TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur rotierenden und spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Werkzeuge zur rotierenden und spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, insbe sondere solche aus Holz oder Kunststoff, bestehen in der Regel aus Metall, insbesondere Stahl. Deren Herstellung ist teuer, da diese aus Edelstahl in hoher Präzision hergestellt werden müssen. Für die Aufnahme der Schneiden können am Werkzeugkörper nuten förmige Aufnahmen mit Hinterschneidungen vorgesehen sein, in welchen die Schnei den mittels eines Klemmteils festgeklemmt werden können. Damit die Schneiden im Be trieb nicht davonfliegen können, sind meist formschlüssige Verbindungen zwischen dem Werkzeugkörper und den Schneiden vorgesehen.

AUFGABE

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug zur rotierenden und spa nabhebenden Bearbeitung von Werkstücken zur Verfügung zu stellen, das sich kosten günstig mit der nötigen Präzision her stellen lässt. Ein weiteres Ziel ist es, ein Werkzeug bereitzustellen, das allzeit eine sichere Bedienung gewährleistet und die Gefahr und das Ausmass eines Unfalls aufgrund eines Materialschadens beim Betreiben des Werkzeugs minimiert.

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur rotierenden und spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, das einen Werkzeugkörper mit einer Mehrzahl von am Werkzeug körper angeordneten Schneiden, welche in Schneidanordnungen angeordnet sind, um fasst. Die Schneiden sind am Umfang des Werkzeugkörpers angeordnet und stehen in radialer Richtung von diesem ab. Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Werkzeug durch die im kennzeich nenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/ oder vorteilhafte Ausführungs _V arianten sind Gegenstand der abhängigen Pa tentansprüche.

Erfindungsgemäss ist der Werkzeugkörper aus Kunststoff hergestellt, und die Schnei den sind im Werkzeugkörper integriert. Zusätzlich ist ein Sicherungselement in Gestalt eines im Werkzeugkörper integrierten Sicherungsbands vorgesehen, das die Schneide anordnungen teilweise umfasst, sodass die Schneiden sich im Betrieb nicht vom Werk zeugkörper lösen können. Das erfindungsgemässe Werkzeug hat den Vorteil, dass es kostengünstig herstellbar ist. Alternativ kann das Werkzeug auch so beschrieben wer den, dass ein Sicherungselement in Gestalt eines Bandes so angeordnet ist, dass es ein Loslassen der Schneiden nach Auflösung ihrer Verbindung zum Werkzeugkörper ver hindert. Ein solches Werkzeug bietet gegenüber einem mit lösbaren Sicherungen der Schneiden, wie sie in alternativen Werkzeugen anzutreffen sind, eine grössere Sicherheit beim Betreiben eines rotierenden Werkzeuges, da das Sicherungselement den Verlust der Schneide verunmöglicht. Durch das Sicherungselement wie im erfindungsgemässen Werkzeug sind die Schneideanordnungen mit den Schneiden auch nach Auflösen ihrer Befestigung am Werkzeugkörper festgehalten und ermöglichen den weiteren Betrieb des Werkzeuges, ohne dessen abrupten Unterbruch zu erfordern.

Anstelle der Schneideanordnung kann das Sicherungsband auch lediglich die Schneiden teilweise umfassen. Dies führt ebenfalls dazu, dass sich die Schneiden während dem Betrieb nicht vom Werkzeugkörper lösen können. Im Falle einer Auflösung der Verbin dung zwischen einer Schneide und dem Werkzeugkörper werden die Schneiden am Werkzeugkörper festgehalten, was ebenfalls den weiteren Betrieb des Werkzeuges ge währleistet.

Die Verbindung zwischen den Schneiden und dem Werkzeugkörper kann durch eine formschlüssige Verbindung zum Ausdruck kommen, wodurch die Schneiden im Werk zeugkörper integriert werden.

Vorteilhafterweise ist das Sicherungselement ein den Werkzeugkörper in Umfangsrich tung umfassendes Band. Dies ermöglicht das Erreichen einer gleichmässigen Gewichtsverteilung über den Umfang auf dem Werkzeug und eine kostengünstige Her stellung des Sicherungselementes. Gleichzeitig kann das Band durch diese Form die Zugkräfte in Umfangsrichtung besser aufnehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Band als Sicherungs element aus einem Faser-Verbund-Werkstoff mit einem Fasergehalt von mindestens 10% . Dabei können die Fasern aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff bestehen. Der Vorteil der Verwendung von Faser-Verbund-Werkstoff für das Sicherungselement besteht da rin, dass die Faser-Verbimd- Werkstoffe bei einem minimalen Eigengewicht sehr grosse Zug-Kräfte aufnehmen können. Das Sicherungselement ist vorgesehen, hauptsächlich auf Zug-Kräfte belastet zu werden.

Die Fasern des Faser-Verbund-Werkstoffs können in verschiedenen Formen im Siche rungselement vorhanden sein, wie zum Beispiel als Gewebe, Endlosfasem oder unidi- rektionalen und in Umfangsrichtung des Werkzeugs ausgerichteten Fasern. Bei der Verwendung von einem Gewebe als Struktur der Fasern ist insbesondere ein Organob- lech zu bevorzugen. Das Organoblech bietet aufgrund seiner thermoplastischen Matrix den Vorteil der Warmumformbarkeit, von welchem bei der Herstellung der stoff schlüssigen Verbindung zwischen dem Sicherungselement und dem Werkzeugkörper Gebrauch gemacht werden kann.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind als Fasern im Sicherungsele ment Endlosfasern bevorzugt. Aufgrund ihrer Länge bieten diese Fasern die Möglich keit den Werkzeugkörpers in seiner Umfangsrichtung zu umwickeln.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Faser-Verbund-Werkstoff unidirektionale Fasern auf und ist so angeordnet, dass diese Fasern in Umfangsrich tung des Werkzeuges ausgerichtet sind. Das Sicherungselement ist derart angeordnet, dass es mehrheitlich auf Zug beansprucht ist. Die unidirektionalen Fasern in Umfangs richtung des Werkzeuges sind hervorragend für die Aufnahme der in diese Richtung wirkenden Zugkräfte geeignet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Sicherungs element durch eine Umwicklung des Werkzeugkörpers mittels einer Endlosfaser reali siert. Die Endlosfasern werden bevorzugt parallel zur Breitseite der Schneiden gewickelt. Dadurch kann die Endlosfaser nahe an den Schneiden verlegt sein, um mit einem mini malen Gebrauch an Endlosfasern für die Sicherung der Schneiden zu sorgen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schneiden am Werkzeugkörper formschlüssig angebracht. Die Schneiden bestehen vorteilhafterweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, aber auch andere Materialien sind denkbar. Die Be festigung der Schneiden an den Werkzeugkörper entsteht entweder während der Her stellung durch Spritzgiessen des Werkzeugkörpers um die Schneiden oder durch An bringen der Schneiden in Aussparungen, welche durch Nachbearbeitung des Werk zeugkörpers nach dessen Herstellung realisiert wurden und die Gestalt aufweisen, um mit den Schneiden eine formschlüssige Verbindung einzugehen.

Jede Schneide weist bevorzugt einen Schlitz auf, durch welchen das Sicherungselement geführt ist. Diese formschlüssige Verbindung führt zu einer Sicherung der Schneiden durch das Sicherungselement. Der Schlitz ist dabei entlang der Breitseite der Schneide angebracht.

Der Werkzeugkörper weist vorteilhafter Weise einen inneren und äusseren Ring auf, welche mittels einer Mehrzahl von Rippen miteinander verbunden sind. Die Rippen sorgen für eine Übertragung der Kräfte und Momente vom inneren zum äusseren Ring und umgekehrt und weisen selber ein geringes Gewicht auf. Diese Ausgestaltung der Bauteile entspricht der Leichtbauweise. Der Energiebedarf für das Betreiben eines Werkzeuges nimmt durch Abnahme seines Gewichtes stark ab.

Der Innere Ring ist bevorzugt als Nabe ausgebildet. Dieser ermöglicht die Befestigung des Werkzeugs an einer Welle, welche das Werkzeug antreiben soll.

Bei der Herstellung des Werkzeugkörpers ist zu beachten, dass bevorzugt der innere und äussere Ring und die Rippen im Werkzeugkörper im Wesentlichen die gleiche Wandstärke besitzen. Dadurch reduziert sich das Risiko einer Unwucht am Werkzeug, was wiederum für einen zuverlässigen Betrieb eines rotierenden Werkzeuges von gros ser Bedeutung ist. Vorteilhafterweise sind die Rippen im Werkzeugkörper radial ausgerichtet. Dies ermöglicht bei gleichbleibender Funktionalität Material und dadurch auch Gewicht zu sparen.

Das Sicherungselement ist bevorzugt Stoff schlüssig mit dem Werkzeugkörper verbun den. Idealerweise wird diese Stoffschlüssigkeit durch die Verwendung von Kunststoff sowohl für den Werkzeugkörper und als auch für die Matrix des das Sicherungsele ment bildenden Verbundmaterials erreicht. Nach Erhitzen beider Bauteile und Errei chen einer bestimmten materialspezifischen Temperatur entsteht ein Bindungsmittel an der Fläche zwischen den Bauteilen und ein Schmelzvorgang stellt sich ein, welcher die beiden Bauteile stoffschlüssig miteinander verbindet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherungsele ment durch ein Metallgitter realisiert. Dieses besitzt in seiner Gitterstruktur Ausspa rungen für die Schneiden, um mit diesen eine formschlüssige Verbindung einzugehen. Der Werkzeugkörper muss nach Einspannen der Schneiden und des Metallgitters auf gespritzt werden, so dass eine sich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugkörper und dem Metallgitter ergibt.

Die Schneiden im Werkzeugkörper sind vorzugsweise nicht auswechselbar. Dies er möglicht, den Schneiden im Werkzeugkörper eine stärkere Befestigung zu gewährleis ten. Bei einer Ausführung, bei welcher die Schneiden im Werkzeugkörper nicht aus wechselbar sind, ist von einem einmaligen Gebrauch des Werkzeuges auszugehen, wo bei unter einmaligem Gebrauch des Werkzeuges die Nutzung des Werkzeuges bis zum Eintreten des Zeitpunktes von dessen Untauglichkeit gemeint ist. Andernfalls kann bei Auswechselbarkeit der Schneiden jede Schneide einzeln zum Beispiel aus dem Werk zeugkörper entfernt, nachgeschliffen und wieder im Werkzeugkörper angebracht wer den.

Eine weitere bevorzuge Ausführungsform weist ein Verbindungselement auf, welches die Schneiden einer Schneideanordnung untereinander verbindet. Dieses Verbin dungselement kann ein Bolzen sein, welches durch ein Loch in den Schneiden einer Schneideanordnung geführt ist. Der Bolzen ist mit dem Sicherungselement form schlüssig verbunden. Durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem Siche rungselement und dem Bolzen, welcher zur Schneideanordnung gehört, ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Sicherungselement und der Schneide anordnung.

Genannte opüonale Merkmale können in beliebiger Kombination verwirklicht werden, soweit sie sich nicht gegenseiüg ausschliessen. Insbesondere dort wo bevorzugte Berei che angegeben sind, ergeben sich weitere bevorzugte Bereiche aus Kombinationen der in den Bereichen genannten Minima und Maxima.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf schema tische Darstellungen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beispiel haft beschrieben. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer, schematischer Darstellung:

Figur 1: eine dreidimensionale Darstellung eines ersten Ausführungsbei- spiels eines Werkzeugs zur rotierenden und spanabhebenden Bear beitung von Werkstücken mit einem Werkzeugkörper und einer Mehrzahl von am Werkzeugkörper fest angeordneten Schneidenan ordnungen, die durch ein gemeinsames Sicherungselement gesi chert sind;

Figur 2: eine Draufsicht auf das Werkzeug von Figur 1;

Figur 3: einen Querschnitt durch auf das Werkzeug von Figur 1 entlang der

Linie III-III;

Figur 4: eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Schneidenanordnung bestehend aus mehreren voneinander beabstandeten Schneiden, die durch einen Bolzen miteinander verbunden sind und des Siche rungselements, welches zwischen den Schneiden oberhalb des Bol zens geführt ist; Figur 5: eine Ausführungsform einer einzelnen Metallschneide mit einer Aussparung in Form eines Schlitzes, durch welche das Sicherungs element geführt ist;

Figur 6: ein zweites Ausführungsbeispiel eines drehend spanabhebenden

Werkzeugs mit einer Mehrzahl von radial vom Werkzeugkörper ab stehenden Schneiden, wobei zwecks Illustration der Werkzeugkör per in einem Teil-Querschnitt gezeigt ist;

Figur 7: das Ausführungsbeispiel wie in Figur 6 mit dem Unterschied, dass das Sicherungselement den Werkzeugkörper auch in seiner Breite umfasst;

Figur 8: Aufsicht eines Werkzeuges mit einem im Werkzeug angebrachten

Sicherungselement; und

Figur 9: eine dreidimensionale Schnittdarstellung eines Werkzeugs mit ei nem im Werkzeug angebrachten Sicherungselement, wobei das Si cherungselement vollständig abgebildet ist.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden stehen gleiche Bezugsziffern für gleiche oder funktionsgleiche Elemente (in unterschiedlichen Figuren). Ein zusätzlicher Apostroph kann zur Unterscheidung gleichartiger bzw. funktionsgleicher oder funktionsähnlicher Elemente in einer weiteren Ausführung dienen.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Werk zeuges 11 zur rotierenden und spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, das in Kunststoff ausgeführt ist. Das Werkzeug 11 besitzt einen zylindrischen Werkzeugkörper 17 mit einem als Nabe 15 ausgebildeten inneren Ring 23 zur Aufnahme einer Antriebs welle (in den Figuren nicht gezeigt) und einem äusseren Ring 25, der durch eine Mehr zahl von Speichen 29 mit dem inneren Ring 23 verbunden ist. Am äusseren Ring 25 sind insgesamt vier radial vom Werkzeugkörper 17 abstehende Schneidenanordnungen 14, 16 fest angeordnet. Die Schneidenanordnung 14 umfasst dabei zwei im Abstand voneinander angeordnete Schneiden 31, und die Schneidenanordnung 16 umfasst drei im Abstand voneinander angeordnete Schneiden 31. Der Abstand zweier benachbarter Schneiden entspricht mindestens der Dicke einer Schneide. Die Schneidenanordnungen 14,16 sind am Werkzeugkörper 17 derart axial versetzt zueinander angeordnet, dass die Schneiden der Schneidenanordnung 14 die zwischen den Schneiden der Schneidenano rdnung 16 bestehenden Spalte 20 abdecken. Damit kann das Werkzeug 11 eine be stimmte Arbeitsbreite entsprechend der Breite der Schneidenanordnung 16 abdecken und im Betrieb bearbeiten. Vorteilhaft entspricht die Breite resp. Schneidkantenlänge ei ner einzelnen Schneide 31 mindestens dem Abstand zweier benachbarten Schneiden.

Je zwei Schneidenanordnungen 14 resp. 16 sind einander gegenüberliegend, d.h. um 180 Grad versetzt, am Werkzeugkörper 17 angeordnet. Dies verhindert im Betrieb Unwuch ten. Die Schneiden einer Schneideanordnung 19 haben dabei in Drehrichtung jeweils die gleiche Ausrichtung.

Der Werkzeugkörper hat einen hohlzylindrischen Aufbau, wobei die Zy linder achse mit der Drehachse 13 zusammenfällt. Er umfasst einen inneren Ring der integral mit der Nabe 15 ist und den äusseren Ring 25, der durch eine Mehrzahl von radialen Rippen 29 mit dem inneren Ring verbunden ist. Die Nabe 15 besteht vorzugsweise aus einer Me tallhülse 22, an welche der innere Ring 23 angespritzt ist.

Am äusseren Ring 25 sind die Schneidenanordnungen 14,16 in Drehrichtung alternie rend fest angebracht, wobei diese zusätzlich von einem Sicherungselement 21 in Form eines Bandes gesichert sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Sicherungs element 21 den Werkzeugkörper in dessen Umfangsrichtung teilweise oder vorzugs weise vollständig. Das Sicherungselement ist insbesondere auf Zug beanspruchbar und ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Lage eines Faser-Verbund-Werkstoffes mit Filament- oder Endlosfasem. Die Filament- oder Endlosfasern haben mindestens die Länge des Werkzeugumfangs und sind vorzugsweise zum grösseren Teil in Umfangs richtung angeordnet, damit das Sicherungselement 21 maximal auf Zug beansprucht werden kann. Die erwähnte Lage des Faser-Verbund-Werkstoffes kann ein Fasergewebe oder Fasergelege umfassen, wobei der grössere Teil der Fasern vorzugsweise in Um fangsrichtung angeordnet ist. Alternativ kann das Sicherungselement 21 durch eine Umwicklung des Werkzeugkörpers mittels einer Endlosfaser realisiert sein. Als Fasern kommen vorteilhaft Glas-, Aramid- oder Kohlenstoff-Fasern zum Einsatz.

Der Werkzeugkörper 17 weist bevorzugt eine Feichtbau- Konstruktion auf und ist vor zugsweise aus einem Thermoplast hergestellt, der mit Kurzschnittfasem verstärkt sein kann. Denkbar ist auch, dass Duroplast für den Werkzeugkörper verwendet wird.

Die Schneiden 31 sind so am Werkzeugkörper 17 angeordnet, dass deren Schneidkanten 33 von der Drehachse 13 ausgehend auf einer gemeinsamen Umfangslinie liegen und dieser den äussersten Umfang des Werkzeuges 11 bildet. Die Schneidkanten 33 der Schneiden 31 verlaufen parallel zur Drehachse 13.

In Figur 3 ist eine Ausführungsform der Befestigung der Schneiden 31 am Werkzeug körper 17 näher im Detail gezeigt. Bei der Metallschneide 31a der Schneidenanordnung 14 ist im Abstand vom unteren Rand 34 der Schneide ein senkrecht abstehender Bolzen 35a vorgesehen, der in ein auf gleicher Höhe liegendes hoch 36 in der benachbarten Schneide 31b eingreift. Ausserdem weisen die Schneiden am Fuss Vorsprünge 39 auf, die eine gute Verankerung im Werkzeugkörper ermöglichen (Fig.4). Sowohl die Bolzen verbindung als auch die Vorsprünge sind im äusseren Ring formschlüssig verankert. Dies verhindert, dass diese im Betrieb bei hohen Drehzahlen sich vom Werkzeugkörper lösen können. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schneiden 31 mit den Vorsprüngen 39 und dem sie verbindenden Bolzen vollständig umspritzt.

Das Sicherungselement 21 umfasst den Werkzeugkörper 17 in Umfangsrichtung und definiert eine äussere Fage, die integral mit dem äusseren Ring 25 ist. Der obere Teil der Schneiden 31 ragt dabei radial aus dem äusseren Ring 25 resp. dem Sicherungselement 21 heraus. Wie anhand der Figur 1 ersichtlich ist, weist das Sicherungselement 21 an jenen Stellen, wo die Schneiden 31 angeordnet sind, Aussparungen 41 in Form von Schlitzen auf. Diese Schlitze haben eine Grösse, die es den Schneiden 31 mit dem ver längerten Fussteil verunmöglicht, sich durch diese Schlitze zu bewegen (Fig. 1). Sollte daher der Werkzeugkörper 17 während des Betriebs aufgrund eines Materialfehlers bersten, sind die Schneiden 31 immer noch durch das Sicherungselement 21 gehalten. Auf der anderen Seite verleiht das Sicherungselement 21 dem Werkzeugkörper 17 eine grosse Stabilität und Steifigkeit, sodass der Werkzeugkörper 17 im Normalfall gar nicht bersten kann.

Figur 4 zeigt die Schneideanordnung 19 mit insgesamt vier Schneiden. Diese weisen im Abstand vom unteren Rand 34 ein Loch 36 auf, das der Aufnahme eines Bolzens 35b dient. Das Sicherungselement 21 wiederum weist Aussparungen 41 auf, durch welche sich die Schneiden erstrecken. In dieser Ausführungsform des Sicherungselementes 21 kann die Länge der Aussparungen 41 im Sicherungselement 21 jene des Vorsprungs 39 der Schneiden 31 überragen, solange eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Bolzen 35b und dem Sicherungselement 21 gewährleistet ist.

In Figur 5 ist ein weiteres Beispiel für das Anbringen eines Sicherungselements 21 an einer Schneide 31c gezeigt. Die Schneide 31c weist gegenüberliegend der Schneidkante

33 und parallel zu dieser eine Aussparung in Form eines Schlitzes 37 auf, und das Si cherheitselement 21 ist durch diese Aussparung geführt. Dadurch ist eine formschlüs sige Verbindung zwischen der Schneide 31 und dem im äusseren Ring 25 eingebetteten Sicherungselement 21 realisiert.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines drehend spanabhebenden Werkzeu ges 11. Der Aufbau des Werkzeugkörpers 17 ist grundsätzlich gleich wie bei der ersten Ausführungsform, allerdings mit dem Unterschied, dass Schneiden 31d mit einer ande ren Form eingesetzt sind und die Schneidkanten entlang der Breitseite der Schneidplat ten ausgebildet sind. An der der Schneidkante 33 gegenüberliegenden Seite der Schneide

34 ist eine stufenförmige Verbreiterung 43 senkrecht zur Plattenebene in beide Richtun gen der Metallschneide 31 vorgesehen, so dass die Verbreiterung die Dicke der Metall schneide 31 überragt. Im äusseren Ring 25 des Werkzeugkörpers 17 sind dieser Verbrei terung der Schneiden 31 entsprechende Aussparungen 45 vorgesehen, in welche die Schneiden in Achsrichtung eingeschoben werden können. Dadurch ist eine formschlüs sige Verbindung zwischen dem Werkzeugkörper 17 und den Schneiden 31 realisiert. In kurzem Abstand zur Verbreiterung 43 sind zudem Schlitze 37 parallel zu den Schneid kanten 33 vorgesehen. In diese Schlitze 37 kann zum einen ein Teil des Werkzeugkör pers 17 und zum anderen das Sicherungselement 21 zur Realisierung einer Formschluss verbindung eingreifen. Das Sicherungselement 21 ist in seiner Ausdehnung in Drehach- sen-Richtung durch die Länge des Schlitzes 37 der Metallschneide 31 eingeschränkt. Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines drehend spanabhebenden Werkzeuges, wel ches sich lediglich aufgrund des Sicherungselementes 21 vom Ausführungsbeispiel in Figur 6 unterscheidet. Das Sicherungselement 21 ist in diesem Beispiel auch zusammen mit einem Teil des Werkzeugkörpers 17 durch die Schlitze 37 der Schneiden 31 durch geführt. Jedoch überragt das Sicherungselement 21 in der Drehachsen-Richtung den Schlitz 37 der Schneiden 31 und umfasst den Werkzeugkörper 17 sowohl in Umfangs richtung als auch in seiner Achsenrichtung von der unteren Kante 47 bis zur oberen Kante 49 des Werkzeugs. Das Sicherungselement 21 weist an den Stellen, wo keine Schneiden 31 vorgesehen sind, eine Ausdehnung in radialer Richtung auf, so dass etwa die Dicke des Sicherungselementes 21 an diesen Stellen doppelt so gross ist gegenüber jenen Stellen, wo das Sicherungselement 21 durch den Schlitz 37 der Schneiden 31 ge führt ist.

In Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform des Werkzeuges 11 gezeigt. Dabei wird das Sicherungselement 21 in Form eines Bandes innerhalb des Werkzeugkörpers 17 geführt. Sowohl die Schneiden 31 als auch die Schneideanordnung 19 weisen eine formschlüssige Verbindung mit dem Werkzeugkörper 17 auf. Die Schneiden 31 umfassen ein Loch 36, welches am Fuss der Schneide 31 angebracht ist. Durch dieses Loch 36 ist ein Bolzen 35 geführt, so dass die Schneiden 31 über einen Bolzen 35 verbunden sind und eine Schnei deanordnung 19 erzeugen. Die Schneideanordnungen 19 werden derart angeordnet, dass die Distanz zwischen ihnen stets am grössten ist. Dies sorgt für eine gleichmässige Belastung und Gewichts Verteilung im Werkzeug 11 und verhindert das Auftreten von Unwucht im Betrieb. Das Sicherungselement 21 umschliesst einen Teil der Schneidean ordnung 19. In dieser Ausführung greift das Sicherungselement 21 um den Bolzen 35 der Schneideanordnung 19. Somit bildet der Bolzen 35 denjenigen Teil der Schneidean ordnung 19, welcher vom Sicherungselement umfasst ist.

Möglich ist auch, dass bei einer höheren Anzahl Schneideanordnungen 19 mehrere Si cherungselemente 21 zur Verwendung kommen. Dabei muss nicht jedes Sicherungsele ment 21 alle Schneideordnungen 19 umfassen. Zum Beispiel können bei einem Werk zeug 11 mit vier Schneideanordnungen 19 zwei Sicherungselemente 21 angebracht sein, welche jeweils nur die zwei gegenüberliegend angeordneten Schneideanordnungen 19 umfassen, so dass alle Schneideanordnungen 19 durch mindestens ein Sicherungsele ment 21 gesichert sind.

Des Weiteren ist denkbar, dass die Schneide 31 einen zweiteiligen Aufbau aufweist. Da bei kann der Vorsprung 39 einer Schneide 31 als ein separates Bauteil ausgeführt sein. Der Vorsprung 39 der Schneide ist mit dem Werkzeugkörper 17 formschlüssig verbun den. Durch eine weitere formschlüssige Verbindung zwischen dem Vorsprung 39 der Schneide 31 und dem restlichen Bauteil der Schneide 31 ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen der ganzen Schneide 31 mit dem Werkzeugkörper 17.

In Figur 9 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Werkezeuges 11 gezeigt, bei welchem ein Drittel des Werkzeugkörpers 17 nicht abgebildet ist, wobei das Sicherungselement 21 in seiner ganzen Ausführung gezeigt ist. In Figur 9 wird ersichtlich, wie das Siche rungselement 21 im Werkzeugkörper 17 angeordnet ist und die Bolzen 35 der Schneide anordnungen 19 umfasst. Die Nabe 15 bildet in dieser Ausführung den innersten Bereich des Werkzeuges 11. Die Form des Sicherungselements 21 ist so gewählt, dass das Siche rungselement 21 von einer Schneideanordnung zur anderen Schneideanordnung eine möglichst kurze Strecke zurücklegt, wobei es stets ausserhalb der Nabe 15 zu liegen kommt.

Das erfindungsgemässe Werkzeug gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1 - 3 wird wie folgt hergestellt:

Der Werkzeugkörper 17 wird aus Kunststoff mit einem Spritzgussverfahren her gestellt. Vor der Herstellung des Werkzeugkörpers 17 werden die Schneiden 31 in einer Vorrich tung eingespannt. Die Schneiden 31a werden derart in der Vorrichtung platziert, dass sie darin ihre finale Position, welche sie nach der Herstellung im Werkzeug 11 haben werden, einnehmen. In diesem Ausführungsbeispiel weist eine Schneide 31 einen senk recht abstehenden Bolzen 35 auf, welcher durch ein Loch 36 in der benachbarten Schneide 31b eingreift und somit die Schneideanordnung 19 zusammen hält. Während dem Spritzgiessen des Werkzeugkörpers 17 umfasst dieser den unteren Teil der Schnei deanordnung inklusive der Bolzenverbindung und führt zu einer formschlüssigen Ver bindung zwischen den Schneiden 31 und dem Werkzeugkörper 17. Der Werkzeugkör per 17 wird in die jeweils gewünschte Form gespritzt und bedarf keiner weiteren Nachbearbeitung nach der Herstellung. Das Sicherungselement 21 in Form eines Bandes aus Faser-Verbund-Werkstoff kann auf unterschiedliche Art und Weise aufgetragen werden. Es kann aus in Polymer eingebundenen Faser-Geweben oder unidirektional ausgerichteten Fasern bestehen. Das Sicherungselement 21 in Form eines Faser-Ver bund- Werkstoffs ist um den Werkzeugkörper 17 in Umfangsrichtung angebracht. Dabei ist es um die Schneiden 31 herum derart aufgetragen, dass an Stellen, wo sich Schneiden 31 befinden, Aussparungen 41 in Form von Schlitzen entstehen. Für das Erstellen der Verbindung zwischen dem Sicherungselement 21 und dem Werkzeugkörper 17 wird vom Bestehen beider Bauteile aus Kunststoff Gebrauch gemacht. Beide Bauteile werden auf die Temperatur erhitzt, bei welcher eines ein Bindungsmittel für das jeweils andere erzeugt und dadurch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen erstellt wird. Im Ausführungsbeispiel ist ein Sicherungselement 21 gezeigt, welches auf den Werkzeugkörper 17 aufgetragen wird, so dass Aussparungen 41 im Sicherungselement an Stellen zu stehen kommen, wo sich Schneiden 31 befinden. Genauso gut ist vorstell bar, dass das Sicherungselement 21 mit diesen Aussparungen 41 in Form von Schlitzen hergestellt wird und danach auf den Werkzeugkörper 17 aufgesetzt wird. In einer sol chen Ausführung besteht das Sicherungselement 21 aus mehreren Stücken, welche auf dem Werkzeug sowohl untereinander als auch mit dem Werkzeugkörper 17 mithilfe des Schmelzverfahrens stoffschlüssig verbunden werden.

Anstelle eines Faser- Verbimd- Werkstoffes für das Sicherungselement 21 kann auch le diglich eine Endlosfaser vorgesehen werden. Dieses wird um den Werkzeugkörper 17 mit den bereits befestigten Schneiden 31 in Umfangsrichtung gewickelt. Dadurch ent steht auch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Endlosfaser und den Schnei den 31. Jedoch muss für das Erstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Endlosfaser und dem Werkzeugkörper 17 der Werkzeugkörper 17 nochmals soweit er hitzt werden, dass er mithilfe eines Schmelz _V erfahrens eine Verbindung mit den End losfasern eingehen kann.

Bei der Herstellung des zweiten Ausführungsbeispiels aus Figur 6 und 7 unterscheidet sich das Aufträgen des Sicherungselementes 21 insofern, als die Schneiden 31 Schlitze 37 aufweisen, durch welche das Sicherungselement 21 gelegt wird. Der Werkzeugkörper 17 wird wieder so aufgespritzt, dass er mit den vorplatziert eingespannten Schneiden 31 eine formschlüssige Verbindung eingeht. Diese wird sowohl aufgrund der Schlitze 37 in den Schneiden als auch der am Fusse der Schneiden angebrachten Verbreiterung 43 er zielt. Das Sicherungselement 21 kommt durch die Schlitze 37 der Schneiden und auf dem Werkzeugkörper 21 in Umfangsrichtung zu liegen. Durch das Erhitzen beider Bauteile auf eine besümmte materialspezifische Temperatur wird das Schmelz verfahren einge leitet, wodurch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Sicherungselement 21 und dem Werkzeugkörper 17 erstellt wird.

Bei der Herstellung der Ausführungsform aus den Figuren 8 und 9 wird wiederum das Sicherungselement 21 vor der Herstellung des Werkzeugkörpers 17 formschlüssig mit den Schneideanordnungen 19 verbunden. Wie in den vorherigen Verfahren wird der Werkzeugkörper in einem Spritzguss- Verfahren her gestellt und erzeugt eine form schlüssige Verbindung sowohl mit dem Sicherungselement 21 als auch mit den Schnei deanordnungen 19. In dieser Ausführung ist auch denkbar, dass mehrere Sicherungs elemente 21 im Werkzeugkörper 17 angeordnet sind, wobei jede Schneideanordnung 19 von mindestens einem Sicherungselement 21 gesichert ist. Die Schneideanordnungen 19 werden dabei vom Sicherungselement 21 teilweise umfasst, so dass das Sicherungsele ment 21 um einen Abschnitt der Schneideanordnung 19 greift.

Während vorstehend spezifische Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es offen sichtlich, dass unterschiedliche Kombinationen der aufgezeigten Ausführungsmöglich keiten angewendet werden können, insoweit sich die Ausführungsmöglichkeiten nicht gegenseitig ausschliessen.

BEZUGSZEICHENLISTE:

11 Werkzeug

13 Drehachse

14 Schneideanordnung mit zwei Schneiden

15 Nabe

16 Schneideanordnung mit drei Schneiden 17 W erkzeugkörper

19 Schneideanordnung

20 Spalte

21 Sicherungselement

22 Metallhülse

23 Innerer Ring

25 Äusserer Ring

27 V erbindungsstück

29 Rippe

31a, 31b ,31c ,31d Schneide

33 Schneidkante

34 Unterer Rand der Schneide

35a, 35b Bolzen

36 Loch in Schneide

37 Schlitz in Schneide

39 Vorsprung an Schneide

41 Aussparungen in Sicherungselement 43 Verbreiterung senkrecht zur Scheidenebene 45 Aussparungen im Werkzeugkörper 47 Untere Kante

49 Obere Kante