-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrteiliges Gegensenkwerkzeug zur Herstellung von Schraub- oder Nietvertiefungen in geraden, abgewinkelten oder gekrümmten Oberflächen.
-
STAND DER TECHNIK
-
Aus dem Stand der Technik sind Senkwerkzeuge zur Herstellung von Senkvertiefungen bekannt, die eine Fräskrone umfassen, und die mittels Drehung eines Bohrschafts, an dessen Ende die Fräskrone mit Schneidflächen in axialer Endrichtung des Bohrschaftes angeordnet ist, Senkvertiefungen für Schrauben oder Nieten in zuvor gebohrten Durchgangslöchern von Bauteilen einfräßen können.
-
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Gegensenkwerkzeuge bekannt, bei denen ein Bohrschaft durch eine Durchgangsbohrung eines Bauteils durchgesteckt wird, wobei ein am Ende befestigte Bohrkrone mit Schneidflächen in Richtung des Bohrschaftes angeordnet ist, um als Gegensenkwerkzeug durch Ziehen des Bohrschaftes in Richtung eines antreibenden Drehwerkzeuges eine derartige Senkvertiefung herzustellen.
-
Bei gekrümmten oder abgewinkelten Oberflächen wie beispielsweise Oberflächen einer Fahrzeughülle oder einem Flugzeugflügel ergibt sich das Problem, dass bei einer ungenügenden Senktiefe keine runden, sondern ovale Löcher entstehen, so dass eine konturlos an die Oberfläche angepasste Niete oder ein Schraubkopf nicht vollständig im Senkloch aufgenommen werden kann und somit keine homogene, vertiefungs- und erhöhungslose Oberfläche geschaffen werden kann. Aus diesem Grund ist es notwendig, insbesondere bei einer gekrümmten oder schräg zu einer Durchgangsbohrung verlaufenden Oberfläche eine zusätzliche Nachbearbeitung vorzunehmen, so dass Nietabsenkungen weder zu tief noch unzureichend tief gebohrt sind, um beim Einsetzen einer Niete oder eines Schraubkopfes eine homogene Oberfläche bereitstellen zu können.
-
In der
EP 2 093 001 A1 ist ein Senkwerkzeug beschrieben, bei dem ein Senken einer Bohrlochöffnung durch Druckbeaufschlagung des antreibenden Drehwerkzeugs gegen die Bohrlochöffnung erfolgen kann. Das Senkwerkzeug umfasst an einem Fräskronenende eines Bohrschafts eine Fräskrone mit Schneidflächen, die in Richtung des Fräskronenendes gerichtet sind. Am Senkwerkzeug ist eine Anschlaghülse zur Definition einer Senkungstiefe angeordnet. Die Anschlaghülse ist an einer Verstelltrommel drehbar gelagert, wobei die Verstelltrommel auf einem Gewinde des Senkwerkzeugs unmittelbar aufgeschraubt und ggf. durch eine Arretierungsschraube senkrecht zum Bohrschaft am Gewinde des Senkwerkzeugs drehfest arretiert werden kann.
-
Aus der
US 1 065 294 A geht ein Fräswerkzeug mit einem Kernlochbohrer hervor. Auf dem Kernlochbohrer kann eine separate Frässchneide mit einer Nutführung aufgeschoben und mittels einer Arretierschraube am Kernlochbohrer axial fixiert werden. Somit ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gegensenkwerkzeug vorzuschlagen, das die oben dargestellten Probleme des Stands der Technik lösen kann. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes, kostengünstiges und für einen dauerhaften Einsatz eingerichtetes Senkwerkzeug bereitzustellen.
-
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Gegensenkwerkzeug nach dem Hauptanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Erfindungsgemäß wird ein mehrteiliges Gegensenkwerkzeug zum Gegensenken von Schraub- oder Nietvertiefungen in geraden, abgewinkelten oder gekrümmten Oberflächen vorgeschlagen, das zumindest einen Bohrschaft mit einem Bohrfutteraufnahmeende und einem Fräskronenende, eine Fräskrone mit zumindest einer, insbesondere zwei oder vier Schneidflächen, die in Richtung des Bohrfutteraufnahmeendes ausgerichtet sind, eine Anschlaghülse zur Definition einer Senkungstiefe und eine Verspanneinrichtung zum verspannenden Fixieren der Fräskrone am Fräskronenende in Richtung zum Bohrfutteraufnahmeende des Bohrschafts und zur axial einstellbaren Relativpositionsfixierung der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone umfasst.
-
Mit anderen Worten wird ein Gegensenkwerkzeug vorgeschlagen, das einen Bohrschaft umfasst, dessen Bohrfutteraufnahmeende in einem Bohrfutter eines Drehwerkzeugs, insbesondere einer Bohrmaschine oder eines handgehaltenen Drehwerkzeugs befestigbar ist, und dessen Fräskronenende eine Fräskrone umfasst, dessen Schneidflächen in Richtung des Bohrfutteraufnahmeendes des Bohrschafts gerichtet sind. Am Ende des Bohrschafts im Bereich der Fräskrone ist eine Anschlaghülse vorgesehen, die gegenüber der Fräskrone längsverschieblich ist und die beim Absenken eine maximale Frästiefe des Senkwerkzeugs definiert. Hierzu ist die Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone in längsaxialer Richtung verschiebbar. Anschlaghülse und Fräskrone sind durch die Verspanneinrichtung relativ zueinander axial einstellbar, wobei die Verspanneinrichtung die Fräskrone gegenüber dem Bohrschaft verspannt.
-
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Verspanneinrichtung einen Verspannbolzen umfasst, der auf oder in ein erstes Gewinde am Fräskronenende des Bohrschafts zum Verspannen der Fräskrone mit dem Bohrschaft einschraubbar ist. Des Weiteren umfasst die Verspanneinrichtung eine Verstelltrommel, die achsverschieblich zum Verspannbolzen und zum Bohrschaft gelagert ist und die eine axiale Relativposition der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone definiert. Der Verspannbolzen ist am Fräskronenende des Bohrschaftes aufschraubbar und verspannt somit die Fräskrone drehfest mit dem Bohrschaft. Die Verstelltrommel ist frei drehbar gegenüber dem Verspannbolzen um den Verspannbolzen angeordnet, wobei der Verspannbolzen in einer Durchgangsbohrung der Verstelltrommel gelagert ist. Durch Verdrehen der Verstelltrommel gegenüber dem Verspannbolzen kann die relative Längsposition der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone eingestellt werden. Somit ist die Anschlaghülse längsverschieblich zum Verspannbolzen und zur Fräskrone gelagert, und durch Verdrehen der Verstelltrommel gegenüber dem Verspannbolzen kann die Relativposition der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone definiert und somit die Senktiefe eingestellt werden.
-
Ist eine Bauteiloberfläche gegenüber einer Durchgangsbohrung gewölbt oder nicht rechtwinklig abgewinkelt, so kann eine definierte Senktiefe eingestellt werden, bis zu der die Fräskrone in die Oberfläche eindringt, wobei die Anschlaghülse auf dem Außenumfang des Senklochs aufsitzt. Die Verstelltrommel ermöglicht die Einstellung der axialen Relativposition zwischen Fräskrone und Anschlaghülse und definiert hierdurch die Senkungstiefe der Oberfläche. Somit kann die Senkungstiefe exakt eingestellt werden, wobei insbesondere bei gekrümmten und abgewinkelten Oberflächen ein kreisrunder Umfang der Senkungsvertiefung eingestellt werden kann, ohne eine unnötig Tiefe Senkung vorzunehmen. Durch den mehrteiligen Aufbau der Verspanneinrichtung kann die Fräskrone bei Bedarf ausgewechselt werden, um zum Beispiel die Schneidkanten der Fräskrone nachzuschleifen oder die Fräskrone bei Verschleiß auszutauschen. Es kann eine exakte Einstellung der Senkungstiefe vorgenommen werden, so dass die Senkungstiefe weder zu tief noch zu flach ausfällt und somit ein kreisrunder Senkungslochumfang in gekrümmten oder schrägen Oberflächen eingestellt werden kann. Somit wird ein mehrteiliges Gegensenkwerkzeug vorgeschlagen, dass eine hohe Lebensdauer aufweist, und dass ein exaktes Senken von Niet- oder Schraubvertiefungen ermöglicht.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Anschlaghülse gegenüber der Verstelltrommel axial frei drehbar und längsfest gelagert ist, insbesondere durch ein Wälz- oder Gleitlager gegenüber der Verstelltrommel axial drehbar und längsfest gelagert ist. Beim Aufsetzen der Anschlaghülse auf eine ruhende Oberfläche eines Bauteils tritt bei einer drehfest mit der Fräskrone gelagerten Anschlaghülse eine ungewünschte Schleifreibung auf, wodurch der Außenumfang des Senklochs durch die Anschlaghülse angeschliffen werden kann. Um dies zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die Anschlaghülse frei verdrehbar gegenüber der Fräskrone und damit gegenüber der Verstelltrommel gelagert ist, insbesondere durch ein Wälz- oder Gleitlager drehfrei gelagert ist, so dass beim Aufsetzen der Anschlaghülse auf der Außenoberfläche des Bauteilsenklochs die Anschlaghülse ruht, während die Fräskrone sich drehend weiterbewegt, und damit im Fräsvorgang kein Stocken und kein unerwünschtes Aufrauen und -reiben des Außenumfangs der Senkvertiefung auftritt. Somit lassen sich Senklöcher erzeugen, die eine definierte Senktiefe aufweisen, wobei weder ein Stocken des Senkvorgangs noch ein Aufrauens der Bauteiloberfläche um das Senkloch auftritt.
-
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Anschlaghülse mit der Verstelltrommel durch einen Lagerring, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlagerring, axial verdrehbar und längsfest verbunden sein, wobei bevorzugt der Lagerring lösbar mit der Anschlaghülse und/oder mit der Verstelltrommel verbunden sein kann. In dieser Ausführungsform, die sich auf die vorherige Ausführungsform stützt, wird vorgeschlagen, dass die frei verdrehbare Anschlaghülse gegenüber der Verstelltrommel durch einen Wälz- oder Gleitlagerring, d.h. einen separaten Lagerring, drehfrei verbunden ist. Der Lagerring umfasst ein Wälz- oder Gleitlager. Somit wird ein zusätzliches Bauteil des Senkwerkzeugs vorgeschlagen, dass die Verstelltrommel und die Anschlaghülse drehfrei und längsfest miteinander verbindet. Hierdurch ist es möglich, die Anschlaghülse des Werkzeugs auszutauschen, insbesondere bei einer Änderung der Dimension der Eindringtiefe des Senkwerkzeugs oder verschieden Außendurchmessern der Anschlaghülse und/oder der Fräskrone, wobei des Weiteren einzelne Teile bei Verschleiß ausgetauscht werden können. Hierdurch wird die Lebensdauer des Werkzeugs erhöht und die Variabilität erweitert.
-
Der Bohrschaft kann vorteilhafterweise an seinem Fräskronenende ein Außengewinde aufweisen, auf dass ein Innengewinde eines Buchsenendes des Verspannbolzens zum Verspannen der Fräskrone aufgeschraubt werden kann. Alternativ und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Verspannbolzen einen Gewindedorn aufweisen, der in ein Innengewinde des Bohrschafts einschraubbar ist, wobei bevorzugt die Gangrichtung des Innengewindes entgegen der Fräsdrehrichtung der Fräskrone ausgerichtet ist. Somit wird vorgeschlagen, dass der Verspannbolzen einen Gewindedorn aufweisen, der ein Gewinde umfasst, das in ein Gewindeloch, das am Fräskronenende des Bohrschafts angebracht ist, eingeschraubt werden kann. Somit kann der Verspannbolzen in das axiale Ende des Bohrschafts eingeschraubt werden. Durch eine gegenläufige Gangrichtung des Innengewindes zur Drehrichtung der Fräskrone wird während des Fräsvorgangs bewirkt, dass sich das Gewinde selbständig fest verschraubt, und somit nicht die Gefahr besteht, dass ein unbeabsichtigtes Aufschrauben des Verspannbolzens gegenüber dem Bohrschaft beim Fräsen auftreten kann. Alternativ ist denkbar, dass der Verspannbolzen ein hülsenartiges Ende aufweist, das ein Innengewinde trägt, und das auf ein Außengewinde des Bohrschafts aufgeschraubt wird. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, dass das Innengewinde des Hülsenendes des Verspannbolzens einen gegenteiligen Drehsinn gegenüber der Fräskronendrehrichtung aufweist. In diesem Fall ist die Verstelltrommel bevorzugt auf einem Außengewinde des Verspannbolzens gelagert, wobei durch ein Abschrauben des Verspannbolzens vom Bohrschaft die Verspanneinrichtung mit Abstandshülse und Verstelltrommel vollständig vom Bohrschaft abnehmbar ist, so dass beispielsweise der Bohrschaft einfach und schnell ausgetauscht werden kann. Dies kann vorteilhaft sein, wenn verschiedene Bohrschaftlängen bei gleicher Fräskrone und Verspanneinrichtung verwendet werden sollen.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verstelltrommel ein Verstellgewinde aufweisen, das auf einem Außengewinde des Bohrschafts oder auf einem Außengewinde des Verspannbolzens verschraubbar ist, und das einen Verstellweg der Anschlaghülse gegenüber dem Bohrschaft bzw. dem Verspannbolzen definiert. Zur Verstellung der relativen Längsposition von Anschlaghülse zur Fräskrone kann die Verstelltrommel mittels eines Verstellgewindes, mit dem sie gegenüber dem Bohrschaft bzw. gegenüber dem Verspannbolzen in Längsrichtung verstellbar ist, verdreht werden. Durch eine Drehbewegung der Verstelltrommel gegenüber dem Bohrschaft wird ein Verstellweg der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone durchfahren. Durch ein Außengewinde des Verspannbolzens und/oder des Bohrschafts kann die Verstelltrommel entlang des Außengewindes verdreht und somit die längsfest mit der Verstelltrommel gelagerte Anschlaghülse gegenüber der drehfest mit dem Bohrschaft gelagerte Fräskrone verstellt werden. Alternativ kann die Verstelltrommel beispielsweise zweiteilig aufgebaut sein, wobei ein Teil drehfest mit dem Verspannbolzen, insbesondere einstückig mit dem Verspannbolzen ausgebildet ist, und der zweite Teil beispielsweise mittels eines Verstellgewindes gegenüber dem ersten Teil in Längsrichtung verstellbar gelagert sein. So kann durch ein teleskopartiges Längsverstellen der beiden Teile erreicht werden, wodurch die Relativposition von Anschlaghülse zur Fräskrone leicht verstellbar ist. Die Anschlaghülse ist vorteilhafterweise gegenüber der Verstelltrommel durch ein Lager frei drehbar verbunden.
-
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführung, die sich auf die vorgehenden Ausführungsformen stützt, bei dem der Verspannbolzen mittels eines Gewindes mit dem Fräskronenende des Bohrschafts verschraubt ist und die Verstelltrommel sich mittels eines Außengewindes am Bohrschaft oder am Verspannbolzen längsverschieblich verstellen kann, wird vorteilhaft vorgeschlagen, dass der Bohrschaft an seinem Fräskronenende einen radial verjüngten Aufnahmebereich mit Fräskronensitz zur drehfesten Aufnahme der Fräskrone aufweist, und das Innengewinde eines Gewindedorn des Verspannbolzens und das Außengewinde als Verstellgewinde zur Definition eines Verstellwegs der Verstelltrommel gegenüber der Fräskrone oder alternativ das Außengewinde zum Aufschrauben des Verspannbolzens umfasst. In dieser Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass am Fräskronenende der Bohrschaft einen radial verjüngten Aufnahmebereich mit einem Fräskronensitz aufweist, auf dem die Fräskrone, die ein axiale Durchgangsöffnung aufweist, aufgeschoben wird, und auf dem der Verspannbolzen zum Verspannen der Fräskrone aufgeschraubt wird. Somit wird am Übergang vom verjüngten Aufnahmebereich auf die Sollstärke des Bohrschafts ein Fräskronensitz des Bohrschafts definiert, wodurch die Fräskrone in Richtung des Bohreraufnahmeendes des Bohrschafts abgestützt und durch den Verspannbolzen gegenüber dem Bohrschaft drehfest fixiert wird. Durch das Außengewinde auf dem verjüngten Aufnahmebereich kann die Verstelltrommel gegenüber der Fräskrone verdreht werden, und somit die relative Position der Aufnahmehülse gegenüber der Fräskrone frei eingestellt werden. Alternativ kann auf ein derartiges Außengewinde der Verspannbolzen mit Hülsenende aufgeschraubt werden. Somit ergibt sich ein mehrteiliges Gegensenkwerkzeug mit einer minimalen Anzahl von Teilen, wobei jedes einzelne Teil, insbesondere Fräskrone, ausgewechselt, geschärft bzw. bei Verschleiß erneuert werden kann.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Verspannbolzen an einem Umfangsbereich eine Vielzahl von Längsnuten aufweisen, und die Verstelltrommel kann zumindest eine, insbesondere mehrere federnd gelagerte Raststifte oder Rastkugeln aufweisen, die radial inwärts in eine axiale Durchgangsbohrung der Verstelltrommel in die Längsnuten des Verspannbolzens eingreifen. Beim Verdrehen der Verstelltrommel gegenüber dem Verspannbolzen erfolgt eine rastende Aufnahme der Raststifte oder Rastkugeln in die Längsnuten des Verspannbolzens, wodurch ein Minimalverstellweg definiert wird. In dieser Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass bei einer drehenden Verstellung der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone die Verstelltrommel gegenüber dem Verspannbolzen in einem Minimalwinkel durch eine Rastmechanik verdrehbar ist. Der Verspannbolzen ist in einer Durchgangsbohrung der Verstelltrommel gelagert, wobei in die Durchgangsbohrung der Verstelltrommel federnd gelagerte Rastkugeln oder Raststifte hineinragen, die in Längsnuten des Verspannbolzens eingreifen können, und bei einer Drehbewegung von Verstelltrommel gegenüber Verspannbolzen von einer Längsnut zur nächsten Längsnut federnd einrasten. Hierdurch wird ein Minimalverstellweg definiert, da bei einem Verdrehen der Verstelltrommel nur eine rastende Verstellbewegung um den Winkelabstand zweier Längsnuten möglich ist. Dieser Verstellweg kann beispielsweise eine 0,1mm-Verstellung der Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone definieren, und somit einen minimalen Verstellweg der Anschlaghülse vorgeben. Der Minimalverstellweg wird durch die Verstellgewindeneigung und Anzahl der Längsnuten um den Verspannbolzen definiert. Hierdurch wird ermöglicht, dass durch ein hörbares rastendendes Verstellen der Verstelltrommel eine exakte Senkungstiefe eingestellt werden kann. Die Anzahl der Längsnuten bzw. deren Winkelabstand zueinander definiert zusammen mit der Verstellgewindegangneigung ein Senkungstiefenraster, um eine definierte Senkungstiefe einzustellen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Bohrfutteraufnahmeende des Bohrschafts als Schnellspannschaft ausgeformt sein. Ein Senkungsarbeitsgang mit dem Gegensenkwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass für die Herstellung einer Senkvertiefung zunächst der Bohrschaft von der Senkungsseite durch eine Durchgangsbohrung gesteckt werden muss, wobei auf der Gegenseite der zu senkenden Werkstückoberfläche ein Bohrfutter einer Bohrmaschine bzw. eines Drehwerkzeugs den Bohrschaft aufnehmen muss und im Laufe einer drehenden Bewegung das Gegensenkwerkzeug in Richtung des Bohrwerkzeugs gezogen werden muss, um die Versenkung herzustellen. Wird vorteilhafterweise das Bohrfutteraufnahmeende des Bohrschafts als Schnellspannschaft ausgebildet, so kann ein schnelle Aufnahme bzw. Auslösen des Bohrschafts aus dem Bohrfutter des Drehwerkzeugs erreicht werden, so dass die Arbeitsgeschwindigkeit deutlich erhöht werden kann.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Fräskrone und/oder der Bohrschaft und/oder der Verspannbolzen Mittel zur drehfesten Fixierung der Fräskrone gegenüber dem Bohrschaft aufweisen. Die Fräskrone ist vorteilhafterweise gegenüber dem Bohrschaft drehfest fixiert, um ein Verkanten und Durchrutschen der Fräskrone gegenüber dem Bohrschaft zu verhindern und eine gleichmäßige Fräsbewegung zu ermöglichen. Hierzu bietet es sich an, formschlüssig eingreifende Mittel, insbesondere einer Aufnahmenut am Bohrschaft, an der Fräskrone und/oder am Verspannbolzen vorzusehen, so dass die Fräskrone axial drehfest mit Bohrschaft und/oder Verspannbolzen verbunden ist. Hierdurch wird zum einen der Verschleiß des Werkzeugs vermindert, zum anderen die Qualität der Senkbohrungen verbessert.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Fräskrone an seinem Außenumfang eine Distanzlehre zur definierten Einstellung der Relativposition von Anschlaghülse zur Fräskrone aufweist. Hierbei kann am Außenumfang der Fräskrone, die ringförmig ausgebildet ist und ein, insbesondere mehrere, Schneidflächen aufweist, eine Skalierung, d.h. eine Distanzlehre aufgebracht sein, mit der eine Relativposition der Anschlaghülse zum Fräskronenkopf eingestellt werden kann, so dass eine Relativposition der Senkungstiefe ablesbar ist. Durch die Distanzlehre, die beispielsweise im 0,1mm-, insbesondere im 0,5mm-Bereich skaliert sein kann, wird ermöglicht, exakte und reproduzierbare Senkungstiefen zu erreichen, um insbesondere konturhomogene Oberflächen mit eingearbeiteten Nieten oder Schraubköpfen bei variierenden Senkungstiefen herstellen zu können.
-
Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
-
ZEICHNUNGEN
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen:
-
1 schematisch eine illustrierende Darstellung der Senkungskontur von verschiedenen Senkvertiefungen in zur Durchgangsbohrung eines Bauteils geneigten Oberflächen;
-
2 in einer Schemaskizze ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gegensenkwerkzeugs;
-
3 in einer Längsschnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gegensenkwerkzeugs;
-
4 in einer Explosionsdarstellung perspektivisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gegensenkwerkzeugs.
-
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
-
Die 1 zeigt in einer Schemazeichnung einer Durchgangsbohrung 80 zwischen einer abgewinkelten Oberfläche 12 und einer Gegenseite 62 eines Bauteils 90. In einer Schnittdarstellung sind unterschiedliche Senkungslochtiefen 70a, 70b und 70 von Senklöcher 60a, 60b und 60c dargestellt. In einer Draufsicht ist die Außenkontur der Senklöcher 60a bis 60c dargestellt. Aufgrund der Neigung der geneigten Oberfläche 12 gegenüber der Gegenoberfläche 62 des Bauteils 90, so dass die Oberfläche 12 einen Neigungswinkel ungleich 90° gegenüber der Achse der Durchgangsbohrung 80 aufweist, ergeben sich je nach Senkungstiefe 70a bis 70c die rechts dargestellten Konturen eines Senkungslochs 60a bis 60c. In den ersten Senkungslochtiefen 60a ergibt sich ein nicht kreisförmiges, sondern in Richtung des Oberflächengefälles der Oberfläche 12 verzerrtes Senkungsloch, da die Senkung nur in einem Teilbereich der Durchgangsbohrung 80 Material abgenommen hat. Bei einer erhöhten Senkungstiefe 70b wird das Senkungsloch 60b zunehmend runder, während erst bei einer ausreichenden Minimalsenkungstiefe 70c ein kreisrundes Senkungsloch 60c entsteht, in dem eine rund ausgeformte Niete bzw. Schraubkopf aufgenommen werden kann und ein konturloser Verlauf der schrägen Oberfläche 12 erreicht werden kann. Somit ergibt sich die Aufgabe, ein Senkungswerkzeug 10 vorzuschlagen, das eine ausreichende Senkungstiefe 70c auch bei geneigten oder gewölbten Oberflächen 12 gewährleistet, und dessen Senkungstiefe 70 individuell einstellbar ist.
-
2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel 10 eines Gegensenkwerkzeugs nach der Erfindung. Das Gegensenkwerkzeug 10 ermöglicht das definierte Senken von nicht 90° abgewinkelten Oberflächen 12 zu einer Durchgangsbohrung 80 zur Herstellung eines kreisrunden Senkungslochs 60. Hierzu umfasst das Gegensenkwerkzeug 10 einen Bohrschaft 14, der ein Bohrfutteraufnahmeende 50 aufweist, das durch eine Durchgangsbohrung 80 hindurchgesteckt in ein Bohrfutter eines Drehwerkzeugs, insbesondere eines handgeführten Schraubers oder Bohrmaschine aufgenommen werden kann. Am Fräskronenende 52 des Bohrschafts 14 ist eine Verspanneinrichtung 22 angeordnet. Die Verspanneinrichtung 22 umfasst eine Fräskrone 16 mit zumindest einem, insbesondere mehreren Schneidflächen, die von einem Verspannbolzen 24 drehfest mit dem Fräskronenende 52 des Bohrschafts 14 verspannt ist. Das Fräskronenende 52 des Bohrschafts 14 ist radial verjüngt und weist einen Fräskronensitz 66 auf, auf dem die Fräskrone 16 aufsitzt. Der Verspannbolzen 24 weist einen Hülsenabschnitt 64 mit einem Innengewinde auf, der auf einem Außengewinde 38 des Bohrschafts aufgeschraubt ist. Das Außengewinde 38 ist gegenläufig zur Fräsdrehrichtung der Fräskrone 16 geschnitten. Die Verstelltrommel 26 ist auf einem Verstellgewinde 58 des Verspannbolzens 26 aufgeschraubt und lässt sich durch ein Verdrehen gegenüber dem Verspannbolzen 26 in Längsrichtung verdrehen. Die Verstelltrommel 26 lagert mittels eines Wälzlagers 28, das in einem Lagerring 30 gelagert ist, eine Anschlaghülse 20, die frei verdrehbar, aber längsfest mit der Verstelltrommel 26 verbunden ist. Die Anschlaghülse 20 lässt sich zusammen mit der Verstelltrommel 26 auf dem Außengewinde 58 als Verstellgewinde 36 des Verspannbolzens 24 aufschrauben und definiert einen Verstellweg 40, in dem die Anschlaghülse 20 gegenüber der Fräskrone 16 relativ verstellbar ist. Bei Anschlag der axial frei verdrehbaren Anschlaghülse 20 auf der abgewinkelten Oberfläche 12 ist der Anschlag erreicht, und somit die Senkungstiefe 70 des Senklochs 60 definiert. Die Fräskrone 16 dreht sich frei und ein Senkloch 60 mit ausreichender Tiefe 70 ist fertiggestellt. Durch ein Aufschrauben des Verspannbolzens 24 gegenüber dem Bohrschaft 14 lässt sich die Verspanneinrichtung 22 mitsamt Fräskrone 16 vom Bohrschaft 14 abnehmen, so dass beispielsweise ein längerer Bohrschaft 14 oder eine andere Verspanneinrichtung 22 verwendet werden kann.
-
In der 3 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform 10 eines mehrteiligen Gegensenkwerkzeugs dargestellt. Das Gegensenkwerkzeug 10 umfasst einen Bohrschaft 14, der an seinem Bohrfutteraufnahmeende 50 einen Schnellspannschaft 54 aufweist. Der Schnellspannschaft 54 kann beispielsweise ein SDS-Schaft sein, der durch eine einfache Schnappbewegung in ein Bohrfutter eines Drehwerkzeugs, insbesondere einer handgehaltene Bohrmaschine, eingerastet werden kann. Zum Senken wird der Bohrschaft 14 durch eine Durchgangsbohrung 80 gesteckt und in einem Bohrfutter eines Drehwerkzeugs eingesetzt. Am Fräskronenaufnahmebereich 56 des Bohrschafts ist eine Fräskrone 16, die ringförmig ausgeformt ist, und die vier Schneidflächen 18 aufweist, drehfest aufgesetzt. Die Fräskrone 16 ist mittels eines Verspannbolzens 24, der einen Gewindedorn 32 aufweist, in ein Innengewinde 34 des Fräskronenendes 52 des Bohrschafts 14 eingeschraubt. Der Gewindegang des Gewindedorns 32 ist gegenläufig zur Fräsdrehrichtung der Fräskrone 16 geschnitten, so dass beim Fräsvorgang ein unbeabsichtigtes Lösen des Verspannbolzens 24 verhindert wird. Eine Anschlaghülse 20 ist mittels eines Lagerrings 30, der ein Wälzlager 28 umfasst, gegenüber einer Verstelltrommel 26 frei drehbar, aber längsfest verbunden. Die Verstelltrommel 26 weist eine Durchgangsöffnung auf, in der ein Verspannbolzen 24 lagert. Der Verspannbolzen 24 weist ein Außengewinde 58 als Verstellgewinde 36 auf, auf das die Verstelltrommel 26 aufgeschraubt ist, und das einen Verstellweg 40 definiert. Durch Verdrehen der Verstelltrommel 26 um den Verspannbolzen 24 wird eine relative Längsverstellung der Anschlaghülse 20 gegenüber der Fräskrone 16 erreicht. Der Verspannbolzen 24 weist eine Vielzahl von Längsnuten 42 auf, in der Rastkugeln 44, die durch Rastfedern 46 in radial ausgerichteten Bohrungen der Verstelltrommel 26 gelagert sind, eingreifen. Durch eine somit erreichbare rastende Winkelverstellung ist ein Minimaldrehweg der Verstelltrommel 26 gegenüber dem Sicherungsbolzen 24 definiert, wobei eine Rastkugel 42 von einer Längsnut 42 zu einer benachbarten Längsnut 42 rastet. Die Rastdrehung definiert einen minimalen Verstellweg der Anschlaghülse 20 gegenüber der Fräskrone 16. Ein Werker kann durch das Rastgeräusch hörbar die Senkungstiefe verstellen. Hierdurch lässt sich eine hochgenaue Einstellung der Senkungstiefe des Gegensenkwerkzeugs 10 einstellen.
-
Schließlich zeigt 4 in einer Explosionsdarstellung der in 2 dargestellte Ausführungsform 10 eines Gegensenkwerkzeugs. Das Gegensenkwerkzeug 10 umfasst einen Bohrschaft 14 mit einem Bohrfutteraufnahmeende 50, das als Schnellspanneinrichtung oder als Schnellspannschaft 54 ausgebildet ist. Am Fräskronenende 52 weist der Bohrschaft 14 einen radial verjüngten Aufnahmebereich 56 zur Aufnahme eines Fräskronenrings 16 auf einem Fräskronensitz 66 auf. Die Fräskrone 16 umfasst eine Aufnahmebohrung für den verjüngten Aufnahmebereich 56 des Bohrschafts auf und trägt 4 Schneidflächen 18. Die Aufnahmebohrung der Fräskrone 16 kann derart ausgestaltet sein, dass sie eine formschlüssig drehfeste Aufnahme der Fräskrone 16 auf dem Bohrschaft 14 bewirkt. Das Fräskronenende 52 des Bohrschafts 14 trägt ein Außengewinde 38, auf das ein Verspannbolzen 24 aufgeschraubt werden kann. Der Bolzen 24 weist einen Hülsenendabschnitt 64 mit Innengewinde auf, das auf das Außengewinde 38 des Bohrschafts 14 aufschraubbar ist und die Fräskrone 16 mit dem Bohrschaft 14 drehfest verspannt. Eine Anschlaghülse 20 ist mittels eines Lagerrings 30, der ein Wälzlager 28 trägt, mit einer Verstelltrommel 26 axial frei drehbar, aber längsfest verbunden. Die Verstelltrommel 26 weist ein Innengewinde auf, das auf ein Außengewinde 58 des Verspannbolzens 24 aufschraubbar ist und das die Funktion des Verstellgewindes 36 übernimmt. Durch ein Verdrehen der Verstelltrommel 26 entlang des Verstellgewindes 36 des Verspannbolzens 24 wird der relative Abstand zwischen Anschlaghülse 20 und Fräskrone 16 eingestellt. Um ein definiertes Einstellen zu ermöglichen weist die Verstelltrommel 20 radial nach innen gerichtete Rastlagerbohrungen auf, die mittels Verschlussschrauben 48, Rastfedern 46 und Rastkugeln 44 in Längsnuten 42 des Verspannbolzens 24 eingreifen, und sich rastend verdrehen lassen. Durch eine gerastete Verstelldrehung kann eine minimale Verstellwegänderung, beispielsweise 0,1 mm Verstellweg zwischen Anschlaghülse 20 und Fräskrone 16 hörbar eingestellt werden, so dass eine hochgenaue Einstellung der Senkungstiefe des Gegensenkwerkzeugs ermöglicht ist. Durch ein Abschrauben der Verspannbolzens 24 vom Bohrschaft 14 ist die Verspanneinrichtung 22 mit Fräskrone 16 und Anschlaghülse 20 vom Bohrschaft 14 lösbar.
-
Im vorgeschlagenen Gegensenkwerkzeug lässt sich bevorzugt der Verstellweg um einen Minimalverstellweg von 0,1 mm pro Raststellung verstellen, wobei bei beliebig gekrümmten Oberflächen gegenüber der Durchgangsbohrung ein Absenken des gesamten 360°-Bereiches erreicht werden kann, und somit eine kreisrund gesenkte Vertiefungen um eine Durchgangsbohrung mit vorgegebener Senkungstiefe hergestellt werden kann. Um eine Absenkvertiefung herzustellen, wird zunächst die Anschlaghülse gegenüber der Fräskrone derart verstellt, bis ein kreisrundes Absenken ermöglicht wird, wobei dies beispielsweise im Laufe des Senkvorgangs von einer Bauteilunterseite aus, auf der ein Werker eine Bohrmaschine führt, durch einen Spiegel auf der Frässeite beobachtet werden kann. Sofern noch keine 360°-Abfräsung erfolgt, kann ein Verstellen der Verstelltrommel erfolgen, so dass ein längerer Fräsweg eingestellt wird und eine vollständige Absenkung des Absenklochs entlang des Außenumfangs der Durchgangsbohrung erreicht werden kann.
