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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schub- und Drehbewegung an einer Antriebswelle zum Antrieb eines Entgratwerkzeuges zur Entgratung oder allgemeiner: zur Bearbeitung von runden oder unrunden Bohrungsrändern in beliebigen Werkstücken, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Antriebsvorrichtung.
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Entgratwerkzeuge werden zum Entgraten von Bohrungsrändern verwendet, wobei sowohl der eingangsseitige als auch der ausgangsseitige Bohrungsrand einer die Durchgangsbohrung bearbeitet werden. Unter dem Begriff „Entgraten” wird allgemein die Bearbeitung eines Bohrungsrandes verstanden, wobei die Erfindung nicht lösungsnotwendig darauf gerichtet ist, eventuelle Grate an Bohrungsrändern zu entfernen. Es kann auch eine Bearbeitung der Bohrungsränder einer Einfach- oder einer Durchgangsbohrung in dem Sinne stattfinden, dass andere spanabhebende Bearbeitungen am Bohrungsrand vorgenommen werden, wie zum Beispiel die Anbringung von ringsumlaufenden Ausbrechungen, Vertiefungen, Nuten und dergleichen.
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Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schub- und Drehbewegung an einer Antriebswelle, zum Antrieb eines Entgratwerkzeuges mit mindestens einem spanabhebenden Entgratmesser.
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In der
DE 37 12 458 A1 sind in mehreren Nuten Rollkörper angeordnet, die in zueinander drehbaren Hülsen in Eingriff bringbar sind. Ein derartiges Vorschub- und Schaltgetriebe wird beispielsweise auch mit der
DE 860 130 A beschrieben.
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Bei der
DE 38 40 974 A1 wird eine Schwingbewegung einer Antriebswelle über eine neigbare Achse durchgeführt.
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Bei der
DD 267 914 A1 , der
DE 39 18 400 A1 oder der
US 2 566 571 A1 werden Schwingbewegungen durch zueinander am Umfang eines Werkzeuges versetzte Nuten vorgesehen.
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Allen bekannten Anordnungen ist jedoch der Nachteil zueigen, dass sie kompliziert aufgebaut sind, einem hohen Verschleiß unterliegen und keine schnellen Bewegungen durchführen können.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schub- und überlagerten Drehbewegung an einer Antriebswelle so weiterzubilden, dass die Antriebswelle mit hoher Bearbeitungskraft und hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit in der Lage ist, ein Entgratwerkzeug am Bohrungsrand einer zu entgratenden Bohrung entlang zu führen.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Wenn demgemäß der Begriff „Entgratwerkzeug” in der folgenden Beschreibung verwendet wird, so ist dies lediglich beispielhaft zu verstehen, weil es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die das Bearbeitungswerkzeug antreibende Antriebsvorrichtung ankommt, die eine Schub- und eine der Schubbewegung überlagerte Drehbewegung für ein Entgratwerkzeug ausführt.
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Das Entgratmesser dieses Entgratwerkzeuges führt eine fortlaufende indexierende (= schrittweise fortschreitende) Drehbewegung entlang des Bohrungsrandes durch. Gleichzeit erfolgt eine am Bohrungsrand entlanglaufende Hubbewegung, die in Richtung der Bohrungslängsachse gerichtet ist.
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Mit dem Entgratwerkzeug wird mit mindestens einem Entgratmesser oder einem anderen spanabhebenden Werkzeug eine am Bohrungsrand entlanglaufende oszillierende Drehbewegung mit gleichzeitiger Hubbewegung ausgeführt.
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Merkmal der Erfindung ist, dass in einer rotierend angetriebenen Antriebswelle eine zentrale, in axialer Richtung gerichtete Führungsbohrung angeordnet ist, in der ein Kurvenkörper axial beweglich gesteuert dadurch verschiebbar ist, dass in eine ringsumlaufend am Kurvenkörper angeordnete, sinusförmige Antriebskurve mindestens ein Stift eingreift, der radial in der Führungsbohrung der Antriebswelle angeordnet ist, dass ferner der Kurvenkörper in axialer Richtung drehfest mit einer Welle verbunden ist, an deren Außenumfang mindestens zwei am Umfang zueinander versetzt angeordnete Nuten angeordnet sind, wobei die eine Nute als axial gerichtete Geradnut und die andere Nute als im Winkel zur Axialen gerichtete Schrägnut ausgebildet ist, und dass in jede Nut formschlüssig jeweils ein radial einwärts gerichteter zapfenförmiger Mitnehmer eingreift, der mit dem Innenring eines die Welle umfassenden ringförmigern Radialfreilaufes verbunden ist, wobei zwei übereinander angeordnete und drehfest an ihrem Außenumfang miteinander verbundene Radialfreiläufe vorhanden sind, deren Außenumfang drehfest angebunden, und dass die Welle des Kurvenkörpers in Form einer Werkzeugaufnahme verlängert ist, in der das Entgratwerkzeug aufgenommen ist.
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Aus dieser technischen Lehre ergibt sich der wesentlich einfachere Aufbau einer Antriebsvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik, insbesondere im Vergleich zur
DE 37 12 458 A1 , die zwar ebenfalls aus einer Drehbewegung eine Hubbewegung erzeugt, bei der jedoch eine oszillierende, schrittweise Indexierbewegung in zirkularer Richtung am Bohrungsrand fehlt.
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Deshalb zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass aus einer Drehbewegung in an sich bekannter Weise eine Hubbewegung erzeugt wird, dass aber diese Hubbewegung noch eine schrittweise fortschreitende Bewegung des Entgratmessers entlang des Bohrungsrandes überlagert ist, was zu dem erfindungsgemäßen Erfolg einer besonders einfachen, betriebssicheren und verschleißarmen Antriebsvorrichtung führt.
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So haben Versuche gezeigt, dass eine solche Antriebsvorrichtung mit Drehzahlen im Bereich zwischen 300 bis 1000 Umdrehungen pro Minute betrieben werden kann, und mit daran befestigten Entgratwerkzeug ein Hub von 10 bis 50 mm erzeugt werden kann.
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Die Indexierschritte können im Schrittbereich von 1/500 mm bis 1 mm dimensioniert sein.
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Insbesondere zeichnet sich die erfindungsgemäße Bewegung der Antriebsvorrichtung für das Entgratwerkzeug dadurch aus, dass bei einer rückwärts gerichteten Entgratung einer Durchgangsbohrung zunächst ein in axialer Richtung gerichteter Ausschub aus der Bohrung heraus erfolgt, und zwar um einen solchen Weg bis das Entgratmesser vollkommen aus der Bohrung heraus geschoben ist. Während des sich daran anscliessenden Rückhubes wird das Entgratmesser um z. B. 1 Winkelgrad gedreht, und während dieses Rückhubes bei gleichzeitiger Drehung wird das Entgratwerkzeug spanabhebend an den Bohrungsrand herangeführt und nimmt dort eventuell bestehende Grate ab.
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Durch die Rückhubbewegung, der gleichzeitig eine Drehbewegung überlagert ist, kommt es im Wesentlichen zu einer schräg in Richtung zur Bohrungslängsachse gerichteten Bewegung des Entgratmessers.
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Sinn der Drehbewegung ist, dass das Entgratmesser während des Rückhubes (in Richtung auf die Bohrung hinein) den Entgratvorgang durchführt, und sich nach vollendeter Drehbewegung an einem anderen Teil des Bohrungsrandes befindet, wonach dann ein weiterer Vorschub des Entgratmessers aus der Bohrung herauserfolgt, und wiederum beim Rückhub die Drehung stattfindet, wodurch eine sich daran anschließende weiter Stelle des Bohrungsrandes entgratet wird.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sehr wenige bewegte Teile vorhanden sind. Kennzeichnend hierfür ist, dass ein axial bewegbarer Kurvenkörper drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, der lediglich an seinem Außenumfang eine sich über 360 Grad am Umfang erstreckende sinusförmige Antriebskurve aufweist, in welche formschlüssig mindestens ein radialer Zapfen eingreift, der am Innenumfang der Führungsbohrung der Antriebswelle angeordnet ist und somit die Bewegung des Kurvenkörpers steuert.
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Weiterhin zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass der Kurvenkörper drehfest mit der sich daran anschließenden Welle verbunden ist, in welcher – bevorzugt um 180 Grad versetzt – am Umfang verteilt die nach außen offenen und gegeneinander gerichteten Nuten angeordnet sind, wobei die eine Nute als Geradnut und die andere Nute als Schrägnut ausgebildet ist.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Schrägnut und die Geradnut am Umfang der Welle des Kurvenkörpers um 180 Grad gegeneinander versetzt angeordnet sind. In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Nuten lediglich um 90 Grad zueinander versetzt am Außenumfang der Welle angeordnet sind.
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In die jeweilige Nut greift ein radial gerichteter Mitnehmer ein, der am Innenring eines Radialfreilaufes befestigt ist.
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Unter einem Radialfreilauf wird ein rotationssymmetrischer, in der Art eines Kugellagers ausgebildeter ringförmiger Körper verstanden, der aus einem den Mitnehmer tragenden Innenring besteht, an dessen Außenumfang im Bereich eines Zwischenraums gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Klemmkörper angeordnet sind, die an ihrem Außenumfang reibschlüssig am Innenumfang eines Außenringes anliegen. Der Außenumfang des Außenrings ist drehfest mit der Maschine verbunden.
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Durch diese Art der Ausbildung des Radialfreilaufes wird dafür gesorgt, dass sich der Innenring relativ zum festgehaltenen Außenring nur in einer bestimmten Drehrichtung drehen kann, während die entgegen gesetzte Drehrichtung gesperrt ist.
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Der Innenring ist an seinem Innenumfang mit dem radial einwärts gerichteten Zapfen verbunden, der als Mitnehmer ausgebildet ist, der formschlüssig entweder in die Geradnut oder – im Falle des anderen Radialfreilaufes – in die Schrägnut eingreift.
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Die beiden Radialfreiläufe sind genau gleich ausgebildet, sodass es bei der Beschreibung ausreicht, lediglich den Aufbau und die Zusammensetzung eines einzigen Radiallaufes zu beschreiben.
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Kennzeichnend für die beiden Radialfreiläufe ist die Sperrwirkung in der einen Drehrichtung, während in der anderen Drehrichtung der Radialfreilauf die Drehung der Welle des Kurvenkörpers freigibt. Beide Radialfreiläufe sperren in der gleichen Drehrichtung und geben in der anderen Drehrichtung die Drehung frei.
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Die Kombination der oben genannten Mittel bewirkt die gewünschte Hub- und Drehbewegung der Welle des Kurvenkörpers, wobei die Drehbewegung lediglich in Indexierschritten von zum Beispiel 1 Winkelgrad mit einem indexierten Vorschub des Entgratmessers am Bohrungsrand in der Drehrichtung von etwa 1/500stel bis 1 mm erfolgt. Durch die Größe der Neigung der Schrägnut in Richtung zur Vertikalen wird die Weite der +Indexierschritte vorgegeben.
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Der Erfindungsgegenstand der Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1: Längsschnitt durch eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung
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2: der gleiche Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung nach 1 mit einer um 90 Grad versetzten Schnittebene
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3: die Draufsicht auf den oberen Radialfreilauf
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4: die Draufsicht auf den unteren Radialfreilauf
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5: eine schematisierte Darstellung in Seitenansicht eines Bewegungsablaufes mit Eingriff der Bolzen des Mitnehmers in wahlweise der Schräg- und der Geradnut in einem ersten Bewegungsstadium
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6: die sich an die 5 anschließende zweite Bewegung
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7: die sich an die 6 anschließende dritte Bewegung
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8: die sich an die 7 anschließende vierte Bewegung
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9: ein Längsschnitt durch ein Entgratwerkzeug, wie es in der Werkzeugaufnahme der Antriebsvorrichtung eingespannt ist
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10: schematisierter Bewegungsvorgang während der Entgratung eines Bohrungsrandes einer Durchgangsbohrung
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11: eine vergrößerte Ansicht, schematisiert, bei der Entgratung des Bohrungsrandes nach 10
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12: die auf die Ebene abgewickelte Antriebskurve des Kurvenkörpers 2
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13: die Verschiebebewegungen der Mitnehmer mit den dort angeordneten Bolzen über dem Drehwinkel der Antriebswelle
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Die Antriebswelle 1 ist in nicht näher dargestellter Weise in das Spannfutter einer rotatorisch angetriebenen Antriebsmaschine eingesetzt und wird beispielsweise in Pfeilrichtung 6 drehend angetrieben.
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Die Antriebswelle 1 erweitert sich in Form eines zylinderförmigen Körpers, der eine zylindrische Führungsbohrung 19 ausbildet, die stirnseitig nach unten offen ausgebildet ist.
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Im Innenraum der Führungsbohrung 19 ist ein Kurvenkörper 2 angeordnet, der im Wesentlichen aus einem zylinderförmigen Oberteil besteht, in dessen Außenumfang eine sich über den gesamten Umfang erstreckende, über den Umfang in sich geschlossene, sinusförmige Antriebskurve erstreckt, die in der Abwicklung in 12 dargestellt ist.
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Die Antriebskurve 18 ist als vertiefte, über den Umfang des Kurvenkörpers 2 eingearbeitete Nut ausgebildet, die nach außen hin offen ist. In die Antriebskurve 18 greifen im Winkel von 180 Grad zueinander versetzte Stifte 5 ein, die an dem Zylinderkörper 54 der Antriebswelle 1 befestigt sind und mit ihren radial nach innen gerichteten Enden formschlüssig an unterschiedlichen Seiten in die Antriebskurve 18 eingreifen.
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Auf diese Weise wird der Kurvenkörper 2 in axialer Richtung verschiebbar und drehbar in dem Zylinderkörper 54 der Antriebswelle 1 gehalten und setzt sich mit einer drehfest daran angeordneten Welle 20 nach unten fort, die ihrerseits drehfest mit einer Werkzeugaufnahme 13 verbunden ist, die das nur beispielhaft in 9 dargestellte Entgratwerkzeug 29 aufnimmt.
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Am Außenumfang der Welle 20 sind zwei übereinander angeordnete, als Ringkörper ausgebildete Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 angeordnet.
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Jeder Radialfreilauf 3.1 und 3.2 ist gleich ausgebildet und die Funktion wird anhand der 3 und 4 näher erläutert.
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Weil die Teile der beiden Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 genau gleich ausgebildet sind, werden auch die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Jeweils ein Innenring 26 trägt einen radial in den Innenraum des Radialfreilaufes 3.1 und 3.2 hineinstehenden Bolzen 15, 35, wobei jeder Bolzen 15, 35 Teil eines Mitnehmers 4, 24 ist.
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Hieraus ergibt sich, dass jeder Bolzen 5, 35 mit jeweils einem Mitnehmer 4, 24 verbunden ist, und jeder Mitnehmer formschlüssig in einer zugeordneten Nut 16, 17 am Außenumfang der Welle 20 verschiebbar gelagert ist.
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Die beiden Nuten 16, 17 sind am Umfang zueinander versetzt im Außenumfang der Welle 20 eingearbeitet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die beiden Nuten 16, 17 im Winkel von 180 Grad zueinander versetzt.
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Die eine Nut 16 ist als Schrägnut ausgebildet, deren Längserstreckung einen Winkel zur Drehachse oder Vertikalen der gesamten Antriebswelle 1 bildet, während die andere Nut als Geradnut 17 ausgebildet ist, sodass sich deren Längserstreckung parallel zur Längsrichtung der Antriebswelle 1 erstreckt.
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Die Zapfen 15, 35 sind Teil der Mitnehmer 4, 24. Am Außenumfang des Innenrings 26 ist ein Dichtring 23 angeordnet, der an seinem Außenumfang einen Ringraum 25 ausbildet, in dem gleichmäßig am Umfang verteilte Klemmkörper 21 oder wahlweise Kugelkörper 22 angeordnet sind.
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Radial auswärts der Klemm- oder Kugelkörper 21, 22, die im Ringraum 25 angeordnet sind, schließt sich der Außenring 14 an. Somit besteht der jeweilige Radialfreilauf 3.1 und 3.2 aus den genannten Ringen 23, 26, 14 und den dazwischen liegenden Klemm- 21 und Kugelkörpern 22.
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Gemäß der Darstellung in 3 und 4 erlaubt der jeweilige Radialfreilauf 3.1 und 3.2 in der einen Drehrichtung (in Pfeilrichtung 11) eine Drehung in Pfeilrichtung 11 im Uhrzeigersinn, während bei der Drehung in Pfeilrichtung 11' entgegen dem Uhrzeigersinn eine Blockierung stattfindet, das heißt, die Klemmkörper 21 verhindern eine relative Verdrehung des Innenrings 26 zum Außenring 14.
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Die Schrittweite 9 (Delta X) ist die Schrittweite, um welche sich jeweils der Außenring 14 zum Innenring 26 verdrehen kann.
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Demgemäß führt die Werkzeugaufnahme 13 eine oszillierende Hubbewegung in den Pfeilrichtungen 7 (in der Z-Achse) durch, während gleichzeitig eine Drehbewegung in Pfeilrichtung 8 in der X-Y-Ebene um jeweils den Schrittwinkel 9 (Delta X) stattfindet.
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Bewirkt wird dies durch die Gegenüberstellung der Schrägnut 16 im Vergleich zu der Geradnut 17 und den dort jeweils verschiebbar angeordneten Mitnehmern 4, 24.
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Dieses Antriebsprinzip wird anhand der 5 bis 8 näher beschrieben.
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Es ist lediglich der einfacheren Darstellung wegen der Kurvenkörper 2 dargestellt, der einen oberen Teil aufweist, der in einen Zylinderteil 53 übergeht, in deren Außenumfang die nach außen geöffnete, sinusförmige Antriebskurve 18 eingearbeitet ist.
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An den Zylinderteil 53 schließt sich die Welle 20 werkstoffeinstückig an. In der Welle 20 sind im Umfangswinkel von 180 Grad zueinander versetzt (auf der einen Seite) die Geradnut 17 und (auf der anderen Seite) die Schrägnut 16 angeordnet.
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Weil in der Zeichnung von vorne die Schrägnut 16 erkennbar ist – ist diese in durchgezogenen Linien gezeichnet, während die sich an der Rückseite befindliche Geradnut 17 in gestrichelten Linien gezeichnet ist.
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Gleichzeitig ist dargestellt, dass der Bolzen 15 in – an sich nicht sichtbarer Weise – in die Geradnut 17 eingreift, während der sichtbar gezeichnete Bolzen 35 in die Schrägnut 16 eingreift. Die beiden Bolzen sind in einer angehobenen Position bei den Pfeilen 27, 28 dargestellt.
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Bei der Drehung der nicht näher dargestellten Antriebswelle 1 zu dem festgehaltenen Kurvenkörper 2 im Übergang von der 5 zur 6 verschiebt sich der Kurvenkörper 2 gemäß 6 nach oben, wobei gleichzeitig dadurch die Werkzeugaufnahme 13 in Pfeilrichtung 7 nach oben verschoben wird. Hierdurch wandern die beiden Bolzen 15, 35 in den zugeordneten Nuten 16, 17 nach unten, wie dies bei den Pfeilen 27, 28 dargestellt ist. Die Situation im jeweiligen Freilauf ist mit den Pfeilen 27 und 28 dargestellt.
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Es ist erkennbar, dass der Bolzen 35, der Teil des Mitnehmers 24 ist, freigegeben ist und damit eine Verschiebebewegung in Richtung der Schrägnut 16 ausführt, während der andere Bolzen 15 blockiert ist und damit die Drehbewegung des Kurvenkörpers 2 stoppt und somit eine Längsbewegung bedingt durch die Antriebskurve 18 erfolgt. Es hat noch keine indexierte Drehbewegung stattgefunden. Diese indexierte Drehbewegung wird erst beim Übergang von 6 auf 7 ausgeführt.
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Dort ist erkennbar, dass nun der Bolzen 35 mit seinem Radialfreilauf bei Pfeil 27 blockiert ist, und der in der Geradnut 17 verschiebbare Bolzen 15 durch seinen Radialfreilauf freigegeben ist. Durch die Abwärtsbewegung des Kurvenkörpers 2 im Zylinderkörper 54 der Antriebswelle 1 wird eine indexierte Drehbewegung gemäß der Eintragung in 7 in Pfeilrichtung 8 auf die Werkzeugaufnahme 13 ausgeführt.
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Beim Übergang von 7 auf 8 wird der gleiche Vorgang wie in 5 erreicht, das heißt bei Weiterdrehung der Antriebswelle im Vergleich zu dem festgehaltenen Kurvenkörper 2, verschiebt sich dieser wiederum vollständig nach unten und der Vorgang nach 5 beginnt von Neuem.
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Das Entgratwerkzeug 29 ist lediglich als mögliches Ausführungsbeispiel in 9 dargestellt. Es kann durch eine beliebige andere Art eines Entgratwerkzeuges ersetzt sein. Beispielsweise ist es nicht notwendig, dass am vorderen Ende des Entgratwerkzeuges 9 – in einem sogenannten Messerfenster – ein radial nach außen gerichtetes Entgratmesser 32 vorhanden ist, welches durch eine in der zentralen Innenbohrung des Entgratwerkzeuges 29 eingespannte, in Längsrichtung gerichtete Biegefeder 30 federvorgespannt ist.
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Die Biegefeder 30 wird am hinteren Ende durch eine Spannschraube 31 gehalten, und das vordere Ende der Biegefeder 30 greift an einer Seite in das Entgratmesser 32 ein, welches demnach im Messerfenster in den Pfeilrichtungen 37 radial gerichtet, federbelastet verschiebbar ausgebildet ist.
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Das Entgratmesser 32 weist eine Schneidkante 33 an der rückwärtigen Seite zur Anlage am Bohrungsrand und zur spanabhebenden Bearbeitung des Bohrungsrandes 45 auf. An die Schneidkante 33 schließt sich eine nicht-schneidende Steuerfläche 34 an, die nach vorne durch eine nicht-schneidende Einfahrfläche 36 abgeschlossen ist.
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Demnach kann das Entgratwerkzeug 29 in Pfeilrichtung 38 in eine Bohrung 39 eines Werkstückes 40 eingefahren werden, und wird dann im ersten Verfahrensschritt nach 5 aus der Bohrung in der eingezeichneten Pfeilrichtung herausgefahren, und zwar bis zur Position 41, die einen Zwischenraum 42 zu dem zu entgratenden Bohrungsrand 45 ausbildet, um so das Entgratmesser 32 mit seiner Schneidkante 33 vollständig aus der Bohrung herauszufahren.
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Im Rückwärtshub, also in Pfeilrichtung 43, wird das Entgratmesser 32 mit seiner Schneidkante 33 spanabhebend an den Außenumfang des Bohrungsrandes 45 angelegt und führt während des Rückwärtshubes eine indexierte (schrittweise fortschreitende) Drehbewegung in Pfeilrichtung 44 aus. Dies entspricht dem Bewegungsablauf nach den 6 und 7.
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Auf diese Weise entgratet das Entgratmesser 32 lediglich ein kleines Segment am Umfang des Bohrungsrandes, wie dies in 11 dargestellt ist. Die einzelnen Segmente sind durch Segmentlinien 46 voneinander getrennt, wobei der Abstand zwischen den Segmentlinien etwa 1/500stel Millimeter bis zu 1 mm betragen kann.
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Der Bohrungsrand wird demnach nacheinander folgend in den Pfeilrichtungen 47 jeweils in Rückwärtshub mit gleichzeitig überlagerter Drehung entgratet.
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Die 12 zeigt bezogen auf einen Drehwinkel von 0 bis 360 Grad die Abwicklung der Antriebskurve 18 auf die Papierebene der Zeichnung. Dort ist erkennbar, dass die einander gegenüberliegenden Stifte 5, die radial einwärtsgerichtet im Zylinderkörper 54 der Antriebswelle 1 eingebaut sind, eine oszillierende Hubbewegung ausführen, und zwar in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Antriebswelle 1 zum festgehaltenen Kurvenkörper 2. Der Hubweg kann im Bereich zwischen 10 bis 50 mm liegen.
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Die 13 zeigt die Bewegungskurve der Bolzen 15, 35, die Teil der Mitnehmer 4, 24 sind. Der Bolzen 15 führt zunächst ausgehend vom Drehwinkel 0 Grad des Kurvenkörpers eine schräg nach oben gerichtete Kurve 48 aus. Das ist der Weg, den der Bolzen in der Schrägnut 16 macht und der gleichzeitig für eine Drehung des Kurvenkörpers 2 um den Indexierwinkel Delta X (Bezugszeichen 9) sorgt.
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Bei einem Drehwinkel von 180 Grad und bei Position 50 geht die schräge Kurve 48 in eine gerade Kurve 49 über, bei der keine Drehverschiebung mehr stattfindet.
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In analoger Weise gilt dies für den Bolzen 35, der in der Kurve 51 entlangläuft. Vom Drehwinkel 0 bis 180 Grad findet keine Drehverschiebung statt, während ab der Position 50 die schräg verlaufende Kurve 52 durchfahren wird, wodurch es wiederum zu einer indexierten Drehbewegung um die Schrittweite Delta X zwischen dem Kurvenkörper 2 und der Antriebswelle 1 kommt.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 mit radial nach außen gerichteten Kugelkörpern 22 und Klemmkörpern 21 arbeiten. In einer anderen nicht näher dargestellten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 nicht mit radial auswärtsgerichteten Körpern 21, 22 arbeiten, sondern dass diese Körper in axialen Ebenen übereinanderliegend angeordnet sind. Statt einer radial auswärts gestuften Anordnung kann also auch eine axial übereinanderliegende Anordnung von Kugeln und Klemmkörpern 21, 22 verwendet werden.
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In einer dritten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 durch Klinkengesperre ersetzt sind. Auch bei derartig bekannten Bauteilen wird stets dafür gesorgt, dass in einer bestimmten Drehrichtung die Drehbewegung freigegeben wird, während in der entgegengesetzten Drehrichtung die Drehbewegung blockiert wird.
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Die beiden Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 sind gleich wirkend übereinanderliegend eingebaut, wobei ein Bolzen, zum Beispiel der Bolzen 15 in die Schrägnut 16 eingreift, während beispielsweise der andere Bolzen 35 in die Geradnut 17 eingreift.
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Im Betrieb umgreift die rotierende Antriebswelle 1 mit dem damit verbundenen Zylinderkörper 54 den (festgehaltenen) Kurvenkörper 2, der durch Eingriff der am Innenumfang des rotierenden Zylinderkörpers angebrachten Stifte 5 in die Antriebskurve 18 am Außenumfang des Kurvenkörpers oszillierend angehoben und abgesenkt wird. Nachdem der Kurvenkörper 2 mit der Welle 20 verbunden und diese an ihrem unteren Ende die Werkzeugaufnahme 13 für das Entgratwerkzeug 29 trägt, führt auch das Entgratwerkzeug mit seinem Entgratmesser 32 die schnellen, in axialer Richtung gerichteten Hubbewegungen in den Pfeilrichtungen 7 aus.
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Die axiale Führung des Kurvenkörpers 2 in den Pfeilrichtungen 7 wird durch den Durchgriff der Welle 20 des Kurvenkörpers 2 durch die beiden maschinenfest gehaltenen Radialfreiläufe 3.1 und 3.2 erreicht. Jeder Innenring 26 jeden Radialfreilaufes 3.1 und 3.2 ist mit einem Mitnehmer 4 verbunden, dessen Bolzen 15, 35 in jeweils eine Nut 16, 17 in der Welle 20 des Kurvenkörpers 2 eingreift.
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Die zum Beispiel um 1 Winkelgrad pro Hub erzeugte Drehung der Welle 20 des Kurvenkörpers 2 wird durch die axiale Verschiebung der Bolzen 15, 35 in den beiden Nuten 16, 17 erreicht. Weil die eine Nut als Schrägnut 16 ausgebildet ist, wird die Welle 20 bei jedem Hub um einen bestimmten, stets gleich bleibenden Winkelgrad in einer Drehrichtung gedreht, weil der eine Bolzen 35 des Mitnehmers 4 in die Schrägnut 16 und der andere Bolzen 15 des anderen Mitnehmers 4 in die Geradnut 17 am Außenumfang der Welle 20 eingreift. Jeder Bolzen 15, 35 ist mit einem Mitnehmer 4 verbunden und ist am jeweiligen Innenring 26 jeweils eines Radialfreilaufs 3.1 und 3.2 befestigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebswelle
- 2
- Kurvenkörper
- 3.1
- Radialfreilauf 1
- 3.2
- Radialfreilauf 2
- 4
- Mitnehmer
- 5
- Stift
- 6
- Pfeilrichtung
- 7
- Pfeilrichtung
- 8
- Pfeilrichtung
- 9
- Delta X
- 10
- Drehmomentenstütze
- 11
- Pfeilrichtung
- 12
-
- 13
- Werkzeugaufnahme
- 14
- Außenring
- 15
- Bolzen (Geradnut 17)
- 16
- Schrägnut
- 17
- Geradnut
- 18
- Antriebskurve
- 19
- Führungsbohrung
- 20
- Welle
- 21
- Klemmkörper
- 22
- Kugelkörper
- 23
- Dichtring
- 24
- Mitnehmer
- 25
- Ringraum
- 26
- Innenring
- 27
- Pfeil
- 28
- Pfeil
- 29
- Entgratwerkzeug
- 30
- Biegefeder
- 31
- Spannschraube
- 32
- Entgratmesser
- 33
- Schneidkante
- 34
- Steuerfläche
- 35
- Bolzen (Schrägnut 16)
- 36
- Einfahrfläche
- 37
- Pfeilrichtung
- 38
- Pfeilrichtung
- 39
- Bohrung
- 40
- Werkstück
- 41
- Position
- 42
- Zwischenraum
- 43
- Pfeilrichtung
- 44
- Pfeilrichtung
- 45
- Bohrungsrand
- 46
- Segmentlinie
- 47
- Pfeilrichtung
- 48
- Kurve
- 49
- Kurve
- 50
- Position
- 51
- Kurve
- 52
- Kurve
- 53
- Zylinderteil
- 54
- Zylinderkörper
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3712458 A1 [0004, 0014]
- DE 860130 A [0004]
- DE 3840974 A1 [0005]
- DD 267914 A1 [0006]
- DE 3918400 A1 [0006]
- US 2566571 A1 [0006]
