DE4307084C2 - Entgratwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten von Bohrungen mit Flächen oder zwischen Bohrungen, welches beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt wird, mit einem Werkzeugschaft, der ein Einspannende und ein Ende mit einer zentralen Ausnehmung und mit mindestens einem von seiner Außenfläche ausgehenden und mit der Ausnehmung kommuni­ zierenden Durchbruch, in dem jeweils ein Schneidenkörper mit mindestens einer Schneide beweglich geführt ist, wobei die Schneide über die Außenfläche vorragt und mittels Federkraft zu dieser Stellung hin beaufschlagt ist.

Ein solches Entgratwerkzeug ist in der DE 25 25 872 B2 beschrie­ ben. Es ist für die spanende Bearbeitung des Öffnungsrandes einer Bohrung zu einer Fläche konzipiert. Dazu ist in einem Durchbruch ein Schneidenkörper radial beweglich geführt. Er wird von einer in der zentralen Ausnehmung angeordneten Schenkelfeder beauf­ schlagt. Zur unabhängigen Einstellung des Abstandes der Schneid­ kante von der Drehachse greifen jeweils an den beiden freien Enden der Schenkelfeder zwei im Abstand voneinander angeordnete entgegengesetzt wirkende Schrauben an, die in Gewindebohrungen des Werkzeugschaftes einsitzen. Dadurch wird eine Verstellung der Federkraft unabhängig von einer Verstellung des Schneiden­ körpers in radialer Richtung möglich. Hierdurch soll das Ent­ graten zweier hintereinander liegender Bohrungen unterschiedli­ cher Durchmesser ermöglicht werden. Ein Entgraten von Bohrungen mit im Raum lie­ genden Stoßkanten ist damit nicht erzielbar, da die Führung des Schneidenkörpers durch den Durchbruch bzw. eine Nut nur eine Einstellung in radialer Richtung erlaubt.

Ferner ist aus der US 34 42 162 ein Entgratwerkzeug bekannt, das zum Entgraten der beiden Bohrungsränder von Durchgangsbohrungen in einer Platte gedacht ist. Das Werkzeug wird über einen Füh­ rungsabschnitt in der Bohrung zentriert und entgratet mit zwei ersten Schneiden den ersten Bohrungsrand. Durch die geschlitzte Ausführung des Werkzeugschaftes können bei Druckausübung auf den Werkzeugschaft in Richtung dessen Längsachse die beiden Schnei­ den radial nach innen ausweichen. Der die Schneide aufweisende Abschnitt wird über einen Schutzbereich an der Wandung der Boh­ rung beim Überführen zu dem zweiten Bohrungsrand hin abgestützt. Nach Passieren der Bohrung federn die beiden axial zu den ersten Schneiden versetzten zweiten Schneiden radial nach außen und kommen in Kontakt mit dem Grat des weiteren Bohrungsrandes. Dieser wird durch rotatorische Bewegung des Werkzeugschaftes abgearbeitet.

Von Nachteil bei einer solchen Ausbildung ist, daß die Schneiden den Werkstoff für den Werkzeugschaft bestimmen, da beide ein­ stückig sind. Darüber hinaus sind durch die einteilige Form die Ausbildungsmöglichkeiten des die Schneiden enthaltenden Arbeits­ bereiches zwecks Anpassung an die verschiedenen Einsatzbedingun­ gen beschränkt. Bei einem solchem Aufbau sind beispielsweise Stoßkanten zweier sich kreuzender Bohrungen, die einen ellipsen­ förmigen oder parabelähnlichen Verlauf aufweisen, nur ungenügend zu entgraten. Dies rührt unter anderem daher, daß die Schneiden Bestandteil eines, wie eine einseitig eingespannte Blattfeder ausgebildeten Schaftabschnittes sind, da ein Einhalten der zu­ lässigen Biegespannung in Abhängigkeit von der Einspannlänge zu geringeren Kräften führt, als dies zum wirksamen Entgraten er­ forderlich ist.

Die DE-OS 19 20 819 beschreibt ein Senkwerkzeug, das zum Senken von Bohrungen unterschiedlicher Durchmesser gedacht ist, wobei ein Rattern ausgeschlossen werden soll. Hierzu ist ein einem Schaft zugeordneter kegeliger Werkzeugkopf mit einer Nut vor­ gesehen, in welcher ein dachförmiger Schneidkörper verstellbar aufgenommen ist. Der Kegelwinkel des Werkzeugkopfes ist kleiner als der Winkel, den die beiden Schneiden des Schneidkörpers einschließen. Der Kopf ist auf einem Werkzeugschaft in Richtung der Längsachse derselben verschiebbar und wird von einer Gummi­ feder axial beaufschlagt. Der Schneidkörper ist an dem dem Ein­ spannende des Werkzeugschaftes entfernten Schaftende befestigt. Im Einsatz wird durch die Maschine, in der der Werkzeugschaft eingespannt ist, eine Kraft auf diesen ausgeübt, bis ein Wider­ stand durch den sich an den Bohrungsrand des zu bearbeitenden Werkstückes anlegenden Werkzeugkopf eintritt, der dann bei wei­ terer Verstellung gegen die kraft der Gummifeder axial zurück­ bleibt, während der Schneidkörper weiter in Kontakt zum Boh­ rungsrand bewegt werden kann, um diesen zu entgraten. Die Gummi­ feder beaufschlagt somit nicht den Schneidkörper, sondern dient zur Verstellung des diesem gegenüber beweglichen Werkzeugkopfes in eine vorgegebene axiale Stellung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Entgratwerk­ zeug zu schaffen, das ein wirksames Entgraten von im Raum lie­ genden Stoßkanten erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fe­ derkraft durch mindestens einen in der zentralen Ausnehmung sitzenden, aus einem Elastomerwerkstoff bestehenden Stützkörper radial aufgebracht und daß der Schneidenkörper mit einer Stütz­ fläche versehen ist, mit der er am Stützkörper abgestützt ist.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß durch die Abstützung auf dem Stützkörper Bewegungen des Schneidenkörpers zugelassen werden, die ein wirksames Entgraten auch von im Raum liegenden Stoßkanten ermöglichen. Es ist eine kombinierte radiale und axiale Führung vorgesehen, wobei die axiale Komponente den Ein­ führungsvorgang des Werkzeuges erleichtern soll, insofern als durch Formgestaltung der entsprechenden Stützfläche des Durch­ bruchs die axiale Bewegung des Werkzeugs in eine radiale Bewe­ gung des Schneidenkörpers umgesetzt wird. Der Stützkörper kann durch eine entsprechende Auswahl von Form und Werkstoff sowie Werkstoffqualität, nämlich beispielsweise unterschiedliche Här­ tegrade, an die Erfordernisse angepaßt werden, um die erforder­ lichen Bewegungen zu erzielen. Die Trennung von Schaft und Schneidenkörper führt zu einer Kostenreduzierung, da der Schaft nur aus einem Werkstoff hergestellt zu werden braucht, der den für die Aufnahme der Schneidkörper und die Aufbringung der Schnittkräfte erforderlichen Beanspruchungen genügen muß.

Dabei kann der Stützkörper, um die gewünschten und eventuell empirisch zu ermittelnden Bewegungen zuzulassen, die Form bei­ spielsweise einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Ke­ gels, eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylinders aufweisen.

Die erforderlichen Bewegungen können aber auch durch eine Kombi­ nation der Form des Stützkörpers mit der der Ausnehmung beein­ flußt werden. So kann die Ausnehmung beispielsweise als kegel­ stumpf-, prisma- oder zylinderförmige Ausnehmung gestaltet sein. Es kommen auch Kombinationen der jeweiligen Formen in Frage. Dabei kann auch vorgesehen sein, den Stützkörper mit Vorspannung in der Ausnehmung aufzunehmen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bewegung des Schneidenkörpers im Werkzeugschaft bezogen auf die Längs­ achse des Werkzeugschaftes nach außen begrenzt ist.

Zur Bewegungsbegrenzung des Schneidenkörpers gegen radiale Ver­ lagerung nach außen ist in Konkretisierung vorgeschlagen, daß dieser mit einem Fuß versehen ist, mit dem er sich an den seit­ lich des Durchbruches angebrachten Teilen der Innenfläche der Ausnehmung abstützt.

Um eine Vorzentrierung beispielsweise gegenüber einer Bohrung zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Schneidenkörper zusätzlich zu dem die Schneide(n) aufweisenden Arbeitsbereich einen Einfüh­ rungsbereich aufweist.

Anstelle oder zusätzlich zu dem Einführungsbereich kann der Schneidenkörper aber auch noch mit einem Schutzbereich versehen sein, der beispielsweise dazu dient, daß die Schneiden nicht in Eingriff gelangen können, wenn eine Bohrung zu passieren ist.

Schließlich ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Durchbruch kegelig, prismatisch oder zylindrisch ausgebildet ist.

Bei der kegeligen oder prismatischen Abstützung ergibt sich durch die nach innen zur Achse hin vorgesehene Entfernung der Fläche zunächst für die Axialrichtung eine Umsetzung einer auf den Schneidenkörper aufgebrachten Axialkraft in eine Radialkraft und damit in eine Radialbewegung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 das rotatorisch oder rotatorisch/translatorisch drehbar einzusetzende Entgratwerkzeug in axialem Schnitt bezüglich der Längsachse des Werkzeuges,

Fig. 2 ein Ausschnitt des Werkzeuges gemäß Fig. 1 im radialen Querschnitt entlang der Linie II-II, jedoch mit abgewandelter Form des Schneidenkör­ pers,

Fig. 3a ein Schneidenkörper im axialen Querschnitt,

Fig. 3b ein Beispiel eines Schneidenprofils im Querschnitt wie Fig. 2,

Fig. 4 ein Entgratwerkzeug mit Schneidenkörper zum Ent­ graten von Paßfedernuten in einer Bohrung im axialen Querschnitt,

Fig. 5 das Entgratwerkzeug in einer Anordnung zum Ent­ graten von innen- oder außenliegenden Rohrkanten in radialem Querschnitt bezüglich der Rotations­ achse.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Entgratwerkzeuges im Schnitt durch die Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1. Das dem Einspannende 2 abgewandte Ende trägt den Schneidenkörper 7. Es weist eine Ausnehmung 5 auf, in der ein elastischer Stützkörper 6 einsitzt. Von der Außenfläche des Werkzeugschaftes 1 ausgehend ist zur Ausnehmung 5 hin ein Durchbruch 10 vorhanden. Der Schneidenkörper 7 liegt mit einer Stützfläche 9 an dem elasti­ schen Stützkörper 6 an und ist mit der Schneide 3 durch den Durchbruch 10 zwischen der Ausnehmung 5 und der Außenfläche 8 herausgeführt und ragt über die Außenfläche 8 vor. Das Entgrat­ werkzeug kann sowohl mit einem als auch mit mehreren solcher Anordnungen ausgestaltet sein, die auf dem Umfang des Werkzeug­ schaftes 1 verteilt sein können. Die Anordnungen können sich dabei in den geometrischen Formen der Ausnehmungen 5 sowie der Stützkörper 6 unterscheiden. Je nach Anforderungen können die Ausnehmungen 5 und die Stützkörper 6 auch in zueinander ver­ schiedenen Formen ausgeführt sein. Der Stützkörper 6 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer-Werkstoff und wird mit Vor­ spannung in die Ausnehmung 5 eingesetzt. Diese Anordnung sowie die Formen von Stützkörper 6 und Schneidenkörper 7 unterstützen Bewegungen des Schneidenkörpers radial oder radial-axial be­ züglich der Längsachse 4 des Werkzeugschaftes.

Fig. 2 gibt den Querschnitt radial bezüglich der Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1 in einer Ausführung mit zylinderförmiger Ausnehmung 5 wieder. Der Schneidenkörper 7 ist zu dem Stützkörper 6 und dem Durchbruch 10 so ange­ ordnet, daß Bewegungen - bezüglich der Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1 - radial nach außen begrenzt sind. Dies wird durch die Ausbildung eines Fußes 16 am Schneidenkörper 7 realisiert, der gegen die Innenfläche 11 der Ausnehmung 5 anliegt.

Der Schneidenkörper 7 kann auch so ausgeführt sein, daß Schneide 3 und Fuß 16 des Schneidenkörpers 7 übergangslos ineinander übergehen und die Form des Schneidenkörpers 7 selbst mit einer entsprechenden Ausbildung des Durch­ bruches 10 seinen Sitz im Werkzeugschaft 1 zwischen dem Stützkörper 6 und der Außenfläche des Schaftes 8 festlegt.

Fig. 3a stellt einen bevorzugt eingesetzten Schneiden­ körper 7 dar. Dessen aus dem Werkzeugschaft 1 hervor­ stehende Kontur ist in drei Bereiche eingeteilt. Neben dem Einführungsbereich 13 weist sie einen Schutzbereich 14 und einen Arbeitsbereich 12 auf. Der Einführungsbereich 13 unterstützt ein Zentrieren des Werkzeugs gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstückbereich, beispielsweise einer Bohrung.

Der Schutzbereich 14 erleichtert vor allem Trans­ lationsbewegungen in Richtung der Längsachse 4 des Werk­ zeugschaftes 1 und verhindert zum Beispiel, daß die Schneiden 3 in Eingriff gelangen können, wenn eine Bohrung zu passieren ist. Schneidenkörper 7 mit keinem oder nur einem dieser beiden Bereich 13, 14 können jedoch auch ge­ wählt werden.

Fig. 3b zeigt einen radialen Schnitt durch den Schneidenkörper 7 bezüglich der Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1, in dem er eingesetzt ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des gesamten Entgratwerkzeuges im Schnitt entlang der Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1. Der Schneidenkörper 7 ist dabei mit einer Schneide 3 zum Entgraten von Paßfedernuten versehen. Die Schneide 3 weist einen unterteilten Arbeitsbereich 12 auf. Des weiteren enthält der Werkzeugschaft 1 die Aus­ nehmung 5 mit dem elastischen Stützkörper 6, wie im Zusam­ menhang mit Fig. 1 beschrieben.

In Fig. 5 ist eine Anordnung zum Entgraten von innen- und außenliegenden Rohrkanten dargestellt, wobei der Schneidenkörper 7 um die Längsachse 4 des Werkzeugschaftes 1 rotiert und dabei an der Innen- oder Außenkante eines zu bearbeitenden Rohres entlanggeführt, sich um dessen Achse 15 dreht.

Die vielseitige Anwendbarkeit dieses Werkzeuges wird nicht zuletzt durch die Verwendung verschiedener Schneidenkörper bestimmt. Die Trennung von Werkzeugschaft 1 und Schneiden­ körper 4 ermöglicht dabei den Einsatz von Schneidenmaterial für verschiedene Beanspruchungen. Entsprechend sind auch unterschiedliche Profilformen der Schneiden erforderlich.

Claims (9)

1. Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten von Bohrungen mit Flächen oder zwischen Bohrungen, welches beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt wird, mit einem Werkzeugschaft (1), der ein Einspannende (2) und ein Ende mit einer zentralen Ausnehmung (5) und mit mindestens einem von seiner Außenfläche (8) ausgehenden und mit der Ausneh­ mung (5) kommunizierenden Durchbruch (10) aufweist, in dem jeweils ein Schneidenkörper (7) mit mindestens einer Schneide (3) beweglich geführt ist, wobei die Schneide (3) über die Außenfläche (8) vorragt und mittels Federkraft zu dieser Stellung hin beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft durch mindestens einen in der zentralen Ausnehmung (5) sitzenden, aus einem Elastomerwerkstoff be­ stehenden Stützkörper (6) radial aufgebracht und daß der Schneidenkörper (7) mit einer Stützfläche (9) versehen ist, mit der er am Stützkörper (6) abgestützt ist.

2. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (6) die Form einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylinders auf­ weist.

3. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) im Werkzeugschaft (1) Kegel­ stumpf-, Prisma- oder Zylinderform aufweist.

4. Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (6) mit Vorspannung in der Ausneh­ mung (5) einsitzt.

5. Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schneidenkörpers (7) im Werkzeugschaft (1) bezogen auf die Längsachse (4) des Werkzeugschaftes (1) nach außen begrenzt ist.

6. Entgratwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidenkörper (7) einen Fuß (16) aufweist, mit dem er an dem seitlich des Durchbruchs (10) an­ grenzenden Teil der Innenfläche (11) der Ausnehmung (5) gehalten ist.

7. Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidenkörper (7) zusätzlich zu dem die Schneide(n) (3) aufweisenden Arbeitsbereich (12) einen Einführungsbereich (13) aufweist.

8. Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidenkörper (7) zusätzlich zu dem die Schneide(n) (3) aufweisenden Arbeitsbereich (12) oder dem Arbeitsbereich und dem Einführungsbereich (13) einen Schutzbereich (14) aufweist.

9. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (10) kegelig, prismatisch oder zylindrisch ausgebildet ist.