DE10305676B4

DE10305676B4 - Entgratwerkzeug

Info

Publication number: DE10305676B4
Application number: DE10305676.9A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: DE10305676A1

Abstract

Entgratwerkzeug zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes, wie beispielsweise eines durch Lochwerkzeuge bearbeiteten Bleches und/oder eines gestanzten Bleches nach Hauptpatent 102 15 004 B4, bei dem der Stützkörper (6) am werkzeugseitigen Schaftende (5) als festes Lager angeordnet ist, ein rohrförmiges Schaftstück (11), das durch ein oder mehrere Verbindungselemente (13) mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist, den im Durchbruch (10) beweglich gelagerten Schneidenkörper (21) hält, welcher lose mit einem Spiel (8) an der Oberfläche des Stützkörpers (6), die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers (21) stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung (12) des Werkzeugschaftes (1) gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehender Stoff die Schneide (3) nach außen bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (1) drehbar ist, am werkzeugseitigen Schaftende (5) fest mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück (34) versehen ist, wobei das Verbindungsstück (34) einen zentrisch angeordneten kalottenförmigen Stützkörper (6) und mindestens vier kreisförmig angeordnete, versetzte Durchgangsbohrungen für Verbindungselemente (16) zum Befestigen des Schaftstückes (11) hat, welches in seiner Stirnseite mehrere kreisförmig angeordnete Durchbrüche (10) besitzt, die die Schneidenkörper (21) mit Schneide (3) aufnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes, wie beispielsweise eines durch Lochwerkzeuge bearbeiteten Bleches und/oder eines gestanzten Bleches nach Hauptpatent 102 15 004 B4.
Aus dem Stand der Technik ist bereits durch DE 43 07 084 C2 ein derartiges Entgratwerkzeug bekannt. Kennzeichnend ist, dass die Schneide durch einen in der zentralen Ausnehmung sitzenden, aus einem Elastomerwerkstoff bestehenden Stützkörper mit einer radial aufgebrachten Federkraft beaufschlagt wird, wobei der in einem Durchbruch beweglich geführte Schneidenkörper mit einer Stützfläche versehen ist, mit der er am Stützkörper abgestützt ist. Bei Überschreitung einer bestimmten Beaufschlagungskraft gibt die Schneide federnd nach. Es ist auch möglich, den Stützkörper mit einer Vorspannung in der Ausnehmung aufzunehmen. Durch die Abstützung auf dem Stützkörper werden Bewegungen des Schneidenkörpers zugelassen, die ein wirksames Entgraten auch von im Raum liegenden Stoßkanten ermöglichen sollen. Für das Entgratwerkzeug ist eine kombinierte radiale und axiale Führung vorgesehen. Die axiale Komponente soll den Einführungsvorgang in die Bohrungen eines Werkstücks erleichtern und durch Formgestaltung der entsprechenden Stützfläche des Durchbruchs wird die axiale Bewegung des Entgratwerkzeugs in eine radiale Bewegung des Schneidenkörpers umgesetzt. Weiterhin ist der Stützkörper durch Festlegung der Form, des Werkstoffs und der Werkstoffqualität an die Anwendungserfordernisse anpassbar, um die erforderlichen Bewegungen ausführen zu können. Der Stützkörper hat die Form einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylinders. Die erforderlichen Bewegungen sind aber auch durch eine Kombination der Form des Stützkörpers mit der Ausnehmung umsetzbar. Vorzugsweise kann die Ausnehmung als kegelstupf-, prisma- oder zylinderförmige Ausnehmung gestaltet sein. Derartige Formen sind ebenfalls für die Gestaltung des Durchbruchs vorgesehen. Eine Bewegungsbegrenzung des Schneidenkörpers gegen radiale Verlagerung nach außen soll erreicht werden, in dem der Schneidenkörper mit einem sogenannten Fuß versehen ist, mit dem er sich an den seitlich des Durchbruchs angebrachten Teilen der Innenfläche der Ausnehmung abstützt. Die Nachteile dieses Entgratwerkzeuges bestehen darin, dass die Kräfte während der Bearbeitung nicht steuerbar sind und es während der Bearbeitung zu Beschädigungen der Oberfläche kommen kann, wenn eine Oberfläche mit geringer Rautiefe vorliegt. Damit ist eine Nacharbeit außerhalb der Taktstraße erforderlich. Bekannt ist auch, dass zum Entfernen der bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken entstehenden Grate unter anderem Fräswerkzeuge eingesetzt werden, die an den zu bearbeitenden Kanten entlang geführt werden. Die Fräswerkzeuge sind beweglich gelagert, wodurch ihre Anpresskraft an unterschiedliche Konturen des Werkstückes während der Bearbeitung verändert werden kann. In EP 0 421 917 A1 ist eine derartige Fräsvorrichtung zum Entgraten von Werkstücken dargestellt, die mit einer gegen die Rückstellkraft von Pneumatikzylindern gegenüber einem Gehäuse schwenkbar gelagerten, eine Frässpindel zur Aufnahme eines Werkzeuges aufweisenden Antriebseinheit versehen ist. Die Antriebseinheit ist hier im axialen Abstand vom Werkzeug gegenüber dem Gehäuse in allen Winkelrichtungen eines in einer Normalebene zur Achse der Antriebsspindel liegenden Winkelkreises schwenkbar gelagert. Diese Art der Lagerung wird auch als kardanisches Gelenk bezeichnet. Zur Zentrierung der Führungsbuchse gegenüber dem Gehäuse, welche die Antriebseinheit aufnimmt, sind seitlich am Gehäuse zwei Pneumatikzylinder angeordnet. Diese stehen über Anschlussnippel und Zuführleitungen mit einem Druckluftversorgungssystem in Verbindung. Die Rückstellkraft der Pneumatikzylinder verläuft parallel zur Achse der Frässpindel. Beim Abfahren der Umfangskontur eines Werkstückes kann die Auslenkung des Fräswerkzeuges um 360° immer senkrecht zur Umfangsachse erfolgen und die Auslenkung der Antriebsspindel erfolgt stets gegen die Rückstellkraft der Pneumatikzylinder. Weiterhin ist durch DE 32 16 929 C2 eine Fräsvorrichtung zum Entgraten von Werkstücken, insbesondere von gestanzten Blechtafeln, bekannt, die mittels eines rotierend angetriebenen kegelförmig ausgebildeten und austauschbar mit einem Antriebsmotor verbundenen Fräsers, der mit einer Auflage zur Abstützung des zu bearbeitenden Werkstückes, deren Auflagefläche die Kegelmantelfläche des Fräsers überragt, sowie mit einem über diesem angeordneten konzentrischen Anschlag, durch den die Auflagefläche überragende Kegelmantelfläche des Fräsers bis auf einen der an dem Werkstück anzuarbeitenden Fase entsprechenden Bereich abgedeckt ist versehen ist. Für die Fräsvorrichtung ist kennzeichnend, dass der Anschlag als drehbar gelagerte Welle ausgebildet ist, deren dem Fräser zugekehrte Stirnfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fräsers aufweist. Dadurch wälzt sich der Anschlag beim Entgraten des Werkstückes an diesem ab und verhindert eine Abnutzung. Die Fräsvorrichtung ist als Handarbeitsgerät oder als Entgratmaschine ausführbar. Zum Entgraten eines Werkstückes mit dem Handarbeitsgerät ist dieses an den Werkstückkanten entlang zu führen, so dass das Werkzeug mit dem freien Bereich der kegeligen Mantelfläche auf diese einwirken kann. Dadurch soll in kurzer Zeit ein evtl. Grat entfernbar oder eine Fase am Werkstück anzuarbeiten sein. Mit der Entgratmaschine sollen auch mit Aussparungen versehene Werkstücke bearbeitbar sein. Hierzu kann der Anschlag hochgeschwenkt werden. Dann wird das Werkstück derart eingelegt, dass das Werkzeug in dessen Aussparung eingreift. Der Nachteil dieser Fräsvorrichtungen zum Entgraten von Werkstücken besteht insbesondere im hohen Vorrichtungsaufwand. Ebenfalls sind diese Vorrichtungen nicht zum Einsatz in Taktstraßen geeignet. Eine andere Möglichkeit der Gratbeseitigung ist durch JP S60-197 316 A dargestelltes wälzpressartiges Kantenbearbeitungswerkzeug für ein walzenförmiges Zahnrad bekannt. Erreicht wird dies durch eine Kantenbehandlung des Zahnes und der Vorderseite oder am Querende der Zahnkante eines Zahnes, wobei das Kantenbearbeitungswerkzeug bei Druck eine Verformung ermöglichen soll. Während des Wälzvorganges erfolgt gleichzeitig eine Messung.
Hierzu wird das zu bearbeitende Zahnrad parallel zur Werkzeugachse des Kantenbearbeitungswerkzeuges angeordnet. Die Wälzpresszähne der Vorrichtung kontaktieren das Ende der Zahnflächen des Zahnes. Die Verzahnungsbedingungen können von Abstandshaltern eingestellt werden. Nachteilig ist, dass das Kantenbearbeitungswerkzeug konstruktiv nur für eine Beseitigung der Kantengrate an Zahnrädern konzipiert ist und damit ist dieses Werkzeug nicht für das Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes einsetzbar.
Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes, wie beispielsweise eines durch Lochwerkzeuge bearbeiteten Bleches und/oder eines gestanzten Bleches nach Hauptpatent 102 15 004 B4 zu schaffen, das mit einem geringen Aufwand in Taktstraßen einsetzbar ist. Die Lösung des vorhandenen Problems besteht in einem Entgratwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Kennzeichnend ist weiterhin, dass die Schneidkörper mit Schneide in den Durchbrüchen spiralförmig oder in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes angeordnet sind. Weitere Ausführungen des im Verbindungsstück liegenden Stützkörpers sind gegeben, wenn der Stützkörper axial schräg angeordnet ist und kugelstumpfförmig oder zylinderförmig mit schräg eingefrästen Nuten gestaltet ist. Damit ist der Vorteil erzielbar, dass die Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes kostengünstig in sehr kurzer Zeit ohne Beschädigungen der Oberfläche entfernt werden. Das erfindungsgemäße Entgratwerkzeug ist somit an Werkzeugmaschinen in Taktstraßen einsetzbar. Vorteilhafterweise lassen sich besonders große ebene Flächen eines Werkstückes entgraten. Quadratische oder runde Stirnflächen von Werkstücken, wie beispielsweise Durchbrüche in Rohren an der Stirnseite, sind ebenfalls mit dem Entgratwerkzeug bearbeitbar, wobei hier auch das Werkstück während der Bearbeitung rotieren kann.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigen die zugehörigen Zeichnungen in
1: das Entgratwerkzeug in der Seitenansicht im Schnitt
2: die Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug
3: eine andere Ausführung der Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug
In 1 ist eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes in der Seitenansicht im Schnitt dargestellt. Sie zeigt, dass der Werkzeugschaft 1 am werkzeugseitigen Ende 5 fest mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück 34 versehen ist, wobei das Verbindungsstück 34 einen zentrisch angeordneten kalottenförmigen Stützkörper 6 und vier kreisförmig angeordnete, um 90° versetzte Durchgangsbohrungen für Gewindestifte 16 zum Befestigen des Schaftstückes 11 hat, welches in der Stirnseite mehrere Durchbrüche 10 besitzt, die die Schneidenkörper 21 mit Schneide 3 aufnehmen. Das Entgratwerkzeug ist durch seinen Werkzeugschaft 1 mit einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine drehbar verbunden. Je nach Lage der zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes ist der Werkzeugschaft 1 verlängerbar. Hierzu sind am maschinenseitigen Ende des Werkzeugschaftes 1 ein Stoffanschluss 14 und ein Adapter 20 angeordnet.
2 zeigt die Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug. Erkennbar ist, dass in der Stirnseite des Schaftstückes 11 acht kreisförmig angeordnete Durchbrüche 10 und vier kreisförmig angeordnete, um 90° versetzte Durchgangsbohrungen für die Gewindestifte 16 zum Befestigen des Schaftstückes 11 am Verbindungsstück 34 vorhanden sind.
3 zeigt eine andere Ausführung der Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug. In der Stirnseite befinden sich je vier kreisförmig, um 90° versetzt angeordnete Gewindestifte 16 und Durchbrüche 10 zur Aufnahme der Schneidenkörper 21 mit Schneide 3. Die Schneidenkörper 21 mit Schneide 3 sind in den Durchbrüchen 10 in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes 11 angeordnet, wodurch die Schneiden 3 wie ein Fräser entgraten und besonders für große ebene Flächen geeignet sind. Der unter Druck in die Durchgangsbohrung 12 des Werkzeugschaftes 1 gepresste Stoff ist steuerbar, wodurch die Schneidenkräfte des Entgratwerkzeuges über den Druck variabel einstellbar sind. Damit werden Beschädigungen der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche vermieden.

Claims

Entgratwerkzeug zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstückes, wie beispielsweise eines durch Lochwerkzeuge bearbeiteten Bleches und/oder eines gestanzten Bleches nach Hauptpatent 102 15 004 B4, bei dem der Stützkörper (6) am werkzeugseitigen Schaftende (5) als festes Lager angeordnet ist, ein rohrförmiges Schaftstück (11), das durch ein oder mehrere Verbindungselemente (13) mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist, den im Durchbruch (10) beweglich gelagerten Schneidenkörper (21) hält, welcher lose mit einem Spiel (8) an der Oberfläche des Stützkörpers (6), die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers (21) stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung (12) des Werkzeugschaftes (1) gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehender Stoff die Schneide (3) nach außen bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (1) drehbar ist, am werkzeugseitigen Schaftende (5) fest mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück (34) versehen ist, wobei das Verbindungsstück (34) einen zentrisch angeordneten kalottenförmigen Stützkörper (6) und mindestens vier kreisförmig angeordnete, versetzte Durchgangsbohrungen für Verbindungselemente (16) zum Befestigen des Schaftstückes (11) hat, welches in seiner Stirnseite mehrere kreisförmig angeordnete Durchbrüche (10) besitzt, die die Schneidenkörper (21) mit Schneide (3) aufnehmen.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkörper (21) mit Schneide (3) in den Durchbrüchen (10) in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes (11) angeordnet sind.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkörper (21) mit Schneide (3) in den Durchbrüchen (10) spiralförmig zur Stirnseite des Schaftstückes (11) angeordnet sind.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (34) einen axial schräg angeordneten kugelstumpfförmigen Stützkörper (6) hat.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (34) einen axial schräg angeordneten zylinderförmigen Stützkörper (6) mit schräg eingefrästen Nuten hat.