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Die Erfindung betrifft einen stiftförmigen, rotationssymmetrischen Kugelkopfentgrater zum Einspannen in einen Handgriff oder in eine Werkzeugmaschine. Der stiftförmige, insgesamt langgestreckte Kugelkopfentgrater weist ein erstes Ende und ein zweites Enden auf, die auf einer Drehachse des Kugelkopfentgraters liegen. Der Kugelkopfentgrater verfügt über einen dem ersten Ende zugewandten zylindrischen Schaft - zum Einspannen in eine Werkzeugmaschine oder in einen Handgriff - und über einen dem zweiten Ende zugewandten Entgraterkopf. Der Entgraterkopf ist mit dem Schaft vorzugsweise einstückig, also fest und untrennbar verbunden. Alternativ kann er separat ausgebildet und anschließend auf dem Schaft befestigt werden. Der Entgraterkopf bildet bei Rotation um die Drehachse eine kugelförmige Rotationsform aus. Dazu weist er kreisbogenförmige Schneiden auf, deren gekrümmter Verlauf die Rotationsform bestimmt und die in einer Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende des Kugelkopfentgraters hin parallel zur Drehachse verlaufen. Der Entgraterkopf des Kugelkopfentgraters kann drei, vier oder fünf Schneiden umfassen.
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Die
US 5 077 897 A zeigt ein Schaber-Werkzeug, das auch zum Entgraten benutzt werden kann. Es umfasst drei Klingen, die gleichmäßig um einen Umfang des Werkzeugs verteilt angeordnet sind.
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Die
CN 205 551 499 U betrifft ein kugelförmiges Entgraterwerkzeug mit vier Klingen, die radial von einer Drehachse des Werkzeugs abstehen und Spannuten zwischen den Klingen umfassen.
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Die
US 3 309 772 zeigt und beschreibt einen Dentalbohrer mit einem Schaft und einem Kopf mit einer Spitze, wobei in den Kopf eine Vielzahl von achsparallelen Nuten eingeschnitten ist, die sich bis zur Spitze erstrecken und wobei die Nuten den Kopf in eine Vielzahl von Klingen unterteilen. Gemäß
1 kann der Kopf kugelförmig ausgebildet sein. Der Bohrer kann für Schneid- und Schleifvorgänge verwendet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach herzustellendes und bequem handzuhabendes Werkzeug zum Entgraten anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim Entgraten werden Grate entfernt. Ein Grat ist ein metallischer Materialüberhang außerhalb der ideal-geometrischen Form einer Außenkante eines metallischen Werkstücks, der nach der mechanischen Bearbeitung oder einem Formgebungsprozess zurückbleibt (vgl. DIN ISO 13715). Grate können einerseits das einwandfreie Funktionieren des Maschinenelements innerhalb des Endproduktes durch schlechten Gewindedurchlauf, Passungenauigkeiten etc. beeinträchtigen, anderseits Verletzungsgefahren wie Schnittwunden verursachen.
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Grate entstehen bei mechanischer Bearbeitung durch eine Materialverdrängung, beispielsweise bei Fräs- oder Drehteilen. Auch der erfindungsgemäße Entgrater kann zum Entfernen eines Grats zwar grundsätzlich wie ein Fräswerkzeug unter Rotation um seine Rotationsachse eingesetzt werden. Seine Hauptanwendungsweise besteht jedoch im Schaben. Schaben ist ein manuell oder maschinell ausgeführtes Fertigungsverfahren. Es zählt in der Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 zum Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide. In der VDI-Richtlinie 3220 ist es definiert als „Spanen mit vorzugsweise einschneidigem, nicht ständig im Eingriff stehendem, in einer Hauptrichtung bewegtem Werkzeug zur Verbesserung von Form, Maß, Lage und Oberfläche vorgearbeiteter Werkstücke“ (vgl. WIKIPEDIA® zum Stichwort „Schaben (Verfahren)“). Das Werkzeug wird beim Schaben im Gegensatz zum Fräsen also ohne vielfache Rotation um seine Achse geführt, sondern mit einer - abgesehen von der Arbeitsbewegung in Hauptrichtung - gegenüber dem Werkstück stehenden Schneide. Beim Schaben passiert aber nicht nur ein Abtrag von Material, sondern auch ein Verdichten der Oberfläche.
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Die Kugelform des Entgraterkopfs ermöglicht dem erfindungsgemäßen Kugelkopfentgrater ein breites Anwendungsfeld an nahezu beliebig geformten Werkstückkanten. Seine kompakte Ausgestaltung bietet eine gute Zugänglichkeit und Einsatzmöglichkeit auch an schwer zugänglichen Stellen. Denn die Kugelform ermöglicht auch bei unterschiedlichen Bearbeitungswinkeln den gleichen Arbeitserfolg am Bearbeitungsort. Die gekrümmten Schneiden kommen beim Entgraten nämlich nur punktuell mit dem Werkstück in Kontakt. Sie bieten daher in ihrem gekrümmten Verlauf viele mögliche Kontaktorte mit dem Werkstück, so dass die zu bearbeitende Werkstückkante bzw. der Grat weitgehend senkrecht auf die Schneidkante stehen und damit besonders zuverlässig bearbeitet werden kann.
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Damit lassen sich insbesondere auch Bohrungen und Rohreinmündungen bequem entgraten. Dazu kann das Werkzeug mit seiner Drehachse weitgehend orthogonal zur Bohrungs- oder Einmündungsachse positioniert werden. die Kugelform des Entgraterkopfs erlaubt aber auch einen stumpfen Winkel, insbesondere bei beengten Platzverhältnissen sogar einen spitzen Winkel. In dieser Stellung kann das Werkzeug um die Bohrungs- oder Einmündungsachse auf der zu entgratenden Kreislinie der Einmündung rotieren.
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Ein Fall des Schabens laut obiger VDI-Definition ist auch das Entgraten der obigen Bohrung oder Einmündung, wenn das Werkzeug in der oben beschriebenen Position oder in einer zur Bohrungs- oder Einmündungsachse koaxialen Position um seine Drehachse gedreht wird. Dafür muss aber der Durchmesser des Entgraterkopfs größer sein als der Durchmesser der Bohrung oder Rohreinmündung. In der obigen orthogonalen Position kann dann ein grundsätzlich kreisringförmig verlaufender Grat mit einer ersten Drehung des erfindungsgemäßen Werkzeugs auf einer ersten Hälfte des Kreisrings entfernt werden. Der kugelförmige Entgraterkopf liegt dabei wegen seines größeren Durchmessers etwa im Bereich des Durchmessers zunächst mit zwei einander gegenüberliegenden Kontaktpunkten am Werkstück an. Beim ersten Drehen des Werkzeugs in eine erste Drehrichtung wandern die beiden Kontaktpunkte entlang der Kreislinie aufeinander zu, bis sie sich nach etwa einem Viertelkreis treffen. Dann ist die erste Kreisringhälfte entgratet. Jetzt wird das Werkzeug am ursprünglichen Ausgangspunkt erneut angelegt und beim zweiten Drehen in der zum ersten Drehen entgegengesetzten Richtung bewegt, um die andere Kreisringhälfte zu entgraten. bei geeigneten Durchmesserverhältnissen der zu entgratenden Bohrung einerseits und des Entgraterkopfs andererseits kann die Bearbeitung auch mit einer einzigen Drehung erfolgen.
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Auch in der zur Bohrungs- oder Einmündungsachse koaxialen Position des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters kann er durch Drehen um seine Achse entgraten. Er wirkt dann vergleichbar einem Kegelsenker.
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In beiden obigen Fällen wird der erfindungsgemäße Kugelkopfentgrater zwar um seine Rotationsachse gedreht, aber nicht zwingend mehrmals und regelmäßig nicht einmal um 360° je Bearbeitungsgang. Auch hier wird die Schneide gegenüber dem Werkstück stehend bewegt, wenn auch mit einer kreisförmigen Hauptrichtung der Arbeitsbewegung. Auch eine Schwenkbewegung des Kugelkopfentgraters um eine drehachsparallele, aber exzentrische Achse fällt also unter eine schabende Anwendung. Alle beschriebenen Bewegungen können händisch oder maschinell ausgeführt werden.
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Die Kugelform des erfindungsgemäßen Entgraterkopfs lässt sich verhältnismäßig einfach herstellen, was den erfindungsgemäßen Kugelkopfentgrater kostengünstig macht.
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Die in Richtung der Drehachse verlaufenden Schneiden erleichtern insbesondere beim händischen Einsatz eine gezielte und zuverlässige Führung des Werkzeugs, indem es weniger zum Verlaufen neigt als bei einem Schneidenverlauf mit einem Winkel zur Drehachse.
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Werkzeugmaschinen bieten regelmäßig nur eine oder eine bevorzugte Drehrichtung von einzuspannenden Werkzeugen. Darauf sind die Werkzeuge auszurichten. Oder die Werkzeugmaschinen sind auf die einzige Arbeitsrichtung eines einzuspannenden Werkzeugs einzustellen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters können die Schneiden linksschneidend und zugleich rechtsschneidend ausgebildet sein, können also beidseitig wirken. Das erfindungsgemäße Entgraterwerkzeug weist dadurch nicht nur eine einzige Bearbeitungsrichtung auf, sondern ist sowohl linksdrehend als auch rechtsdrehend einsetzbar. Es kann damit flexibler eingesetzt werden. Gerade zum Beispiel bei schwer zugänglichen Graten kann ein Umsetzen des Werkzeugs entbehrlich werden, wenn stattdessen seine Arbeitsrichtung umgekehrt werden kann. Dadurch lässt sich regelmäßig ein erheblich schnellerer Arbeitsfortschritt erzielen, weil Umrüstzeiten entfallen.
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Die Anzahl der Schneiden eines Entgraterwerkzeugs kann dessen Effizienz, aber auch dessen Herstellungsaufwand bestimmen. Erfindungsgemäß kann der Entgraterkopf des Kugelkopfentgraters drei, vier oder fünf Schneiden umfassen. Weniger Schneiden können bei besonders engen Platzverhältnissen am Einsatzort sinnvoll sein, wenn sich dadurch eine radiale Maximalabmessung des Entrgaterkopfs reduzieren lässt. Dies kann durch die Anordnung nur einer einzigen Schneide gelingen, aber auch mit zwei Schneiden, die einander nicht zwingen radial gegenüberliegen, sondern einen Winkel von weniger als 180° einschließen. Der Entgraterkopf erhält dann eine in der axialen Draufsicht auf das Werkzeug asymmetrische Gestalt. Mehr als fünf Schneiden lassen sich aufgrund des geringen Platzangebots vor allem bei geringen Durchmessern des Werkzeugs kaum mehr wirtschaftlich anbringen. Drei bis fünf Schneiden am Entgraterkopf des Kugelkopfentgraters dagegen bieten ein wirtschaftliches Verhältnis zwischen dem Herstellungsaufwand für die Schneiden einerseits und der Effizienz des Werkzeugeinsatzes andererseits.
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Erfindungsgemäß kann der dreischneidige Entgraterkopf eine Querschnittsform orthogonal zur Rotationsachse entsprechend einem gleichseitigen Dreieck und der vierschneidige Entgraterkopf eine Querschnittsform orthogonal zur Rotationsachse entsprechend einem Quadrat aufweisen. Auch in einer axialen Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Kugelkopfentgrater zeigt das dreischneidige Werkzeug ein regelmäßiges oder gleichseitiges Dreieck und das vierschneidige Werkzeug ein Quadrat, an dessen jeweiligen Ecken die Schneiden liegen. Sowohl der Querschnitt als auch die Draufsicht auf das jeweilige Werkzeug zeigen die robuste und stabile Schneidenausbildung, die dem Werkzeug eine lange Lebensdauer verleiht.
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Gleiches trifft sinngemäß auch auf die Ausbildung weiterer mehrschneidiger Werkzeuge zu. Fünfschneidige Werkzeuge weisen folglich in einer Querschnittsansicht bzw. Draufsicht ein regelmäßiges Fünfeck oder Pentagon auf, sechsschneidige Werkzeuge ein Hexagon usf.
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Die Kugelform des rotierenden Entgraterkopfs des erfindungsgemäßen Entgraters führt im Einsatz an ebenflächigen Werkstücken zur Ausbildung von Kontaktpunkten des Werkzeugs anstelle von linienartigen Werkstückkontakten gängiger Entgraterwerkzeuge, bei einfach gekrümmten Werkstücken bestenfalls zu Kontaktlinien anstelle von Kontaktflächen gängiger Entgraterwerkzeuge usw.. Dies beruht auf der in zwei Raumrichtungen gekrümmten Oberfläche einer Kugel gegenüber einer einfachen Krümmung herkömmlicher zylindrischer Entgraterwerkzeuge. Die Kontaktpunkte beeinflussen eine schlanke Form der abgetragenen Späne und deren mengenmäßig verhältnismäßig geringen Umfang beim Einsatz des Werkzeugs - im Verhältnis zu herkömmlichen, über ihre gesamte Umfangsfläche schneidende Entgraterwerkzeuge. Damit kann der Spanabfuhr bei der Gestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs eine untergeordnete Bedeutung beigemessen werden. Spanabführnuten herkömmlicher Entgraterwerkzeuge können daher entfallen. Der Entfall von Spanabführnuten vereinfacht die Herstellung des erfindungsgemäßen Entgrater- bzw. Entgraterkopfs, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Die erfindungsgemäß gewählte Form des Entgraterkopfs vereint also eine stabile Schneidenausbildung einerseits mit einer kostengünstigen Herstellung andererseits.
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Anstelle von sich radial einschneidenden Spanabführnuten kann der erfindungsgemäße Kugelkopfentgrater nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung also sich zwischen den Schneiden erstreckende Flächen aufweisen. Sie können in einer Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende des Entgraters hin gewölbt und in Umfangsrichtung des Kugelkopfentgraters eben ausgebildet sein. Diese einfache Flächengestaltung erlaubt eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters, was seine kostengünstige Produktion ermöglicht. Sie führt außerdem zu einer geringen Verschmutzungsneigung im Einsatz, was die Handhabung des Werkzeugs vereinfacht. Außerdem lässt sie sich prinzipiell bei drei- und mehrschneidigen Kugelkopfentgratern in weitgehend gleicher Weise umsetzen.
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Ein effizienter Einsatz eines Schneidwerkzeugs kann mit der möglichst behinderungsfreien Zugänglichkeit seiner Schneiden gesteigert werden. Sie aber ist im Bereich eines Übergangs zwischen dem Schaft und dem Entgraterkopf des Kugelkopfentgraters eingeschränkt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann daher zwischen dem Schaftabschnitt des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters und seinem Entgrater- oder Entgraterkopf eine Verjüngung angebracht sein. Als Verjüngung ist eine Reduzierung des Durchmessers eines Werkzeugabschnitts zwischen dem Schaft und dem Entgraterkopf zu verstehen. Die Verjüngung erlaubt eine bessere Zugänglichkeit der Kugeloberfläche des rotierenden Entgraterkopfs in der Nähe des Schafts. Außerdem stellt die Verjüngung mehr Oberfläche des Entgraterkopfs zur Ausbildung von Schneiden zur Verfügung; die Schneiden können also in axialer Richtung länger ausgebildet werden, womit sich die Effizienz des Werkzeugs steigern lässt. Denn die Verjüngung verleiht dem Werkzeug eine bessere Handhabbarkeit, weil das Werkzeug stärker geneigt eingesetzt werden kann, also auch schwieriger zu erreichende Bearbeitungsregionen noch erfasst werden können.
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Die Verjüngung selbst kann beispielsweise zylindrisch und mit einem geringeren Durchmesser als dem des Schafts ausgebildet sein und aufgrund eines Durchmessersprungs mit einer Stufe in den Schaft übergehen. Vorzugsweise kann der Schaft mit mindestens einem sich zum Entgraterkopf hin verjüngenden Konus direkt oder unter Zwischenschalten zumindest eines zusätzlichen zylindrischen Abschnitts in den Entgraterkopf übergehen.
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Der erfindungsgemäße Kugelkopfentgrater lässt sich damit in einen angebohrten Hohlkörper einführen, beispielsweise in ein Rohr, dessen Wandung eine innenseitig zu entgratende Bohrung aufweist. Der Kugelkopfentgrater kann dann von der Innenseite des Rohrs aus an eine Mündungskante der Bohrung angedrückt werden, um einen dortigen Grat zu entfernen oder die dortige Kante mit einer Fase zu versehen.
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Hat die zu entgratende Bohrung einen geringeren Durchmesser als der Entgraterkopf des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters, kann das Entgraten der Mündungskante wegen des kugelförmigen Entgraterkopfs des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters vorteilhaft mit einem einmaligen Ansetzen des Kugelkopfentgraters erfolgen. Denn abhängig von der Neigung der Bohrungsachse gegenüber der Rohrachse bzw. der Rotationsachse des Kugelkopfentgraters führt ein Kontakt seines kugelförmigen Entgraterkopfs mit der Mündungskante zu unterschiedlichen Kontaktstellen: Bei einer gegenüber der Rohrachse rechtwinkligen Bohrungsachse entsteht eine kreisförmige Kontaktlinie auf dem Entgraterkopf, bei einer gegenüber der Rohrachse spitzwinkligen Bohrungsachse entsteht eine elliptische Kontaktlinie auf dem Entgraterkopf. In beiden Fällen aber erfasst der Entgraterkopf die Mündungskante auf ihrer gesamten Erstreckung, also vollständig. Die Mündungskante kann folglich in nur einem einzigen Arbeitsgang vollumfänglich entgratet werden.
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Ein besseres Bearbeitungsergebnis kann ein Schwenken des Kugelkopfentgraters um die Achse der Bohrung liefern, was die Verjüngung des Schafts unmittelbar vor dem Entgraterkopf erleichtern kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Arbeitsrichtung des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters umgekehrt werden, um die Mündungskante auch mit der entgegengesetzten Bearbeitungsrichtung des Kugelkopfentgraters zu bearbeiten.
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Hat die zu entgratende Bohrung einen größeren Durchmesser als der Entgraterkopf des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters, kann das Entgraten der Mündungskante durch die Bohrung selbst hindurch erfolgen. Dazu wird der erfindungsgemäße Kugelkopfentgrater durch die Bohrung, deren Mündungsrand - in einem dann weitgehend beliebigen Hohlkörper - zu entgraten ist, bis über den Mündungsrand hinaus eingeschoben. Der Entgrater braucht nur, weitgehend koaxial mit der Bohrungsachse, bis mindestens zum maximalen Durchmesser seines Entgraterkopfs eingeschoben zu werden. Zum Entgraten des Mündungsrands wird er - jetzt exzentrisch versetzt - zurückgezogen. Zusätzlich oder alternativ kann der Entgrater um die Bohrungsachse pendelnd geschwenkt werden, so dass er mit der Bohrungsachse einen Winkel einschließt. Diese Bewegung kann wiederum die Verjüngung am Schaft des Entgraters zumindest begünstigen. Auch kann dann die Drehrichtung des Entgraters gewechselt werden, um ein zuverlässigeres Arbeitsergebnis zu erhalten. Anschließend kann der Entgrater koaxial mit der Bohrungsachse entnommen werden.
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Beide Arbeitsvorgänge lassen sich ohne Werkzeugwechsel und ohne erheblichen Steuerungs- bzw. Bewegungsaufwand des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters durchführen. Das gewünschte Arbeitsergebnis lässt sich folglich mit geringem maschinellen und handwerklichen Aufwand und in kurzer Zeit erzielen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters kann der Schaftabschnitt denselben Durchmesser wie der Entgraterkopf des Werkzeugs aufweisen. Vorzugsweise entspricht der Schaftabschnitt maximal dem Durchmesser des Entgraterkopfs. Wenn der Schaftabschnitt und der Entgraterkopf aus demselben Rohling geschliffen werden können, vereinfacht sich die Herstellung. Alternativ kann ein größer dimensionierter Entgraterkopf separat auf dem Schaftabschnitt befestigt werden oder durch umfangsseitiges Entfernen von Material am Rohling kann ein geringer dimensionierter Schaftabschnitt ausgebildet werden.
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Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1: Eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Kugelkopfentgraters,
- 2: Eine Seitenansicht des Werkzeugs gemäß 1, und
- 3: eine Stirnansicht oder Draufsicht auf dem Kugelkopfentgrater.
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Die 1 bis 3 zeigen einen stiftförmigen, an sich langgestreckten Kugelkopfentgrater 1 in verschiedenen Ansichten. Er stellt einen Rotationskörper mit einer Rotationsachse a dar und reicht von einem ersten Ende 2 bis zu einem zweiten Ende 3. Seinem ersten Ende 2 ist ein zylindrischer Schaft 4 zugeordnet, der einseitig eine kleine Fase 9 aufweist. Der Schaft 4 dient im Betrieb dem Einspannen des Kugelkopfentgraters 1 in einer Werkzeugmaschine oder in einem Handgriff.
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Auf den Schaft 4 folgt in Richtung zum zweiten Ende 3 hin ein konischer Abschnitt 7, an dem ein kugelförmiger Entgraterkopf 5 unmittelbar anschließt. Der konische Abschnitt 7 hat in Richtung auf das erste Ende 2 hin zunächst denselben Durchmesser D (2) wie der Schaft 4. In Richtung auf das zweite Ende 3 hin verjüngt er sich auf etwa 50 % seines ursprünglichen Durchmessers D, bevor der Entgraterkopf 5 anschließt.
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Seine weitgehende Kugelform zeigt der Entgraterkopf 5 in einer Seitenansicht nur bei Rotation des Kugelkopfentgraters 1 um seine Rotationsachse a. Die Kugelform als Rotationsform des Kugelkopfentgraters 1 ergibt sich aus drei kreisbogen- oder halbkreisförmigen Schneiden 6, die in Umfangsrichtung äquidistant am Kugelkopfentgrater 1 angeordnet sind, dort radial abstehen und deren Sehnen oder Durchmesser geometrisch mit der Rotationsachse a des Kugelkopfentgraters 1 zusammenfallen. Die Schneiden 6 verlaufen also parallel zur Rotationsachse a.
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Die Äquatorialebene A des Entgraterkopfs 5, also eine gedachte Schnittebene A, die orthogonal zur Drehachse a und am maximalen Durchmesser d des Entgraterkopfs 5 liegt, unterteilt die Schneiden 6 in zwei ungleich lange Abschnitte V, R. Die Abschnitte V liegen dem Schaft 4 ab- und dem zweiten Ende 3 zugewandt, die Abschnitte R liegen dem Schaft 4 und dem ersten Ende 2 zugewandt. Der konische Abschnitt 7 zum zweiten Ende 3 hin ermöglicht somit das Ausbilden der Abschnitte R der Schneiden 6.
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In der Stirnansicht der 3 zeigt sich der Entgraterkopf 5 in einer Ruhestellung des Kugelkopfentgraters 1 als gleichseitiges oder regelmäßiges Dreieck. Auf den drei Ecken des gleichseitigen Dreiecks liegen die drei Schneiden 6. An den drei gleichlangen Seiten des dreiseitigen Dreiecks liegen Flächen 8, die in jeder Querschnittsansicht des Entgraterkopfs 5 rechtwinklig zur Rotationsachse a eine geradlinige Kante bilden. Sie verlaufen in der Richtung der Rotationsachse a gewölbt, und zwar mit einem geringeren Wölbungsradius als dem Krümmungsradius der Schneiden 6. Die Flächen 8 spannen sich jeweils zwischen zwei Schneiden 6 auf.
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Der Kugelkopfentgrater 1 wird aus einem einzigen Rohling mit dem Durchmesser D geschliffen. Sein Schaft 4, sein konischer Abschnitt 7 und der Entgraterkopf 5 sind damit einstückig und untrennbar miteinander verbunden. Die Herstellung aus einem einzigen Rohling macht einen Fügevorgang insbesondere des Entgraterkopfs 5 am Kugelkopfentgrater 1 entbehrlich, das Werkzeug stabil und dessen Herstellung kostengünstig. Der konische Abschnitt 7 erlaubt die Anordnung der dem ersten Ende 2 zugewandten Abschnitte R der Schneiden 6 und macht sie im Einsatz des Kugelkopfentgraters 1 zugänglich.
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Bei einem Durchmesser D des Schafts 4 von beispielsweise 3, 6, 8 oder 10 mm zeigt der Entgraterkopf 5 dieselben Werte für seinen Durchmesser d. Eine Gesamtlänge L des Kugelkopfentgraters 1 kann für die angegebenen Durchmesser D bei 40, 57, 80 und 100 mm liegen. Eine Freilänge FL, also die axiale Länge des konischen Abschnitts 7 und des Entgraterkopfs 5 zusammen, kann dann 20, 32, 40 und 45 mm betragen. Auf Kundenwunsch und -anforderung kann von diesen Maßen im Rahmen der technischen Möglichkeiten und Notwendigkeiten abgewichen werden.
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Der Kugelkopfentgrater 1 kann aus dem dafür bekannten Materialien, insbesondere aus Vollhartmetall (VHM) oder sog. High Speed Steel (HSS) ausgebildet sein.
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Damit kann der Kugelkopfentgrater 1 nicht nur seinem zweiten Ende 3 zugewandte Grate entfernen, indem die Abschnitte V mit einem Werkstück in Kontakt gebracht werden. Vielmehr kann er auch in Bohrungen in Hohlkörpern eingeführt werden und deren auf einer Innenseite des Hohlkörpers liegende Grate entfernen. Dazu wird er durch eine Bohrung im Hohlkörper eingeschoben und unter Taumeln seiner Rotationsachse a um die Bohrungsachse zurückgezogen. Dabei kontaktieren die dem ersten Ende 2 zugewandten Abschnitte R der Schneiden 6 den Rand der Bohrung und nehmen dort evtl. gebildete Grate ab. Der konische Abschnitt 7 verleiht dem Kugelkopfentgrater 1 dabei die nötige Bewegungsfreiheit durch einen Neigungsspielraum, um nicht auf eine Position weitgehend koaxial mit der Bohrungsachse und auf den geringen Spielraum aus einer Differenz zwischen dem Bohrungsradius einerseits und dem Schaftdurchmesser D oder dem weitgehend identischen Werkzeugdurchmesser andererseits festgelegt zu sein. Nach einer konzentrischen Ausrichtung des Kugelkopfentgraters 1 mit der Bohrungsachse kann er der Bohrung wieder entnommen werden.
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Da es sich bei dem vorhergehenden, detailliert beschriebenen Kugelkopfentgrater um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann er in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Flächen 8 in anderer Form oder die Schneiden 6 in anderer Anzahl als in der hier beschriebenen Weise erfolgen. Ebenso kann der konische Abschnitt 7 in einer anderen Form oder Länge ausgestaltet werden, wenn dies beispielsweise aus Platz-, Einsatz- oder Herstellungsgründen bzw. aus gestalterischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kugelkopfentgrater
- 2
- erstes Ende
- 3
- zweites Ende
- 4
- Schaft
- 5
- Entgraterkopf
- 6
- Schneide
- 7
- konischer Abschnitt
- 8
- Fläche
- 9
- Fase
- a
- Rotationsachse
- A
- Schnittebene, Äquatorialebene
- d
- Durchmesser des Entgraterkopfs 5
- D
- Durchmesser des Schafts 4
- FL
- Freilänge des Kugelkopfentgraters 1
- L
- Länge des Kugelkopfentgraters 1
- R
- Abschnitt der Schneide 6
- V
- Abschnitt der Schneide 6
