DE102006025197A1

DE102006025197A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Hinterschneidung in einem Bohrloch

Info

Publication number: DE102006025197A1
Application number: DE200610025197
Authority: DE
Inventors: Artur Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06

Abstract

Zur Herstellung einer Hinterschneidung (15) in einem Bohrloch (13) schlägt die Erfindung eine Vorrichtung (1) mit einer Platte als Halteeinrichtung (7) vor, in der ein Fräser (2) mit konischem Fräserkopf (4) drehbar gelagert ist. Durch eine Kreisbewegung der Vorrichtung (1) um eine Mittelachse des Bohrlochs (13) bei am Werkstück (14) anliegender Halteeinrichtung (7) wird die Hinterschneidung (15) hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Hinterschneidung in einem Bohrloch mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 7. Insbesondere ist die Vorrichtung zu Bearbeitung von Metall, also zur Herstellung einer Hinterschneidung in einem Bohrloch in beispielsweise einer Stahlplatte vorgesehen.
Hinterschneidungen in Bohrlöchern werden benötigt zur formschlüssigen Verankerung aufspreizbarer Anker.
Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mit der/dem eine Hinterschneidung in vorgegebener Tiefe in einem vorgefertigten Bohrloch herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 7 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein drehend antreibbares, spanendes Werkzeug mit einem Schneidenkopf auf, der Schneiden an seinem Umfang aufweist. Das Werkzeug kann geometrisch bestimmte Schneiden aufweisen, insbesondere ein Fräser sein, oder geometrisch unbestimmte Schneiden aufweisen, insbesondere ein Schleifwerkzeug sein. Das spanende Werkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise ein Fräser mit einem Fräskopf als Schneidenkopf an einem Ende einer Welle oder ein Schleifwerkzeug mit einem Schleifkopf als Schneidenkopf am Ende einer Welle. Das Werkzeug ist drehbar in einer Halteeinrichtung gelagert. Die Halteeinrichtung hat den Zweck, den Schneidenkopf in einer bestimmten, vorgegebenen Tiefe, vorzugsweise an einem Bohrlochgrund, in einem Werkstück zu halten. Zur Herstellung der Hinterschneidung wird die Vorrichtung mit der Halteeinrichtung am Werkstück anliegend gehalten, so dass sich der Schneidenkopf in der durch die Halteeinrichtung vorgegebenen Tiefe in einem Bohrloch im Werkstück befindet. Zudem verhindert die Halteeinrichtung ein Kippen des Werkzeugs, wenn sie in Anlage am Werkstück gehalten wird. Die Halteeinrichtung weist eine Anlage für das Werkstück in einer gedachten Radialebene des Werkzeugs und mit axialem Abstand vom Schneidenkopf auf. Die Anlage der Halteeinrichtung kann eine das Werkzeug umgebende Fläche in einer Radialebene des Werkzeugs sein. Auch genügt eine Anlage an einzelnen, beispielsweise drei um das Werkzeug verteilt angeordneten Stellen nach Art von Stützfüßen.
Zur Herstellung der Hinterschneidung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Schneidenkopf ihres Werkzeugs in ein Bohrloch in einem Werkstück eingebracht, bis die Halteeinrichtung mit Ihrer Anlage am Werkstück anliegt. Das Werkzeug wird drehend angetrieben, radial ausgelenkt und auf einer Kreisbahn bewegt. Dabei stellen die radial vorstehenden Schneiden des Schneidenkopfs die Hinterschneidung im Bohrloch her. Während der Herstellung der Hinterschneidung ist darauf zu achten, dass die Halteeinrichtung stets am Werkstück anliegt und das Werkzeug nicht kippt. Eine Anlage der Welle des Werkzeugs an einer Bohrlochwand im Werkstück begrenzt die Auslenkung und damit die Größe des Hinterschnitts.
Grundsätzlich ist vorgesehen, das Werkzeug drehbar aber nicht kippbar in der Halteeinrichtung zu lagern. Nicht kippbar bedeutet, dass das Werkzeug nicht um eine gedachte Achse radial zum Werkzeugschaft schwenkbar ist. Das kann auch mit nicht pendelnd bezeichnet werden. Die Auslenkung des Werkzeugs zur Herstellung der Hinterschneidung erfolgt durch Verschiebung der Halteeinrichtung auf einer Oberfläche des Werkstücks. Der Schaft des Werkzeugs wird dabei parallel verschoben, er bleibt stets radial zur Oberfläche des Werkstücks. Das Werkzeug kann allerdings im Rahmen der Erfindung auch drehbar und pendelnd in der Halteeinrichtung gelagert sein. Dazu sind Pendellager bekannt, beispielsweise Pendelkugellager, Tonnenrollenlager oder Pendelrollenlager. Auch Gleitpendellager sind verwendbar. Zur Herstellung der Hinderschneidung wird das drehend angetriebene Werkzeug ausgelenkt indem es um eine gedachte Achse radial zu seinem Schaft geschwenkt und auf einer Kreisbahn bewegt wird. Der Schaft des Werkzeugs wird also bei drehendem Antrieb des Werkzeugs auf einer gedachten Kegelmantelfläche bewegt. Diese Bewegung wird auch als Taumeln bezeichnet. Diese Ausgestaltung der Erfindung benötigt nicht zwingend einen konischen Schneidkopf des Werkzeugs und auch keine Schneiden, die radial über den Schaft des Werkzeugs vorstehen. Es kann beispielsweise ein Fräser mit zylindrischem Fräskopf oder ein Schleifwerkzeug mit zylindrischem Schleifkopf verwendet werden. Die Halteeinrichtung wird zur Herstellung der Hinterschneidung am Werkstück fixiert. Dazu kann die Halteeinrichtung einen beispielsweise zylindrischen Kragen aufweisen, der den Schaft des Werkzeugs konzentrisch umgiebt und der nach Art einer Passung in eine Mündung des Bohrlochs eingreift, in dem die Hinterschneidung hergestellt werden soll. Auch kann die Halteeinrichtung magnetisch, mechanisch durch Klemmen, pneumatisch durch Unterdruck oder in anderer Weise am Werkstück fixiert sein.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Späneabschirmung vor, die zwischen dem Schneidenkopf und einer Drehlagerung des Werkzeugs in der Halteeinrichtung angeordnet ist. Dadurch wird vermieden, dass Späne zur oder in die Drehlagerung gelangen und diese Zerstören. Die Späneabschirmung kann eine Art Schirm oder Blende sein, die die Welle des Werkzeugs umgibt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Spanraum zur Aufnahme von Spänen auf einer dem Schneidenkopf zugewandten Seite am Umfang der Welle des Werkzeugs in der Halteeinrichtung vor.
Vorzugsweise ist der Schneidenkopf konisch, er erweitert sich von der Halteeinrichtung weg, d.h. in Richtung des Bohrlochgrundes. Mit diesem Werkzeug wird eine konische Hinterschneidung hergestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 ist oben im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 erläutert worden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Achsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist einen Fräser 2 mit einem Schaft 3 und einem Fräserkopf 4 als Schneidenkopf an einem Ende des Schafts 3 auf. Der Fräserkopf 4 ist konisch, er erweitert vom Schaft 3 weg. Der Fräser 2 bildet ein drehend antreibbares, spanendes Werkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Durch die Kegelform des Fräserkopfs 4 stehen Schneiden 5 des Fräsers 2 radial über den Schaft 3 über.
Mit einem Radiallager 5 ist der Fräser 2 drehbar in einer beispielsweise kreis förmigen Platte gelagert, die eine Halteeinrichtung 7 bildet. Mit einem in eine Nut 8 im Schaft 3 eingesetzten federnden Sicherungsring 9 ist der Fräser 2 axial an der die Halteeinrichtung 7 bildenden Platte gesichert. Auf einer dem Fräserkopf 4 abgewandten Seite der Nut 8 ist der Schaft 3 als Sechskantschaft ausgebildet zum Einspannen in ein nicht dargestelltes Dreibackenfutter beispielsweise einer Bohrmaschine zum drehenden Antrieb des Fräsers 2.
Eine dem Fräserkopf 4 zugewandte Oberfläche der Halteeinrichtung 7 bildet eine Anlage 10 der Vorrichtung 1. Die Anlage 10 befindet sich in einer Radialebene des Fräsers 2 und weist axialen Abstand vom Fräserkopf 4 auf.
In der Anlage 10 weist die Halteeinrichtung 7 eine den Schaft 3 des Fräsers 2 umgebende Ansenkung auf, die einen Spanraum 11 zur Aufnahme von Spänen bildet, die beim Fräsen entstehen. Zwischen dem Spanraum 11 und dem Radiallager 6 steht die Halteeinrichtung 7 ringscheibenförmig bis dicht an den Schaft 3 des Fräsers 2 nach innen. Dort bildet die Halteeinrichtung 7 eine Späneabschirmung 12, die verhindert, dass Späne zum Radiallager 6 gelangen und dieses zerstören.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung einer Hinterschneidung wird die Vorrichtung 1 mit dem Fräserkopf 4 in ein insbesondere zylindrisches Bohrloch 13 in einem Werkstück 14, beispielsweise einer Stahlplatte, eingebracht, bis die die Halteeinrichtung 7 bildende Platte der Vorrichtung 1 mit ihrer die Anlage 10 bildenden Oberfläche am Werkstück 14 anliegt. Der Fräser 2 wird drehend angetrieben und die Vorrichtung 1 wird ausgelenkt, d.h. radial zum Fräser 2 nach außen verschoben. Die ausgelenkte Vorrichtung 1 wird auf einer Kreisbahn um eine gedachte Mittelachse des Bohrlochs 13 bewegt. Dabei fräsen die Schneiden 5 des Fräsers 2 die Hinterschneidung 15, die in der Zeichnung mit Strichlinien angedeutet ist. Die Vorrichtung 1 wird ausgelenkt, bis der Schaft 3 des Fräsers 2 an einer Bohrlochwand anliegt und mit dieser Auslenkung in einem letzten Arbeitsgang auf der Kreisbahn bewegt. Die Hinterschneidung 15 weitet sich aufgrund der Konusform des Fräserkopfs 4 konisch auf. Während des Fräsens ist darauf zu achten, dass die Halteeinrichtung 7 immer mit ihrer die Anlage 10 bildenden Oberfläche am Werkstück 14 anliegt, damit der Fräser 2 nicht kippt. Dazu ist eine großflächige Platte als Halteeinrichtung 7 bzw. eine radial weit vom Schaft 3 des Fräsers 2 abstehende Halteeinrichtung 7 vorteilhaft. Der axiale Abstand der Anlage 10 der Halteeinrichtung 7 vom Fräserkopf 4 bestimmt die Tiefe der Hinterschneidung 15 im Werkstück 14. Der axiale Abstand der Anlage 10 vom Fräserkopf 4 ist vorzugsweise so auf eine Tiefe des Bohrlochs 13 abgestimmt, dass sich der Fräserkopf 4 am Grund des Bohrlochs 13 befindet und die Hinterschneidung 15 am Grund des Bollers 13 hergestellt wird.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen einer Hinterschneidung (15) in einem Bohrloch (13), mit einem einen Schaft (3) aufweisenden, drehend antreibbaren, spanenden Werkzeug (2), das einen Schneidenkopf (4) mit Schneiden (5) an seinem Umfang aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Halteeinrichtung (7) aufweist, in der das Werkzeug (2) drehbar gelagert ist und die eine Anlage (10) für ein Werkstück (14) in einer Radialebene des Werkzeugs (2) mit axialem Abstand vom Schneidenkopf (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) eine Platte aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Späneabschirmung (12) zwischen dem Schneidenkopf (4) und einer Drehlagerung (6) des Werkzeugs (2) in der Halteeinrichtung (7) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (7) einen Spanraum (11) auf einer dem Schneidenkopf (4) zugewandten Seite am Umfang des Schafts (3) des Werkzeugs (2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (5) radial über den Schaft (3) des Werkzeugs (2) vorstehen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schneidenkopf (4) konisch von der Halteeinrichtung (7) weg erweitert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) ein Fräser oder ein Schleifwerkzeug ist.
Verfahren zum Herstellen einer Hinterschneidung (15) in einem Bohrloch (13) mit einer Vorrichtung (1), die ein einen Schaft aufweisendes, drehend antreibbares, spanendes Werkzeug (2) aufweist, das einen Schneidenkopf (4) mit Schneiden (5), die radial über den Schaft (3) vorstehen, an seinem Umfang aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Halteeinrichtung (7) aufweist, in der das Werkzeug (2) drehbar gelagert ist und die eine Anlage (10) für ein Werkstück (14) in einer Radialebene des Werkzeugs (2) mit axialem Abstand vom Schneidenkopf (4) aufweist, dass die Vorrichtung (1) mit dem Schneidenkopf (4) in ein Bohrloch (13) in ein Werkstück (14) eingebracht wird, bis die Anlage (10) der Halteeinrichtung (7) am Werkstück (14) anliegt, dass das Werkzeug (2) drehend angetrieben und die Vorrichtung (1) mit am Werkstück (14) anliegender Anlage (10) ausgelenkt und auf einer Kreisbahn um eine Achse des Bohrlochs (13) bewegt wird.