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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Entgraten von Bohrungen, die
seitlich in eine beispielsweise zylindrische Ausnehmung münden, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, sowie einen Bausatz für ein solches Werkzeug gemäß Anspruch
12.
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Ein
solches gattungsbildendes Werkzeug ist aus der am 22.09.2005 veröffentlichten
Offenlegungsschrift
DE
10 2004 010 372 A1 bekannt, auf die hier ausdrücklich Bezug
genommen und deren Inhalt ausdrücklich
in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.
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Es
hat sich gezeigt, dass ein derartiges Werkzeug, wie es beispielsweise
in der
1 der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 010 372
A1 gezeigt ist, zuverlässig
in der Lage ist, den an der Mündungsstelle
einer Bohrung in eine Ausnehmung bei der spanenden Bearbeitung verbleibenden
Grat oder Restspan sauber und schonend zu entfernen, indem der bezüglich der
Bohrung rotierende Schneidkopf, nachdem er in die Bohrung so weit
eingeführt
worden ist, dass er radial innerhalb der zu entgratenden Stelle
zu liegen kommt, mittels der Radialkraft-Erzeugungsvorrichtung in
eine "kreisende" bzw. "taumelnde" Schab- oder Schneidbewegung
entlang der Mündungsöffnung versetzt
wird.
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Die
zumindest eine Schneidkante des Schneidkopfs bewegt sich dabei bezüglich der
Innenoberfläche
der Bohrung auf einer Zykloide, wodurch bei ausreichend kleinen
radialen Auslenkungen zuverlässig
verhindert wird, dass an einer anderen Stelle der Bohrung eine neue
Restspanbildung auftritt.
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Ferner
ist aus der oben genannten Offenlegungsschrift bekannt, dass die
geometrische Gestaltung des Schneidkopfs in einer Keulen- oder Tropfenform
mit einer glatten geschlossenen Oberfläche im Bereich seines größten Außendurchmessers
sicherstellt, dass der Schneidkopf bei der Bearbeitung der Verschneidungslinien
zweier in einem spitzen Winkel aufeinandertreffender Bohrungen bzw.
Ausnehmungen während
der Bearbeitung der einen Seite mit seiner Taumel-Schabbewegung
nicht die Innenoberfläche
auf der anderen Seite der Bohrung verletzt.
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Das
bekannte Werkzeug wird mit Hilfe einer Radialkraft-Erzeugungsvorrichtung
und unter Ausnutzung der Eigenflexibilität des Schaftes radial ausgelenkt.
Das Maß der
radialen Auslenkung wird von verschiedenen Parametern, z.B. von
der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs, der Geometrie und der Werkstoffeigenschaften
des Werkzeugschaftes und der Unwuchtmasse bzw. des Drucks des seitlich austretenden
Fluidstrahls der Radialkraft-Erzeugungsvorrichtung
bestimmt. Mit dem bekannten Werkzeug ist es allerdings schwierig,
einerseits dafür zu
sorgen, dass die radiale Auslenkkraft ausreichend groß wird,
und gleichzeitig zu verhindern, dass die Schneidkante neue Restpäne erzeugt.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Werkzeug
derart weiter zu bilden, dass unter Beibehaltung einer einfachen
Bewegungssteuerung für
das Werkzeug die radiale Auslenkung des Werkzeuges leichter und
genauer einstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Werkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Ein
Bausatz, der auf einem solchen Werkzeug aufbaut, ist Gegenstand
des Anspruchs 12.
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Erfindungsgemäß wird am
Werkzeugschaft ein Stützelement
vorgesehen, mit dem durch Kontakt mit der Innenwandung der Bohrung
die radiale Auslenkung des Schneidkopfes in einem vorbestimmten Grenzbereich
einstellbar ist.
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Der
Werkzeugschaft kann mittels der Radialkraft-Erzeugungseinrichtung soweit ausgelenkt
werden, bis das Stützelement
in Kontakt mit der Innenwandung der Bohrung kommt. Das Stützelement
hindert dann den Werkzeugschaft daran, weiter radial ausgelenkt
zu werden. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da die Einstellung
der radialen Auslenkung nicht durch die Radialkraft-Erzeugungseinrichtung
allein erfolgen muss. Während
bislang eine genaue Einstellung der radialen Auslenkung über die Radialkraft-Erzeugungseinrichtung
erforderlich war, kommt es erfindungsgemäß auf die Größe der Radialkraft
nicht mehr an, weil das Stützelement
als Sicherungs- bzw. Begrenzungsvorrichtung fungiert, das in der
Lage ist, eine von der Radialkraft-Erzeugungseinrichtung induzierte radiale
Auslenkung bei beliebiger Größe der Radialkraft
exakt einzustellen. Durch das Stützelement
kann daher die Erzeugung und die Einstellung der radialen Auslenkung
gewissermaßen
voneinander getrennt werden. Die Radialkraft-Erzeugungseinrichtung hat dann lediglich
die Aufgabe, die radiale Auslenkung des Werkzeugschaftes zu bewirken.
Die genaue Einstellung der Auslenkung erfolgt über das Stützelement. Der Entgratvorgang
lässt sich
somit einfacher und zuverlässig
steuern, weil eine Abstimmung der Radialkraft-Erzeugungsvorricht
auf die Werkzeuggeometrie, die Bohrungsgeometrie und das Material
nicht mehr erforderlich ist.
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Dabei
ergibt sich der zusätzliche
Vorteil, dass unabhängig
von dem Grad der radialen Auslenkung die Andruckkraft des Werkzeugs
bestimmt werden kann, so dass es in jedem Fall gelingt, einen dem zu
bearbeitenden Material angepassten Spanabtrag zu bewirken.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Mit
der Weiterbildung nach Anspruch 2, ist die maximale Radialerstreckung
des Stützelements auf
den Durchmesser der Bohrung abgestimmt. Die Differenz zwischen Durchmesser
der Bohrung und der maximalen Radialerstreckung des Stützelements ist
ein Maß für die radiale
Auslenkbarkeit des Schneidkopfes: je größer das Spiel zwischen Stützelement
und Innendurchmesser, umso weiter lässt sich der den Schneidkopf
tragende Werkzeugschaft auslenken. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Weiterbildung
besteht darin, dass bei Verwendung unterschiedlicher Stützelemente
mit demselben Werkzeug Bohrungen verschiedener Durchmesser bearbeitet werden
können
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Gemäß einer
erfindungsgemäßen Variante kann
die maximale Radialerstreckung sogar auf Passung mit der Bohrung
gearbeitet sein, d.h. der Abschnitt des Schaftes, an dem sich das
Stützelement befindet,
kann nicht ausgelenkt werden. Dies bedeutet, dass nur der Schaftabschnitt
zwischen Stützelement
und dem Schneidkopf auslenkbar ist. Durch ein auf Passung mit dem
Bohrungsdurchmesser abgestimmtes Stützelement, lässt sich
der auslenkbare Abschnitt des Schaftes, d.h. der Schaftabschnitt
zwischen Stützelement
und dem Schneidkopf, verkürzen
oder verlängern.
Die Eigenflexibilität
des Werkzeugschaftes wird damit reduziert bzw. erhöht. Bei
einem auf Passung gefertigten Stützelement
sollte sich natürlich
die Radialkraft-Erzeugungseinrichtung
zur Auslenkung des Schneidkopfes zwischen dem Stützelement und dem Schneidkopf
befinden sollte. Bei einem Stützelement,
welches Spiel aufweist, hingegen kann es auf beiden axialen Seiten
des Stützelements angeordnet
sein.
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Das
Stützelement
selbst kann demnach die verschiedensten Formen haben und z.B. als
geschlossener oder nicht geschlossener Ring, einzelnen umfangsseitig
am Schaft angebrachten Stützabschnitte,
usw. ausgebildet sein. Entscheidend für die radiale Auslenkbarkeit
des Schaftes ist lediglich die maximale Radialerstreckung des Stützelements.
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Dabei
ist es unerheblich, wie das Stützelement
am Schaft vorgesehen ist. Es kann angestaucht, angeschweißt, angeklebt
oder auf jede andere Weise am Schaft angebracht sein.
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Freilich
ist es möglich,
nicht nur ein Stützelement
am Schaft anzuordnen, sondern mehrere, um das Auslenkungsverhalten
des Schaftes noch präziser
einstellen zu können.
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Um
die Einstellbarkeit der radialen Auslenkung des Schaftes noch einfacher
und genauer zu gestalten, kann das Stützelement ein separates Bauteil
sein, das am Werkzeugschaft befestigbar ist.
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Ein
in den Werkzeugschaft integriertes Stützelement erfüllt zwar
dessen Funktion, ist jedoch auf bestimmte Auslenkungsbereiche begrenzt.
Ist das Stützelement
hingegen ein separates Bauteil, kann es je nach Anwendungsbedarf
gegen ein anderes ausgetauscht werden. Dies erhöht die Flexibilität des Werkzeuges
hinsichtlich dessen Einsetzbarkeit erheblich, da das ein und dasselbe
Werkzeug in Abhängigkeit
der Werkzeugdrehzahl und des Bohrungsdurchmessers mit entsprechenden
unterschiedlichen Stützelementen
versehen werden kann.
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Neben
dem radialen Spiel des Stützelements
wird die radiale Auslenkung des Schneidkopfes aber auch von dessen
axialer Lage am Schaft bestimmt. Nach einer weiteren vorteilhaften
Weiterbildung ist deshalb das Stützelement
axial lageveränderlich.
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So
kann mit demselben Stützelement
in Abhängigkeit
dessen axialer Lage unterschiedliche Auslenkungen des Schneidkopfes
zulassen.
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Ein
Stützelement,
das sich nahe am Schneidkopf befindet, lässt bei gleichem Spiel eine geringere
Auslenkung zu als eines, das sich näher an der Werkzeugaufnahme
befindet.
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Anderseits
kann bei gleicher Auslenkung ein Stützelement, das sich nahe am
Schneidkopf befindet, mit einem größeren radialen Spiel versehen
sein, als eines, das sich näher
an der Werkzeugaufnahme befindet.
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Da
sich das Stützelement
an der Innenwandung der Bohrung abstützt, kann es deshalb sinnvoll sein,
je nach Tiefe der zur Verfügung
stehenden Bohrung nicht nur des radialen Spiel, sondern auch die Lage
des Stützelements
axial einstellen zu können, da
z.B. bei einer kurzen Bohrung eine nur kleiner Abschnitt zur Abstützung zur
Verfügung
steht.
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Aufgrund
der axialen Einstellbarkeit des Stützelements lässt sich
die radiale Auslenkung steuern und begrenzen, so dass mit demselben
Werkzeug und demselben Stützelement
auch Bohrungen unterschiedlicher Abmessungen bearbeitet werden können.
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Wie
oben bereits angesprochen, kommt es durch die Verwendung eines Stützelements
nicht mehr maßgeblich
auf die Größe der Radialkraft
an. Die radiale Auslenkung des Schneidkopfes kann daher mit einem
größeren Spektrum
von Einrichtungen bewirkt werden. Eine sehr einfache Lösung ist
Gegenstand des Anspruchs 5. Dabei wird die Radialkraft-Erzeugungseinrichtung
von einer Unwuchtmasse gebildet, die hinsichtlich Lage und Größe verhältnismäßig grob
ausgewählt
werden kann.
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Die
Unwuchtmasse kann auf sehr einfache Wiese realisiert werden, z.B.
durch eine Nocke, einen geschlossenen Ring mit einseitigen Aussparungen, einen
nicht geschlossener Ring, einen Exzenter-Ring, ungleichmäßig verteilte
Massenelemente, usw.
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Ähnlich wie
das Stützelement
kann die Unwuchtmasse einstückig
mit dem Werkzeug ausgebildet sein.
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Insbesondere
bei kleinen Durchmessern bietet es sich an, das Stützelement
einstückig
anzuformen. Flexibler hinsichtlich der zu erzeugenden Radialkraft
ist hingegen eine als separates Bauteil am Werkzeug vorzugsweise
lageveränderlich
befestigbare Umwuchtmasse.
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Eine
weitere wesentliche Vereinfachung der Anordnung ist Gegenstand des
Anspruchs 8. Demnach kann das Stützelement
zugleich Radialkraft-Erzeugungseinrichtung sein, d.h. zwei Funktionen
haben. Durch die Kombination beider Elemente kann das Stützelement
nicht nur die radiale Auslenkung bewirken, sondern diese gleichzeitig
begrenzen.
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Eine
einfache Variante ist ein Stützelement, das
zugleich eine Unwuchtmasse ist, z.B. ein einen Exzenter-Ring. Die maximale
Radialerstreckung des Außendurchmessers
begrenzt zugleich die Auslenkung des Schneidkopfes, wenn dieser
in Kontakt mit der Innenwandung der Bohrung kommt.
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Bei
Bearbeitungsstellen, die tief in einer Bohrung liegen, kann es durchaus
sein, dass der Werkzeugschaft aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist.
Bei mehrteiligen Schäften,
die gekoppelt werden müssen,
kann zur Reduzierung der Komponenten das Kopplungsstück, z.B.
einen Gewindebuchse, zusätzlich
zu deren eigentlichen Funktion sowohl zur Erzeugung als auch zur
Begrenzung der radialen Auslenkung verwendet werden, d.h. das Kopplungsstück kann
als Stützelement
und/oder als Radialkraft-Erzeugungseinrichtung dienen.
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Da
das Stützelement
mit zunehmender Auslenkung des Werkzeugschaftes in Kontakt mit der
Innenwandung der Bohrung kommt und so eine darüber hinausgehende Auslenkung
begrenzt, sollte das Stützelement
so ausgebildet sein, dass es die Innenwandung der Bohrung nicht
verletzt. Nach Anspruch 10 ist das Stützelement deshalb mit abgerundeten Kanten
versehen.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Stützelement,
welches es an der Innenwandung der Bohrung schleift, aus einem verschleißfesten
Material gefertigt ist oder eine verschleißfeste Beschichtung hat. Dabei können verchromte
Oberflächen
oder alle herkömmlichen,
aus dem Stand der Technik bekannte verschleißfeste Materialien und Schichten,
z.B. Hartstoffschichten – wie
z.B. in der
DE 103
47 981 A1 und
DE
102 12 383 A1 beschrieben – verwendet werden. Auf diese
Schriften wird hier ausdrücklich
verwiesen und deren Inhalt soll in die Offenbarung dieser Anmeldung
einbezogen werden.
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Gegenstand
des Anspruchs 12 ist ein Bausatz für das erfindungsgemäße Werkzeug
mit einem Satz von Stützelementen
unterschiedlicher Radialerstreckung. Durch den Austausch des Stützelements können mit
demselben Entgratungswerkzeug Verschneidungslinien von Bohrungen
mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeitet werden.
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Nachstehend
werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Werkzeugs zum Entgraten von Bohrungen, die seitlich
in eine beispielsweise zylindrische Ausnehmung münden, mit einem Stützelement
und einer Radialkraft-Erzeugungseinrichtung;
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2 die
Einzelheit II in 1;
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3 eine
Querschnittszeichnung eines Werkzeugschaftabschnitts mit umfangsseitig
angeordneten Stützelementen;
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4 und 5 Querschnittszeichnungen zweier
Varianten eines als Unwuchtmasse ausgebildeten Stützelements;
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6 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs mit einem mehrteiligen
Schaft und eines als Stützelement
und Unwuchtmasse ausgebildeten Kopplungsstücks.
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7 den
Querschnitt "VII-VII" in 6;
und
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8A bis 8D verschiedene Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Werkzeugs.
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1 zeigt
die Seitenansicht des vorderen Abschnitts eines beispielsweise drehantreibbaren, vorzugsweise
rotationssymmetrischen Nachbearbeitungswerkzeugs
10 – in der
Ausgestaltung als Entgratungswerkzeug bezeichnet –, mit dem
es möglich ist,
auf besonders wirtschaftliche Weise und möglichst zuverlässig Bohrungen
12,
die seitlich in eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung
14 in
einem Werkstück
18 münden, an
ihren radial inneren Enden, d.h. im Bereich ihrer Verschneidungslinie
18 zu
entgraten. Es soll jedoch an dieser Stelle bereits hervorgehoben
werden, dass das Werkzeug
10 auch statisch sein kann und
stattdessen oder zusätzlich das
Werkstück
16 in
eine Drehbewegung versetzt wird. Außerdem kann das Werkzeug
10 auch
zum Entgraten von Mündungsöffnungen
an der beispielsweise zylindrischen Außenoberfläche des Werkstücks
16 herangezogen
werden. Zu den Einzelheiten der gängigen Formen und der Anbindung
an gängige
Werkzeugaufnahmen des Entgratwerkzeugs wird ergänzend auf die eigenen älteren Patentveröffentlichungen
DE 103 21 670 A1 und
DE 10 2004 010 372
A1 verwiesen.
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Bei
dem Werkzeug sitzt an einem Schaft 20 ein Schneidkopf 22,
der zumindest eine Schneidkante 21 – im gezeigten Beispiel eine
Vielzahl von gleichmäßig über den
Umfang verteilten wendelförmigen Schneidkanten – hat, die
eine spanabhebende Bearbeitung durchführen kann. Vorzugsweise hat
der Schneidkopf eine Vielzahl von Schneidkanten 21, die sich
zumindest abschnittsweise in axialer Richtung erstrecken.
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Der
Schaft 20 kann mit einer nicht dargestellten innenliegenden
Kühlmittelversorgung
versehen sein, um die Schneidkanten 21 besser zu schonen.
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Man
erkennt ferner aus 1, dass der Durchmesser DS des
Schneidkopfs 22 so gewählt ist,
dass er mit radialem Spiel SR in die Bohrung 12 einführbar ist.
Das radiale Spiel beträgt
vorzugsweise bis zu einigen 1/10 mm und liegt z.B. im Bereich zwischen
0,1 und 5 mm.
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Der
Schneidkopf 22 verbreitert sich ausgehend vom Schaft 20 konisch
bis zu einem Bereich 26 größten Durchmessers, der sich
an den Bereich der Schneidkanten 21 anschließt. Der
Bereich des größten Durchmessers 26 hat
vorzugsweise eine glatte geschlossene Oberfläche.
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An
den Bereich 26 schließt
sich ein gerundeter Spitzenabschnitt 28 an, der ebenfalls
glatt, d.h. ohne Schneidkanten oder sonstigen Bearbeitungsprofilierungen
ausgebildet ist.
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Der
Schneidkopf 22 hat damit im Wesentlichen Tropfenform.
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Selbstverständlich ist
die Form des Schneidkopfs
22 nicht auf die dargestellte
Geometrie beschränkt.
Es können
vielmehr alle gängigen
Geometrien zur Anwendung kommen, wobei auch die Ausgestaltung der
Schneiden in weiten Grenzen variiert werden kann, beispielsweise
wie in der eigenen älteren
Patentanmeldung
DE
10 2004 010 372 A1 dargestellt.
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Das
Werkzeug kann aus verschleißfestem Stahl,
Schnellstahl (HSS, HSSE, HSSEBM), Hartmetall, Keramik oder Cermet
hergestellt und mit einer geeigneten, üblichen Beschichtung versehen
sein.
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Auch
der Schaft kann aus einem hochfesten Werkstoff, wie z.B. aus einem
Hartstoff, einem Hartmetall, einem Cermet-Werkstoff oder einem Verbundwerkstoff
wie z.B. einem CFK-Werkstoff bestehen und er sollte eine solche
Elastizität
haben, dass die beim Entgratvorgang auftretenden radialen Auslenkungen
des Schneidkopfs und damit des Schafts ausschließlich im elastischen Verformungsbereich liegen.
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Das
Werkzeug 10 ist zur Realisierung des Drehantriebs in einer
nicht dargestellten Werkzeugaufnahme dreh- und verschiebefest aufgenommen. Der
Werkzeugaufnahme ist ein nicht näher
dargestellter Drehantrieb, ein Vorschubantrieb und ggf. eine Strömungsmitteldruckquelle
zugeordnet. Der Vorschub und oder der Drehantrieb kann auch für das Werkstück 16 vorgesehen
sein. Für
das Werkstück 16 kann
auch ein zusätzlicher
Drehantrieb und/oder Vorschub vorgesehen sein.
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Mit
dem Bezugszeichen 30 ist eine Radialkraft-Erzeugungseinrichtung
in Form einer Unwuchtmasse bezeichnet. Bei Drehung des Werkzeugs 10 wirkt
aufgrund der durch die Unwuchtmasse 30 hervorgerufenen
Fiehkraft eine radiale Auslenkungskraft auf den Schneidkopf 22,
dem somit eine exzentrische kreisende Bewegung überlagert wird. Die Schneidkanten
bewegen sich damit auf einer Zykloide. Dabei berührt die Schneidkante 24 den
zu bearbeitenden Grat 18G an der Verschneidungslinie 18 und
schneidet bzw. schabt an dieser entlang.
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Mit
anderen Worten, das Werkzeug führt
in diesem Moment eine der Drehbewegung überlagerte Kreisbewegung mit
einem Radius aus, der sich durch den Freiraum des Schneidkopfs – wie in 1 gezeigt – ergibt.
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Gemäß der in 1 dargestellten
Ausführungsform
wird die gesteuerte radiale Auslenkung des Schneidkopfs durch eine
dynamische Kraft, nämlich
durch die Fliehkraft einer Unwuchtmasse erzeugt. Der Schaft 20 trägt im gezeigten
Ausführungsbeispiel
einen Exzenterring 30, der vorzugsweise axial und ggf.
in Drehrichtung verstellbar auf dem Schaft 20 sitzt, der
dort beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Madenschraube
festklemmbar ist. Die axiale Verstellung erlaubt es, die Größe der dynamischen
Radialkraft zu steuern, insbesondere an die Stabilität des Schafts
anzupassen. Um die Schneidkanten des Schneidkopfs 22 nicht
einseitig abzunutzen, ist es von Vorteil, den Unwuchtkörper 30 in
regelmäßigen Zeitabständen zu
verdrehen.
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Anstelle
eines gesonderten Unwuchtkörpers können selbstverständlich auch
andere Maßnahmen zur
Erzeugung der Unwuchtkräfte
ergriffen werden. Die Unwucht kann beispielsweise in das Werkzeug einstückig integriert
sein, indem ein asymmetrischer Anschliff angebracht ist.
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Der
Schaft 20 trägt
ferner ein Stützelement 32,
welches in 2 vergrößert dargestellt ist, das vorzugsweise
axial und in Drehrichtung verstellbar auf dem Schaft 20 sitzt,
und dort z.B. ebenfalls mittels einer Madenschraube 34 festklemmbar
ist. Im gezeigten Beispiel sitzt das Stützelement 32 zwischen Exzenterring 30 und
Schneidkopf 22. Die Unwucht kann aber auch zwischen Stützelement 32 und Schneidkopf 22 angeordnet
sein.
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Das
Stützelement 32 muss
nicht als separates Bauteil ausgebildet sein, sondern kann am Schaft angeformt,
z.B. angestaucht, stoffschlüssig
verbunden, z.B. angeschweißt
oder angeklebt, oder auf eine andere Weise am Werkzeugschaft vorgesehen
sein.
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Das
Stützelement 32 hat
zwischen seiner maximalen Radialerstreckung DSE und dem Durchmesser
DB der Bohrung 12 ein radiales Spiel SSE, d.h. die Unwuchtmasse 30 kann
den Schaft 20 radial nur soweit auslenken, bis das Stützelement 32 in Kontakt
mit der Innenwandung 36 der Bohrung 12 kommt.
Mit Hilfe des Stützelements
lässt sich
so die radiale Auslenkung des Schneidkopfes in einem vorbestimmten
Grenzbereich einstellen.
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Vorzugsweise
ist das Stützelement 32,
zumindest dessen Oberfläche,
aus einem verschleißfesten
Material. Ferner sind die Kanten des Stützelements 34 vorzugsweise
abgerundet, so dass dieses bei Kontakt mit der Innenwandung 36 diese
nicht verletzt.
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Das
Stützelement
kann verschiedene Formen haben. Beispielswiese kann es aber auch,
wie in 3 dargestellt, aus 2 oder mehreren umfangsseitig
verteilten Stützsegmenten 38 gebildet
sein.
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Wesentlich
für die
Steuerung der radialen Auslenkung ist letztendlich die maximale
Radialerstreckung DSE des Stützelements 32.
Diese ist entsprechend mit dem Innendruchmesser DB der Bohrung 12 abzustimmen.
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4 und 5 zeigen
zwei Varianten eines kombinierten Stützelements 40, bei
welchen das Stützelement 40 zugleich
als Radialkraft-Erzeugungseinrichtung,
in der gezeigten Ausführungsform als
Unwuchtmasse, dient.
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Dies
kann beispielsweise zum einen als Stützelement-Exzentering 42 (4)
oder als geschlossener konzentrischer Ring 44 mit einer
Materialaussparung 46 (5) ausgebildet
sein.
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Freilich
sind jegliche andere Geometrien und Ausgestaltungen des kombinierten
Stützelements 40 denkbar,
solang der Schneidkopf 22 bei Drehung des Schaftes 20 zu
den für
den Entgratungsvorgang erforderlichen Bewegungen angeregt wird.
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6 zeigt
einen mehrteiligen Schaft, wovon zumindest zwei Schaftteile 48, 50 über ein
Kopplungsstück,
beispielsweise eine Gewindebuchse 52 drehfest verbunden
werden.
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In 7 ist
eine Querschnittsansicht der in 6 gezeigten
Gewindebuchse 52, welche zugleich die Funktion des Stützelements übernimmt und
die radiale Auslenkung des Schaftes 20 und somit des Schneidkopfes 22 begrenzt.
Durch einseitig in die Gewindebuchse 52 eingebrachte axiale
Durchgangslöcher 54 erhält diese
eine Unwucht, so dass der den Schneidkopf 22 tragende Schaft 20 zu
einer der Drehbewegung überlagerten
Kreisbewegung angeregt wird, d.h. die Gewindebuchse ist zugleich
eine Radialkraft-Erzeugungseinrichtung.
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In
den 8A und 8B sind
weitere Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Werkzeugs dargestellt,
so dass die erfindungsgemäße Steuerung
der Auslenkung für
jedes drehantreibbares Bearbeitungswerkzeug anwendbar ist.
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Beispielsweise
kann das erfindungsgemäße Werkzeug
für schwer
zugängliche
Stellen verwendet werden, wie es zum Beispiel in 8A dargestellt
ist. Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug
lassen sich auch seitlich in eine Ausnehmung mündende Bohrung entgraten. Im
Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Schneidkopf 20 hat
der der in 8A gezeigte Schneidkopf 120 seine
Schneidkanten im Bereich seiner Spitze.
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Das
in 8B gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung,
mit der extrem kleine und unzugängliche
Bohrungen wirksam entgratet werden können. Der Schaft hat mehrere
Teile, wobei ein Abschnitt 221 mit Schneidteil 222 beispielsweise
abnehmbar an einem Abschnitt 220 sitzt. Die nicht dargestellte
Unwuchtmasse und/oder das Stützelement können sowohl
auf dem Abschnitt 221 als auch auf dem Abschnitt 220 angeordnet
sein.
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Selbstverständlich sind
Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne
den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
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Das
Werkzeug kann auch als Entgratfräser ausgebildet
sein.
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Schließlich kann
das Stützelement
nicht nur mit einer Unwuchtmasse betrieben werden, sondern in Verbindung
mit jeder anderen Radialkraft-Erzeugungseinrichtung, wie z.B. bei
dem aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 010 372 A1 bekannten Werkzeug,
welches mittels Umlenkung bzw. Drucks eines seitlich aus dem Schaft
oder Schneidkopf austretenden Fluidstrahls radial ausgelenkt wird.
Auch bei diesem bekannten System lässt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung
die Auslenkung auf einfache Weise steuern und in einem vorbestimmten Grenzbereich
einstellen.
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Je
nach Gestaltung des Schneidkopfes kann der Schneidkopf selbst als
Radialkraft-Erzeugungseinrichtung dienen, z.B. wenn er eine Unwucht
aufweist, die eine radiale Auslenkung des Schaftes bewirkt. Das
Maß der radialen
Auslenkung kann dann z.B. über
die Drehzahl gesteuert werden.