DE69218350T2 - Konische Reibahle - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Reibahle und insbesondere eine konische Reibahle, die vorzugsweise, aber nicht ausschließlich für aeronautische Konstruktionen bestimmt ist.
• Solche Werkzeuge sind bekannt und dienen dazu, konische Löcher herzustellen, die zur Aufnahme von Nieten oder anderen entsprechenden Befestigungsmitteln dienen, die ebenfalls konisch sind, wie zum Beispiel jene, die für die unter dem Namen "TAPER LOK" bekannte Technik vorgesehen sind. Diese bestehen ganz allgemein aus einem länglichen Körper, der in einem Befestigungsendstück zur Montage oder Befestigung eines Werkzeuges an einer Spindel oder an einer anderen Antriebsvorrichtung dient, wie beispielsweise eine die Spindel tragende Hülse Am Umfang des Körpers erstrecken sich geradlinige oder wendelförmige Schneidkanten, die üblicherweise in einer Anzahl von drei vorliegen. Diese Schneidkanten gehen radial nach hinten in einen Rückenfreiwinkel und einen Gegenwinkel über. Diese Schneidkanten und die mit ihnen verbundenen Hinterschneidungen verlaufen mit gleicher Steigung und im gleichen Sinn. Das heißt, daß die Werkzeuge dann, wenn sie in einer Ansicht von oben im Uhrzeigersinn angetrieben werden, Schneidkanten und Hinterschneidungen haben, die rechts liegen. Die Hinterschneidungen dienen dabei dazu, um späne nach oben oder nach hinten vom Werkzeug zu entfernen.
• Die FR-A 2 516 830 zeigt eine zylindrische Reibahle, deren Vorderteil konisch ist und so die Herstellung von zylindrischen Löchern in Verbundmaterial erlaubt, das hochwiderstandsfähige Fasern enthält. Um zu vermeiden, daß das Werkzeug sich nicht im Material verschraubt, besitzt die Zahnwendel vorzugsweise eine Steigung nach links, während die Zähne so ausgebildet sind, daß sie rechts schneiden. Am Vorderteil des Werkzeuges ist ein glatter Kopf zur Zentrierung des Werkzeuges vorgesehen. Dieses Werkzeug ist insbesondere zur Bearbeitung von Material geeignet, das Verstärkungsfasern enthält.
• Konische Nieten werden bei aeronautischen Konstruktionen dazu verwendet, um mehrere übereinander gelegte dünne Platten miteinander zu verbinden, um beispielsweise Strukturen aufzubauen, wie die Tragflächen eines Flugzeuges oder Teile des Rumpfes. Es ist aber aus Gründen der Verwendung notwendig, zwischen zwei metallischen, zusammenzufügenden Blättern eine Schicht eines polymerisierbaren Materiales einzulegen, wie sie beispielsweise für die sogenannte "PR"-Technik vorgesehen ist. Wenn das Ausreiben durchgeführt wird, ist das Produkt noch nicht ausgehärtet Es hat sich herausgestellt, daß das Material innerhalb der Hinterschneidungen zu Verstopfungen derart führen kann, daß die Späne an die Oberfläche der Ausreibung gelangen, die dadurch ihren Zustand verändert.
• Die erste Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das diesen Nachteil nicht aufweist.
• Auf der anderen Seite liegen die Durchgangslöcher für die Nieten selten exakt zueinander ausgerichtet, wenn man dünne Platten übereinanderlegt. Es ist daher notwendig, einen ersten Durchgang für das Werkzeug vorzunehmen, der eine Vorbearbeitung bewirkt und dann einen zweiten für die Entbearbeitung notwendigen Vorgang vorzusehen, der manchmal auch mit unterschiedlichen Werkzeugen erfolgen muß.
• Die zweite Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine befriedigende Oberflächenbeschaffenheit mit einem einzigen Durchgang durch ein Metall (Aluminium, Titan, Stahl usw.) und mit einem einzigen Werkzeug zu erreichen.
• Gemäß der Erfindung ist eine Reibahle, die zum Ausreiben eines Loches in einem Metall vorgesehen ist, mit mindestens drei wendelförmig am Umfang verlaufenden Schneidkanten versehen, die gegeneinander durch Hinterschneidungen getrennt sind, sowie mit einem Kopf und einem Befestigungsendstück, wobei der vordere Teil der Reibahle einen zylindrischen Einhüll-Mantel aufweist und dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Mantel einen gegenüber dem kleinsten Querschnitt des Einhüll-Mantels des konischen Körpers reduzierten Querschnitt aufweist, um eine Vorschneidstufe zu bilden, und daß der Körper in einen Fräskonus übergeht und ein zentraler Schmierkanal korrespondierend zu radialen Öffnungen vorgesehen ist, die abwechselnd über die Länge des Reibahlenkörpers verteilt sind.
• Wenn die Schneidkanten rechts schneidend sind, verlaufen die Wendeln nach links. Für ein Werkzeug, das sich in umgekehrter Richtung dreht, also im Gegenuhrzeigersinn in einer Ansicht von oben, wird die Wendel nach rechts verlaufen und der Schnitt links erfolgen. Das ergibt die Tatsache, daß die Späne nun anstelle einer Abfuhr nach oben oder nach hinten vom Werkzeug aus gesehen, nach unten oder vorne abgeführt werden und durch die vorher in den Blechen gebohrten Löchern entweichen können. Man hat festgestellt, daß unter diesen Bedingungen der Nachteil einer Verstopfung, die auf das Abdichtungsteil zurückzuführen ist, vermieden wird.
• Da die vorgebohrten Löcher in den zusammenzufügenden Blechen nicht ganz korrekt zueinander ausgerichtet sind, kann die Vorschneidstufe eine gute Ausrichtung durch Ausnützen der Vorbohrungen erreichen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervorgehen, das in den Zeichnungen dargestellt ist und keine Beschränkung darstellen soll. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Reibahle nach der Erfindung, und
• Fig. 2 die Endansicht der gleichen Reibahle von vorne.
• In der Fig. 1 sieht man, daß das Werkzeug aus einem Vorderteil 1 besteht, der durch einen konischen Körper 2 verlängert wird, der wiederum in einen Kopf 3 übergeht, von dem aus ein Befestigungsendstück 4 absteht, das beim Ausführungsbeispiel mit einem Gewinde versehen ist. Der vordere Teil 1, der dazu dient, eine Pilotstufe für das Werkzeug zu bilden, ist auch durch wendelförmig verlaufende Schneidkanten gebildet, die durch Hinterschneidungen voneinander getrennt sind, aber er liegt innerhalb eines zylindrischen (nicht gezeigten) Einhüll-Mantels, dessen Durchmesser kleiner als der kleinste Durchmesser des Einhüll-Mantels des Körpers 2 der Reibahle ist. Der gerade verlaufende Körper 2 ist mit wendelförmigen Schneidkanten 5, beim Ausführungsbeispiel in einer Anzahl von drei, versehen, die gegenüber Hinterschneidungen 6 herausragen, die auch wendelförmig nach links verlaufen. Auf diese Weise werden Späne und das Abdichtmaterial vom Werkzeug aus nach unten abgeführt.
• Wie Fig. 2 erkennen läßt, beträgt der Schneidwinkel der Schneidkanten 40 und jede Schneidkante 5 besitzt eine Phase 10, beispielsweise von 0,1 bis 0,2 mm Breite, welche die Qualität der Endbearbeitung durch Ausreiben verbessert und die Schneidkraft verringert und die Einsatzzeit verlängert. Die Phase 10 ist von einem Rückenfreiwinkel 11 von 6º bis 8º gefolgt, der wiederum in einen Gegenwinkel 12 von 25º bis 30º beispielsweise übergeht. Um das beste Ablösen der Späne und des Abdichtproduktes zu erreichen, sind die Hinterschneidungen 6 vorzugsweise poliert, so daß ein gutes Gleiten der Späne gesichert ist und ein Beitrag für die Qualität des zu erreichenden Ergebnisses geleistet wird.
• Im vorderen Teil 1 und im Körper 2 sind Öffnungen 7 vorgesehen, die in Verbindung stehen mit einem (nicht gezeigten) axialen Kanal und die Zufuhr von Schmiermittel und dessen Verteilung über die gesamte Höhe der Reibahle erlauben. Der Axialkanal wird an eine Schmiermittelversorgung angeschlossen. Die radialen Öffnungen 7 sind an abwechselnden Stellen angeordnet, um eine homogene Verteilung der Schneidflüssigkeit zu erreichen.
• Beim gezeigten Ausführungsbeispiel geht der Körper 2 in einen Fräskonus 9 von 1000 beispielsweise über, der am Kopf 3 angebracht ist. Bei einem mit einem Gewinde versehenen Befestigungsstück, das dazu dient, an einer Spindelhalterung angebracht zu werden, erleichtern Längstaschen 8 die Montage und die Demontage von der Vorderseite aus.
• Das Werkzeug nach der Erfindung kann aus einem Schnellschneidstahl bestehen. Dieser erlaubt die Durchführung mehrerer Bearbeitungsvorgänge in einem Durchgang, wie beispielsweise das Ausrichten, das Ausschneiden und das Fräsen.

Claims (4)

1. Reibahle zum Ausreiben eines Loches in einem Metall, bestehend aus mindestens drei wendelförmig am Umfang verlaufenden Schneidkanten (5), die gegeneinander durch Hinterschneidungen (6) getrennt sind, aus einem Kopf (3) und einem Befestigungsendstück (4), wobei der vordere Teil (1) der Reibahle einen zylindrischen Einhüll-Mantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Einhüll-Mantel einen gegenüber dem kleinsten Querschnitt des Einhüll-Mantels des konischen Körpers (2) reduzierten Querschnitt aufweist, um eine Vorschneidstufe zu bilden, und daß der Körper (2) in einen Fräskonus (9) übergeht und ein zentraler Schmierkanal korrespondierend zu radialen Öffnungen (7) vorgesehen ist, die abwechselnd über die Länge des Reibahlenkörpers verteilt sind.

2. Reibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (4) mit einem Gewinde versehen ist, und in dem vor dem konisch liegenden Teil Längstaschen (8) eingeformt sind.

3. Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen (6) poliert sind.

4. Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (5) Phasen (10) und einen daran anschließenden Rückenfreiwinkel von 6º bis 8º und einen Gegenwinkel von 25º bis 30º aufweisen.