AT522998A1

AT522998A1 - Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken

Info

Publication number: AT522998A1
Application number: ATA50822/2019A
Authority: AT
Inventors: Kalchmair Wolfgang; Aitzetmüller Christian; Steinkogler Michael; Dierneder Stefan
Original assignee: Mate Gmbh
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-15
Also published as: WO2021056040A1; AT522998B1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) mit einem Lagerkörper (4), in dem ein mit einer Antriebswelle (2) drehfest verbundener Bohrkörper (3) drehbar gelagert ist, wobei im Bohrkörper (3) ein in Axialrichtung verschiebbarer Bolzen (5) vorgesehen ist, der an ein in einem Messerfenster (6) radial verstellbar gelagertes Fasmesser (7) ansetzt und dieses zwischen einer Passierstellung und einer Fasstellung verlagert, beschrieben. Damit ein rasches und dennoch exaktes Anbringen von Fasen unterschiedlicher Tiefe und Durchmesser an beiden Seiten eines Bohrloches ermöglicht wird, ohne dieses zu beschädigen, wird vorgeschlagen, dass dem Bolzen zur Verlagerung des Fasmessers (7) in seine Fasstellung ein mit einem Hydrauliksystem (9) strömungsverbundener, in der Antriebswelle (2) angeordneter, Hydraulikzylinder (8) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken mit einem Lagerkörper, in dem ein mit einer Antriebswelle drehfest verbundener Bohrkörper drehbar gelagert ist, wobei im Bohrkörper ein in Axialrichtung verschiebbarer Bolzen vorgesehen ist, der an ein in einem Messerfenster radial verstellbar gelagertes Fasmesser ansetzt und dieses zwischen

einer Passierstellung und einer Fasstellung verlagert.

Aus der DE102015005250A1 ist ein Bohrer zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken bekannt. Hierzu weist der Bohrer ein in einem Messerfenster verstellbar gelagertes Fasmesser auf, wobei die Verlagerung des Fasmessers in eine Fasstellung über einen im Bohrer angeordneten und druckfederbelasteten Bolzen geschieht. Soll nun ein Werkstück mit dem Bohrer zum kombinierten Fasen und Bohren bearbeitet werden, wird zuerst mit der Bohrspitze ein Bohrloch angefertigt. Anschließend wird der Bohrer weiter in das Bohrloch geschoben, wodurch das Fasmesser über seine Gleitfläche entgegen der vom Bolzen ausgeübten Federkraft in das Messerfenster, also in Passierstellung, verlagert wird. Nach dem Passieren des Bohrloches wird das Fasmesser wieder durch den druckfederbelasteten Bolzen in Fasstellung verlagert, wodurch am distalen Ende des Bohrloches eine Fase angebracht werden kann. Soll nun eine Fase auch am proximalen Ende angefertigt werden, so muss der Bohrer von der anderen Seite in das Bohrloch geführt werden, da das Fasmesser lediglich einseitig schneidend, nämlich mit einer rückwärtigen Schneidekante, ausgebildet ist. Dies stellt allerdings

einen zusätzlichen Arbeitsaufwand dar.

Einkerbungen und Beschädigungen im Bereich des Bohrloches verursachen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken der eingangs geschilderten Art vorzuschlagen, die ein rasches und dennoch exaktes Anbringen von Fasen unterschiedlicher Tiefe und Durchmesser an beiden Seiten eines Bohrloches ermöglicht, ohne dieses zu

beschädigen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass dem Bolzen zur Verlagerung des Fasmessers in seine Fasstellung ein mit einem Hydrauliksystem strömungsverbundener, in der Antriebswelle angeordneter, Hydraulikzylinder zugeordnet ist. Zufolge dieser Maßnahmen wird die Verlagerung des Fasmessers von der Fas- in die Passierstellung nicht ausschließlich durch den Vorschub des Bohrkörpers in das Bohrloch, sondern aktiv vom Hydraulikzylinder, der mit dem Bolzen antriebsverbunden ist, verlagert. Demnach kann am Werkstück zuerst ein Bohrloch angefertigt werden, wonach das Hydrauliksystem den Hydraulikzylinder mit Hydraulikflüssigkeit versorgt und den mit dem Hydraulikzylinder antriebsverbundenen Bolzen in weiterer Folge in Axialrichtung verschiebt. Dadurch wird das beidseitig schneidende Fasmesser von der Passierstellung in die Fasstellung verlagert und es kann eine Fase am proximalen Ende des Bohrloches angebracht werden. Wird nun der Bolzen vom Hydraulikzylinder in Axialrichtung rückverschoben so wird das Fasmesser aktiv in das Messerfenster, also in dessen Passierstellung, verlagert, wodurch das Fasmesser das Bohrloch passieren kann, ohne dieses zu beschädigen. Zuletzt kann das Fasmesser durch das Hydrauliksystem wieder in Fasstellung gebracht werden und eine Fase am distalen Ende des Bohrloches angebracht werden. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz

des Hydrauliksystems kann unabhängig von der Härte und Beschaffenheit des

Senken ausgestattet sein.

Besonders günstige konstruktive Bedingungen ergeben sich dabei, wenn der Hydraulikzylinder ein einfach wirkender Hydraulikzylinder mit einer Rückstellfeder zur Verlagerung des Fasmessers in die Passierstellung ist. Die Verlagerung des Fasmessers in Fasstellung erfolgt in diesem Fall also dadurch, dass die Hydraulikflüssigkeit einen Kolben des Hydraulikzylinders und damit den Bolzen in eine erste Axialrichtung drückt. Die Rückstellung des Kolbens und des damit verbundenen Bolzens in die der ersten Axialrichtung entgegengesetzte zweite Axialrichtung erfolgt über eine Rückstellfeder, wodurch das Fasmesser wiederum in das Messerfenster gleitet. Soll ein variabler Stellweg eingehalten werden können, ist

es von Vorteil, wenn dem Hydraulikzylinder ein Wegsensor zugeordnet ist.

Um eine einfache Versorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den benötigten Betriebsmitteln zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass der Lagerkörper wenigstens einen Strömungskanal für das Hydrauliksystem ausbildet, an dem eine zwischen Lagerkörper und Antriebswelle angeordnete Drehdurchführung für ein Hydraulikfluid vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine

leichte Zugänglichkeit des Hydrauliksystems gewährt.

beispielsweise Kühlluft, Kühlflüssigkeit oder eine Kombination daraus fungieren.

Damit ein einfacher Austausch unterschiedlicher Bohrkörper realisiert werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Antriebswelle eine Aufnahmehülse für den Bohrkörper und den Hydraulikzylinder ausbildet. Die Antriebswelle umhüllt also den Hydraulikzylinder und den daran anschließenden Bohrkörper wenigstens abschnittsweise, wodurch ein zusätzlicher Schutz des Hydrauliksystems erreicht

wird.

Um hierbei ein besonders rasches Auswechseln des Bohrkörpers, samt im Bohrkörper angeordneten Bolzen und Fasmesser, zu ermöglichen, kann der im Bohrkörper in Axialrichtung verschiebbare Bolzen über eine

Schnellwechselkupplung mit dem Hydraulikzylinder verbunden sein.

Eine einfach zu steuernde Verlagerung des Fasmessers zwischen Passierstellung und Fasstellung ergibt sich, wenn der Bolzen und das Fasmesser über eine

Kulissenführung miteinander antriebsverbunden sind.

können.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielhaft dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schnitt der Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken mit einem Fasmesser zum Erzeugen von 45°Fasen,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt der Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken mit einem Fasmesser zum Erzeugen von Senkbohrungen,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Fasmessers und

Fig. 4 eine weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einem Senkmesser

ausgestatteten Fasmessers.

Eine Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken 1 weist einen mit einer Antriebswelle 2 drehfest verbundenen Bohrkörper 3 auf, wobei die Antriebswelle 2 und der Bohrkörper 3 drehbar in einem Lagerkörper 4 gelagert sind. Im Bohrkörper 3 ist ein in Axialrichtung verschiebbarer Bolzen 5 vorgesehen, der an ein in einem Messerfenster 6 gelagerten Fasmesser 7 ansetzt. Das Fasmesser 7 ist dabei so mit dem Bolzen 5 antriebsverbunden, dass ein Verschieben des Bolzens 5 in Axialrichtung zu einer Verlagerung des Fasmessers 7 in Radialrichtung führt. Das

in der Zeichnung dargestellte Fasmesser 7 befindet sich in der Fasstellung. In der

naturgemäß auch eine exakte Variation der Fastiefe erreicht werden kann.

Wie der beispielhaften Ausführungsform der Zeichnung zu entnehmen ist, kann der Hydraulikzylinder 8 ein einfach wirkender Hydraulikzylinder 8 sein. Dies bedeutet, dass nur eine Kolbenkopfvorderseite 11a des Kolbens 11 vom Hydrauliksystem 9 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird. Eine Rückbewegung des Kolbens 11 wird durch eine der Kolbenkopfrückseite 11b zugeordnete Rückstellfeder 12 erreicht. Die Verlagerung des Fasmessers 7 in Fasstellung wird also hydraulisch bewerkstelligt, während die Verlagerung in Passierstellung durch die von der Rückstellfeder 12 erzeugte Kraft vollzogen wird. Aufgrund des Hydrauliksystems kann also auch die

Rückbewegung stufenlos geregelt werden.

Der Lagerkörper 4 kann einen Strömungskanal 13a für das Hydrauliksystem 9 ausbilden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Drehdurchführung 14a, die zwischen Lagerkörper 4 und Antriebswelle 2 angeordnet ist, vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Versorgung des Hydrauliksystems 9 mit Hydraulikflüssigkeit

während der Rotation der Antriebswelle 9 ermöglicht.

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die Antriebswelle 2 angeschlossen ist.

Damit der Bohrkörper 3 umfassend in den Bereichen großer Wärmeentwicklung gekühlt werden kann, weist dieser eine Kühlleitung 15 auf, die im Bereich des Bohrkopfes 16 ausmündet. Die Kühlleitung kann mehrere Ausmündungen aufweisen, sodass mehrere Bereiche rund um den Bohrkopf 16, beispielsweise das

Bohrloch und das Fasmesser 7, gekühlt werden können.

Damit der Bohrkörper 3 zum einen einen sicheren Sitz aufweist und zum anderen auf einfache Weise ausgetauscht werden kann, kann die Antriebswelle 2 eine

Aufnahmehülse 17 für den Bohrkörper 3 und den Hydraulikzylinder 8 ausbilden.

Ein besonders rascher Austausch des Bohrkörpers 3 kann erreicht werden, wenn der Bolzen 5 über eine Schnellwechselkupplung 18 mit dem Hydraulikzylinder 8 verbunden ist und wenn der Bohrkörper 3 beispielsweise durch eine Feststellschraube 19 in der eine Aufnahmehülse 17 bildenden Antriebswelle 2 fixiert

ist.

Eine besonders einfache Verlagerung des Fasmessers 7 zwischen Passier- und Fasstellung kann erreicht werden, wenn der Bolzen 5 in eine Kulissenführung 20

des Fasmessers 7 eingreift.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, kann dem Hydraulikzylinder 8, insbesondere dem Kolben 11 des Hydraulikzylinders 8 ein Sensor 21 zur Stellwegmessung zugeordnet sein. Auf diese Weise kann zu jedem Zeitpunkt die exakte Position des Fasmessers 7 bestimmt werden. Durch die hydraulische Zustellung kann das Fasmesser 7 ja stufenlos an jeder beliebigen Position zwischen Passierstellung und Fasstellung fixiert werden, wodurch bei einer der Fig. 2 entsprechenden Ausführung des

Fasmessers 7 Senkbohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern erzeugt werden

werden.

Fig. 3 zeigt ein Fasmesser 7, das neben den Schneidekanten 10a und 10b eine dritte, horizontale Schneidekante 10c besitzt. Dadurch kann das Fasmesser 7 als Reibahle eingesetzt werden, wodurch Passungstoleranzen erzeugt und Bohrungen

ausgerieben werden können.

Fig. 4 soll die Möglichkeit zeigen, dass die eingesetzten Fasmesser 7 eine beliebige Kombination aus schrägen und vertikalen Schneidekanten aufweisen können. Auch eine horizontale Schneidekante 10c kann in verschiedenen Kombinationen am Fasmesser 7, also auch an den in den Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 4 dargestellten

Fasmessern 7, vorgesehen sein.

Claims

(42678) FH Patentansprüche

1. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) mit einem Lagerkörper (4), in dem ein mit einer Antriebswelle (2) drehfest verbundener Bohrkörper (3) drehbar gelagert ist, wobei im Bohrkörper (3) ein in Axialrichtung verschiebbarer Bolzen (5) vorgesehen ist, der an ein in einem Messerfenster (6) radial verstellbar gelagertes Fasmesser (7) ansetzt und dieses zwischen einer Passierstellung und einer Fasstellung verlagert, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bolzen (5) zur Verlagerung des Fasmessers (7) in seine Fasstellung ein mit einem Hydrauliksystem (9) strömungsverbundener, in der Antriebswelle (2) angeordneter,

Hydraulikzylinder (8) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (8) ein einfach wirkender Hydraulikzylinder (8) mit einer Rückstellfeder (12) zur Verlagerung des

Fasmessers in die Passierstellung ist.

3. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (4) wenigstens einen Strömungskanal (13a) für das Hydrauliksystem (9) ausbildet, an den eine zwischen Lagerkörper (4) und Antriebswelle (3) angeordnete Drehdurchführung (14)

für ein Hydraulikfluid vorgesehen ist.

4. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (4) wenigstens einen Strömungskanal (13b) zur Kühlfluidversorgung der drehbar gelagerten Antriebswelle (2) und/oder des damit drehfest verbundenen Bohrkörpers

(3) aufweist, wobei der Strömungskanal (13b) über eine zwischen Lagerkörper (4)

angeschlossen ist.

5. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkörper (3) eine an den Strömungskanal (13b) zur Kühlfluidversorgung angeschlossene achsparallele Kühlleitung (15) aufweist, die im Bereich eines Bohrkopfes (16) des Bohrkörpers (3)

ausmündet.

6. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) eine Aufnahmehülse (17) für den Bohrkörper (3) und den Hydraulikzylinder (8)

ausbildet.

7. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bohrkörper (3) in Axialrichtung verschiebbare Bolzen (5) über eine Schnellwechselkupplung (18)

mit dem Hydraulikzylinder (8) verbunden ist.

8. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (5) und das

Fasmesser (7) über eine Kulissenführung (20) miteinander antriebsverbunden sind.

9. Vorrichtung zum kombinierten Fasen und Bohren von Werkstücken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hydraulikzylinder (8) und/oder dem Bolzen (5) ein Sensor (20) zur Stellvwegmessung

zugeordnet ist.