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Die Erfindung betrifft einen Ziehsenker zum Erstellen einer Sacklochbohrung.
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Ziehsenker sind im Stand der Technik dafür bekannt, um präzise Sacklöcher erstellen zu können. Insbesondere eignen sich Ziehsenker für die Erstellung von Sacklöchern, deren Achse nicht senkrecht zur Oberfläche eines Bauteils, in der das Sackloch erstellt werden soll, ausgerichtet ist. Für die Erstellung eines solchen Sacklochs wird zunächst eine Führungsbohrung als Durchgangsbohrung entlang der gewünschten Achse des Sacklochs geschaffen, durch die anschließend ein Zugschaft geführt wird, an dessen einen Ende eine Reibahle zur eigentlichen Erstellung des Sacklochs befestigt wird. Durch Rotieren und Ziehen am Zugschaft an der von dem zu schaffenden Sackloch gegenüberliegenden Seite des Bauteils kann das gewünschte Sackloch erstellt werden. Während aufgrund der Verwendung eine Reibahle eine hohe Präzision hinsichtlich des Sacklochdurchmessers geschaffen werden kann, kann eine gewünschte Sacklochtiefe grundsätzlich nicht präzise eingehalten werden.
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Insbesondere bei Modifikationen und Reparaturen von bereits bestehenden Bauteilen, bspw. an Türen von Verkehrsflugzeugen, kann es erforderlich sein, Sacklöcher an schwer zugänglichen Stellen zu schaffen. Kommt es bei entsprechenden Sacklöchern auf eine hohe Tiefenpräzision an, bspw. um das Sackloch nur in einer obersten Materialschicht zu erstellen, ohne darunterliegende Schichten zu schwächen, ist es derzeit erforderlich, das fragliche Bauteil soweit zu zerlegen, dass die Stelle für das zu erstellende Sackloch frei von vorne zugänglich ist. Je nach Bauteil ist dieses Freilegen sehr aufwendig und somit kostenintensiv.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Werkzeug zu schaffen, mit dem Sacklöcher an schwer zugänglichen Stellen mit einer ausreichenden Tiefenpräzision erstellt werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Ziehsenker gemäß dem Hauptanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach betrifft die Erfindung einen Ziehsenker zum Erstellen einer Sacklochbohrung umfassend eine Reibahle mit einem an der Seite der Schneiden der Reibahle lösbar verbundenen Zugschaft, wobei die Reibahle einen einstellbaren Tiefenbegrenzer aufweist, der die Reibahle derart ringförmig umgibt, dass die Seite der Reibahle mit Schneiden um die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs hervorsteht.
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Die Erfindung hat erkannt, dass in Fällen, in denen Sacklöcher an schwer zugänglichen Stellen von Bauteilen erstellt werden müssen, der Einsatz von Ziehsenkern grundsätzlich denkbar ist. Dies gilt insbesondere, wenn die dafür erforderliche Führungsbohrung bereits aus anderen Gründen vorhanden ist, häufig aber auch selbst dann, wenn die entsprechende Durchgangsbohrung noch geschaffen werden muss. Aufgrund des im Vergleich zum zu erstellenden Sackloch deutlich geringeren Durchmessers der Führungsbohrung ist die damit verbundene strukturelle Schwächung des Bauteils nur gering und akzeptabel. Ist eine Durchgangsbohrung vorhanden oder geschaffen, muss die Stelle für das zu bohrende Sackloch nur soweit zugänglich sein, um dort die Reibahle mit dem durch das Durchgangsloch geführten Zugschaft verbinden zu können.
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Da entsprechende Sacklöcher in der Regel jedoch mit einer gewissen Präzision hinsichtlich ihrer Tiefe erstellt werden müssen, lassen sich aus dem Stand der Technik bekannte Ziehsenker für das Erstellen entsprechender Sacklöcher grundsätzlich nicht verwenden. Die Erfindung hat jedoch erkannt, dass durch den erfindungsgemäß vorgesehenen einstellbaren Tiefenbegrenzer die Nachteile von aus dem Stand der Technik bekannten Ziehsenker derart reduziert werden können, dass sich damit auch Sackbohrungen mit ausreichender Präzision hinsichtlich der Tiefe des Sacklochs erstellen lassen. Der Tiefenbegrenzer liegt dabei ringförmig um die Reibahle, sodass deren Schneiden nur um die gewünschte Sacklochtiefe über dem Tiefenbegrenzer hervorstehen. Wird ein Sackloch mit dem erfindungsgemäßen Ziehsenker erstellt, kommt bei Erreichen der eingestellten Tiefe der Tiefenbegrenzer mit dem Bauteil in dem das Sackloch umgegebenden Bereich in Kontakt und begrenzt somit die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs.
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Die Reibahle oder ein gesondertes Befestigungselement zum drehfesten Verbinden von Reibahle und Zugschaft kann in einer ersten Ausführungsvariante in einem von den Schneiden entfernten Bereich ein Außengewinde aufweisen, wobei der Tiefenbegrenzer als Hülse mit dazu passendem Innengewinde ausgebildet ist. Die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs kann dann durch Drehen des Tiefenbegrenzers gegenüber der Reibahle eingestellt werden.
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Um den Tiefenbegrenzer gegenüber der Reibahle oder dem Befestigungselement in einer hinsichtlich der Tiefe des zu erstellenden Sacklochs gewünschten Position festzusetzen, kann eine Kontermutter vorgesehen sein. Die Kontermutter greift dabei vorzugsweise in dasselbe Außengewinde wie der Tiefenbegrenzer ein und wird zum Festsetzen des Tiefenbegrenzers gegen diesen verdreht.
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Ist die Reibahle mithilfe eines Befestigungselementes mit dem Zugschaft verbindbar, ist bevorzugt, wenn das Befestigungselement eine Konusaufnahme zur Aufnahme eines Kegelschafts der Reibahle und ein koaxial mit der Konusaufnahme angeordnetes Verriegelungsteil zum wahlweisen Zusammenwirken mit einem entsprechenden Verriegelungsteil des Zugschaftes aufweist. Bei einem entsprechenden Befestigungselement muss die Reibahle lediglich einen Kegelschaft an der von den Schneiden abgewandten Seite sowie eine Öffnung zur Durchführung des Zugschaftes aufweisen, während die eigentliche Verriegelung mit dem Zugschaft und der Tiefenbegrenzer am Befestigungselement angeordnet ist. Die regelmäßig aus hochfesten Materialen gefertigte Reibahle kann aufgrund der vereinfachten Formgebung kostengünstig hergestellt werden. Das Befestigungselement kann aus nicht-hochfestem Material hergestellt sein, was ebenfalls eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Auch können beliebige unterschiedliche Reibahlen wahlweise zum Einsatz kommen, ohne dass jeweils ein separates Befestigungselement erforderlich wäre.
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Alternativ zur Ausgestaltung des Ziehsenkers mit einem über ein Gewinde verstellbares Verriegelungselement ist es in einer zweiten Ausführungsvariante auch möglich, dass die Reibahle eine von der Seite mit den Schneiden entfernte, sich radial nach Außen erstreckende Anschlagfläche aufweist und der Tiefenbegrenzer einen oder mehrere ringförmige Distanzhalter umfasst, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Anschlagfläche und größer als der Außendurchmesser der Reibahle im Bereich der Schneiden ist. Ein Distanzhalter lässt sich dann über die Schneiden auf die Reibahle bis zur Anschlagfläche aufschieben, um so die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs zu begrenzen. Insbesondere ist möglich, dass mehrere Distanzhalter mit jeweils identischer Dicke zum wahlweisen Aufschieben auf die Reibahle vorgesehen sind. Durch geeignete Wahl des Distanzhalters oder der Anzahl der Distanzhalter lässt sich die gewünschte Tiefe des zu erstellenden Sacklochs einstellen.
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Es ist bevorzugt, wenn der Tiefenbegrenzer an dem die Schneiden der Reibahle umgebenden Ende oder der dort angeordnete Distanzhalter eine zum Gleiten geeignete Beschichtung vorzugsweise aus Polytetrafluorethylen, aufweist oder aus einem zum Gleiten geeigneten Material, vorzugsweise aus Polytetrafluorethylen, ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung an dem Ende des Tiefenbegrenzers, der mit dem Bauteil bei Erreichen der gewünschten Sacklochtiefe in Kontakt kommt, können Beschädigungen an der Bauteiloberfläche vermieden werden.
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Die Erfindung wird nun anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
- 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers;
- 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers; und
- 3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers 1 zum Erstellen eines Sacklochs in dem Bauteil 90, wobei das Sackloch im dargestellten Beispiel ausschließlich in die äußerste Materialschicht 91 des Bauteils 90 eingebracht werden soll.
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Der Ziehsenker 1 umfasst eine grundsätzlich zylindrische Reibahle 2 mit Schneiden 3 an dem einen Ende. An der Seite mit den Schneiden 3 ist ein Zugschaft 4 in die Reibahle 2 eingeführt und dort im Innern mit einer Verriegelung 5 umfassend an dem Zugschaft 4 angeordnete Rastelemente als ein Verriegelungsteil 6 und in der Reibahle 2 angeordnete Vertiefungen als anderer Verriegelungsteil 7 lösbar befestigt. Der Zugschaft 4 ist durch eine Durchgangsbohrung 92 im Bauteil geführt. Durch Rotation und gleichzeitiges Ziehen am Zugschaft 4 in die durch den Pfeil 93 angedeutete Richtung tragen die Schneiden 3 der Reibahle 2 Material von der äußeren Materialschicht 91 des Bauteils 90 ab, um so ein Sackloch zu schaffen. Insoweit entspricht der Ziehsenker 1 aus 1 in Aufbau und Funktion einem aus dem Stand der Technik bekannten Ziehsenker 1.
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Um die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs so begrenzen zu können, dass es tatsächlich nur in der äußersten Materialschicht 91 des Bauteils 90 erstellt wird, ist ein einstellbarer Tiefenbegrenzer 10 vorgesehen. Der Tiefenbegrenzer 10 umfasst eine ringförmige Hülse 11 aus Polytetrafluorethylen, welche die Reibahle 2 ringförmig umgibt, und die am von den Schneiden 3 entfernten Ende fest mit einem metallischen Befestigungsring 12 mit Innengewinde verbunden ist.
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Das Innengewinde des Befestigungsrings 12 greift in ein in einem von den Schneiden 3 entfernten Bereich vorgesehenes Außengewinde 8 der Reibahle 2 ein. Das Außengewinde 8 kann dabei unmittelbar in der Reibahle 2 selbst vorgesehen sein, oder aber die Reibahle 2 ist - wie dargestellt - unlösbar in einem Buchsenelement 2' befestigt, an dem dann das Außengewinde 8 angeordnet ist.
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Durch Drehen des Tiefenbegrenzers 10 gegenüber der Reibahle 2 lässt sich der Tiefenbegrenzer 10 gegenüber der Reibahle 2 in Längsachse verschieben, wodurch sich die Länge, um die die Reibahle 2 aus der Hülse 11 des Tiefenbegrenzers 10 hervorsteht und die letztendlich die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs bestimmt, präzise einstellen lässt.
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Um die eingestellte Position des Tiefenbegrenzers 10 gegenüber der Reibahle 2 zu sichern, ist eine Kontermutter 20 vorgesehen, die mit dem Tiefenbegrenzer 10 verspannt werden kann.
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Bei Erstellung des Sacklochs kommt bei Erreichen der voreingestellten Sacklochtiefe der Tiefenbegrenzer 10 in Kontakt mit der äußeren Materialschicht 91 des Bauteils 90 und verhindert, dass die Reibahle 2 weiter als gewünscht in das Bauteil 90 und insbesondere bis in die weiteren Materialschichten eindringt. Da der Tiefenbegrenzer 10 an der Kontaktfläche mit dem Bauteil 90 aus Polytetrafluorethylen ist, wird die Oberfläche des Bauteils 90 nicht durch den Tiefenbegrenzer nicht beschädigt.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers 1 dargestellt, der in weiten Teilen des Aufbaus und der Funktionsweise dem Ziehsenker aus 1 entspricht. Es wird daher auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen und im Folgenden lediglich auf die Unterschiede der beiden Ausführungsformen eingegangen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist die Reibahle 2 an der von den Schneiden 3 entfernten Seite einen Kegelschaft auf, der in eine Konusaufnahme 9' eines Befestigungselementes 9 eingreift. Weiterhin ist der Zugschaft 4 durch die Reibahle 2 bis in das Befestigungselement 9 geführt, wo sich auch die Verriegelung 5 befindet. Durch Zusammenwirken von Kegelschaft und Konusaufnahme 9' wird eine zum Erstellen eines Sacklochs ausreichend drehfeste Verbindung geschaffen, die gleichzeitig einen schnellen und werkzeugfreien Austausch der Reibahle 2 ermöglich, in dem diese einfach nur aus der Konusaufnahme 9' herausgezogen wird.
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Das Außengewinde 8 ist an dem Befestigungselement 9 angeordnet und wirkt auf die in Zusammenhang mit 1 beschriebene Weise mit dem baugleich ausgeführten Tiefenbegrenzer 10 und der Kontermutter 20 zusammen.
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In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ziehsenkers 1 umfassend eine Reibahle 2 mit Schneiden 3 und einen Zugschaft 4, die auf bekannte Weise über eine Verriegelung 5 miteinander verbindbar sind und so dem Erstellen von Sacklöchern dienen.
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An der Reibahle 2 ist entfernt von der Seite mit den Schneiden 3 eine sich radial nach Außen erstreckende Anschlagfläche 2" vorgesehen. Der Tiefenbegrenzer 10 umfasst dabei mehrere ringförmige Distanzhalter 13, 13', deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Anschlagfläche 2" und größer als der Außendurchmesser der Reibahle 2 im Bereich der Schneiden 3 ist. Die Distanzhalter 13, 13' können also auf die Reibahle 2 im Bereich der Schneiden 3 aufgeschoben werden, bis die an der Anschlagfläche 2" anliegen.
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Die Distanzhalter 13, 13' weisen alle die gleiche Dicke auf, sodass die Länge, um die die Reibahle 2 über den Tiefenbegrenzer 10 hervorsteht, und die letztendlich die Tiefe des zu erstellenden Sacklochs bestimmt, durch geeignete Wahl der Anzahl an Distanzhaltern 13, 13' eingestellt werden kann. Die Distanzhalter 13, 13' können grundsätzlich aus Metall gefertigt sein, wobei jedoch bevorzugt zumindest der bei der Verwendung des Ziehsenkers 1 mit dem Bauteil 90 in Kontakt kommende Distanzhalter 13' aus Polytetrafluorethylen ist. Dadurch können Beschädigungen der Oberfläche des Bauteils 90 durch Kontakt mit dem Tiefenbegrenzer 10 vermieden werden.
