DE102008038777A1

DE102008038777A1 - Schneidewerkzeug

Info

Publication number: DE102008038777A1
Application number: DE200810038777
Authority: DE
Inventors: Roger D. Palmyra Neitzell
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2009-02-19
Also published as: GB0814676D0; GB2451947B; CN101367136B; CN101367136A; US8221037B2; GB2451947A; US20090044674A1

Abstract

Es wird ein Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks angegeben. Das Schneidewerkzeug kann umfassen: einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste und das zweite Ende erstreckt; einen Rand, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers erstreckt; und eine Klinge mit einer Basis, die an dem Werkzeugkörper für eine Bewegung relativ zu dem Rand gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung beansprucht den Vorteil der zuvor eingereichten, gleichzeitig anhängigen vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/955,427 vom 13. August 2007, deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft Schneidewerkzeuge und insbesondere ein Drehschneidewerkzeug für ein Elektrowerkzeug.
In einigen Ausführungsformen gibt die vorliegende Erfindung ein Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks an. Das Schneidewerkzeug kann umfassen: einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste Ende und das zweite Ende erstreckt, einen Rand, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers erstreckt, und eine Klinge, die an dem Werkzeugkörper für eine Bewegung relativ zu dem Rand gehalten wird. In einigen Ausführungsformen kann die Klinge radial relativ zu dem Rand bewegt werden, um einen durch das Schneidewerkzeug definierten Schneidepfad einzustellen.
Die vorliegende Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidewerkzeug an, das einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste Ende und das zweite Ende erstreckt, einen Rand, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers erstreckt, und eine Klinge, die an dem Werkzeugkörper für eine Bewegung relativ zu dem Rand gehalten wird, umfassen kann. Das Verfahren kann Schritte zum Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um einen Zapfen aus dem Werkstück zu schneiden, und zum Bewegen der Klinge radial nach innen relativ zu dem Rand umfassen, sodass wenigstens ein Teil des Außendurchmessers des Zapfens kleiner als der Innendurchmesser des Rands des Schneidewerkzeugs ist.
In einigen Ausführungsformen gibt die vorliegende Erfindung ein Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks an. Das Schneidewerkzeug kann umfassen: einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste Ende und das zweite Ende erstreckt, einen Rand, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers erstreckt, und eine Klinge, die eine Basis aufweist, die an dem Werkzeugkörper für eine Bewegung relativ zu dem Rand gehalten wird.
Außerdem gibt die vorliegende Erfindung ein Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks an. Das Schneidewerkzeug kann umfassen: einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste Ende und das zweite Ende erstreckt, einen Rand, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers erstreckt, einen ersten Teil des Werkzeugkörpers, der radial relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers bewegt werden kann, und eine Klinge, die an dem ersten Teil für eine Bewegung mit dem ersten Teil gehalten wird, um einen Schneidepfad mit einem Umfang zu definieren, der kleiner als der Umfang eines Schneidepfads des zweiten Teils des Werkzeugkörpers ist.
Die vorliegende Erfindung gibt weiterhin ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidewerkzeug an, wobei das Schneidewerkzeug einen Werkzeugkörper umfasst. Das Verfahren kann Schritte zum Positionieren eines Rands, der sich entlang des Umfangs um ein Ende des Werkzeugskörpers in Nachbarschaft zu dem Werkstück erstreckt, zum Halten einer an dem Werkzeugkörper gehaltenen Klinge gegen das Werkstück, zum Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um das Werkstück zu schneiden, und zum Bewegen einer Basis der Klinge relativ zu dem Rand umfassen.
In einigen Ausführungsformen gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidewerkzeug an, wobei das Schneidewerkzeug umfasst: einen Werkzeugkörper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste Ende und das zweite Ende erstreckt. Das Verfahren kann Schritte zum Positionieren eines Rands, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers in Nachbarschaft zu dem Werkstück erstreckt, zum Halten einer an dem Werkzeugkörper gehaltenen Klinge gegen das Werkstück, zum Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um einen Zapfen aus dem Werkstück zu schneiden, und zum Bewegen der Klinge und eines ersten Teils des Werkzeugkörpers radial nach außen relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers umfassen.
Andere Aspekte der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Schneidewerkzeugs gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und eines in dem Schneidewerkzeugs gehaltenen Zapfens.
2 ist eine andere Vorderansicht des Schneidewerkzeugs von 1, wobei der Zapfen aus dem Schneidewerkzeug entfernt ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Schneidwerkzeugs von 1.
4 ist eine Vorderansicht des Schneidewerkzeugs von 1.
5 ist eine Seitenansicht eines Teils der Schneidewerkzeugs von 1.
6 ist eine Vorderansicht des Schneidewerkzeugs von 1, wobei sich eine Klinge und eine flexible Außenwand in einer radial inneren Position befinden.
7 ist eine Vorderansicht des Schneidewerkzeugs von 1 und gibt schematisch den Pfad der Klinge durch ein Werkstück wieder.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Schneidewerkzeugs der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen alternativen Ausführungsform des Schneidewerkzeug der vorliegende Erfindung.
10 ist eine vergrößerte perspektivische Vorderansicht eines Teils des Schneidewerkzeugs von 9.
11 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Schneidewerkzeugs der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils des Schneidewerkzeugs von 11.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Schneidewerkzeugs der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils des Schneidwerkzeugs von 13.
Bevor im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, soll darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Details des Aufbaus und die Anordnung der Komponenten beschränkt ist, die in der folgenden Beschreibung beschrieben oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Die Erfindung kann durch andere Ausführungsformen und auf verschiedene Weise realisiert werden. Weiterhin ist zu beachten, dass die hier verwendete Terminologie beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen ist. Die Wörter „enthalten", „umfassen" und „aufweisen" sind derart zu verstehen, dass zusätzlich zu den in Zusammenhang damit genannten Komponenten auch andere Komponenten vorhanden sein können.
Soweit nicht eigens spezifiziert, bezeichnen die Wörter „montieren", „verbinden", „halten" oder „koppeln" allgemein sowohl direkte als auch indirekte Montagen, Verbindungen, Halterungen oder Kopplungen. Weiterhin sind die Wörter „verbinden” und „koppeln" nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.
Außerdem ist zu beachten, dass die hier verwendeten Angaben zu der Ausrichtung der Komponenten (wie zum Beispiel „vorne", „hinten", „oben", „unten", usw.) nur dazu dienen, die Darstellung der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, wobei keinesfalls impliziert ist, dass die betreffenden Komponenten in ihrer Anwendung auf eine bestimmte Ausrichtung beschränkt sind. Die Komponenten der vorliegenden Erfindung können in einer beliebigen Ausrichtung installiert und betrieben werden. Weiterhin dienen Angaben wie „erste", „zweite" und „dritte" lediglich zur Unterscheidung und implizieren keine relative Wichtigkeit oder Bedeutung.
1–7 zeigen ein Schneidewerkzeug 10 wie etwa eine Lochsäge für den Einsatz mit einem Elektrowerkzeug (z. B. einer Bohrmaschine, einer Schraubmaschine usw.). In einigen Werkzeugen kann das Schneidewerkzeug 10 betrieben werden, um Löcher in ein Werkstück zu schneiden und/oder Zapfen 11 aus dem Werkstück zu entfernen.
Wie in 1–7 gezeigt, umfasst das Schneidewerkzeug 10 einen allgemein zylindrisch geformten Körper 12 mit einem ersten Ende bzw. Werkstückkontaktende 14 und einem zweiten, hinteren Ende 16. Das erste Ende 14 umfasst einen Rand 18, der eine Öffnung 20 definiert, und das zweite Ende 16 umfasst eine Basis 21.
Ein Verbindungsaufbau 22 ist an dem zweiten Ende 16 des Körpers 12 gehalten und umfasst eine längliche, sich nach hinten erstreckende Antriebswelle 24, die konfiguriert ist, um in einem Futter oder einer Spindel eines Elektrowerkzeugs aufgenommen zu werden. Zum Beispiel kann der Verbindungsaufbau 22 in einer Spindel eines Elektrowerkzeugs aufgenommen werden. In einigen Ausführungsformen wie etwa der in 1–7 gezeigten Ausführungsform können Befestigungselemente verwendet werden, um den Verbindungsaufbau 22 an dem Körper 12 des Schneidewerkzeugs 10 zu sichern. In anderen Ausführungsformen können der Körper 12 und der Verbindungsaufbau 22 einstückig ausgebildet sein.
In der gezeigten Ausführungsform von 1 und 2 weist die Antriebswelle 24 eine im wesentlichen hexagonale Querschnittform auf und umfasst sechs flache Seiten 26. In anderen Ausführungsformen kann die Antriebswelle 24 andere Querschnittformen wie etwa runde, dreieckige, rechteckige, trapezförmige oder andere polygonale, ovale, unregelmäßige oder ähnliche Form aufweisen und kann eine oder mehrere flache Seiten 26 umfassen.
In der gezeigten Ausführungsform von 1 und 2 umfasst der Verbindungsaufbau 22 auch eine Rille 28, die sich entlang des Umfangs um ein hinteres Ende der Antriebswelle 24 für eine Verbindung mit Sperrelementen in einem Futter oder einer Spindel eines Elektrowerkzeugs erstreckt. In anderen Ausführungsformen kann der Verbindungsaufbau 22 andere Vertiefungen oder Vorsprünge und Kombinationen aus Vertiefungen und Vorsprüngen für die Verbindung mit Sperrelementen in Futtern von Elektrowerkzeugen umfassen, um das Schneidewerkzeug 10 an dem Elektrowerkzeug zu sichern.
In einigen Ausführungsformen wie etwa der gezeigten Ausführungsform von 1 und 2 erstreckt sich ein Bohrer 30 von dem ersten Ende 14 des Körpers 12 nach vorne und von dem Körper 12 über den Rand 18 hinaus. In der gezeigten Ausführungsform von 1 und 2 ist der Bohrer 30 als ein Drehbohrer konfiguriert und allgemein mit der Antriebswelle 24 entlang der Längsachse 32 ausgerichtet. In anderen Ausführungsformen können der Bohrer 30 und die Antriebswelle 24 andere relative Ausrichtungen und andere Konfigurationen wie etwa eine Fräsbohrerkonfiguration, eine Schneckenbohrerkonfiguration usw. aufweisen.
Wie in 1–7 gezeigt, kann sich eine Öffnung bzw. ein Spalt 36 axial durch den Körper 12 zwischen dem Rand 18 und der Basis 21 erstrecken. Zum Beispiel kann sich der Spalt 36 wie in 1–7 gezeigt durch den Rand 18 öffnen und über einen Hauptteil der Länge des Körpers 10 zu der Basis 21 erstrecken. In anderen Ausführungsformen kann das Schneidewerkzeug 10 zwei, drei, vier oder mehr Spalte 36 umfassen, die entlang des Umfangs um den Körper 12 herum angeordnet sind. In einigen dieser Ausführungsformen können die Spalte 36 ähnlich oder unterschiedlich konfiguriert sein, können sich durch den Rand 18 öffnen oder kurz vor dem Rand 18 enden, können mit gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Intervallen entlang des Umfangs um den Körper 12 beabstandet sein, können sich durch den Körper 12 in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Achse 32 erstrecken, können sich durch den Körper 12 in einer Richtung im wesentlichen normal zu der Achse 32 erstrecken, können sich durch den Körpers 12 entlang eines unregelmäßigen Pfads erstrecken, können sich durch den Körper 12 in einer Richtung mit einem Winkel relativ zu der Achse 32 erstrecken und können sich zu der Basis 21 erstrecken oder kurz vor der Basis 21 enden.
In der in 1–7 gezeigten Ausführungsform umfasst der Spalt 36 ein offenes erstes Ende 38, das sich durch den Rand 18 öffnet, und ein geschlossenes zweites Ende 40. In der in 1–7 gezeigten Ausführungsform ist das zweite Ende 40 des Spalts 36 allgemein bogenförmig ausgebildet und in Nachbarschaft zu der Basis 21 des Körpers 12 angeordnet. In anderen Ausführungsformen wie etwa denjenigen von 8–12 können die geschlossenen ersten Enden 38 und die zweiten Enden 40 der Spalte 36 eine beliebige Form aufweisen, wie etwa eine flache, geneigte, gewinkelte, zugespitzte, unregelmäßige usw. Form, wobei sie auch an einer beliebigen Position zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 14, 16 des Körpers 12 angeordnet sein können.
In der gezeigten Ausführungsform von 1–7 wird eine Klinge 44 an dem ersten Ende 14 des Körpers 12 in Nachbarschaft zu dem Spalt 36 gehalten. In Ausführungsformen wie etwa der gezeigten Ausführungsform, in denen das Schneidewerkzeug 10 gegen den Uhrzeigersinn um die Achse 32 gedreht wird, kann die Klinge 44 in Nachbarschaft zu einer hinteren Kante 46 des Spalts 36 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen wie etwa den in 8–12 gezeigten kann das Schneidewerkzeug 10 zwei oder mehr Klingen 44 umfassen, die entlang des Umfangs um den Rand 18 mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen, in Nachbarschaft zu den Spalten 36, zwischen einem Paar von Spalten 36 oder an einer beliebigen anderen Position entlang des Rands 18 angeordnet sind.
In den gezeigten Ausführungsformen von 1–7 erstreckt sich ein Schlitz bzw. eine Öffnung 50 axial durch den Rand 18 des Schneidewerkzeugkörpers 12 zu dem zweiten Ende 16 und definiert wenigstens teilweise eine hintere Kante 52 eines beweglichen Teils bzw. einer beweglichen Wand 54. In anderen Ausführungsformen erstreckt sich der Schlitz 50 durch den Rand 18 des Werkzeugkörpers 12 mit einem spitzen Winkel in Bezug auf die Achse 32. In einigen derartigen Anordnungen wird die Konfiguration des Schlitzes 50 auf der Basis des Materials des Werkzeugkörpers 12, des erwarteten Materials des Werkstücks, des Materials der beweglichen Wand 54 (das sich von dem Material des Werkzeugkörpers 12 bzw. eines Teils des Werkzeugkörpers 12 unterscheiden kann), der Anzahl und der Größe der an dem Werkzeugkörper 12 gehaltenen Klingen 44 und/oder der gewünschten Größe des aus dem Werkstück geschnittenen Zapfens 11 gewählt.
Wie in 5 gezeigt, kann der benachbarte Spalt 36 eine vordere Kante 56 der beweglichen Wand 54 definieren. In der gezeigten Ausführungsform von 1–7 wird eine bewegliche Wand 54 in Nachbarschaft zu dem Spalt 36 gehalten. In anderen Ausführungsformen kann das Schneidewerkzeug 10 zwei, drei, vier oder mehr bewegliche Wände 54 umfassen, und es können zwei, drei, vier oder mehr Schlitze 50 um den Umfang des Schneidewerkzeugs 10 mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen in Nachbarschaft zu den Spalten 36 oder mit einem Abstand zu den Spalten 36 angeordnet sein.
Es wird hier auf einen in dem Werkzeugkörper 12 ausgebildeten Schlitz 50 Bezug genommen, wobei jedoch zu beachten ist, dass der Schlitz 50 und die bewegliche Wand 54 der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise ausgebildet sein können. Zum Beispiel können ein oder mehrere Schlitze 50 in dem Werkzeugkörper 12 geschnitten sein, um eine benachbarte bewegliche Wand 54 zu bilden. Alternativ oder zusätzlich dazu können Vertiefungen in dem Werkzeugkörper 12 ausgebildet sein, wobei längliche Materialabschnitte an dem Werkzeugkörper 12 in den Vertiefungen gesichert (z. B. geschweißt, gelötet, hartgelötet, usw.) können, um eine bewegliche Wand 54 und/oder einen benachbarten Schlitz 50 zu bilden bzw. wenigstens teilweise zu bilden. In einigen derartigen Ausführungsformen können der Werkzeugkörper 12 und die bewegliche Wand 54 aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Außerdem können die beweglichen Wände 54 aus einem Material mit einer größeren Elastizität als der Werkzeugkörper 12 ausgebildet sein.
Wie in 3–7 gezeigt, können die Schneiden 70 von einer oder mehreren Klingen 44 derart konturiert sein, dass sich die Klinge 44 und die bewegliche Wand 54, an der die Klinge 44 gesichert ist, während des Betriebs radial nach innen durch das Werkstück bewegen, wenn sich das Schneidewerkzeug 10 axial durch das Werkstück bewegt.
Während des Betriebs sichert ein Bediener den Verbindungsaufbau 22 des Schneidewerkzeugs 10 an einem Elektrowerkzeug und positioniert das Schneidewerkzeug 10 über einen Werkstück. Der Bediener zentriert dann den Bohrer 30 über der gewünschten Schneideposition und aktiviert das Elektrowerkzeug, um das Schneidewerkzeug 10 um die Achse 32 der Antriebswelle 24 zu drehen. Wenn sich das Schneidewerkzeug 10 dreht, bohrt der Bohrer 30 ein Positionierungsloch in das Werkstück und richtet den Körper 12 des Schneidewerkzeugs 10 in einer gewünschten Position über dem Werkstück aus.
Eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung des Schneidewerkzeugs 10 bewegt die Klinge 44 in einen Kontakt mit dem Werkstück. Wenn sich die Klinge 44 dreht, schneidet die Klinge 44 einen kreisrunden Schneidepfad 64 in das Werkstück. Während des Schneidens erzeugte Späne und Sägemehl werden durch den Spalt 36 radial nach außen und weg von dem Körper 12 geführt.
In der Ausführungsform von 1–7 ist die Schneide 70 derart konfiguriert, dass wenn der Werkzeugkörper 12 um die Achse 32 gedreht und in das Werkstück getrieben wird, die mit dem Schneiden des Werkstücks assoziierten und auf die Schneide 70 ausgeübten Kräfte ausreichen, um die Klinge 44 und die bewegliche Wand 54 elastisch nach innen zu biegen. Diese radial nach innen gerichtete Bewegung der beweglichen Wand 54 und der assoziierten Klinge 44 veranlasst, dass der Außendurchmesser oder Umfang des Zapfens 11 kleiner als der Innendurchmesser des ersten Endes 14 des Werkzeugkörpers 12 ist.
Sobald die Schneide 70 vollständig durch das Werkstück hindurchgegangen ist, ist die Schneideoperation abgeschlossen, wobei dann keine Kraft mehr auf die Schneide 70 ausgeübt wird und sich die bewegliche Wand 54 radial nach außen zu einer radial äußeren Position bewegen kann. Wenn das Schneidewerkzeug 10 von dem Werkstück entfernt wird, fällt der Werkstückzapfen 11, dessen Außendurchmesser oder Umfang kleiner ist als der Innendurchmesser des ersten Endes 14 des Werkzeugkörpers 12, wenn sich die bewegliche Wand 54 in der radial äußeren Position befindet, aus dem Schneidewerkzeug 10 heraus.
8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Schneidewerkzeugs 110 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schneidewerkzeug 110 von 8 ist der oben beschriebenen und in 1–7 gezeigten Ausführungsform weitgehend ähnlich. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Merkmale und Komponenten zwischen der Ausführungsform von 1–7 und der Ausführungsform von 8 wird deshalb für eine ausführlichere Beschreibung der anderen Merkmale und Komponenten auf die vorstehende Beschreibung der Ausführungsform von 1–7 verwiesen. Merkmale und Komponenten von 8, die mit entsprechenden Merkmalen und Komponenten von 1–7 übereinstimmen werden durch Bezugszeichen angegeben, die um 100 erhöht sind.
In der Ausführungsform von 8 ist eine Anzahl von Klingen 144 entlang des Umfangs um den Rand 118 des Werkzeugkörpers 112 beabstandet, wobei sich ein Paar von beabstandeten Schlitzen oder Öffnungen 150 durch den Rand 118 und den Werkzeugkörper 112 in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse 132 ist und einen beweglichen Teil oder eine bewegliche Wand 154 bildet. In einigen Ausführungsformen wie etwa der gezeigten Ausführungsform von 8 kann eine Klinge 144A an einem äußeren Ende der beweglichen Wand 154 gehalten werden, wobei die Klinge 144A eine im wesentlichen ähnliche Form, Größe und Konfiguration wie die um den Rand 118 des Körpers 112 herum beabstandeten Klingen 144 aufweisen kann. In anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr Klingen 144A auf der beweglichen Wand 154 gehalten werden, und können eine oder mehrere der Klingen 144A eine andere Größe, Form oder Konfiguration als die anderen um den Rand 118 beabstandeten Klingen 144 aufweisen.
Wenn der Werkzeugkörper 112 während des Betriebs um die Achse 132 gedreht und in das Werkstück getrieben wird, bewegen sich die bewegliche Wand 154 und die an der beweglichen Wand 154 gehaltene Klinge 144A radial nach innen zu der Achse 132. Diese radial nach innen gerichtete Bewegung der Klinge 144A veranlasst, dass die Klinge 144A einen Zapfen 11 aus dem Werkstück mit einem Außendurchmesser oder Umfang schneidet, der wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Rands 118 des Schneidewerkzeugs 110 ist. Sobald die Klinge 144A aus dem Werkstück ausgetreten ist, bewegt sich die bewegliche Wand 154 radial nach außen und kehrt zu einer radial äußeren Position zurück, sodass der Zapfen 11 aus dem Werkzeugkörper 112 entfernt werden kann.
9 und 10 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Schneidewerkzeugs 210 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schneidewerkzeug 210 von 9 und 10 ist den oben beschriebenen und in 1–8 gezeigten Ausführungsformen weitgehend ähnlich. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Merkmale und Komponenten zwischen den Ausführungsformen von 1–8 und der Ausführungsform von 9 und 10 wird deshalb für eine ausführlichere Beschreibung der anderen Merkmale und Komponenten auf die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen von 1–8 verwiesen. Merkmale und Komponenten von 9 und 10, die mit entsprechenden Merkmalen und Komponenten von 1–8 übereinstimmen werden durch Bezugszeichen angegeben, die um 200 erhöht sind.
In der Ausführungsform von 9 und 10 umfasst das Schneidewerkzeug 210 einen Schlitz bzw. eine Öffnung 250, die sich durch den Rand 218 öffnet und axial über eine kurze Distanz erstreckt, bevor sie sich wendet und entlang des Umfangs im Uhrzeigersinn (aus der Perspektive von 9 und 10) durch den Schneidewerkzeugkörper 212 erstreckt. Der Schlitz 250 definiert wenigstens teilweise einen beweglichen Teil oder eine bewegliche Wand 254, die eine Anzahl von Klingen 144A für eine radiale Bewegung mit der beweglichen Wand 254 relativ zu dem Rand 218 hält. Wie in 9 und 10 gezeigt, erstreckt sich ein Vorsprung 278 von einer Außenseite der beweglichen Wand 254 nach außen.
Während des Betriebs des Schneidewerkzeugs 210 bewegen sich die Klingen 244, die entlang des Umfangs um den Rand 218 des Schneidewerkzeugskörpers beabstandet sind, durch ein Werkstück und bilden einen Schneidepfad. Wenn sich das Schneidewerkzeug 210 weiter durch das Werkstück bewegt, kontaktiert der Vorsprung 278 eine Innenkante des Werkstücks entlang des Schneidepfads und veranlasst, dass sich die bewegliche Wand 254 radial nach innen bewegt. Diese nach innen gerichtete Bewegung der beweglichen Wand 254 veranlasst, dass die an der beweglichen Wand 254 gehaltenen Klingen 244A radial nach innen in den Schneidepfad schneiden, wodurch der Schneidepfad in einer radialen Richtung erweitert wird. Sobald die Schneideoperation abgeschlossen ist, wird das Schneidewerkzeug 210 von dem Werkstück entfernt und bewegt sich die bewegliche Wand 254 radial nach außen zu einer radial äußeren Position. Auf diese Weise schneidet das Schneidewerkzeug 210 einen Zapfen 11 mit einem Außendurchmesser, der wesentlich kleiner als ein Innendurchmesser des Schneidewerkzeugkörpers 212 ist.
11 und 12 zeigen eine andere alternative Ausführungsform eines Schneidewerkzeugs 310 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schneidewerkzeug 310 von 11 und 12 ist den oben beschriebenen und in 1–10 gezeigten Ausführungsformen weitgehend ähnlich. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Merkmale und Komponenten zwischen der Ausführungsform von 1–10 und der Ausführungsform von 11 und 12 wird deshalb für eine ausführlichere Beschreibung der anderen Merkmale und Komponenten auf die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen von 1–10 verwiesen. Merkmale und Komponenten von 11 und 12, die mit entsprechenden Merkmalen und Komponenten von 1–10 übereinstimmen werden durch Bezugszeichen angegeben, die um 300 erhöht sind.
In der Ausführungsform von 11 und 12 definieren zwei parallele Schlitze oder Öffnungen 350A, 350B, die sich entlang des Umfangs um den Werkzeugkörper 312 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 314, 316 erstrecken, und ein axialer Schlitz 350C, der sich durch den Schneidewerkzeugkörper 312 zwischen den zwei Umfangsschlitzen 350A, 350B erstreckt, wenigstens teilweise einen beweglichen Teil oder eine bewegliche Wand 354. Eine Schneide 370 kann an einer vorderen Kante der beweglichen Wand 354 ausgebildet sein.
In einigen Ausführungsformen wie etwa in der in 11 und 12 gezeigten Ausführungsform kann die bewegliche Wand 354 radial nach innen in das Innere des Schneidewerkzeugkörpers 312 vorgespannt sein, sodass die Schneide 370 während des Schneidens radial nach innen und in einen Kontakt mit einer Außenfläche eines durch das Schneidewerkzeug 310 aus dem Werkstück geschnittenen Zapfens 11 bewegt wird. Diese nach innen gerichtete Bewegung der Schneide 370 veranlasst, dass der Außendurchmesser des Zapfens 311 kleiner als der Innendurchmesser des Schneidewerkzeugkörpers 312 ist. Sobald die Klinge 344 aus dem Werkstück ausgetreten ist, kehrt die bewegliche Wand 354 zu ihrer radial äußeren Position zurück und fällt der Werkstückzapfen 11 aus dem Schneidewerkzeug 310 heraus.
13 und 14 zeigen eine andere alternative Ausführungsform eines Schneidewerkzeugs 410 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schneidewerkzeug 410 von 13 und 14 ist den oben beschriebenen und in 1–12 gezeigten Ausführungsformen weitgehend ähnlich. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Merkmale und Komponenten zwischen der Ausführungsform von 1–12 und der Ausführungsform von 13 und 14 wird deshalb für eine ausführlichere Beschreibung der anderen Merkmale und Komponenten auf die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen von 1–12 verwiesen. Merkmale und Komponenten von 13 und 14, die mit entsprechenden Merkmalen und Komponenten von 1–12 übereinstimmen werden durch Bezugszeichen angegeben, die um 400 erhöht sind.
In der Ausführungsform von 13 und 14 umfasst das Schneidewerkzeug 410 einen Schlitz oder eine Öffnung 450, die sich durch den Rand 418 öffnet und axial über eine kurze Distanz erstreckt, bevor sie sich entlang des Umfangs in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (aus der Perspektive von 13 und 14) durch den Schneidewerkzeugkörper 412 erstreckt. Der Schlitz 450 definiert wenigstens teilweise einen beweglichen Teil oder eine bewegliche Wand 454, die eine Anzahl von Klingen 444A für eine radiale Bewegung mit der beweglichen Wand 454 relativ zu dem Rand 418 hält. Wie in 13 und 14 gezeigt, erstreckt sich ein Vorsprung 478 von einer Außenseite der beweglichen Wand 454 nach außen.
Während des Betriebs des Schneidewerkzeugs 410 bewegen sich die entlang des Umfangs um den Rand 418 des Schneidewerkzeugs 412 beabstandeten Klingen 444 durch ein Werkstück und bilden einen Schneidepfad. Wenn sich das Schneidewerkzeug 410 weiter durch das Werkstück bewegt, kontaktiert der Vorsprung 478 eine Innenkante des Werkstücks entlang des Schneidepfads und veranlasst, dass sich die bewegliche Wand 454 radial nach innen bewegt. Diese nach innen gerichtete Bewegung der beweglichen Wand 454 veranlasst, dass die an der beweglichen Wand 454 gehaltenen Klingen 444A radial nach innen in den Schneidepfad schneiden, um den Schneidepfad in einer radialen Richtung zu erweitern. Sobald die Schneideoperation abgeschlossen ist, wird das Schneidewerkzeug 410 von dem Werkstück entfernt und bewegt sich die bewegliche Wand 454 radial nach außen zu einer radial äußeren Position. Auf diese Weise schneidet das Schneidewerkzeug 410 einen Zapfen 11 mit einem Außendurchmesser, der wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Schneidewerkzeugs 412 ist.
Die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft zu verstehen und schränken den Erfindungsumfang der Erfindung keineswegs ein.

Claims

Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks, wobei das Schneidewerkzeug umfasst: einen Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412), der ein erstes Ende (14) und ein zweites Ende (16) aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste und das zweite Ende (14, 16) erstreckt, einen Rand (18; 118; 218; 418), der sich entlang des Umfangs um das erste Ende (14) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) erstreckt, und eine Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) mit einer Basis, die an dem Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) für eine Bewegung relativ zu dem Rand (18; 118; 218; 418) gehalten wird.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (16) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) eine Antriebswelle (24) umfasst, die mit einem Futter oder einer Spindel eines Elektrowerkzeugs für eine Drehung um die Achse relativ zu dem Werkstück verbunden werden kann.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis der Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) radial relativ zu wenigstens einem Teil des Rands (18; 118; 218; 418) bewegt werden kann, um einen durch die Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) definierten Schneidepfad einzustellen.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil (54; 154; 254; 354; 454) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) mit der Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) bewegt werden kann.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (54; 154; 254; 354; 454) flexibel an dem zweiten Teil befestigt ist.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) ein Paar von Öffnungen (50; 150; 250; 350A, 350B; 450) umfasst, die sich durch den Rand (18; 118; 218; 418) auf gegenüberliegenden Seiten der Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) erstrecken, um den ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) wenigstens teilweise zu definieren.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) eine Öffnung (50; 150; 250; 350A, 350B; 450) aufweist, die sich durch den Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) in einer Richtung allgemein parallel zu dem Rand (18; 118; 218; 418) erstreckt, um einen ersten, die Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) haltenden Teil (54; 154; 254; 354; 454) wenigstens teilweise zu definieren, wobei der erste Teil (54; 154; 254; 354; 454) relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) bewegt werden kann.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) radial nach innen zu der Achse vorgespannt ist.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen Vorsprung (278; 478), der sich von einer radial äußeren Seite des Rands (218; 418) nach außen erstreckt, um wahlweise ein Werkstück zu kontaktieren und einen die Klinge (244A; 444A) haltenden ersten Teil (254; 454) des Rands (218; 418) radial nach innen relativ zu einem zweiten Teil des Rands (218; 418) vorzuspannen.
Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks, wobei das Schneidewerkzeug umfasst: einen Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412), der ein erstes Ende (14) und ein zweites Ende (16) aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste und das zweite Ende (14, 16) erstreckt, einen Rand (18; 118; 218; 418), der sich entlang des Umfangs um das erste Ende (14) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) erstreckt, einen ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412), der radial relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) bewegt werden kann, und eine Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A), die an dem ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) für eine Bewegung mit dem ersten (54; 154; 254; 354; 454) Teil gehalten ist, um einen Schneidepfad mit einem Umfang zu definieren, der kleiner als der Umfang eines Schneidepfads des zweiten Teils des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) ist.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) eine Antriebswelle (24) umfasst, die mit einem Elektrowerkzeug für eine Drehbewegung um die Achse relativ zu dem Werkstück verbunden werden kann.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (54; 154; 254; 354; 454) flexibel an dem zweiten Teil befestigt ist.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) radial nach innen zu der Achse vorgespannt ist.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) ein Paar von Öffnungen (50; 150; 250; 350A, 350B; 450) umfasst, die sich durch den Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) auf gegenüberliegenden Seiten der Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) und allgemein parallel zu der Achse erstrecken und den ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) wenigstens teilweise von dem zweiten Teil trennen.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) ein Paar von Öffnungen (50; 150; 250; 350A, 350B; 450) umfasst, die sich durch den Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) in einer Richtung allgemein parallel zu dem Rand (18; 118; 218; 418) erstrecken und wenigstens teilweise den ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) einschließlich der Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) definieren, wobei der erste Teil (54; 154; 254; 354; 454) relativ zu dem Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) bewegt werden kann.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) eine Öffnung (50; 150; 250; 350A, 350B; 450) umfasst, die sich durch den Werkzeugkörper (12; 112; 212; 312; 412) in einer Richtung allgemein parallel zu dem Rand (18; 118; 218; 418) erstreckt und den ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) wenigstens teilweise von dem zweiten Teil trennt.
Schneidewerkzeug nach Anspruch 10, weiterhin gekennzeichnet durch einen Vorsprung (278; 478), der sich von einer radial äußeren Seite des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) nach außen erstreckt, um wahlweise das Werkstück zu kontaktieren und den ersten Teil (54; 154; 254; 354; 454) des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) mit der daran gehaltenen Klinge (44; 144; 244A; 370; 444A) radial nach innen relativ zu dem zweiten Teil des Werkzeugkörpers (12; 112; 212; 312; 412) vorzuspannen.
Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidewerkzeug, das einen Werkzeugkörper umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Positionieren eines Rands, der sich entlang des Umfangs um ein Ende des Werkzeugkörpers in Nachbarschaft zu dem Werkstück erstreckt, Halten einer an dem Werkzeugkörper gehaltenen Klinge gegen das Werkstück, Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um das Werkstück zu schneiden, und Bewegen einer Basis der Klinge relativ zu dem Rand.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Werkzeugkörpers ein erstes Ende ist, wobei weiterhin ein zweites Ende des Schneidewerkzeugs mit einem Elektrowerkzeug verbunden wird und wobei das Treiben des Schneidewerkzeugs das Betreiben eines Motors des Elektrowerkzeugs umfasst, um das Schneidewerkzeug um eine Achse, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt, relativ zu dem Werkstück zu drehen.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge an einem ersten Teil des Werkzeugkörpers gehalten wird, wobei das Verfahren weiterhin das Bewegen der Klinge relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugkörpers umfasst, sodass die Klinge entlang eines ersten Schneidepfads bewegt werden kann und der zweiten Teil entlang eines zweiten Schneidepfads bewegt werden kann, der konzentrisch zu dem ersten Schneidepfad ist und eine größere Schneidedistanz aufweist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Werkzeugkörpers ein erstes Ende ist, wobei der Werkzeugkörper ein zweites Ende, das von dem ersten Ende beabstandet ist, und eine Achse aufweist, die sich durch den Werkzeugkörper zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt, wobei das Werkstück weiterhin mit einem sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung in Kontakt gebracht wird, um zu veranlassen, dass sich die Klinge radial nach innen bewegt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um das Werkstück zu schneiden, das Schneiden eines Zapfens aus dem Werkstück umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin gekennzeichnet durch das Bewegen der Klinge radial nach innen relativ zu dem Rand, sodass ein Außenumfang des Zapfens von einem Innendurchmesser des Rands beabstandet ist.
Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin gekennzeichnet durch das Stoppen des Schneidens des Werkstücks, sodass sich die Klinge radial nach außen relativ zu dem Rand bewegt.
Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin gekennzeichnet durch das Einstellen eines durch den Rand definierten Schneidepfads, indem die Klinge radial relativ zu dem Rand bewegt wird.
Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einem Schneidewerkzeug, wobei das Schneidewerkzeug einen Werkzeugkörper umfasst, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und eine Achse definiert, die sich durch das erste und das zweite Ende erstreckt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Positionieren eines Rands, der sich entlang des Umfangs um das erste Ende des Werkzeugkörpers in Nachbarschaft zu dem Werkstück erstreckt, Halten einer an dem Werkzeugkörper gehaltenen Klinge gegen das Werkstück, Treiben des Schneidewerkzeugs in das Werkstück, um einen Zapfen aus dem Werkstück zu schneiden, und Bewegen der Klinge und des ersten Teils des Werkzeugkörpers radial nach außen relativ zu dem zweiten Teil des Werkzeugkörpers.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin gekennzeichnet durch das Entfernen des Zapfens von dem ersten Ende des Schneidewerkzeugs, nachdem die Klinge und der erste Teil des Werkzeugkörpers radial nach außen bewegt wurden.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen entlang eines ersten Schneidepfads durch die Klinge und entlang eins zweiten Schneidepfads durch den Rand geschnitten wird, wobei der zweite Schneidepfad eine größere Bewegungsstrecke aufweist als der erste Schneidepfad.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin gekennzeichnet durch das Entfernen des Zapfens von dem ersten Teil des Schneidewerkzeugs durch das Schneiden des Zapfens mit der Klinge, um wenigstens einen Teil des Zapfens von dem Rand des Schneidewerkzeugs zu trennen.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin gekennzeichnet durch das Kontaktieren des Werkstücks mit einem sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung, sodass sich die Klinge radial nach innen bewegt, und Lösen des Zapfens von dem sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung, sodass sich die Klinge radial nach außen bewegt.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin gekennzeichnet durch das Stoppen des Schneidens des Werkstücks, sodass sich der erste Teil mit der daran gehaltenen Klinge radial nach außen relativ zu dem Rand bewegt.