WIRBELRAD

Die Erfindung betrifft ein Wirbelrad zum Abtrennen von Rohren, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper mit einer Dicke D mit mehreren, entlang des Umfanges nach innen vorspringenden klingenförmigen Schneidenträgem mit einer Dicke d mit Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme von auswechselbaren Schneideinsätzen, welche durch einen die jeweilige Aufnahmeöffnung begrenzenden, federnden Abschnitt festklemmbar sind.

Beim Wirbelverfahren werden ringförmige Werkzeuge exzentrisch um das innenliegende Werkstück bewegt. Das Verfahren ist durch hohe

Schnittgeschwindigkeiten und kleine Spanungsquerschnitte mit einer sich ändernden Spanungsdicke gekennzeichnet, wodurch es zu einem sehr weichen Schneideingriff kommt. Das Wirbelverfahren wird vielfach zur Herstellung von Außengewinden oder zum Abtrennen von rohrförmigen Werkstücken angewendet.

Wirbelräder zum Abtrennen von Rohren sind üblicherweise aus einem ringförmigen Grundkörper aufgebaut, auf dem entlang des Umfanges mehrere nach innen vorspringende klingenförmige Schneidenträger auswechselbar befestigt sind. Die klingenförmigen Schneidenträger weisen jeweils eine Ausnehmung zur Aufnahme eines auswechselbaren Schneideinsatzes auf, welche durch einen federnden Abschnitt der Ausnehmung in dieser festgeklemmt sind.

Nachteilig bei derartigen Wirbelrädern ist, dass durch die Schnittstellen zwischen Grundkörper und den klingenförmigen Schneidenträgern die Stabilität bzw. Steifigkeit des Werkzeuges verschlechtert wird. Darüber hinaus müssen die einzelnen klingenförmigen Schneidenträger für eine gute Befestigung am Werkzeuggrundkörper eine bestimmte Mindestgröße aufweisen, wodurch die maximale Zahl der Schneidenträger und damit der einsetzbaren Schneideinsätze beschränkt ist. Damit wird auch die maximale Zerspanungsleistung limitiert.

Ein weiterer Nachteil bei diesen Werkzeugen liegt darin, dass die Position der klingenförmigen Schneidenträger am Werkzeuggrundkörper und damit der Rundlauf des Werkzeuges außerhalb der Werkzeugmaschine zeitaufwendig gemessen und eingestellt werden muss, was die Fertigungskosten erheblich erhöht. Nicht zuletzt kommt es durch die Befestigungsmittel für die Schneidenträger zu einem störenden Aufbau, der die problemlose

Kühlmittelzufuhr bei der Zerspanung behindert, so dass es vielfach zu einer mangelhaften Kühlung und Verringerung der Standzeit kommen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Wirbelrad zu schaffen, das stabil ist, eine möglichst hohe Schneidenzahl aufweist und bei dem aufwendige Arbeiten zur Herstellung eines exakten Rundlaufs entfallen können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der ringförmige Grundkörper und die klingenförmigen Schneidenträger einstückig ausgeführt sind und dass benachbart zu den federnden Abschnitten jeweils etwa radial verlaufende, schlitzförmige Ausnehmungen zur Spanabfuhr eingearbeitet sind.

Durch die einstückige Ausführung des Wirbelrades wird eine sehr kompakte Bauweise mit maximaler Stabilität und geringerer Vibrationsneigung erzielt. Die Anzahl der Schneiden für die Zerspanung kann gegenüber herkömmlichen Wirbelrädern um bis zu 50 % gesteigert werden, wodurch ein deutlich schnelleres Arbeiten ermöglicht und längere Standzeiten des Werkzeuges erzielt werden.

Wichtig für die einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen Wirbelrades sind die radial verlaufenden, schlitzförmigen Ausnehmungen oberhalb der Schneideinsätze um eine gute Spanabfuhr und damit eine problemlose Zerspanung zu gewährleisten. Entscheidend ist dabei auch, dass diese Ausnehmungen eine ausreichende Länge und Breite aufweisen, wobei die Länge vorteilhafter Weise bei etwa mindestens der sechsfachen Stechbreite A des Werkzeuges liegen soll, während die minimale Breite bei etwa der einfachen Stechbreite A liegen soll. Für die maximale Länge der Ausnehmung

gibt es dabei keine Obergrenzen, so dass diese auch bis zum Außenrand des Wirbelrades reichen können.

Besonders zweckmäßig ist es, dass die Ausnehmungen so ausgeführt werden, dass der vorspringende Bereich der klingenförmigen Schneidenträger vollständig durchsetzt ist, während die Ausnehmungen im Bereich des ringförmigen Grundkörpers eine Tiefe aufweisen die größer ist als die Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger.

Damit die Ausnehmungen für die Spanabfuhr stets frei bleiben und keinen Spänestau bewirken ist es von besonderem Vorteil, wenn sich die

Ausnehmungen vom Anfang bis zum Ende hin konisch erweitern und wenn die seitlichen und rückwärtigen Begrenzungsflächen der Ausnehmungen zumindest teilweise konisch angefast sind.

Für die Stabilität und Vibrationsfreiheit des Werkzeuges ist es von Vorteil, wenn die Dicke D des ringförmigen Grundkörpers im Bereich der drei- bis sechsfachen Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger liegt.

Weiters ist es von Vorteil, wenn im Grundkörper hinter jedem auswechselbaren Schneideinsatz eine Bohrung zur Abstützung eines Werkzeuges zum

Einschieben der auswechselbaren Schneideinsätze in die Aufnahmeöffnungen eingearbeitet ist. Als Werkzeug wird dabei zweckmäßigerweise ein langer Hebel mit zwei voneinander beabstandeten, quer verlaufenden Stiften an einem Ende verwendet. Zum Einsetzen der Schneideinsätze wird das Wirbelrad mit den Schlitzen für die Werkzeugaufnahme festgespannt und das hebeiförmige Werkzeug mit dem inneren Stift in der Bohrung im Bereich der klingenförmigen Schneidenträger abgestützt. Durch Verdrehen des Werkzeuges um diesen Stift wird dann der jeweilige Schneideinsatz mit dem zweiten außen liegenden Stift bis zum Anschlag in die Aufnahmeöffnung des zugehörigen, klingenförmigen Schneidenträgers geschoben.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wirbelrad

Figur 2 das Wirbelrad nach Figur 1 im Schnitt B-B

Figur 3 Prinzipskizze mit Werkzeug und Aufnahme für das erfindungsgemäße Wirbelrad zur Bestückung mit den Schneideinsätzen

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Wirbelrad -1 -, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper -2- mit einer Dicke D und radial nach innen vorspringenden, klingenförmigen Schneidenträgem -3- mit einer Dicke d, welche einstückig mit dem Grundkörper -2- ausgeführt sind.

Jeder klingenförmige Schneidenträger -3- weist eine Aufnahmeöffnung -A- zur Aufnahme eines auswechselbaren Schneideinsatzes -5- aus verschleißfestem Material, wie z.B. Hartmetall, auf. Jede Ausnehmung -A- wird von einem federnden Abschnitt -6- des klingenförmigen Schneidenträgers -3- begrenzt, welcher den auswechselbaren Schneideinsatz -5- in der Ausnehmung -A- festklemmt. Oberhalb der Schneidkante -10- von jedem Schneideinsatz -5-, benachbart zum federnden Abschnitt -6-, ist eine schlitzförmige Ausnehmung -7- zum Abtransport der Späne eingearbeitet. Die schlitzförmigen Ausnehmungen -7- sind so ausgeführt, dass sie die klingenförmigen Schneidenträger -3- vollständig durchdringen und im Bereich des

Grundkörpers -2- mit einer Tiefe ausgeführt sind, die größer als die Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger -3- ist. Die schlitzförmigen Ausnehmungen -7- weisen eine Länge auf, die etwa der 10-fachen Stechbreite A entspricht und eine Breite, welche etwa der 2-fachen Stechbreite A entspricht, wobei die Stechbreite A durch die Länge der stirnseitigen Schneidkante -10- des Schneideinsatzes -3- bestimmt wird. Darüber hinaus verlaufen die Ausnehmungen -7- von den Schneideinsätzen -5- weg zum Ende hin leicht konisch auseinander laufend, wobei ihre Seitenwandungen -8- und die Endfläche im Bereich des ringförmigen Grundkörpers -2- konisch angefast sind. Durch eine derartige Ausführung der schlitzförmigen Ausnehmungen wird ein sicherer Abtransport der Späne gewährleistet und ein Spänestau verhindert. Hinter jedem Schneideinsatz -5- sind in den ringförmigen Grundkörper -2- senkrechte Bohrungen -9- eingearbeitet. Diese Bohrungen -9- dienen zur

Abstützung eines Werkzeuges -12- mit dem die Schneideinsätze -5- problemlos gegen die Federkraft der federnden Abschnitte -6- in die Aufnahmeöffnungen -4- bis zum Anschlag der Schneideinsätze -5- an einen rückseitigen Anschlag gedrückt werden können. Das Werkzeug -12- ist dabei sehr einfach als langer Hebel mit zwei voneinander beabstandeten Querstiften -13- an einem Ende ausgeführt. Der innen liegende Querstift -13- wird dann jeweils in eine Bohrung -9- des Wirbelrades -1 - eingeführt und durch Drehung des Werkzeuges -12- um diesen Stift -13- wird mit dem zweiten, außenliegenden Stift -13- ein benachbarter Schneideinsatz -5- in die Aufnahmeöffnung -4- hineingedrückt. Das Wirbelrad -1 - wird zu diesem Zweck vorteilhafterweise mit den Befestigungsschlitzen -11-, mit denen das

Wirbelrad -1 - zur Bearbeitung an der Wirbelmaschine fixiert wird, auf einer Aufnahme -14- fixiert. Dies ist als Prinzipskizze in Figur 3 dargestellt.