RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 173796 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 17.03.0 0718880.7 (13) T3 (1) Int. Cl. B23C/08 B23C/22 (06.01) (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej 17.12.08 Europejski Biuletyn Patentowy 08/1 EP 173796 B1 (4) Tytuł wynalazku: Narzędzie tnące (30) Pierwszeństwo: IL040161373 14.04.04 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 03.01.07 Europejski Biuletyn Patentowy 07/01 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 30.04.09 Wiadomości Urzędu Patentowego 04/09 (73) Uprawniony z patentu: Iscar Ltd., Tefen, IL PL/EP 173796 T3 (72) Twórca (y) wynalazku: HECHT Gil, Nahariya, IL (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Słomczyńska Elżbieta 00-90 Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
71P23003PL00 EP 1 737 96 B1 Opis Wynalazek odnosi się do narzędzi tnących zgodnie z częścią nieznamienną zastrzeżenia 1 typu, w którym wkładka tnąca jest elastycznie zaciśnięta w sposób samozaciskający w kieszeni wkładki. Takie narzędzie tnące jest znane z dokumentów EP-A-1 34723 i WO 02/0173. Narzędzia tnące wykorzystujące elastyczny mechanizm zaciskowy dla zaciskanie wkładek tnących są ogólnie stosunkowo małej grubości, typowo w zakresie 0. mm do 12 mm i wkładka tnąca jest utrzymywana w kieszeni wkładki umieszczonej pomiędzy powierzchniami zaciskowymi szczęk górnej i dolnej narzędzia tnącego. W operacjach cięcia takich jak rowkowanie i przecinanie narzędzie tnące jest w postaci ostrza z uchwytem. Ostrze z 1 uchwytem jest z kolei, ogólnie zaciśnięte w bloku trzymającym ostrze. Ostrze z uchwytem jest ogólnie wyposażone w odpowiednio zaprojektowany otwór, w pobliżu kieszeni wkładki przez co stosunkowo wąska część mostkująca jest utworzona umożliwiająca elastyczne przemieszczenie się jednej szczęki ostrza z uchwytem w stosunku do drugiej w ograniczonym stopniu. Ogólnie, dolna szczęka jest sztywna, a górna szczęka jest elastycznie przemieszczana. Otwór może być w postaci otworu, albo szczeliny, albo szczeliny zakończonej 2 otworem. Przykłady takich narzędzi tnących są ujawnione w Patencie USA Nr 3,78,021, Patencie USA Nr 4,80,930
2 i Patencie USA Nr,829,924. Narzędzie obrotowe wycinające szczelinę wykorzystujące elastyczny mechanizm zaciskania wkładki jest ujawnione w Patencie USA Nr 4,417,833. Korpus tnący ma kształt tarczy o stosunkowo małej grubości, z kieszeniami wkładki tnącej umieszczonymi wokół jego obwodu. Jak przy ostrzu z uchwytem, kieszeń wkładki narzędzia obrotowego wycinającego szczelinę ma dwie szczęki, pomiędzy którymi wkładka jest zaciśnięta, przy wykorzystaniu elastycznej siły powstającej przy przemieszczeniu szczęki zaciskającej. W WO 02/0793 narzędzie tnące z wkładką tnąca jest opisane z wkładką tnącą elastycznie zaciśniętą w kieszeni wkładki. Wkładka tnąca ma powierzchnia oparcia 1 w postaci kolistego segmentu wystającego z powierzchni dolnej. Kieszeń wkładki ma podstawową szczękę z powierzchnią oparcia w postaci kolistego łuku, w którym kolisty segment jest przyjmowany. Czy narzędziem tnącym jest ostrze z uchwytem albo narzędzie obrotowe wycinające szczelinę, przemieszczenie szczęki zaciskającej jest uzyskane przez wykonanie kieszeni wkładki tak, że odległość pomiędzy zaciskającymi powierzchniami szczęk jest mniejsza niż wysokość części wkładki umieszczonej pomiędzy 2 zaciskającymi powierzchniami. W konsekwencji, gdy wkładka jest umieszczona w kieszeni wkładki, zaciskająca szczęka jest trzymana w położeniu przesuniętym, tworząc elastyczną siłę, za pomocą której wkładka jest zaciśnięta w tym położeniu.
3 Dobrze znanym problemem związanym z narzędziami tnącymi typu opisanego powyżej jest to, że wkładka tnąca nie jest zdecydowanie zabezpieczona w kieszeni wkładki i dlatego może nastąpić jej przemieszczenie podczas operacji cięcia. Na przykład, to może się wydarzyć podczas operacji rowkowania gdy usiłuje się wyciągnąć ostrze z uchwytem z obrabianego elementu. W pewnych przypadkach wkładka tnąca może być całkowicie wyciągnięta z ostrza z uchwytem i pozostać osadzona w obrabianym elemencie. Ten problem może być szczególnie kłopotliwy w przypadku narzędzia obrotowego wycinającego szczeliny, gdzie wkładka tnąca może również wylecieć z kieszeni wkładki pod wpływem sił odśrodkowych, taka sytuacja może być niebezpieczna zwłaszcza podczas pracy 1 przy dużych prędkościach. Celem wynalazku jest dostarczenie narzędzia tnącego z elastycznym mechanizmem zaciskowym, w którym powyżej przedstawiona wada jest zasadniczo zmniejszona albo przezwyciężona. Narzędzie tnące według wynalazku jest ujawnione w zastrzeżeniu 1. Dalsze korzystne przykłady wykonania są przedstawione w zastrzeżeniach zależnych. Jest zwłaszcza dostarczone według wynalazku narzędzie tnące według zastrzeżenia 1, zawierające 2 uchwyt wkładki, w którym wkładka tnąca jest elastycznie utrzymywana w kieszeni wkładki, uchwyt wkładki zawiera część zaciskającą, część zaciskająca zawiera szczękę zaciskającą elastycznie połączoną z podstawową szczęką i tworzącą z nią jeden zintegrowany element,
4 podstawowa szczęka ma powierzchnię oparcia i szczęka zaciskająca ma powierzchnię zaciskającą zwróconą w stronę przeciwną do dolnej części powierzchni oparcia, szczęka zaciskająca jest ponadto wyposażona w powierzchnię zatrzymującą wkładkę, która jest ogólnie poprzeczna do powierzchni zaciskającej i wkładka tnąca jest utrzymywana w kieszeni wkładki z powierzchnią oparcia podstawowej szczęki opierającą się o tylną powierzchnię wkładki tnącej, powierzchnia zaciskająca szczęki zaciskającej opiera się o przednią powierzchnię ustalającą wkładki tnącej i powierzchnia zatrzymująca wkładkę szczęki zaciskającej opiera się o dolną powierzchnię ustalającą wkładki tnącej. Jeżeli jest to pożądane, powierzchnia oparcia jest 1 wypukła. Ponadto jeżeli jest to pożądane, powierzchnia oparcia jest wypukła w kształcie V. Ogólnie, powierzchnia oparcia może być podzielona przez wnękę podstawy na górną powierzchnię oparcia i dolną powierzchnię oparcia. Jeżeli jest to pożądane, powierzchnia zatrzymująca wkładkę jest wypukła. Ponadto jeżeli jest to pożądane, powierzchnia zatrzymująca wkładkę jest wypukła w kształcie V. 2 Typowo, podstawowa szczęka jest połączona ze szczęką zaciskającą przez wnękę, i otwór przelotowy jest umieszczony z tyłu podstawowej szczęki dla przyjmowania klucza.
Zgodnie z jednym zastosowaniem wynalazku, narzędzie tnące jest narzędziem obrotowym wycinającym szczelinę. Zgodnie z innym zastosowaniem narzędzie tnące jest narzędziem do rowkowania, przecinania albo toczenia, a uchwyt wkładki jest ostrzem z uchwytem. Dla lepszego zrozumienia wynalazku i pokazania jak wynalazek może być wykonany w praktyce, opis będzie teraz odnosił się do załączonych rysunków na których: Fig. 1 jest widokiem perspektywicznym pierwszego narzędzia tnącego według wynalazku; Fig. 2 jest widokiem perspektywicznym drugiego narzędzia tnącego według wynalazku; Fig. 3 jest widokiem z boku sekcji tnącej narzędzia tnącego według wynalazku; 1 Fig. 4 jest widokiem z boku wkładki tnącej według wynalazku; Fig. jest widokiem z boku sekcji tnącej z Fig. 3 z wyjętą wkładką tnącą; Fig. 6 jest rozłożonym widokiem perspektywicznym sekcji tnącej z Fig. 3; i Fig. 7 jest widokiem w częściowym przekroju wykonanym wzdłuż linii VII-VII na Fig. 3 przechodzącej przez powierzchnię zaciskającą wkładki uchwytu i przednią powierzchnię ustalającą wkładki tnącej. 2 Najpierw zwraca się uwagę na Figury. 1 i 2 pokazujące dwa narzędzia tnące według wynalazku. Fig. 1 pokazuje pierwsze narzędzie tnące stosowane do operacji cięcia metalu takich jak rowkowanie i przecinanie. Pierwsze narzędzie tnące zawiera uchwyt
6 wkładki 12 w postaci prostokątnej łopatki z wkładką tnącą 14 elastycznie utrzymywaną w kieszeni wkładki 16. Wkładka tnąca 14 jest typowo wykonywana przez wytłaczanie i spiekanie sproszkowanych węglików. Fig. 2 pokazuje drugie narzędzie tnące, stosowane do operacji obrotowego wycinania szczelin w metalu. Drugie narzędzie tnące zawiera uchwyt wkładki 22 w postaci kolistej tarczy z wkładkami tnącymi 14 elastycznie utrzymywanymi w identycznych kieszeniach wkładki 16 rozmieszczonymi wokół obwodu tarczy. Narzędzia tnące, zawierają sekcję tnąca 18, która zawiera wkładkę tnąca 14, kieszeń wkładki 16 i bezpośrednie sąsiedztwo kieszeni wkładki 16. Sekcja tnąca 18 jest pokazana na Fig. 3. Należy zauważyć, że terminy określające kierunki 1 występujące w opisie i zastrzeżeniach, np. "przednia", "tylna", "górna", "dolna", itp., są stosowane jako dogodne terminy dla wyróżnienia położenia rozmaitych powierzchni w stosunku do siebie. Te terminy są określone w odniesieniu do Figur. 3, 4 i ; jednakże, są one stosowane tylko dla ilustracji i nie są przeznaczone dla ograniczenia zakresu załączonych zastrzeżeń. Teraz zwraca się uwagę na Fig. 4. Wkładka tnąca 14 zawiera część tnącą 24 i część ustalającą 26. Część tnąca 24 zawiera krawędź tnącą 28 utworzoną na 2 przecięciu powierzchni nachylonej 30 i powierzchni podciętej 32. Wkładka tnąca 14 ponadto zawiera górną powierzchnię 34, dolną powierzchnią 36 i obwodową powierzchnię boczną pomiędzy nimi. Obwodowa powierzchnia boczna zawiera przeciwne powierzchnie przednią i tylną
7 38, 40 i przeciwne powierzchnie boczne 42 rozciągają się pomiędzy powierzchniami przednią i tylną 38, 40. Powierzchnia podcięta 32 jest umieszczona na powierzchni przedniej 38 i powierzchnia pochylona 30 jest umieszczona na górnej powierzchnia 34. Pierwsza odległość W1 jest określona pomiędzy przednią powierzchnią 38 i tylną powierzchnią 40. Część ustalająca 26 rozciąga się w dół od części tnącej 24 w kierunku przeciwnym do górnej powierzchni 34 i zawiera przeciwne przednią i tylną powierzchnie ustalające 44, 46, które zbiegają się ku dołowi. Druga odległość W2 jest określona pomiędzy powierzchniami ustalającymi przednią i tylną 44, 46. Chociaż pierwsza odległość W1 nie jest koniecznie stała dla całej części tnącej 24 i 1 chociaż druga odległość W2 zmniejsza się ku dołowi wzdłuż długości części ustalającej 26, część tnąca 24 jest szersza niż część ustalająca 26 w widoku z boku wkładki tnącej 14, jak można zobaczyć na figurach, zwłaszcza na Fig. 3 i 4. Innymi słowy, pierwsza odległość W1 jest większa niż druga odległość W2. Tylna powierzchnia ustalająca 46 jest umieszczona na tylnej powierzchni 40, a przednia powierzchnia ustalająca 44 jest umieszczona na dolnej powierzchni 36. Ponadto, dolna powierzchnia ustalająca 48 jest umieszczona na 2 dolnej powierzchni 36 przeciwnej do górnej powierzchni 34 i rozciąga się pomiędzy przednią powierzchnią 38 i przednią powierzchnią ustalającą 44. Odnosząc się do Fig., część zaciskająca 0 uchwytu wkładki 12, 22 zawiera szczękę zaciskającą 2
8 elastycznie połączoną przez wnękę 4 z podstawowa szczęką 6 tworząc z nią jeden zintegrowany element. Podstawowa szczęka 6 ma powierzchnię oparcia 8 przy kieszeni wkładki 16. Powierzchnia oparcia 8 jest dzielona przez podstawową wnękę 60 na górną powierzchnię oparcia 62 wzdłuż jej górnej części i dolną powierzchnię oparcia 64 wzdłuż jej dolnej części. Szczęka zaciskająca 2 ma powierzchnię zaciskającą 66 przy kieszeni wkładki 16 i ogólnie skierowaną przeciwnie do dolnej powierzchni oparcia 64 podstawowej szczęki 6. Trzecia odległość W3 jest określona pomiędzy powierzchnią zaciskającą 66 i dolną powierzchnią oparcia 64. Trzecia odległość W3 zmniejsza się ku dołowi. Szczęka zaciskająca 2 jest ponadto wyposażona w powierzchnię 1 zatrzymującą wkładkę 68 umieszczoną na jej górnym końcu i ogólnie poprzeczną do powierzchni zaciskającej 66. Górna i dolna powierzchnie oparcia 62, 64 podstawowej szczęki 6 i powierzchnia zaciskająca 66 szczęki zaciskającej 2 zbiega się ku dołowi. Otwór przelotowy 70 umieszczony z tyłu podstawowej szczęki 6 jest wprowadzony dla przyjmowania klucza dla wspomagania wkładania wkładki tnącej 14 do kieszeni wkładki 16 i dla usuwania wkładki tnącej 14 z kieszeni wkładki 16, gdy jest używany w powiązaniu z wnęką 4. 2 Teraz zwraca się uwagę na Fig. 6, na której dodatkowe elementy wkładki tnącej 14 i uchwytu wkładki 12, 22 są pokazane. Powierzchnia zatrzymująca wkładkę 68 uchwytu wkładki 12, 22 może być wypukła w kształcie V, a dolna powierzchnia ustalająca 48 wkładki tnącej 14 może
9 mieć wklęsły pasujący kształt V. Podobnie, powierzchnia oparcia 8 uchwytu wkładki 12, 22 może być wypukła w kształcie V, a tylna powierzchnia 40 wkładki tnącej 14 może mieć wklęsły pasujący kształt V. Dopasowane powierzchnie wypukła i wklęsła zapobiegają ruchowi bocznemu wkładki tnącej 14 w stosunku do uchwytu wkładki 12, 22. Powierzchnia pochylona 30 może także być wyposażona we fragment tworzący rowek 72. Ponadto, wkładka tnąca 14 może także być wyposażona w boczne krawędzie tnące 74, utworzone na przecięciu powierzchni bocznych 42 z powierzchnią pochyloną 30. Odnosząc się ponownie do Fig. 3, jest tu pokazane, że z wkładką tnącą 14 utrzymywaną w kieszeni wkładki 16, powierzchnie oparcia 62, 64 podstawowej szczęki 6 1 opierają się o tylną powierzchnię 40 wkładki tnącej 14, powierzchnia zaciskająca 66 szczęki zaciskającej 2 opiera się o przednią powierzchnię ustalającą 44 wkładki tnącej 14, a powierzchnia zatrzymująca wkładkę 68 szczęki zaciskającej 2 opiera się o dolną powierzchnię ustalającą 48 wkładki tnącej 14. Dla uniknięcia tego, aby układy dwóch zespołów dopasowanych powierzchni wypukła-wklęsła, były nadmiernie ograniczone, powierzchnia zaciskająca 66 jest wybrana płaska i przednia powierzchnia ustalająca 44 jest wybrana wypukła 2 (jak pokazano na Fig. 7). Wymiar szerokości W2 jest ogólnie większy niż wymiar szerokości W3, tak, że gdy część ustalająca 26 jest umieszczona w kieszeni wkładki 16, na szczękę zaciskającą 2 działa siła odsuwająca ją
od podstawowej szczęki 6, zwiększając elastyczną siłę, która zaciska część ustalającą 26 w kieszeni wkładki 16. Podczas działania narzędzia obrotowego wycinającego szczelinę, siła odśrodkowa F działa na wkładkę tnącą 14. Jest jasne na podstawie Fig. 3, że powierzchnia zaciskająca 66 szczęki zaciskającej 2 działa przeciw sile F więc zapobiega wypadnięciu wkładki tnącej 14 z kieszeni wkładki 16. Na zakończenie operacji rowkowania, podczas wyciągania narzędzia tnącego z obrabianego elementu, wkładka tnąca 14 może stykać się ze ściankami rowka zwiększając siły tarcia F, które działają dla wyciągnięcia wkładki tnącej 14 z kieszeni wkładki 16. Jednakże, obecność powierzchni zaciskającej 66 szczęki zaciskającej 2 zapobiega wyciągnięciu 1 wkładki tnącej 14. Chociaż wynalazek został opisany dla szczególnych rozwiązań, jest zrozumiałe że rozmaite zmiany i modyfikacje mogą być w nim dokonywane bez wychodzenia z zakresu zastrzeżeń. Iscar Ltd. Pełnomocnik:
11 71P23003PL00 EP 1 737 96 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Narzędzie tnące (, ) zawierające uchwyt wkładki (12, 22), w którym wkładka tnąca (14) jest elastycznie utrzymywana w kieszeni wkładki (16), wkładka tnąca (14) zawiera część tnącą (24) i część ustalającą (26), część tnąca (24) zawiera krawędź tnącą (28) utworzoną na przecięciu powierzchni nachylonej (30) i powierzchni podciętej (32); górną powierzchnię (34), dolną powierzchnię (36) i obwodową powierzchnię boczną pomiędzy nimi, obwodowa powierzchnia boczna zawiera przeciwne powierzchnie przednią i tylną (38, 40) i przeciwne powierzchnie boczne (42) rozciągające się pomiędzy powierzchniami przednią i tylną (38,40); powierzchnia podcięta (32) jest umieszczona na powierzchni przedniej (38), a powierzchnia pochylona (30) jest umieszczona na powierzchni górnej (34); część ustalająca (26) rozciąga się w dół od części tnącej (24) w kierunku przeciwnym do górnej powierzchni (34); część ustalająca (26) zawiera przeciwne przednią i tylną powierzchnie ustalające (44, 46), tylna powierzchnia ustalająca (46) jest umieszczona na tylnej powierzchni (40), a przednia powierzchnia ustalająca (44) jest umieszczona na dolnej powierzchni (36); i dolną
12 powierzchnię ustalającą (48) umieszczoną na dolnej powierzchni (36) i przeciwną do górnej powierzchni (34), i rozciągającą się pomiędzy przednią powierzchnią (38) i przednią powierzchnią ustalającą (44), uchwyt wkładki (12,22) zawiera część zaciskającą (0), część zaciskająca (0) zawiera szczękę zaciskającą (2) elastycznie połączoną z podstawową szczęką (6) tworząc z nią jeden zintegrowany element, podstawowa szczęka (6) ma powierzchnię oparcia (8), a szczęka zaciskająca (2) ma powierzchnię zaciskającą (66) zwróconą w stronę przeciwną do dolnej części powierzchni oparcia (8), szczęka zaciskająca (2) jest ponadto wyposażona w powierzchnię zatrzymującą wkładkę (68), która jest ogólnie poprzeczna do powierzchni zaciskającej (66), i wkładka tnąca (14) jest utrzymywana w kieszeni wkładki (16) z powierzchnią oparcia (8) podstawowej szczęki (6) opierającą się o tylną powierzchnię (40) wkładki tnącej (14), powierzchnia zaciskająca (66) szczęki zaciskającej (2) opiera się o przednią powierzchnię ustalającą (44) wkładki tnącej (14), a powierzchnia zatrzymująca wkładkę (68) szczęki zaciskającej (2) opiera się o dolną powierzchnię ustalającą (48) wkładki tnącej (14). 2, Narzędzie tnące (,) według zastrzeżenia 1, w którym powierzchnia oparcia (8) jest wypukła. 3. Narzędzie tnące (,) według zastrzeżenia 2, w którym powierzchnia oparcia (8) jest wypukła w kształcie Y.
13 4. Narzędzie tnące (, ) według jednego dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym powierzchnia oparcia (8) jest podzielona przez wnękę podstawy (60) na górną powierzchnię oparcia (62) i dolną powierzchnię oparcia (64).. Narzędzie tnące (,) według jednego dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym powierzchnia zatrzymująca wkładkę (68) jest wypukła. 6. Narzędzie tnące (,) według zastrzeżenia, w którym powierzchnia zatrzymująca wkładkę (68) jest wypukła w kształcie V. 7. Narzędzie tnące (, ) według jednego dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym podstawowa szczęka (6) jest połączona ze szczęką zaciskającą (2) przez wnękę (4) i otwór przelotowy (70) jest umieszczony z tyłu podstawowej szczęki (6) dla przyjmowania klucza. 8. Narzędzie tnące () według jednego dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym narzędzie tnące () jest narzędziem obrotowym wycinającym szczelinę. 9. Narzędzie tnące () według jednego dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, w którym narzędzie tnące () jest narzędziem do rowkowania, przecinania albo toczenia, a uchwyt wkładki (12) jest ostrzem z uchwytem. Iscar Ltd. Pełnomocnik:
1/3 31P23003PL00
2/3 31P23003PL00
3/3 31P23003PL00