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Entgratwerkzeug - Dokument DE10258915A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10258915A1 15.07.2004
Titel Entgratwerkzeug
Anmelder Beier, Hans-Michael, Prof. Dr., 15345 Wesendahl, DE
Erfinder Beier, Hans-Michael, Prof. Dr., 15345 Wesendahl, DE
DE-Anmeldedatum 17.12.2002
DE-Aktenzeichen 10258915
Offenlegungstag 15.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.07.2004
IPC-Hauptklasse B23B 51/10
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Tieflochbohrungen als Stufenwerkzeug ausgeführtes Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Patentanmeldung 10215004.4. Für das Entgratwerkzeug ist kennzeichnend, dass das rohrförmige Schaftstück (11) mit dem Durchmesser M3 und der zentrisch angeordneten Durchgangsbohrung (12) nach der Entgrateinheit A mit einem kleineren Durchmesser M2 und einer Entgrateinheit B abgestuft verlängert ist, wobei das werkstückseitige Ende der Entgrateinheit B ein einstückiges Verschlussplättchen (17) in Form einer Schraube mit dem Stützkörper (6) ist.
Dies hat den Vorteil, dass gleichzeitig mehrere Stoßkanten an Querbohrungen, insbesondere in Tieflochbohrungen, qualitätsgerecht und kostengünstig entgratet werden. Die Bereitstellung zusätzlicher Entgratwerkzeuge entfällt sowie die Takt- und Bearbeitungszeit des Werkstückes verlängern sich nicht (Figur 2).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Patentanmeldung 102 15 004.4.

Das Entgratwerkzeug wird beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt, hat einen Werkzeugschaft, der ein Einspannende und ein Ende mit einem innenliegenden Stützkörper und mindestens einem in einem Durchbruch beweglich angeordneten Schneidenkörper mit Schneide aufweist. Für das in der Patentanmeldung 102 15 004.4 dargestellte Entgratwerkzeug ist kennzeichnend, dass

  • – der Stützkörper am werkzeugseitigen Schaftende als festes Lager angeordnet ist,
  • – ein rohrförmiges Schaftstück, das durch ein oder mehrere Verbindungselemente mit dem Werkzeugschaft verbunden ist, den im Durchbruch beweglich gelagerten Schneidenkörper hält, welcher lose mit einem Spiel an der Oberfläche des Stützkörpers, die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und
  • – ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung des Werkzeugschaftes gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehender Stoff die Schneide nach außen bewegt.

Zum Entgraten von beispielsweise Stoßkanten an einer Querbohrung in einem Motorblock fährt das Werkzeug, nach dem an der Werkzeugmaschinensteuerung ein Druck von 3 bar programmiert worden ist, in die Bohrung, und es werden die außerhalb des Werkzeugschaftes liegenden Schneiden nach innen bewegt. Damit werden Teilbereiche des Durchbruches frei und der in der Durchgangsbohrung des Entgratwerkzeuges gepresste Stoff kann abfließen. Tritt die Schneide in die Querbohrung ein, bewegt sich diese durch den anliegenden Druck nach außen. Der Druckaufbau entsteht durch die vorhandene Flächendifferenz zwischen Stützkörper und Schneidenkörper. Somit liegt eine bestimmte, zum Entgraten nutzbare Kraft an. Der Druck p kann ebenfalls in Abhängigkeit vom Werkstoff und der gebohrten Menge mit durch den Verschleiss des Bohrers zunehmend entstehenden Gratabmessungen programmiert erhöht werden. Es ist auch möglich, drucklos bis zur Gratbasis der zu entgratenden Querbohrung heranzufahren. Zum Entgraten von Stoßkanten an Querbohrungen, die in einer Tieflochbohrung liegen, kann das Entgratwerkzeug verlängert werden. Hierzu ist am maschinenseitigen Ende des Werkzeugschaftes ein Adapter zur bedarfsgerechten Verlängerung des Werkzeugschaftes angeordnet. Da viele Werkzeugmaschinen mit einem konstant hohen Druck, beispielsweise von bis zu 30 bar, arbeiten, sind bei diesen langen Entgratwerkzeugen Schwingungen nicht zu vermeiden. Der Entgratprozess ist somit nicht immer qualitätsgerecht durchzuführen. Der Nachteil des Entgratwerkzeuges nach Patentanmeldung 102 15 004.4 besteht auch darin, dass Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern eines Werkstücks nicht gleichzeitig entgratet werden können. Für jede zu entgratende Stoßkante einer Querbohrung, die in einer Bohrung mit unterschiedlichen Durchmessern liegt, ist ein separates Entgratwerkzeug einzusetzen. Dadurch verlängert sich die Taktzeit und die Bearbeitungszeit des Werkstücks. Nachteilig ist weiterhin, dass Taktstraßen oftmals keine Werkzeugspeicher haben.

Deshalb besteht das Problem der Erfindung darin, eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges für insbesondere Tieflochbohrungen zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Patentanmeldung 102 15 004.4 zu schaffen, das gleichzeitig mehrere Stoßkanten an Querbohrungen in einer Bohrung mit unterschiedlichen Durchmessern ohne Verlängerung der Takt- und Bearbeitungszeit des Werkstücks entgratet. Die Lösung des vorhandenen Problems besteht in einem Entgratwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Damit ist der Vorteil erzielbar, dass Stoßkanten an Querbohrungen in einer Bohrung mit unterschiedlichen Durchmessern qualitätsgerecht und kostengünstig entgratet werden. Die Bereitstellung zusätzlicher Entgratwerkzeuge entfällt. Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigen die zugehörigen Zeichnungen in

1: eine Bohrung mit zwei unterschiedlichen Durchmessern und zwei Querbohrungen in einem Werkstück 2: ein entsprechendes Entgratwerkzeug und

3: eine spezielle Ausführung des werkstückseitigen Endes des Entgratwerkzeuges von 2

In 1 ist eine Bohrung mit zwei unterschiedlichen Durchmessern d0; d1 und mit zwei Querbohrungen dquer in einem Werkstück dargestellt. Konkret bedeutet dies, dass für das Entgratwerkzeug zwei unterschiedliche Eintrittsdurchmesser zum Entgraten dieser Stoßkanten an den Querbohrungen gegeben sind.

2 zeigt ein für Tieflochbohrungen als Stufenwerkzeug ausgeführtes Entgratwerkzeug mit den Entgrateinheiten A und B zum Entgraten der Stoßkanten an den sich kreuzenden Bohrungen mit den Durchmessern d0/dquer und d1/dquer des Werkstücks in 1. Der Aufbau und die Funktionsweise des neuen Entgratwerkzeuges mit den Entgrateinheiten A und B sind mit den in der Patentanmeldung 102 15 004.4 dargestellten Entgratwerkzeuges analog. Die Entgrateinheit A mit dem Durchmesser M3 entgratet die Stoßkante an den sich kreuzenden Bohrungen mit den Durchmessern d0/dquer und die Entgrateinheit B mit dem Durchmesser M2 entgratet die Stoßkante an den sich kreuzenden Bohrungen mit den Durchmessern d1/dquer. Beide Entgrateinheiten A;B haben das rohrförmige Schaftstück (11) mit der zentrisch angeordneten Durchgangsbohrung (12) als Basisteil. Dieses kann im Durchmesser M, falls die Notwendigkeit besteht, mehrfach abgestuft sein und nach jeder Abstufung ist eine analoge Entgrateinheit angeordnet.

3 zeigt eine spezielle Ausführung des werkstückseitigen Endes des Entgratwerkzeuges von 2. Dargestellt ist ein einstöckiges Verschlussplättchen 17 in Form einer Schraube mit dem Stützkörper 6. Der Werkzeugschaft 1 ist mit dem rohrförmigen Schaftstück 11 durch einen Stift 16 verbunden. Die Funktionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges ist durch das vorhandene Spiel 8 zwischen dem Stützkörper, 6 und dem rohrförmigen Schaftstück 11 gewährleistet. Diese spezielle Ausführung des werkzeugseitigen Endes des Entgratwerkzeuges ermöglicht eine lineare Druckzuführung, wodurch sich u. a. der Wirkungsgrad des Entgratwerkzeuges entscheidend verbessert.


Anspruch[de]
  1. Entgratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Patentanmeldung 102 15 004.4, welches beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt wird, mit einem Werkzeugschaft (1), der ein Einspannende (2) mit einem am maschinenseitigen Ende angeordneten Adapter (20) zur bedarfsgerechten Verlängerung des Werkzeugschaftes (1) und einen am werkzeugseitigen Schaftende als festes Lager angeordneten Stützkörper (6) hat, ein als Entgrateinheit A ausgebildetes rohrförmiges Schaftstück (11), das durch ein oder mehrere Verbindungselemente (13) mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist, den im Durchbruch (10) 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 die 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 das rohrförmige Schaftstück (11) mit dem Durchmesser M3 und der zentrisch angeordneten Durchgangsbohrung (12) nach der Entgrateinheit A mit einem kleineren Durchmesser M2 und einer Entgrateinheit B abgestuft verlängert ist, wobei das werkstückseitige Ende der Entgrateinheit 8 ein einstöckiges Verschlussplättchen (17) in Form einer Schraube mit dem Stützkörper (6) ist.
  2. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgrateinheiten A und B konstruktiv gleich aufgebaut sind.
  3. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Schaftstück (11) im Durchmesser M mehrfach abgestuft ist und nach jeder Abstufung eine Entgrateinheit angeordnet ist.
  4. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem rohrförmigen Schaftstück (11) und dem Stützkörper (6) ein Spiel (8) besteht.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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