DE102017205795A1 - Bearbeitungseinrichtung für eine in-situ Bearbeitung von vorgefertigten Bohrungen - Google Patents

Bearbeitungseinrichtung für eine in-situ Bearbeitung von vorgefertigten Bohrungen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile Bearbeitungseinrichtung (1) für eine in-situ Bearbeitung von vorgefertigten Bohrungen (2), insbesondere von Bohrungen (2) zweier miteinander verbundener Kupplungsflansche (3a, 3b), umfassend eine Spanneinheit (6) mit einem Grundkörper (7) hohlzylindrischer Grundform, der eine Längsachse (X) definiert und in eine Kupplungsbohrung axial einschiebbar ist, und einer an dem Grundkörper (7) vorgesehenen Spannhülse (9), welche den Grundkörper (7) umgibt und betätigbar ist, um einen Spannbereich der Spannhülse (9) radial nach außen zu bewegen und/oder aufzuweiten und so den Grundkörper (7) in einer Kupplungsbohrung zu fixieren,
einen Werkzeughalter (W), welcher den Grundkörper (7) axial durchgreift und um die Längsachse (X) des Grundkörpers (7) rotierbar sowie axial bewegbar gelagert ist, wobei an einem vorderen axialen Ende des Werkzeughalters (W) Spannmittel (15) zur Anbringung eines Werkzeugs (W) vorgesehen oder anbringbar sind und an dem hinteren axialen Ende des Werkzeughalters (W) Kupplungsmittel (21) zur Verbindung des Werkzeughalters (W) mit einer Antriebseinheit (6) vorgesehen sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung für eine in-situ Bearbeitung von vorgefertigten Bohrungen, insbesondere von Bohrungen zweier miteinander verbundener Kupplungsflansche. Im speziellen sollen mit einer solchen mobilen Bearbeitungseinrichtung die Kupplungsbohrungen von Generator- und Turbinenkupplungen nachgearbeitet werden.
  • Strukturmechanische Analysen einer Generatorkupplung eines V64.3 Gasturbinenverbandes ergaben, dass eine erhöhte mechanische Beanspruchung im Bereich der Kupplungsbohrungen vorliegt. Speziell kann es an den Übergangsradien der Flachsenkungen zu den Anlageflächen der Kupplungsbohrungen zu hohen lokalen Spannungskonzentrationen kommen, die zu einer Rissbildung verbunden mit einem Risswachstum in der Generatorkupplung führen können.
  • Im Zuge einer Designverbesserung soll der Übergangsradius von den Flachsenkungen zu ihrer Anlagefläche vergrößert werden. Hierzu ist es erforderlich, auch den Kupplungs-Verschnittdurchmesser zu erweitern. Hierbei besteht das Problem, dass die Kupplungsbohrungen der Generatorkupplung von beiden Kupplungsseiten her schlecht zugänglich sind, weshalb konventionelle Maschinen nicht zum Einsatz kommen können. Weiterhin müssen im Rahmen der Bearbeitung die jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen an jeder zu bearbeitenden Kupplungsbohrung neu ausgerichtet werden, was zu langen Rüst- und Bearbeitungszeiten führt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bearbeitungseinrichtung zu schaffen, die auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar ist und eine in-situ Nachbearbeitung von Kupplungsbohrungen bei montierter Kupplung und lediglich temporär demontiertem Kupplungsbolzen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Bearbeitungseinrichtung umfassend
    eine Spanneinheit mit einem Grundkörper hohlzylindrischer Grundform, der eine Längsachse definiert und in eine Kupplungsbohrung axial einschiebbar ist, und einer an dem Grundkörper vorgesehenen Spannhülse, welche den Grundkörper umgibt und betätigbar ist, um einen Spannbereich der Spannhülse radial nach außen zu bewegen und/oder aufzuweiten und so den Grundkörper in einer Kupplungsbohrung zu fixieren,
    einen Werkzeughalter, welcher den Grundkörper axial durchgreift und um die Längsachse des Grundkörpers rotierbar sowie axial bewegbar gelagert ist, wobei an einem vorderen axialen Ende des Werkzeughalters Spannmittel zur Anbringung eines Werkzeugs vorgesehen oder anbringbar sind Kupplungsmittel zur Verbindung des hinteren axialen Endes des Werkzeughalters mit einer Antriebseinheit vorgesehen sind.
  • Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, die Bearbeitungseinrichtung in der zu bearbeitenden Kupplungsbohrung selbst festzuspannen. Hierzu umfasst die Bearbeitungseinrichtung eine Spanneinheit mit einem zylindrischen Grundkörper, welcher in die jeweilige Kupplungsbohrung eingeschoben und darin über die Spannhülse gleichzeitig festgespannt und zentriert werden kann.
  • Aufwendige Ausrichtungsmaßnahmen können somit entfallen.
  • Ferner umfasst die Bearbeitungseinrichtung neben der zentralen Spanneinheit zwei weitere Baugruppen, nämlich den Werkzeughalter, welcher die Spanneinheit axial durchgreift und im Bereich seiner vorderen Stirnfläche das Betätigungswerkzeug trägt, sowie eine Antriebseinheit, welche mit dem hinteren Endbereich des Werkzeughalters gekoppelt oder koppelbar ist, um den Werkzeughalter rotierend anzutreiben. Die drei Baugruppen werden erst zu der Bearbeitungseinrichtung fertig montiert, wenn die Spanneinheit in der zu bearbeitenden Kupplungsbohrung montiert ist. Dabei erfolgt die Montage der Antriebseinheit von der einen Seite, der Rückseite der Kupplungsbohrung erfolgt, während der Werkzeughalter von der anderen, vorderen Seite her in den Grundkörper der Spanneinheit eingeschoben wird. Auf diese Weise ist der für die Montage benötigte Raum vergleichsweise gering, so dass die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung auch für Generatorkupplungen eingesetzt werden kann, die von beiden Kupplungsseiten her schlecht zugänglich sind.
  • Der Grundkörper kann grundsätzlich einteilig ausgebildet sein, aus Montagegründen kann es jedoch zweckmäßig sein, den Grundkörper axial in mehrere Grundkörperelemente zu unterteilen, die von beiden Kupplungsseiten her in die Kupplungsbohrung eingeschoben und miteinander verbunden, beispielsweise zusammengesteckt oder verschraubt werden. Durch die axiale Teilung des Grundkörpers können die Grundkörperelemente kurz ausgebildet werden, so dass ihre deren Montage wenig Platz erfordert.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannhülse auf den Grundkörper axial von seinem vorderen Ende her aufgeschoben ist, und dass auf das vordere Ende des Grundkörpers eine Spannmutter aufgeschraubt ist, die mit der Spannhülse derart wirkverbunden ist, dass die Spannhülse durch Verdrehen der Spannmutter um die Längsachse betätigbar ist.
  • Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Betätigung der Spannhülse in einfacher Weise durch Verdrehen der Spannmutter. Beispielsweise kann die Spannhülse an ihrer Innenseite mit Konusflächen versehen sein, die von den axialen Enden der Spannhülse zu deren Mitte zulaufend ausgebildet sind. Die Konusflächen wirken bei dieser Ausführungsform mit korrespondierenden, ebenfalls konusförmigen Außenflächen von zwei Spannbuchsen, welche auf den Grundkörper aufgeschoben sind und die Spannhülse innenseitig abstützen, in der Weise zusammen, dass die Spannhülse radial auseinandergedrückt wird, wenn die Spannbuchsen zusammengedrückt werden. Die entsprechende Druckkraft kann über die Spannmutter aufgebracht werden, die dann mit der vorderen Spannbuchse direkt oder indirekt in Kontakt stehen muss, um die vordere Spannbuchse nach hinten in Richtung der hinteren Spannbuchse zu drücken, die axial an einer Anlagefläche des Grundkörpers abgestützt ist oder anderweitig daran gehindert wird, sich axial nach hinten zu bewegen. Andere Betätigungsmechanismen für eine Spannhülse sind ebenfalls denkbar. Beispielsweise kann die Spanneinheit nach Art eines hydraulisch betätigbaren Dehnspanndorns ausgebildet sein, wie er im Bereich der Spanntechnik insbesondere zum Spannen von Werkzeugen eingesetzt wird.
  • Zur Betätigung der Spannmutter weist diese zweckmäßigerweise an ihrer von der Spannhülse wegweisenden vorderen Stirnfläche mehrere gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt angeordnete Vertiefungen für den Eingriff eines Betätigungswerkzeugs auf, wobei diese Vertiefungen insbesondere zur Außenumfangsfläche der Spannmutter offen sein können.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Werkzeughalter in dem Grundkörper durch Gleitlager oder durch Wälzlager, insbesondere durch Nadellager, um die Längsachse rotierbar gelagert sein.
  • An dem Werkzeughalter ist bei einer Ausführungsform der Erfindung ein Spannmittel in Form eines Klemmhalters vorgesehen oder fixiert. Dabei kann der Werkzeughalter in seiner vorderen Stirnfläche eine Aufnahme für einen Drehmeißel aufweisen, wobei in die Aufnahme mehrere Gewindebohrungen münden, in welcher Spannschrauben zur Fixierung des Drehmeißels in der Aufnahme eingeschraubt sind oder einschraubbar sind. Ebenso kann der Werkzeughalter eine Aufnahme für Bohrstange aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebseinheit mit einem Antrieb, insbesondere einem pneumatischen Antrieb, vorgesehen, wobei eine Antriebswelle des Antriebs mit dem Werkzeughalter über die Kupplungsmittel wirkverbunden ist, um den Werkzeughalter rotierend anzutreiben. In bevorzugter Weise erstreckt sich der Antrieb in der Längsrichtung des Grundkörpers und insbesondere parallel zu diesem, wobei seine Antriebswelle am hinteren Ende des Antriebs vorgesehen ist. Mit anderen Worten erstreckt sich der Antrieb parallel zu der Spanneinheit. Der Abstand ist dabei so gewählt, dass der Antrieb im montierten Zustand radial außerhalb der Kupplungsflansche positioniert ist, was zu einer kompakten Gestaltung beiträgt. Um den Abstand zwischen der Längsachse, um welche der Werkzeughalter rotiert, und dem Antrieb zu überbrücken, ist die Antriebswelle des Antriebs mit dem Werkzeughalter über ein Getriebe, insbesondere über ein Zahnriemengetriebe, wirkverbunden.
  • Dabei weist das Getriebe ein angetriebenes Ritzel auf, das - insbesondere in einem Gehäuse der Antriebseinheit - koaxial zu der Längsachse und um diese rotierbar gelagert und mit dem Werkzeughalter über dessen Kupplungsmittel lösbar verbunden ist, um den Werkzeughalter rotierend anzutreiben. In dem Fall, dass das Getriebe als Zahnriemengetriebe ausgestaltet ist, ist das Ritzel als Zahnriemenscheibe ausgebildet, welche mit einer an der Antriebswelle vorgesehenen Zahnriemenscheibe über einen Zahnriemen wirkverbunden ist.
  • In weiterer Ausgestaltung kann das Getriebe eine Zwischenwelle aufweisen, welche in das Ritzel eingreift und darin drehfest, aber axial verschiebbar gehalten ist und die mit dem Werkzeughalter über dessen Kupplungsmittel lösbar verbunden ist. Die Zwischenwelle kann dabei als Keilwelle ausgebildet sein, wobei dann entsprechend das Ritzel oder eine darin fixierte, insbesondere eingepresste Zwischenbuchse als Keilwellennabe ausgebildet ist, in welche die Keilwelle axial verschiebbar, aber drehfest eingreift.
  • Um den Werkzeughalter axial zu verstellen ist ein Verstellmechanismus vorgesehen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist dieser eine Gewindestange auf, welche koaxial zu der Längsachse verläuft und an der Zwischenwelle axialfest, aber um die Längsachse rotierbar gehalten ist. Ferner weist der Verstellmechanismus ein Schneckenradgetriebe auf, das mit der Gewindestange in Eingriff steht und manuell oder über einen motorischen Antrieb betätigbar ist, um die Gewindestange axial zu verstellen, wobei Führungsmittel vorgesehen sind, die ein Verdrehen der Gewindestange um die Längsachse verhindern. Mit anderen Worten sind die Führungsmittel vorgesehen, um die Gewindestange geradlinig zu führen und gegen ein Verdrehen zu sichern. Hierzu kann an der hinteren Stirnfläche der Gewindestange ein Führungsbolzen festgeschraubt sein, der in eine korrespondierende Führungsnut einer Axialführung eingreift, die an einem Gehäuse des Schneckenradgetriebes gehalten ist, welches wiederrum an dem Getriebegehäuse fixiert ist. Dabei wird der axiale Verstellweg des Werkzeughalters zweckmäßiger Weise durch Anschläge begrenzt. Beispielsweise kann die Führungsnut der Axialführung eine dem gewünschten Verstellweg korrespondierende Länge besitzen. Ebenso ist es möglich, verstellbare Anschläge vorzusehen.
  • Die Verbindung zwischen der Zwischenwelle und dem Werkzeughalter kann beispielsweise über eine Spannschraube erfolgen, welche den Werkzeughalter durchgreift und in eine Gewindebohrung, welche in der vorderen Stirnfläche der Zwischenwelle ausgebildet ist, eingeschraubt ist. Ferner können in den zueinander weisenden Stirnseiten des Werkzeughalters und der Zwischenwelle Eingriffskonturen vorgesehen sein, die formschlüssig in Eingriff bringbar sind, um eine drehfeste Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 eine Bearbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Vorderansicht,
    • 2 die Bearbeitungseinrichtung in perspektivischer Rückansicht,
    • 3 in Längsschnitt die Bearbeitungseinrichtung im eingebauten Zustand,
    • 4 eine Spanneinheit der Bearbeitungseinrichtung aus 1 in perspektivischer Darstellung,
    • 5 einen Werkzeughalter der Bearbeitungseinrichtung aus 1 in perspektivischer Darstellung von schräg hinten,
    • 6 den Werkzeughalter der Bearbeitungseinrichtung aus 1 in perspektivischer Vorderansicht,
    • 7 eine Antriebseinheit der Bearbeitungseinrichtung in perspektivischer Vorderansicht,
    • 8 die Antriebseinheit aus 7 in perspektivischer Rückansicht,
    • 9 in Längsschnittansicht die Spanneinheit aus 4 im eingebauten Zustand und
    • 10 eine der 9 entsprechende Längsschnittansicht mit zusätzlich montierter Antriebseinheit.
  • In der Zeichnung ist eine mobile Bearbeitungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die dazu dient, vorhandene Bohrungen 2 in einer Turbinen- oder GeneratorKupplung 3 nachzubearbeiten. Konkret geht es darum, hohe lokale Spannungskonzentrationen an Übergangsradien im Bereich von Flachsenkungen der Kupplungsbohrungen 2 und damit verbundene Rissbildungen an der Kupplung 3 zu vermeiden, indem die Übergangsradien durch Erweiterung des Durchmessers der Flachsenkungen vergrößert werden. Die Bearbeitung der Kupplungsbohrungen 2 soll dabei in-situ erfolgen, was bedeutet, dass die Kupplungsflansche 3a, 3b der Kupplung 3 miteinander verbunden bleiben und die Verschraubung nur im Bereich der zu bearbeitenden Kupplungsbohrung 2 selbst gelöst wird.
  • Die Bearbeitungseinrichtung 1 umfasst drei Baugruppen, nämlich eine zentrale Spanneinheit 4, über welche die Bearbeitungseinrichtung 1 in einer zu bearbeitenden Kupplungsbohrung 2 festgespannt werden kann, einen Werkzeughalter 5, welcher die Spanneinheit 4 axial durchgreift und im Bereich seiner vorderen Stirnfläche ein Bearbeitungswerkzeug W hier in Form eines Drehmeißels trägt, sowie eine Antriebseinheit 6, welche mit dem hinteren Endbereich des Werkzeughalters 5 gekoppelt ist, um den Werkzeughalter 5 rotierend anzureiben.
  • Wie insbesondere die 1 bis 4 gut erkennen lassen, besitzt die Spanneinheit 4 einen Grundkörper 7 hohlzylindrischer Grundform, der eine Längsachse X definiert und in die zu bearbeitende Kupplungsbohrung 2 axial eingeschoben ist. Der Grundkörper 7 ist axial unterteilt in zwei hohlzylindrische Grundkörperelemente 7a, 7b, die ineinandergesteckt und miteinander verspannt sind. In der 4 sind radiale Gewindebohrungen 8 für entsprechende Spannschrauben angedeutet.
  • Die Spanneinheit 4 umfasst ferner eine Spannhülse 9, welche auf das vordere Grundkörperelement 7a von dessen Vorderseite her aufgeschoben ist und betätigt werden kann, um einen Spannbereich der Spannhülse 9 radial nach außen zu bewegen bzw. aufzuweiten und so den Grundkörper 7 in der Kupplungsbohrung 2 zu fixieren. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spannhülse 9 an ihrer Innenseite mit Konusflächen 10 versehen, die von den axialen Enden der Spannhülse 9 zu deren Mitte zulaufen. Die Konusflächen 10 wirken mit korrespondierenden, ebenfalls konusförmigen Außenflächen 11 von zwei Spannbuchsen 12, welche auf den Grundkörper 7 aufgeschoben sind und die Spannhülse 8 innenseitig abstützen, in der Weise zusammen, dass die Spannhülse 8 radial auseinandergedrückt wird, wenn die Spannbuchsen 12 zusammengedrückt werden. Zur Erzeugung einer entsprechenden Druckkraft umfasst die Spanneinheit 4 eine Spannmutter 13, die auf das vordere Endes des Grundkörpers 7 aufgeschraubt ist und mit der vorderen Spannbuchse 12 in Kontakt steht, so dass diese unter Aufweitung der Spannhülse 9 nach hinten, d.h. in der Zeichnung nach rechts, in Richtung der hinteren Spannbuchse 11 gedrückt wird, die axial an einer Anlagefläche des Grundkörpers 6 abgestützt ist, um die Spanneinheit 4 in der Kupplungsbolzenbohrung zu fixieren. Wie insbesondere in der 4 erkennbar ist, sind in der vorderen Stirnfläche der Spannmutter 13 mehrere gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt angeordnete Vertiefungen 13a für den Eingriff eines Betätigungswerkzeugs ausgebildet, die zur Außenumfangsfläche der Spannmutter 13 offen sind.
  • Der Werkzeughalter 5 besitzt einen im Wesentlichen hülsenartig ausgebildeten Abschnitt mit einer Längsbohrung, der das vordere Grundkörperelement 7a des Grundkörpers 7 axial durchgreift. Dabei ist der Werkzeughalter 5 in dem vorderen Grundkörper 7a durch Nadellager 14 um die Längsachse X rotierbar gelagert.
  • An dem vorderen axialen Ende des Werkzeughalters 5 sind Spannmittel 15 zur Anbringung des Werkzeugs W vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Spannmittel 15 in Form eines Klemmhalters ausgebildet, der in seiner vorderen Stirnfläche eine Aufnahme 16a für einen Drehmeißel sowie eine zentrale Bohrung 16b für ein Bohrwerkzeug aufweist. In die Aufnahme 16a münden seitlich mehrere Gewindebohrungen 17, in welche Spannschrauben 18 zur Fixierung des Drehmeißels in der Aufnahme 16a eingeschraubt sind. Wie die 6 erkennen lässt, ist die Aufnahme zu einem radialen Randbereich des Werkzeughalters 5 offen. In ihr gegenüberliegendes, geschlossenes Ende mündet eine Gewindebohrung 19, in die eine Schraube 20 eingedreht ist, welche als Anschlag zur Positionierung des Drehmeißels in der Aufnahme 16a dient.
  • Schließlich sind Kupplungsmittel 21 zur Verbindung des Werkzeughalters 5 mit der Antriebseinheit 6 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Kupplungsmittel eine Spannschraube 21 vorgesehen, welche den Werkzeughalter 5, d.h. die Längsbohrung des hülsenartigen Abschnitts, axial durchgreift und aus dessen hinterem Endbereich vorsteht, um eine drehfeste Verbindung mit einer Zwischenwelle 22 der Antriebseinheit 6 herzustellen.
  • Die Antriebseinheit 6 umfasst einen pneumatischen Antrieb 23, welcher sich parallel zu dem Grundkörper 7 erstreckt und dabei einen solchen Abstand von dem Grundkörper 7 hat, dass der pneumatische Antrieb 23 radial außerhalb der Kupplungsflansche 3a, 3b liegt. Der pneumatische Antrieb 23 ist dabei derart ausgerichtet, dass seine Antriebswelle 24 nach hinten aus einem Anschlussflansch 25 des Antriebs 23 vorsteht.
  • Die Antriebswelle 24 ist mit dem Werkzeughalter 5 über ein Getriebe 26, hier ein Zahnriemengetriebe, wirkverbunden. Das Getriebe 26 umfasst ein Ritzel in Form einer Zahnriemenscheibe 27, die auf der Antriebswelle 24 des pneumatischen Antriebs 23 sitzt, und ein korrespondierendes, ebenfalls als Zahnriemenscheibe 28 ausgebildetes Ritzel, welches in einem an dem Gehäuse 25 des Antriebs 23 festgeschraubten Getriebegehäuse 26a der Antriebseinheit 6 über Kugellager 30 um die Längsachse X rotierbar gelagert ist und mit der an der Antriebswelle 24 vorgesehenen Zahnriemenscheibe 27 über einen Zahnriemen 29 verbunden ist, welcher um die Zahnriemenscheiben 27, 28 läuft.
  • Zu dem Getriebe 26 gehört ferner die erwähnte Zwischenwelle 22, die als Keilwelle ausgebildet ist und mit einer als Keilwellennabe ausgebildeten und in die untere angetriebene Zahnriemenscheibe 28 eingepresste Zwischenbuchse 31 eingreift und darin axial verschiebbar, aber drehfest gehalten ist. In ihrer vorderen Stirnfläche weist die Zwischenwelle 22 eine Gewindebohrung 32 auf, über welche sie axial mit dem Werkzeughalter 5 über die Spannschraube 21 verspannt ist. Dabei kommen an den zueinander weisenden Stirnseiten des Werkzeughalters 5 und der Zwischenwelle 22 vorgesehene Eingriffskonturen 5a, 22a formschlüssig in Eingriff, um eine drehfeste Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen.
  • Zu der Antriebeinheit 6 gehört ferner ein Verstellmechanismus, der dazu dient, den Werkzeughalter 5 axial in der Kupplungsbohrung 2 zu verstellen. Der Verstellmechanismus umfasst eine Gewindestange 33, welche koaxial zu der Längsachse X verläuft und an der Zwischenwelle 22 axialfest gehalten ist. Dabei greift die Gewindestange 33 in das hintere axiale Ende der Zwischenwelle 22 ein und ist darin über Kugellager 34 rotierend gelagert, so dass die Zwischenwelle 22 und entsprechend der mit ihr verbundene Werkzeughalter 5 relativ zu der Gewindestange 33 um die Längsachse X rotieren können. Der Verstellmechanismus besitzt weiterhin ein Schneckenradgetriebe 35, das mit der Gewindestange 33 in Eingriff steht und manuell oder über einen motorischen Antrieb betätigbar ist, um die Gewindestange 33 axial zu verstellen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Handrad 36 vorgesehen, über welches das Schneckenradgetriebe 35 betätigt werden kann. Es können auch Kupplungsmöglichkeiten für den Anschluss eines Akkuschraubers vorgesehen sein.
  • Weiterhin sind Führungsmittel vorgesehen, welche die Gewindestange geradlinig führen und gegen ein Verdrehen um die Längsachse X sichern. Hierzu ist an der hinteren Stirnfläche der Gewindestange 33 ein Führungsbolzen 37 festgeschraubt, der in eine korrespondierende Führungsnut 38 einer Axialführung 39 eingreift, die an einem Schneckenradgetriebegehäuse 40 des Schneckenradgetriebes 35 gehalten ist, welches wiederrum an dem Getriebegehäuse 26a fixiert ist. Die Führungsnut 38 gibt auch den maximalen Verstellweg des Werkzeughalters 5 vor.
  • Um eine Kupplungsbohrung 2 zu bearbeiten, wird zunächst die Spanneinheit 4 in die Kupplungsbohrung 2 axial von deren Vorderseite her, d.h. in 9 von links, eingeschoben und die Spannhülse 9 durch Verdrehung der Spannmutter 13 betätigt, um die Spanneinheit 4 in der Kupplungsbohrung 2 festzuspannen und zu zentrieren (siehe 9). Anschließend wird die Antriebseinheit 6 montiert, indem die Zwischenbuchse 31 in das hintere Grundkörperelement 7b von der Rückseite der Kupplungsbohrung 2 her eingeschoben wird (siehe 10). Nun wird der Werkzeughalter 5 in den Grundkörper 7 der Spanneinheit 4 von dessen Vorderseite her eingeschoben, bis er in Kontakt mit der Zwischenwelle 22 der Antriebseinheit 6 kommt und die Eingriffskonturen 5a, 22a des Werkzeughalters 5 und der Zwischenwelle 22 miteinander in Eingriff gebracht werden können, um eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Bauteilen herzustellen. In diesem Zustand werden der Werkzeughalter 5 und die Zwischenwelle 22 miteinander verspannt, indem die Spannschraube 15 in den Werkzeughalter 5 eingeschoben und in die Gewindebohrung 32 der Zwischenwelle 22 eingeschraubt wird. Abschließend wird der Drehmeißel W in die Aufnahme 16a des Werkzeughalters 5 eingesetzt, darin positioniert und durch die Spannschrauben 18 festgespannt. Nun kann eine Drehbearbeitung der Kupplungsbohrung 2 erfolgen, indem der Werkzeughalter 5 durch Betätigung des Antriebs 6 in Rotation versetzt und über den Verstellmechanismus axial verstellt wird.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (16)

  1. Mobile Bearbeitungseinrichtung (1) für eine in-situ Bearbeitung von vorgefertigten Bohrungen (2), insbesondere von Bohrungen (2) zweier miteinander verbundener Kupplungsflansche (3a, 3b), umfassend eine Spanneinheit (6) mit einem Grundkörper (7) hohlzylindrischer Grundform, der eine Längsachse (X) definiert und in eine Kupplungsbohrung axial einschiebbar ist, und einer an dem Grundkörper (7) vorgesehenen Spannhülse (9), welche den Grundkörper (7) umgibt und betätigbar ist, um einen Spannbereich der Spannhülse (9) radial nach außen zu bewegen und/oder aufzuweiten und so den Grundkörper (7) in einer Kupplungsbohrung zu fixieren, einen Werkzeughalter (W), welcher den Grundkörper (7) axial durchgreift und um die Längsachse (X) des Grundkörpers (7) rotierbar sowie axial bewegbar gelagert ist, wobei an einem vorderen axialen Ende des Werkzeughalters (W) Spannmittel (15) zur Anbringung eines Werkzeugs (W) vorgesehen oder anbringbar sind und an dem hinteren axialen Ende des Werkzeughalters (W) Kupplungsmittel (21) zur Verbindung des Werkzeughalters (W) mit einer Antriebseinheit (6) vorgesehen sind.
  2. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (9) auf den Grundkörper (7) axial von seinem vorderen Ende her aufgeschoben ist, und dass auf das vordere Ende des Grundkörpers (7) eine Spannmutter (13) aufgeschraubt ist, die mit der Spannhülse (9) derart wirkverbunden ist, dass die Spannhülse (9) durch Verdrehen der Spannmutter (13) um die Längsachse (X) betätigbar ist.
  3. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmutter (13) an ihrer von der Spannhülse (9) weg weisenden vorderen Stirnfläche mehrere gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt angeordnete Vertiefungen (13a) für den Eingriff eines Betätigungswerkzeugs aufweist, wobei die Vertiefungen insbesondere zur Außenumfangsfläche der Spannmutter (13) offen sind.
  4. Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (W) in dem Grundkörper (7) durch Gleitlager oder Wälzlager, insbesondere durch Nadellager (14), um die Längsachse (X) rotierbar gelagert ist.
  5. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkzeughalter (W) ein Spannmittel (15) in Form eines Klemmhalters vorgesehen oder fixiert ist, und/oder dass der Werkzeughalter (W) in seiner vorderen Stirnfläche eine Aufnahme (16a) für einen Drehmeißel aufweist, wobei in die Aufnahme (16a) mehrere Gewindebohrungen (17, 19) münden, in welche Spannschrauben zur Fixierung des Drehmeißels in der Aufnahme (16a) eingeschraubt sind.
  6. Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinheit (6) mit einem Antrieb, insbesondere einem pneumatischen Antrieb (23), vorgesehen ist, wobei eine Antriebswelle (24) des Antriebs mit dem Werkzeughalter (W) über die Kupplungsmittel (21) wirkverbunden ist, um den Werkzeughalter (W) rotierend anzutreiben.
  7. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Antrieb in Längsrichtung des Grundkörpers (7), und insbesondere parallel zu diesem erstreckt, wobei die Antriebswelle (24) am hinteren Ende des Antriebs vorgesehen ist.
  8. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (24) mit dem Werkzeughalter (W) über ein Getriebe (26), insbesondere ein Zahnriemengetriebe, wirkverbunden ist.
  9. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (26) ein angetriebenes Ritzel aufweist, das koaxial zu der Längsachse (X) und um diese insbesondere in einem Gehäuse (25) der Antriebseinheit (6) rotierbar gelagert und mit dem Werkzeughalter (W) über dessen Kupplungsmittel (21) lösbar verbunden ist, um den Werkzeughalter (W) rotierend anzutreiben.
  10. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel als Zahnriemenscheibe (28) ausgebildet ist, welche mit einer an der Antriebswelle (24) vorgesehenen Zahnriemenscheibe (27) über einen Zahnriemen (29) verbunden ist.
  11. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (26) eine Zwischenwelle (22) aufweist, welche in das Ritzel eingreift und darin drehfest, aber axial verschiebbar gehalten ist und die mit dem Werkzeughalter (W) über dessen Kupplungsmittel (21) lösbar verbunden ist.
  12. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (22) als Keilwelle ausgebildet ist und das Ritzel oder eine darin fixierte, insbesondere eingepresste Zwischenbuchse (31) als Keilwellennabe ausgebildet ist, in welche die Keilwelle axial verschiebbar, aber drehfest eingreift.
  13. Bearbeitungseinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellmechanismus vorgesehen ist, um den Werkzeughalter (W) axial zu verstellen.
  14. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus eine Gewindestange (33) aufweist, welche koaxial zu der Längsachse (X) verläuft und an der Zwischenwelle (30) axialfest aber um die Längsachse (X) rotierbar gehalten ist, und der Verstellmechanismus weiterhin ein Schneckenradgetriebe (35) aufweist, das mit der Gewindestange (33) in Eingriff steht und manuell oder über einen motorischen Antrieb (23) betätigbar ist, um die Gewindestange (33) axial zu verstellen, wobei Führungsmittel vorgesehen sind, die ein Verdrehen der Gewindestange (33) um die Längsachse (X) verhindern.
  15. Bearbeitungseinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verstellweg des Werkzeughalters (W) durch Anschläge begrenzt ist.
  16. Bearbeitungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) eine geschlossene Baueinheit darstellt.
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