DE102004053057B4

DE102004053057B4 - Vorrichtung zur Herstellung einer teilweise oder vollständig umlaufenden Nut in dem in einem Körper vorhandenen Kanal

Info

Publication number: DE102004053057B4
Application number: DE102004053057A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2004-11-03
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: DE102004053057A1

Abstract

Eine bekannte Vorrichtung zum Führen einer Innensäge in der Borung eines Hohlkörpers hat die Nachteile, daß der herzustellende Einschnitt immer verschliffen verlaufen, wenn nicht sogar einen schraubenförmigen Verlauf aufweisen wird. Mit der neuen Vorrichtung sollen beliebige Nuten exakter herstellbar sein. Ein Bearbeitungswerkzeug (Sägeblatt 2) ist aus Sägeblatt-Stücken (3) gebildet und in einem Kopf (4) derart gelagert, daß sich die Sägeblatt-Stücke (3) zunächst innerhalb der Kontur des Kopfes (4) befinden und zum Zweck der Bearbeitung des Körpers (5) durch Verstellmittel (Welle 6, Hohlwelle 12) entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt nach außen verschwenkbar gelagert sind. Gegenüber dem Bekannten ist die Vorrichtung vor Beginn des Säge-, Fräs- bzw. bei plastischer Eigenschaft des Körpers Walz- oder Rolliervorgangs auf vorgegebene, örtliche Festlegung sowie auf die Bearbeitungstiefe exakt voreinstellbar und hält diese ein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer teilweise oder vollständig umlaufenden Nut in dem in einem Körper vorhandenen Kanal, mit einem am freien Ende der Vorrichtung gelagerten Bearbeitungswerkzeug, einem Antrieb dafür und einem Rohrgehäuse zur Wellenlagerung.
Aus der DE 39 21 973 ist eine Vorrichtung zum Führen einer Innensäge in der Borung eines Hohlkörpers bekannt, mit der in der Bohrung ein kreisringförmiger Einschnitt an der Innenwand des Hohlkörpers herstellbar ist. Die bekannte Vorrichtung hat einen langgestreckten Schaft, einen Dom, der von einem Ende des Schafts zentrisch absteht und in dessen Umfangsfläche eine zu seiner Längsachse parallel verlaufende Längsnut ausgespart ist, die sich in einer fluchtend zu ihr ausgerichteten Längsaussparung in dem Schaft und durch ihn hindurch erstreckend fortsetzt sowie eine auf dem Dorn längsverschiebliche und fixierbare Distanzhülse. Zur Herstellung des Einschnitts wird in der Längsnut eine motorisch angetriebene Welle, an deren Ende eine Innensäge drehfest angebtracht ist, geführt.
Die bekannte Vorrichtung hat die Nachteile, daß durch die Distanzhülse zwar die Lage des herzustellenden Einschnitts in der Bohrung entlang ihrer Längsachse in etwa bestimmt wird, die exakte Lage des Einschnitts und die Schnitttiefe jedoch davon abhängen, wie weit die Vorrichtung beim Sägevorgang durch die Bedienungsperson, welche die Vorrichtung an ihrem Schaft mit der Hand hält, jeweils senkrecht zu ihrer Längsachse ausgelenkt wird. Zum Nachführen des Werkzeugs ist dies sogar gewollt. Eine mechanische Fixierung des Hohlkörpers, in dem sich die Bohrung befindet einerseits sowie der Vorrichtung andereseits ist nicht vorbeschrieben. Somit wird der herzustellende Einschnitt immer verschliffen verlaufen, wenn nicht sogar einen schraubenförmigen Verlauf aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur exakten Herstellung eines in einem Körper vorhandenen Kanals teilweise oder vollständig umlaufenden Nut zu schaffen, die keinerlei Abweichung von vorgegebener, örtlicher Festlegung aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß die Vorrichtung vor Beginn des Säge-, Fräs- bzw. bei plastischer Eigenschaft des Körpers Walz- oder Rolliervorgangs auf vorgegebene, örtliche Festlegung sowie auf die Bearbeitungstiefe exakt voreinstellbar ist, worauf der Säge-, Fräs-, Walz- oder Rolliervorgang ohne Einfluß durch eine Bedienungsperson in einem einzigen Arbeitsgang abläuft und keinerlei Abweichung von den Vorgaben auftreten kann. Dementsprechend hält die so hergestellte Nut die vorgegebenen Maße hinsichtlich der Lage der Nut und deren Tiefe exakt und ohne jede Abweichung ein. Der ausgeführte Sägeschnitt, die Fräs-, Walz- oder Rollierveformung sind jeweils absolut sauber herstellbar. Am Sägeblatt, am Fräswerkzeug, an dem Walz- bzw. Rollierwerkzeug tritt stets gleichmäßige Kraftverteilung auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel mit einem Sägeblatt zur Nutherstellung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
1 eine Seitenansicht der in dem Kanal eines Körpers befindlichen Vorrichtung, mit einem Kopf an ihrem freien Ende, teilweise im Schnitt,
2 eine Draufsicht auf den Kopf der Vorrichtung beim Einfahren in den Kanal des Körpers,
3 eine Draufsicht in Richtung III-III auf den Kopf der Vorrichtung mit ihrem in Arbeitsstellung befindlichen Sägeblatt.
Ein Körper 5 (1) weist einen Kanal 9 auf. An dem Körper 5 soll in dem Kanal 9 von innen her eine Verformung erfolgen. Die Verformung ist beim Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Nut 13, die eingesägt werden soll.
Zur Herstellung der Nut 13 wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung 1 in den Kanal 9 (1, 2) eingeführt. Die Vorrichtung 1 umfaßt ein Rohrgehäuse 7, das an seinem freien Ende in einem Kopf 4 zur Aufnahme eines Sägeblatts 2 endet, eine Hohlwelle 12 für die Rotation des Sägeblatts 2 (1, 3) und in der Hohlwelle 12 laufend eine innere Welle 6, die für eine Änderung der Konfiguration des Sägeblatts 2 beim Sägen der Nut 13 (1) verantwortlich ist. Das Sägeblatt 2 und dessen Arbeitsweise werden weiter unten näher beschrieben werden.
Das Rohrgehäuse 7, die Hohlwelle 12 und die innere Welle 6 sind starre Bauteile. Zur Anwendung der Vorrichtung in einem nicht geradlinig verlaufenden Kanal können das Rohrgehäuse, die Hohlwelle und die innere Welle flexibel sein.
Die Vorrichtung 1 umfaßt ferner hinter dem Kopf 4 über die Mantelfläche des Rohrgehäuses 7 verteilt drei oder mehr Spreizdorne 8 (1), die mittels (in der Zeichnung nicht dargestellter) an sich bekannter mechanischer Einrichtungen, beispielsweise Schwenkzapfen, Bowdenzügen und Federn, am Rohrgehäuse 7 derart verschwenkbar gelagert sind, daß sie im Bereich entsprechender Öffnungen 14 in der Mantelfläche aus der Mantelfläche des Rohrgehäuses 7 heraus- und wieder zurückgeschwenkt werden können.
Das im Kopf 4 der Vorrichtung 1 gelagerte Sägeblatt 2 wird durch eine Anzahl lamellenartiger Sägeblatt-Stücke 3 (3) gebildet. Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung werden für das Sägeblatt 2 neun Sägeblatt-Stücke 3 verwendet. Sie sind außen mit Schneiden versehen und tragen an ihren, den Schneiden abgekehrten Enden Stifte 11, die mit den Sägeblatt-Stücken 3 drehfest verbunden sind. Die Stifte 11 laufen im Kopf 4 der Vorrichtung 1 in Schlitzen 10, die einen solchen Verlauf haben, daß bei Verschiebung der Sägeblatt-Stücke 3, was durch die innere Welle 6 geschieht, die Sägeblatt-Stücke 3 in einer Drehrichtung der inneren Welle 6 mehr oder weniger nach außen über die Mantelfläche des Rohrgehäuses 7 hinaus verschwenkt werden, was der Arbeitsstellung des Sägeblatts 2 (1, 3) entspricht, und in der entgegengesetzten Drehrichtung der inneren Welle 6 in den Kopf 4 der Vorrichtung 1 zurückgeschwenkt werden (2).
Funktionsweise
Die Vorrichtung 1 wird in den Kanal 9 eines Körpers 5 so weit hineingeschoben, bis der Ort erreicht ist, an dem die Nut 13 in dem Kanal 9 des Körpers 5 hergestellt werden soll. Dort befindet sich das Sägeblatt 2, das sich noch vollständig im Kopf 4 der Vorrichtung 1 befindet. Nun werden die Spreizdorne 8 so weit aus der Mantelfläche des Rohrgehäuses 7 herausgeschwenkt, bis sie sich gleichmäßig an die Wandung des Kanals 9 anlegen (1) und die Vorrichtung fixieren. Zwischen dem Rohrgehäuse 7 und der Wandung des Kanals 9 befindet sich ein kleiner Spalt 15. Nun wird die innere Welle 6 gegenüber der Hohlwelle 12 verdreht, wodurch die Sägeblatt-Stücke 3 des Sägeblatts 2 aus der Mantelfläche des Kopfs 4 der Vorrichtung 1 herausschwenken. Es känn mit den Sägen begonnen werden. Das Sägeblatt 2 wird dadurch in Rotation versetzt, daß Hohlwelle 12 und innere Welle 6 zunächst unter Einhaltung ihrer Stellungen zueinander in gleicher Drehrichtung in Rotation versetzt werden.
Anstatt der Spreizdorne 8 können ebenso andere, zur Fixation geeignete Elemente, beispielsweise mindestens eine Fixierhülse oder mindestens ein Fixierring, eingesetzt werden.
Zum fortschreitenden Sägen der Nut 13 werden die Hohlwelle 12 und die innere Welle 6 langsam gegeneinander so verdreht, daß die Sägeblatt-Stücke 3 immer mehr aus der Mantelfläche des Kopfs 4 der Vorrichtung 1 herausgeschwenkt werden und gleichzeitig die Hohlwelle 12 und die innere Welle 6 miteinander in gleicher Drehrichtung weiterdrehen.
Anstatt in gleicher Drehrichtung zu drehen können die Hohlwelle 12 und die innere Welle 6 oszillierend drehen.
Der Vorgang erfolgt so lange, bis die gewünschte Nuttiefe erreicht ist. Danach drehen die Hohlwelle 12 und die innere Welle 6 gegeneinander in der Weise, daß die Sägeblatt-Stücke 3 in den Kopf 4 der Vorrichtung 1 zurückschwenken, bis sie nicht mehr über die Mantelfläche des Kopfs 4 hervorragen (2). Danach werden die Spreizdorne 8 in das Rohrgehäuse 7 zurückgeschwenkt, so daß sie nicht mehr aus der Mantelfläche des Rohrgehäuses 7 hervorragen. Jetzt kann die Vorrichtung 1 aus dem Kanal 9 des Körpers herausgezogen werden.
Die Hohlwelle 12 und die Welle 6 werden durch an sich bekannte (in der Zeichnung nicht dargestellte) Mittel, wie z. B. Antriebsmotor(en), Getriebe usw. zur Aktivierung, Schnitttiefen-Verstellung sowie Deaktivierung des Sägeblatts (2) gegeneinander verdreht und für die Bearbeitung des Körpers 5 miteinander mehr oder weniger schnell gedreht bzw. in oszillierende Bewegung versetzt.
Während der Bearbeitung des Körpers können Hohlwelle 12 und innere Welle 6 intermittierend so gegeneinander verdreht werden, daß im Körper 5 nur ein oder mehrere Segmente einer Nut gleicher oder unterschiedlicher Schnitttiefen hergestellt werden.
Anstatt des Sägens der Nut 13, kann anstatt der Verwendung des Sägeblatts 2 mit anderem, entsprechendem Werkzeug, beispielsweise einem Fräser mit Fräs-Stücken, eine Nut gefräst, bei elastischem Material des Körpers eine Verformung der Innenwand der Kanal mit entsprechendem Werkzeug, z. B. einem Rollenwerkzeug mit Rollen, durch Walzen oder Rollieren erreicht werden.
Der Körper mit dem Kanal kann beliebige Gestalt haben. Er kann beispielsweise rohrförmig sein. Er kann aus anorganischem oder organischem Material bestehen. Der Kanal kann runden, ovalen, dreieckigen, rechteckigen oder jeden anderen, beliebigen Querschnitt haben.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Kopf 4 aus einem Kunststoffmaterial.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung einer teilweise oder vollständig umlaufenden Nut in dem in einem Körper vorhandenen Kanal, mit einem am freien Ende der Vorrichtung gelagerten Bearbeitungswerkzeug, einem Antrieb dafür und einem Rohrgehäuse zur Wellenlagerung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (Sägeblatt 2) aus Sägeblatt-Stücken (3) gebildet und in einem Kopf (4) derart gelagert ist, daß sich die Sägeblatt-Stücke (3) zunächst innerhalb der Kontur des Kopfes (4) befinden und zum Zweck der Bearbeitung des Körpers (5) durch Verstellmittel (Welle 6, Hohlwelle 12) entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt nach außen verschwenkbar und nach Bearbeitung wieder in ihre Ausgangslage zurückschwenkbar sind, und daß am Rohrgehäuse (7) drei oder mehr Spreizdorne (8) vorgesehen sind, die im wesentlichen symmetrisch über die Mantelfläche des Rohrgehäuses (7) verteilt und zur Fixierung der Vorrichtung (1) in dem Kanal (9) des Körpers (5) aus dem Rohrgehäuse (7) herausschwenkbar und nach dem Ende der Bearbeitung wieder zurückschwenkbar gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Sägeblatt-Stücke (3) im Kopf (4) in diesem Schlitze (10) vorgesehen sind, die der Führung von Stiften (11) dienen, die mit den Sägeblatt-Stücken drehfest verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (6) motorisch antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (12) motorisch antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Drehrichtung und Drehzahl von Welle (6) und Hohlwelle (12) unabhängig voneinander einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt eines Sägeblatts (2) mit Sägeblatt-Stücken (3) ein Fräser mit einzelnen Fräser-Stücken vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt eines Sägeblatts (2) mit Sägeblatt-Stücken (3) ein Rollwerkzeug mit einzelnen Rollen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrgehäuse (7), die Hohlwelle (12) und die Welle (6) aus steifem Material bestehen,
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrgehäuse (7), die Hohlwelle (12) und die Welle (6) aus flexiblem Material bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der Spreizdorne (8) mindestens eine Fixierhülse vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der Spreizdorne (8) mindestens ein Fixierring vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (4) aus Kunststoffmaterial besteht.