PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005029134B4 11.10.2007
Titel Einsatz für eine Bohrvorrichtung, insbesondere für einen Anschlagbohrsenker oder für eine Druckstempelbuchse
Anmelder Airbus Deutschland GmbH, 21129 Hamburg, DE
Erfinder Schüler, Harald, Dipl.-Ing., 21129 Hamburg, DE
DE-Anmeldedatum 23.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029134
Offenlegungstag 04.01.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse B23B 49/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Einsatz für eine Bohrvorrichtung, insbesondere für einen Anschlagbohrsenker oder für eine Druckstempelbuchse, mit einem im Wesentlichen kreisrunden Grundkörper und einer darin in etwa zentrisch angeordneten Grundkörperbohrung zur Durchführung eines Bohrers und/oder eines Senkbohrers.

Beim Einbringen von Bohrungen oder Senkbohrungen in metallische Bauteile werden im Allgemeinen Späne erzeugt, die infolge der Rotation des Bohrers auf der zu bearbeitenden Bauteiloberfläche unerwünschte Beschädigungen, insbesondere Kratz- oder Schleifspuren, hervorrufen können. Die im Bereich des Flugzeugbaus eingesetzten Aluminiumbleche weisen oftmals empfindliche Oberflächenbeschichtungen auf, die nicht durch rotierende Späne beschädigt werden dürfen, da ansonsten aufwändige Nachbearbeitungsschritte erforderlich werden.

Die vorbekannten Ausführungsformen von Druckstempelbuchsen oder Anschlagbohrsenkern, die beispielsweise für die Einbringung von derartigen Bohrungen oder Senkbohrungen in Aluminiumbleche verwendet werden, schaffen diesbezüglich keine Abhilfe.

Die DE 32 22 037 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Bohren und/oder Senken von Werkstücken mit einer an einem Werkstück anbringbaren Bohrlehre, welche an vorbestimmten Positionen Buchsen zum Einsetzen einer Bohrmaschine aufweist. Hierdurch soll insbesondere die Wiederholgenauigkeit beim händischen Einbringen von Bohrungen in Werkstücke gesteigert werden.

Die aus D1 bekannte Bohrlehre weist keinen auf eine Materialstärke von Null auslaufenden Innenrand auf und ist im Verschleißfall nicht herausnehmbar. Auch ist eine gleichzeitige Verwendung beim Bohren und Senken nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschädigung von Bauteiloberflächen beim Einbringen von Bohrungen oder Senkbohrungen, insbesondere mit Anschlagbohrsenkern oder mit Druckstempelbuchsen, durch rotierende Bohrspäne oder dergleichen zu vermeiden. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, den Einsatz so auszugestalten, dass dieser einfach und kostengünstig herstellbar ist, sich zudem bei Erreichen der Verschleißgrenze leicht austauschen lässt und die gleichzeitige Verwendung beim Bohren und Senken erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch einen Einsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach die Unterseite des Grundkörpers zum Schutz einer Oberfläche eines zu bearbeitenden Bauteils an dieser anliegt und ein Basisdurchmesser der Grundkörperbohrung gleich oder größer als ein Öffnungsdurchmesser einer Senkbohrung ist, wobei sich im Bereich eines Innenrandes der konischen Grundkörperbohrung die Materialstärke des Einsatzes auf einen Wert von Null verringert.

Nach Maßgabe einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Einsatzes ist der Grundkörper durch Einpressen in der Bohrvorrichtung lösbar aufgenommen. Hierdurch kann der Einsatz leicht ausgetauscht werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Einsatz durch längeren Gebrauch verschlissen ist und seine Schutzwirkung infolge dessen nachlässt.

In Gemäßheit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper zum Einpressen in die Bohrvorrichtung mindestens einen umlaufenden Steg auf. Diese Ausgestaltung gewährleistet einen festen Sitz des in die Bohrvorrichtung eingepressten Grundkörpers. Der umlaufende Steg weist hierzu vorzugsweise einen geringfügig größeren Durchmesser als ein Innendurchmesser der Bohrvorrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Druckstempelbuchse auf, sodass sich eine leichte Presspassung ergibt. Andere Befestigungsarten, beispielsweise durch eine am Einsatz angebrachte, umlaufende Rastnase, die in eine entsprechende umlaufende Vertiefung innerhalb der Bohrvorrichtung zumindest bereichsweise formschlüssig einbringbar ist, sind gleichfalls möglich.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper des erfindungsgemäßen Einsatzes mit einem weichen Kunststoffmaterial, insbesondere mit Polyethylen, Polypropylen, PTFE oder dergleichen, gebildet.

Hierdurch wird eine Beschädigung der Bauteiloberfläche durch den Einsatz vermieden. Gegebenenfalls kann das Kunststoffmaterial zur Verlängerung der Standzeit mit einer Faserverstärkung versehen werden. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung eines Kunststoffmaterials die Herstellung des Einsatzes in hohen Stückzahlen und auf einfache Art und Weise, beispielsweise im Spritzgussverfahren.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Grundkörper des Einsatzes mit einem weichen metallischen Material, insbesondere mit Aluminium, Messing, Kupfer oder dergleichen, gebildet.

Diese Ausgestaltung gewährleistet im Vergleich zu einem mit einem Kunststoffmaterial gebildeten Einsatz eine höhere Standzeit. Alternativ kann der Einsatz auch mit einem metallischen Material gebildet sein, wobei lediglich im Bereich einer Unterseite des Einsatzes eine dünne Beschichtung aus einem weichen Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, PTFE oder dergleichen, aufgebracht ist.

In der Zeichnung zeigt:

1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Einsatz,

2 eine Draufsicht auf den Einsatz und

3 einen Längsschnitt durch eine Druckstempelbuchse mit eingepresstem Einsatz, wobei der Einsatz an einer Bauteiloberfläche anliegt.

In der Zeichnung sind gleiche konstruktive Elemente jeweils mit derselben Bezugsziffer versehen.

Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Einsatz 1. Der Einsatz 1 ist mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Grundkörper 2 gebildet. Der Grundkörper 2 weist eine konische Grundkörperbohrung 3 auf, die zur Durchführung eines Bohrers bzw. eines Senkbohrers zur Bearbeitung eines Bauteils dient. Der Einsatz 1 ist in Bezug auf den sich drehenden Bohrer fest in einer Bohrvorrichtung, insbesondere in Form eines Anschlagbohrsenkers oder einer Druckstempelbuchse, aufgenommen. Aufgrund der hohen Konizität der Grundkörperbohrung 3 ist ein Öffnungsdurchmesser 4 der Grundkörperbohrung 3 erheblich größer als ein Basisdurchmesser 5 der Grundkörperbohrung 3. Mit einer Unterseite 6 liegt der Grundkörper 2 auf einem zu bearbeitenden, in der 1 nicht dargestellten Bauteil auf. Damit ist die Bauteiloberfläche, bis auf den zu bearbeitenden Bereich bzw. den Bereich der Grundkörperbohrung 3, vom Einsatz 1 abgedeckt und damit vollständig vor Beschädigungen durch rotierende Bohrspäne oder dergleichen geschützt. Weiterhin weist der Grundkörper 2 einen umlaufenden Steg 7 auf, der zum Einpressen in eine nicht dargestellte Bohrvorrichtung, insbesondere einen Anschlagbohrsenker eine Druckstempelbuchse oder dergleichen, dient.

Der Grundkörper 2 ist mit einem weichen Kunststoffmaterial, beispielsweise mit Polyethylen, Polypropylen, PTFE oder dergleichen, gebildet. Darüber hinaus ist es möglich, den Grundkörper 2 auch mit einem weichen metallischen Material, beispielsweise mit Aluminium, Messing, Kupfer oder dergleichen herzustellen. Die Verwendung eines metallischen Materials hat den Vorteil einer erhöhten Verschleißfestigkeit. Demgegenüber lässt sich der Grundkörper 2 bei der Verwendung eines Kunststoffmaterials in sehr großen Stückzahlen, zum Beispiel im Spritzgussverfahren kostengünstig herstellen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform lässt sich der Grundkörper 2 mit einem metallischen Material bilden, der im Bereich der Unterseite 6 mit einem gleitfähigen Kunststoffmaterial, insbesondere mit Polyethylen, Polypropylen, PTFE oder dergleichen, beschichtet wird. Hierdurch lassen sich die jeweils spezifischen Vorteile einer Vollkunststoffausführung des Grundkörpers 2 mit denen einer Vollmetallausführung des Grundkörpers 2 verbinden.

Die 2 zeigt eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Einsatz. Der Grundkörper 2 des Einsatzes 1 ist im Wesentlichen kreisrund ausgebildet. Die Grundkörperbohrung 3 ist in etwa zentrisch in den Grundkörper 2 eingebracht. Der Einsatz 1 weist einen Außendurchmesser 8 auf. Der Außendurchmesser 8 beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform des Einsatzes 1 etwa zwischen 5 mm und 50 mm.

Die 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Druckstempelbuchse als Bohrvorrichtung mit eingepresstem Einsatz 1. Innerhalb einer Druckstempelbuchse 9 ist ein Bohrer 11 mit einem Bohrabschnitt und einem Senkabschnitt in Richtung des Pfeils 10 zur Einbringung einer Bohrung in ein zu bearbeitendes Bauteil 12 auf- und abbewegbar aufgenommen.

Mittels des unter einer leichten Vorspannung stehenden Steges 7 wird der Grundkörper 2 des Einsatzes 1 in der Druckstempelbuchse 9 als Bohrvorrichtung gehalten. Infolge der zwischen dem Steg 7 und der Druckstempelbuchse 9 bestehenden leichten Presspassung lässt sich der Grundkörper 2 im Bedarfsfall – beispielsweise bei Erreichen der Verschleißgrenze – leicht aus der Druckstempelbuchse 9 herausnehmen und durch einen neuen ersetzen.

Die Unterseite 6 des Grundkörpers 2 liegt an einer Oberfläche 13 des zu bearbeitenden Bauteils 12 an und schützt diese damit vor Beschädigungen durch rotierende Bohrspäne im Bearbeitungsbereich. Durch das Absenken des Bohrers 11 wird – beispielsweise im Fall eines kombinierten Bohrsenkers – mit einem Bohrabschnitt zunächst eine Bauteilbohrung 14 mit einem Durchmesser 15 in das Bauteil 12 eingebracht und anschließend mit einem Senkabschnitt die eigentliche Senkbohrung 16 mit dem Öffnungsdurchmesser 17 im Bauteil 12 gebildet.

Der Basisdurchmesser 5 der Grundkörperbohrung 3 ist hierbei erfindungsgemäß größer oder gleich dem Öffnungsdurchmesser 17 der Senkbohrung 16 bzw. im Fall einer einfachen, zylindrischen Bohrung dem Durchmesser 15 der Bohrung 14 im Bauteil 12. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Oberfläche 13 des Bauteils 12 bis auf den Bearbeitungsbereich, der im Wesentlichen der Fläche der Grundkörperbohrung 3 entspricht, vollständig von dem Grundkörper 2 bedeckt ist und somit gegen Beschädigungen infolge rotierender Bohrspäne geschützt ist.

Die Grundkörperbohrung 3 ist bevorzugt stark konisch ausgebildet. Hierdurch verringert sich die Materialstärke des Einsatzes 1 im Bereich eines Innenrandes 18 auf einen Wert von Null. Aufgrund dieser hohen Konizität der Grundkörperbohrung 3 ist ein sicherer und genauer Bohrvorgang gewährleistet, da ein Bohrer in einer zylindrischen (Führungs-)Bohrung gemeinhin leichter verklemmt als in einer konisch ausgebildeten (Führungs-)Bohrung. Weiterhin ist durch die Konizität der Grundkörperbohrung 3 gewährleistet, dass auch Bohrer mit einem großen Außendurchmesser bzw. einem größeren Senkdurchmesser den Grundkörper 2 des Einsatzes 1 nicht durch Materialabtrag beschädigen bzw. hierdurch einen unerwünscht hohen und schnellen, vorzeitigen Verschleiß bewirken.

Mittels des erfindungsgemäß ausgebildeten Einsatzes 1 lassen sich Bohrungen bzw. Senkbohrungen in Bauteile mit empfindlichen Oberflächen auf einfache Art und Weise ohne die Gefahr von Beschädigungen durch rotierende Bohrspäne oder dergleichen einbringen, die ansonsten zu einem erheblichen Nachbearbeitungsaufwand führen würden.

1
Einsatz
2
Grundkörper
3
Grundkörperbohrung
4
Öffnungsdurchmesser
5
Basisdurchmesser
6
Unterseite
7
Steg
8
Außendurchmesser
9
Druckstempelbuchse
10
Pfeil
11
Bohrer
12
Bauteil
13
Oberfläche
14
Bohrung (Bauteil)
15
Durchmesser
16
Senkbohrung (Bauteil)
17
Öffnungsdurchmesser
18
Innenrand


Anspruch[de]
Einsatz (1) für eine Bohrvorrichtung, insbesondere für einen Anschlagbohrsenker oder für eine Druckstempelbuchse, mit einem im Wesentlichen kreisrunden Grundkörper (2) und einer darin in etwa zentrisch angeordneten Grundkörperbohrung (3) zur Durchführung eines Bohrers (11) und/oder eines Senkbohrers, wobei die Unterseite (6) des Grundkörpers (2) zum Schutz einer Oberfläche (13) eines zu bearbeitenden Bauteils (12) an dieser anliegt und ein Basisdurchmesser (5) der Grundkörperbohrung (3) gleich oder größer als ein Öffnungsdurchmesser (17) einer Senkbohrung (16) ist, wobei sich im Bereich eines Innenrandes (18) der konischen Grundkörperbohrung (3) die Materialstärke des Einsatzes (1) auf einen Wert von Null verringert. Einsatz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) durch Einpressen in der Bohrvorrichtung lösbar aufgenommen ist. Einsatz (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper zum Einpressen in die Bohrvorrichtung mindestens einen umlaufenden Steg (7) aufweist. Einsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) mit einem weichen Kunststoffmaterial, insbesondere mit Polyethylen, Polypropylen, PTFE oder dergleichen, gebildet ist. Einsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) mit einem weichen metallischen Material, insbesondere mit Aluminium, Messing, Kupfer oder dergleichen, gebildet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com