DE202016103563U1

DE202016103563U1 - Entgratwerkzeug

Info

Publication number: DE202016103563U1
Application number: DE202016103563.5U
Authority: DE
Original assignee: Fritz Thaler Jun GmbH
Current assignee: Fritz Thaler Jun GmbH
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2026-07-05
Also published as: DE102017107377A1

Abstract

Entgratwerkzeug, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einer Rotationsachse und einer senkrecht zu dieser angeordneten Scheibenhauptebene, wobei der Grundkörper ein Befestigungsmittel zur Festlegung an einer Antriebsmaschine aufweist, so dass das Entgratwerkzeug um die Rotationsachse rotierend betreibbar ist, und mit mindestens einem an dem scheibenförmigen Grundkörper befestigten Abrasivelement mit einem Arbeitsbereich zum Entgraten eines Werkstückes, wobei der entgratwirksame Arbeitsbereich des Abrasivelementes radial und/oder axial von dem scheibenförmigen Grundkörper vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement im Bereich des Außenumfanges des Grundkörpers angeordnet ist, dass die gegenüberliegenden Endbereiche des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des scheibenförmigen Grundkörpers zueinander beabstandet angeordnet und jeweils zugkraftaufnehmend an dem Grundkörper gehaltert sind und dass zumindest ein Teil des von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des Grundkörpers mit elastischer Rückstellkraft deformierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entgratwerkzeug mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einer Rotationsachse und einer senkrecht zu dieser angeordneten Scheibenhauptebene, wobei der Grundkörper ein Befestigungsmittel zur Festlegung an einer Antriebsmaschine aufweist, so dass das Entgratwerkzeug um die Rotationsachse rotierend betreibbar ist, und mit mindestens einem an dem scheibenförmigen Grundkörper befestigten Abrasivelement mit einem Arbeitsbereich zum Entgraten eines Werkstückes, wobei der entgratwirksame Arbeitsbereich des Abrasivelementes radial und/oder axial von dem scheibenförmigen Grundkörper vorsteht.
Gattungsgemäße Entgratwerkzeuge werden vielfältig zum Entgraten von Bauteilen eingesetzt. Anwendungsbereiche stellen beispielsweise das Entgraten von Begrenzungskanten größerer oder freiliegender Werkstücke dar, welche beispielsweise als Bestandteile hergestellt werden oder wobei Blechabschnitte mittels einer Trenneinrichtung wie einem Trennschleifer zerteilt wurden. Derartige Anwendungsfälle sind insbesondere im Anlagenbau gegeben. Andererseits besteht oftmals auch das Problem, schwerer zugängliche Bereiche von Werkstücken zu entgraten, beispielsweise von Kurbelwellen, Schwungscheiben oder dergleichen, wobei die zu entgratenden Bereiche von der Umhüllenden der jeweiligen Werkstücke nach innen versetzt angeordnet und dadurch schwer zugänglich sind. Derartige Werkstücke können – wie auch bei Anwendung im Rahmen der Erfindung – somit auch komplexere Bauteilgruppen sein. Dies ist beispielsweise bei Kurbelwellen gegeben, bei welchen auf der Welle bereits vormontierte Zahnräder an ihren Seitenflächen zu entgraten sind und zu diesen Zahnrädern in geringem Abstand weitere Bereiche des Werkstückes angeordnet sind, wie andere Zahnräder, Mitnehmerscheiben oder dergleichen. Die zu entgratenden Bereiche können somit beispielsweise in einer Nut oder einem Zwischenraum zwischen den jeweiligen Teilbereichen eines Werkstückes angeordnet sein.
Darüber hinaus sind an gattungsgemäße Entgratwerkzeuge weitere Erfordernisse zu stellen, wie eine Langlebigkeit des Entgratwerkzeuges, möglichst hohe Arbeitseffektivität bei dem Entgratvorgang, einfache und kostengünstige Herstellbarkeit usw.
Sind die zu entgratenden Bereiche des jeweiligen Werkstückes oder der Bauteilgruppe leicht zugänglich, so werden zum Entgraten verschiedentlich auch Schleifscheiben eingesetzt, beispielsweise Fächerschleifscheiben, wobei an der Seitenfläche eines scheiben- oder tellerförmigen Trägers Schleifblätter einander schindelartig überdeckend angeordnet sein können, wie beispielsweise in der DE 20 2004 004 027 U1 beschrieben. Derartige Schleifscheiben sind jedoch zur Entgratung von schwer zugänglichen Bereichen von Werkstücken oder Bauteilgruppen nicht geeignet. Alternativ können gegebenenfalls auch Trennscheiben oder Fräsen zum Entgraten eingesetzt werden, hierbei besteht jedoch die Gefahr einer Beschädigung der jeweiligen Werkstücke oder Bauteilgruppen, da die Trennscheiben bzw. Fräsen einen starken Materialabtrag bedingen und somit leicht in das Grundmaterial des jeweiligen Werkstückes bzw. der Bauteilgruppe einschneiden können. Zum Entgraten hochpräziser Werkstücke oder Bauteilgruppen ist die Verwendung derartiger Trennscheiben oder Fräsen somit nicht geeignet.
Ferner ist es bekannt, zur Oberflächenbearbeitung von Bauteilen scheibenförmige Rotationswerkzeuge einzusetzen, wobei vom Grundkörper derselben radial vorragende Arbeitselemente angeordnet sind. Derartige Werkzeuge werden oftmals als Schabwerkzeuge eingesetzt, wie beispielsweise aus der WO 8200945 bekannt, oder aber zum Aufrauen von Oberflächen, wie beispielsweise in Form von Mattschlagbürsten entsprechend der DE 199 19 024 A1 . Derartige Werkzeuge sind jedoch zum Entgraten von Bauteilen ebenfalls nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Entgratwerkzeug zu schaffen, mittels welchem auch Grate in schwer zugänglichen Bereichen von Werkstücken oder Bauteilgruppen, beispielsweise in Nuten oder Rinnen angeordnete Grate, leicht und arbeitseffektiv entfernbar sind und wobei das Entgratwerkzeug eine hohe Lebensdauer aufweist und einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird durch ein Entgratwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Abrasivelement ist hierbei im Bereich des Außenumfanges des scheibenförmigen Grundkörpers angeordnet, wobei die gegenüberliegenden Endbereiche des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des Grundkörpers zueinander beabstandet angeordnet sind. Das Abrasivelement erstreckt sich somit im Bereich des Außenumfanges des Grundkörpers, vorzugsweise über zumindest einen Teilbereich des Außenumfanges des Grundkörpers. Bevorzugt erstreckt sich das Abrasivelement in Umfangsrichtung des Grundkörpers. Der radial außenliegende Bereich oder vorzugsweise der Außenumfang des Entgratwerkzeuges als entgratwirksamer Arbeitsbereich und das Entgratwerkzeug ist vergleichsweise einfach auch in schwerer zugängliche Bereiche von Werkstücken oder Bauteilgruppen zum Entgraten derselben einführbar. Die Hauptentgratwirkung des Werkzeuges ist hierbei vorzugsweise durch die am Außenumfang desselben angeordneten Abrasivelemente gegeben, was nicht ausschließt, dass gegebenenfalls auch Teilbereiche der Seitenflächen des scheibenförmigen Grundkörpers zusätzlich eine abrasive Wirkung haben können. Besonders bevorzugt wird die Entgratwirkung des erfindungsgemäßen Werkzeuges jedoch überwiegend oder ausschließlich durch die am Außenumfang des Grundkörpers angeordneten Abrasivelemente bewirkt. Das Abrasivelement kann hierbei an seinem radialen Außenbereich und/oder an zumindest einem oder beiden lateralen Bereichen entgratwirksam sein. Durch die in Umfangsrichtung des Grundkörpers zueinander beabstandeten Endbereiche des Abrasivelementes kann sich dessen Arbeitsbereich mit seiner Längsrichtung in Umfangsrichtung des Grundkörpers erstrecken bzw. am Außenumfang oder im Bereich des Außenumfanges des Grundkörpers angeordnet sein. Beide Endbereiche des Abrasivelementes sind hierbei zugkraftaufnehmend an dem Grundkörper gehaltert. Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden Endbereiche des Abrasivelementes ortsfest an dem Grundkörper festgelegt, gegebenenfalls können diese jedoch auch in gewissem Umfang während der Betätigung des Entgratwerkzeuges örtlich lageveränderlich sein, beispielsweise schwimmend oder elastisch gelagert sein, sofern die örtliche Fixierung des Abrasivelementes an dem Grundkörper in Bezug auf die Entgratwirkung des Entgratwerkzeuges nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Zumindest ein Teil des von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches des Abrasivelementes oder vorzugsweise der gesamte Arbeitsbereich desselben ist mit elastischer Rückstellkraft deformierbar. Hierdurch sind beispielsweise Teile des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes mit elastischer Rückstellkraft elongierbar und andere Teile des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes sind elastisch komprimierbar, wobei die genannten elongierbaren und komprimierbaren Teile vorzugsweise benachbart zueinander angeordnet sind. Bei einer elastischen Deformation von Teilen des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes kann hierdurch die Gesamtlänge des Abrasivelementes bei dem Entgratvorgang zumindest im Wesentlichen konstant bleiben oder sich gegebenenfalls nur geringfügig ändern. Aufgrund der elastischen Deformation des Arbeitsbereiches wirkt die elastische Rückstellkraft auch auf die zu entfernenden Grate, was die Wirksamkeit des Entgratwerkzeuges wesentlich erhöht. Zudem wird ein bei der Entgratung ausgelenktes Teilabschnitt des Arbeitsbereiches wieder selbsttätig in seine Ruhelage zurückgestellt. Neben der hohen Arbeitseffektivität des Abrasivelementes ist hierdurch sichergestellt, dass das Abrasivelement auf die zu entgratenden Bereiche des Werkstückes eine kontrollierte Entgratwirkung hat. Ein Einschneiden des Abrasivelementes in das zu bearbeitende Werkstück, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Trennscheiben gegeben ist, wird hierdurch vermieden. Hierdurch wird auch eine Beschädigung des genannten Werkstückes bei dem Entgratvorgang minimiert oder praktisch vollständig unterbunden. Der Entgratvorgang ist hierdurch besonders kontrolliert durchführbar und das Abrasivelement unterliegt nur einem vergleichsweise geringen Verschleiß. Ferner ist das erfindungsgemäße Werkzeug besonders einfach und kostengünstig herstellbar, nämlich durch die Befestigung der in der Regel aufwändiger herzustellenden Abrasivelemente an einem einfachen Grundkörper.
Der Begriff „Arbeitsbereich” sei im Rahmen der Erfindung stets auf den des Abrasivelementes bezogen.
Es versteht sich, dass der scheibenförmige Grundkörper bei dem erfindungsgemäßen Entgratwerkzeug die Funktion eines Trägers für das genannte Abrasivelement darstellt. Der scheibenförmige Grundkörper kann somit beispielsweise im Wesentlichen durch eine Kreisscheibe, Sandwichscheibe wie Zylinder oder dergleichen bereitgestellt werden. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, den scheibenförmigen Grundkörper durch eine entsprechende Gestängeteilanordnung oder dergleichen zu ersetzen.
Der scheibenförmige Grundkörper ist gegenüber den Abrasivelementen als vergleichsweise starres Bauteil ausgebildet oder unter den Anwendungsbedingungen des Entgratwerkzeuges starr ausgeführt, beispielsweise als massive Metallscheibe. Gegebenenfalls kann der Grundkörper auch eine gewisse elastische Deformierbarkeit aufweisen, wobei der Grundkörper eine wesentlich höhere Starrheit aufweist, als der Arbeitsbereich des an diesem angeordneten Abrasivelementes, insbesondere in Bezug auf Deformationen quer und/oder in Richtung zur Hauptebene des Grundkörpers. Der Grundkörper ist hierbei vorzugsweise nicht in dessen Umfangsrichtung elastisch elongierbar oder aufweitbar.
Die Halterung bzw. Festlegung der Endbereiche des Abrasivelementes an dem Grundkörper kann auf geeignete Weise erfolgen, beispielsweise durch Festklemmen derselben, durch stoffschlüssige Verbindung wie beispielsweise durch Schweiß- oder Lötverbindung, durch geeignete Formschlussverbindung, wozu beispielsweise die Endbereiche des Abrasivelementes bogenförmig deformiert und geeignete Haltebereiche des Grundkörpers oder eines entsprechenden Halteelemente desselben unter- oder hintergreifen können, oder dergleichen. Es versteht sich, dass der Grundkörper geeignete Haltebereiche zur ortsfesten Festlegung der Endbereiche des Abrasivelementes aufweisen kann, welche gegebenenfalls auch von dem Grundkörper radial und/oder axial vorstehen können. Die Haltebereiche sind vorzugsweise einstückig an dem Grundkörper angeformt, ggf. auch von diesem lösbar.
Gegebenenfalls können die Abrasivelemente austauschbar an dem Grundkörper festgelegt sein, so dass beispielsweise ein beschädigtes Abrasivelement leicht austauschbar ist. Insbesondere kann das Abrasivelement jedoch auch dauerhaft an dem Grundkörper festgelegt sein.
Vorzugsweise ist das Abrasivelement an dem Außenumfang des Grundkörpers angeordnet, erstreckt sich also zumindest mit seinem Arbeitsbereich radial außerhalb desselben an dessen Außenumfang. Hierdurch kann das Entgratwerkzeug besonders einfach auch in engen Nuten oder schwer zugänglichen Bereichen der entsprechenden Werkstücke eingesetzt werden. Vorzugsweise ist hierbei das Abrasivelement bzw. der Arbeitsbereich desselben in der Hauptebene des Grundkörpers angeordnet, vorzugsweise mit Längsachse des Abrasivelementes auf Höhe des Grundkörperquerschnittes oder besonders bevorzugt in der Grundkörperhauptebene, wodurch das Entgratwerkzeug eine vergleichsweise geringe Breite aufweist, was den genannten Einsatz in schwer zugänglichen Bereichen wesentlich erleichtert. Zudem weist hierbei der Arbeitsbereich des Abrasivelementes bei um die Rotationsachse rotierendem Entgratwerkzeug eine vergleichsweise hohe Winkelgeschwindigkeit auf, was die Effektivität des Entgratvorganges weiterhin erhöht. Der Außenumfang des Entgratwerkzeuges stellt hierbei den Arbeitsbereich desselben dar oder ist zumindest ein wesentlicher Teil desselben (neben den seitlich von der Grundkörperhauptebene bzw. dem Grundkörper abstehenden Bereichen des Abrasivelementes).
Vorzugsweise steht das Abrasivelement zumindest mit einem Teil seines von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches oder über die gesamte Längserstreckung des Arbeitsbereiches (vorzugsweise entsprechend der Umfangsrichtung des Entgratwerkzeuges) lateral an zumindest einer oder an beiden Seiten des Grundkörpers von diesem vor. Hierdurch kann das Entgratwerkzeug auch an seinen Seitenflächen, nämlich durch den vorstehenden Arbeitsbereich des Abrasivelementes, entgratend wirken. Durch das Entgratwerkzeug können somit nicht nur in der Hauptebene desselben angeordnete Grate des Werkstückes entfernt werden, sondern auch seitlich zu dem Grundkörper angeordnete Grate. Hierdurch kann das Entgratwerkzeug auch in schwer zugänglichen Bereichen des Werkstückes flexibel und zweckmäßig eingesetzt werden, bspw. zu Entfernung von Graten an einem Nutgrund aber zugleich auch an den Nutflanken einer Nut oder Rinne. Der laterale Überstand des Arbeitsbereichs von dem Grundkörper kann auf der jeweiligen Grundkörperseitenfläche kleiner/gleich der 1-fachen oder kleiner/gleich der 1/2-fachen oder kleiner/gleich der 1/3-fachen Dicke des Grundkörpers betragen.
Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes oder der gesamte Arbeitsbereich desselben quer zur Umfangserstreckung des Grundkörpers und quer zur Hauptebene des Grundkörpers elastisch deformierbar ausgebildet. Dies ist auch bei Entfernung von Graten in der Hauptebene des Grundkörpers besonders vorteilhaft, da hierdurch auch die elastische Deformierbarkeit des Arbeitsbereichs des Abrasivelementes radial zum Grundkörper vorteilhaft beeinflusst wird. Das Abrasivelement kann hierdurch besonders arbeitseffektiv quer streifend an dem zu entfernenden Grat vorbeigeführt werden, wobei durch die elastischen Deformationen desselben in den genannten Richtungen das Abrasivelement in verschiedenen Richtungen eng an den Grat anlegen kann, um auf diesen einzuwirken. Ferner ist hierdurch das Entgratwerkzeug besonders wirksam auch bei der Entfernung von Graten einsetzbar, welche sich quer bzw. senkrecht zu der Hauptebene des Grundkörpers erstrecken.
Besonders vorteilhaft ist das Abrasivelement zumindest in einem Teil seines Arbeitsbereichs oder in seinem gesamten Arbeitsbereich als gewickelter Federdraht ausgebildet. Der Federdraht kann hierbei mit einem körnigen Abrasivmittel wie Korund, Diamant usw. belegt sein oder selber beispielsweise aufgrund seines Querschnittes entgratend wirken, bspw. bei kantigem Querschnitt wie z. B. in Form eines Vieleckes oder mit vorspringenden Rippen. Durch die Ausbildung des Arbeitsbereiches als gewickelten Federdraht sind hierdurch insbesondere die elastischen Eigenschaften des Arbeitsbereiches einfach und zweckmäßig einstellbar, wobei die elastische Deformierbarkeit aufgrund der dann auf den Grat wirkenden Rückstellkräfte sich als besonders effektiv für die Entgratung herausgestellt hat. Ferner wirkt aufgrund der Windung des Federdrahtes dieser schräg streifend an dem Grat, was sich zum Materialabtrag des Grates als besonders wirksam herausgestellt hat, insbesondere auch gegenüber einem Abrasivelement, welches lediglich in Rotationsrichtung des Werkzeuges „über den Grat rutschend” geführt wird. Die Windungen des Federdrahtes sind somit erfindungsgemäß zur Umfangsrichtung des Werkzeuges bzw. der Grundkörpers schräg angestellt. Ferner ist hierdurch das Abrasivelement besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Gegebenenfalls kann das Abrasivelement aber auch auf andere geeignete Weise ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Streckmetall hergestellt sein, als Stanzkörper, insbesondere Präge-Stanzkörper oder dergleichen, wobei zumindest Teile des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes vorzugsweise ähnliche Geometrien und/oder Materialeigenschaften, insbesondere auch Elastizitätseigenschaften, aufweisen, wie bei Ausbildung als Federdraht. Es versteht sich, dass die oben genannte Belegung des Abrasivelementes mit einem körnigen Abrasivmaterial oder die Ausbildung von Querschnitten mit entgratend wirksamen Kanten oder Vorsprüngen allgemein im Rahmen der Erfindung gelten können.
Vorzugsweise ist der Federdraht zumindest in einem Teil des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes oder in dem gesamten Arbeitsbereich des Abrasivelementes wendelförmig gewickelt, also mit einem zumindest im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser der Federdrahtwindung. Hierdurch können besonders effektiv Grate in einer gegebenen Ebene des zu bearbeitenden Werkstückes entfernt werden. Vorzugsweise sind die Unterschiede der Durchmesser der Wendelfederwindungen im Arbeitsbereich ≤ 20% oder ≤ 10% oder besonders bevorzugt ≤ 5% oder ≤ 2% oder ≤ 1%, bezogen auf den größten Windungsdurchmesser des Arbeitsbereichs, was für die Gesamtheit der Windungen des Arbeitsbereichs gelten kann.
Der Arbeitsbereich kann beispielsweise mehrere zylindrische Teilabschnitte mit unterschiedlichem Außendurchmesser aufweisen, welche in Abrasivelementlängsrichtung aufeinander folgen, wobei verschiedene zylindrische Teilabschnitte des Arbeitsbereichs jeweils durch Wendelfederwindungen ausgebildet sind. Die Übergangsbereiche können beispielsweise spiralförmig gewickelt sein. Hierdurch können insbesondere Werkstücke mit profilierten zu entgratenden Flächen oder mit zurückspringen Bereichen wie aufgrund von Einmündungen von Querkanälen wirksam auch in den Übergangsbereichen entgratet werden, da die Wendelfederbereiche mit erweitertem Durchmesser wirksam entgratend in den Mündungsbereich des Querkanals usw. eingreifen können. Hierbei können sowohl die genannten Bereiche der Wendelfeder mit kleinerem und mit größerem Außendurchmesser Arbeitsbereiche darstellen. Gegebenenfalls können aber auch nur die die Bereiche mit weiterem Windungsdurchmesser als entgratende Arbeitsbereiche fungieren und die Bereiche mit engeren Windungsdurchmesser als Übergangs- bzw. Verbindungsbereiche derselben.
Die genannten Teilabschnitte unterschiedlichen Außendurchmessers können in Schaftlängsrichtung unmittelbar aufeinander folgen oder ggf. in Schaftlängsrichtung voneinander beabstandet sein, beispielsweise mit einem Abschnitt der Wendelfeder als Übergangsbereich. Der Übergangsbereich kann jeweils bogenförmig ausgebildet sein. Der Übergangsbereich kann sich in seinem Außendurchmesser spiralförmig erweitern, so dass abrupte Durchmesseränderungen der Wendelfeder vermieden werden, wodurch Materialermüdungen im Arbeitsbereich verringert werden. Der Übergangsbereich kann jeweils auch weniger als einen Windungsumfang betragen, bspw. auch ≤ 3/4 oder vorzugsweise ca. 1/2 Windungsumfang. Der Übergangsbereich kann ≥ 1/4 oder ≥ 1/2 Windungsumfänge oder ≥ 1 Windungsumfänge betragen, also spiralförmig ausgebildet sein. Die Windungsbereiche unterschiedlichen Außendurchmessers können Teil ein und derselben Wendelfeder sein, unter Umständen auch Bereiche verschiedener Wendelfedern. Der Arbeitsbereich der Wendelfeder kann vollständig aus den Wendelfederbereichen unterschiedlichen Durchmessers, ggf. mit den genannten Übergangsbereichen, ausgebildet sein.
Die genannten Arbeitsbereiche jeweils zumindest im Wesentlichen zylindrischen Arbeitsbereiche der Wendelfeder mit unterschiedlichem Außendurchmesser können sich jeweils um mehr als eine, bspw. ≥ 1,25 Windungen oder ≥ 1,5 Windungen mit zumindest im Wesentlichen gleichen Durchmesser erstrecken, bspw. auch bis zu 3 Windungen oder bis zu 4 oder bis zu 6 Windungen. Durch eine vergleichsweise kleine Windungsanzahl des jeweiligen Arbeitsbereichs können insbesondere enge Einbuchtungen oder kleine Profilierungen des Werkstückes effektiv entgratet werden.
Das Verhältnis der Außendurchmesser der genannten engeren und weiteren Wendelfederarbeitsbereiche kann ≥ 1,1 oder ≥ 1,25 oder ≥ 1,35 betragen, bspw. ca. 1,45. Das genannte Verhältnis kann ≤ 2 oder ≤ 1,75 oder ≤ 1,55 betragen.
Alternativ oder zusätzlich in anderen Abschnitten des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes kann der Federdraht spiralförmig gewickelt sein, also mit sich veränderndem Außendurchmesser. Die spiralförmig gewickelten Abschnitte können mit wendelförmig gewickelten Abschnitten im Bereich des Federdrahtes in Kombination vorgesehen sein, beispielsweise einander benachbart oder unmittelbar aneinander angrenzend an diese. Der Arbeitsbereich kann sich somit an seinen Endbereichen und/oder in einem mittleren Bereich desselben in Bezug auf eine zylindrische Ausbildung verjüngen oder ggf. auch erweitern. Beispielsweise können sich an einem oder einen beiden Endbereichen eines wendelförmig gewickelten Federdrahtabschnittes des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes spiralförmig gewickelte Federdrahtabschnitte des Arbeitsbereiches anschließen. Gegebenenfalls können sich auch spiralförmig gewickelte Federdrahtabschnitte des Arbeitsbereiches unmittelbar aneinander anschließen, so dass die Umhüllende des Federdrahtes im Arbeitsbereich des Abrasivelementes im Querschnitt eine wellenförmige Kontur aufweisen kann. Dies kann für bestimmte Anwendungsfälle besonders vorteilhaft sein, beispielsweise wenn zu entfernende Grate in Hinterschneidungen des Werkstückes angeordnet sind. Dies kann gegeben sein kann, wenn in den zu entgratenden Bereich des Werkstückes Kanälen oder Einbuchtungen münden und auch die Übergangsbereiche zu entgraten sind. Derartige Einbuchtungen können beispielsweise auch Zahnzwischenräume von Zahnrädern sein.
Allgemein im Rahmen der Erfindung sei unter „spiralförmigen” Windungen auch solche verstanden, bei welchen die Windungen eine Ganghöhe aufweisen, wie beispielsweise eine solche wie zu wendelförmigen Windungen beschrieben.
Die benachbarten Windungen des Federdrahtes im Arbeitsbereich sind vorzugsweise in Längsrichtung des Abrasivelementes bzw. in Umfangsrichtung des Grundkörpers voneinander beabstandet.
Vorzugsweise ist das Abrasivelement insgesamt aus einem Federdraht ausgebildet, wobei die Halte- bzw. Befestigungsbereiche desselben auch geradlinig oder auf andere Weise geformt sein können. Die einstückige Ausbildung ist auch für die Lebensdauer des Elementes förderlich.
Besonders bevorzugt ist das Abrasivelement einschließlich der Haltebereiche desselben einstückig ausgebildet. Schwächungszonen werden hierdurch minimiert.
Vorzugsweise sind die benachbarten Windungen des Federdrahtes im Arbeitsbereich des Abrasivelementes in Längsrichtung desselben bzw. in Umfangserstreckung des Grundkörpers voneinander beabstandet.
Vorzugsweise ist die Ganghöhe der Federwindungen des Arbeitsbereichs größer als der Durchmesser des Federdrahtes der Wendelfeder bzw. des jeweiligen Arbeitsbereichteilabschnittes derselben. Die einzelnen Drahtwindungen des Arbeitsbereichsteilabschnittes sind somit in Schaftlängsrichtung voneinander beabstandet. Dies kann für den gesamten Arbeitsbereich des Werkzeuges gelten. Hierdurch wird besonders einfach ermöglicht, dass ein zu entfernender Grat in den Zwischenbereich der Windungen zur Anordnung kommt und dann bei Rotation des Werkzeuges seitlich mit den Windungen in Wechselwirkung kommt, also mit in Schaftlängsrichtung weisenden Windungsbereichen, welche in einem Winkel zu Rotationsrichtung streifend an dem Grat entlang geführt werden. Hieraus resultiert eine hohe Arbeitseffektivität.
Ferner wird durch die laterale Beabstandung benachbarter Windungen des Federdrahtes ermöglicht, dass sich bei einem Eindringen eines zu entfernenden Grates zwischen benachbarte Windungen, was mit einer elastischen Elongation der gewickelten Feder verbunden ist, andere Teilbereiche derselben elastisch komprimieren können, ohne (oder in geringerem Umfang) dass die Windungen im Arbeitsbereich des Federdrahtes quer zu dessen Längsrichtung ausgelenkt werden. Dies bedingt eine höhere Laufruhe des Entgratwerkzeuges und eine zielgerichtetere Entgratung mit geringerer Einwirkung des Entgratwerkzeuges in das Material des zu bearbeitenden Werkstückes. Eine solche Ausführungsform ist somit insbesondere bei der Entgratung von hochpräzisen Werkstücken besonders vorteilhaft.
Besonders bevorzugt liegt die Ganghöhe der Federwindungen des Arbeitsbereiches im Bereich des 1,5- bis 10-fachen oder bis 8-fachen oder bis 6-fachen Durchmesser des Federdrahtes der Wendelfeder, weiter bevorzugt im Bereich des 2- bis 4-fachen Durchmessers des Federdrahtes. Hierdurch ist eine besonders effektive Entfernung von Graten möglich, was auch auf die aus der Ganghöhe resultierende (dann flache) Steigung der Windungen gegenüber der Schaftlängsrichtung zurückgeführt wird. Zudem können hierdurch zu entfernende Grate in den Zwischenwindungsbereich einfädeln und die Erstreckungsrichtung der Windungen schließt mit der Rotationsrichtung des Werkzeuges einen nur vergleichsweise geringen Winkel ein, was sich im Zuge der Erfindung als besonders arbeitseffektiv herausgestellt hat. Allgemein kann die Ganghöhe der Windungen größer/gleich dem 1,25-fachen oder größer/gleich dem 1,5-fachen oder größer/gleich dem 2-fachen Federdrahtdurchmesser sein, ggf. auch größer dem 10-fachen Drahtdurchmesser.
Gegebenenfalls können die Federwindungen in deren Arbeitsbereich auch in Schaftlängsrichtung seitlich aneinander liegen, so dass die Ganghöhe der Windungen dem Drahtdurchmesser entspricht. Dies kann für einzelne oder ggf. für sämtliche Windungen des Arbeitsbereichs gelten. Aufgrund der elastischen Rückstellkraft der Feder können unter Umständen Grate zwischen den Windungen einfädeln, um entfernt werden zu können. Die zuvor beschriebene Ausführungsform mit größerer Ganghöhe der Windungen ist jedoch bevorzugt, da hierbei eine elastische Auslenkung von Wendelfederabschnitten in deren Arbeitsbereich leichter möglich ist und zudem auch die Entfernung größerer Grate oder verschiedener Grate unterschiedlicher Größe leichter möglich ist.
Vorzugsweise weist die Feder im Arbeitsbereich zumindest 2 oder zumindest 3 aufeinanderfolgende Windungen mit vorzugsweise zumindest im Wesentlichen gleichem Durchmesser auf. Vorzugsweise sind ≥ 5 oder ≥ 8 Windungen vorgesehen, wodurch die Länge des Arbeitsbereiches in Schaftlängsrichtung für viele Anwendungszwecke vorteilhaft ist, beispielsweise ≥ 10 oder ≥ 15 Windungen (jeweils mit vorzugsweise zumindest im Wesentlichen gleichem Durchmesser). Vorzugsweise weist die Wendelfeder weniger als 40 Windungen oder weniger als 30 oder weniger als 25 Windungen auf, wodurch die mechanische Stabilität der Wendelfeder nicht durch eine übermäßige Länge derselben beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise sind zumindest ein Teil oder sämtliche der entgratwirksamen Bereiche des Abrasivelementes schräg zur Umfangsrichtung des scheibenförmigen Grundkörpers angestellt, also in einem Winkel von > 0° und < 90°. Besonders bevorzugt sind die entgratwirksamen Bereiche des Abrasivelementes zumindest in einem Teil des Arbeitsbereiches oder im gesamten Arbeitsbereich in einem Winkel von ≥ 2° oder ≥ 4°, vorzugsweise ≥ 6° zur Radialrichtung des scheibenförmigen Grundkörpers angestellt, vorzugsweise in einem Winkel von ≤ 45° oder ≤ 30°, vorzugsweise ≤ 25° oder ≤ 20°, bspw. ca. 10°. Die entgratwirksamen Bereiche des Abrasivelementes können jeweils insbesondere durch die Windungen des Federdrahtes bereitgestellt werden. Diese Winkelanstellung führt zu einer quer streifenden Wechselwirkung der Arbeitsbereiche mit dem zu entfernenden Grat, was sich in Kombination mit der elastischen Ausbildung des Arbeitsbereichs als besonders arbeitseffektiv herausgestellt hat.
Vorzugsweise weist das Abrasivelement an zumindest einem oder beiden Endbereichen endständig zu dem Arbeitsbereich des Abrasivelementes hin angeordnete Windungen auf. Diese endständigen Windungen können einen geringeren Außendurchmesser aufweisen als die Windungen im Arbeitsbereich des Abrasivelementes. Hierdurch kann die Steifigkeit des Abrasivelementes, insbesondere in Bezug auf eine Deformation in Längsrichtung desselben eingestellt werden. Alternativ oder vorzugsweise in Kombination hiermit können die endständigen Windungen eine geringere Ganghöhe aufweisen als die Windungen des Federdrahtes im Arbeitsbereich des Abrasivelementes, im speziellen können die endständigen Windungen seitlich aneinander anliegen, so dass die Ganghöhe dem Federdrahtdurchmesser entspricht. Hierdurch bilden die genannten Endbereiche bei Deformation der Windungen in Abrasivelementlängsrichtung eine Art Puffer und können die Lageveränderung der ersten bzw. letzten Windungen des Abrasivelementarbeitsbereiches stabilisieren. Die Geometrie des genannten Arbeitsbereiches auch beim Entgratvorgang wird hierdurch stabilisiert und eine besonders präzise Entgratung des Werkstückes ermöglicht. Ferner wird hierdurch auch die Befestigung der Abrasivelemente aus gewickeltem Federdraht an dem Grundkörper erleichtert. Der Außendurchmesser der genannten endständigen Windungen kann hierbei zumindest im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Windungen im Arbeitsbereich entsprechen, gegebenenfalls kann der Außendurchmesser um ≥ 0,25 oder ≥ 0,5–1 oder ≥ 2–3, gegebenenfalls auch ≥ 3–5 Federdrahtdurchmesser der Windungen des Arbeitsbereichs kleiner sein als der Innendurchmesser der genannten Windungen im Arbeitsbereich. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der endständigen Windungen nicht um mehr als 3–5 Federdrahtdurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Windungen im Arbeitsbereich, oder um nicht mehr als 1,5 oder 2 Federdrahtdurchmesser, bspw. ca. 1 Federdrahtdurchmesser, kleiner als der Innendurchmesser der Windungen im Arbeitsbereich sein, wodurch sich eine gute seitliche Abstützung der benachbarten Windungen des Arbeitsbereichs ergibt. Die genannten endständigen Windungen mit geringerem Außendurchmesser und/oder geringerer Ganghöhe können gegebenenfalls auch Teil des Arbeitsbereichs des Abrasivelementes sein, vorzugsweise liegen diese außerhalb desselben.
Die genannten endständigen Windungen mit geringerem Außendurchmesser und/oder geringerer Ganghöhe können der Festlegung des den Arbeitsbereich ausbildenden Teils des Abrasivelementes an dem Träger desselben dienen, bspw. durch kraftschlüssige Wicklung um diesen und/oder durch Formschlusswirkung, bspw. aufgrund gebogener Abschnitte des Trägers, wobei der Träger als Bügel ausgebildet sein kann.
Allgemein im Rahmen der Erfindung kann das Abrasivelement somit an einem oder beiden Endbereichen endständig zu dem Arbeitsbereich desselben Bereiche höherer Steifigkeit bzw. geringerer Komprimierbarkeit aufweisen, als dessen Arbeitsbereich, wobei die genannten endständigen Bereiche bei Betätigung des Entgratwerkzeuges als Anlage für elastisch deformierbare Bereiche des Abrasivelementes bei deren Auslenkung oder Deformation in Längsrichtung des Abrasivelementes dienen können. Durch die endseitige Anordnung der Bereiche mit höherer Steifigkeit, vorzugsweise außerhalb des Arbeitsbereiches, wird der Arbeitsbereich nicht oder wenig tangiert und dessen Steifigkeit kann bezüglich der Entgratwirkung besonders angepasst oder optimiert sein, wobei das Abrasivelement insbesondere beim Entgratvorgang zusätzlich stabilisiert wird. Gegebenenfalls können, weniger bevorzugt, auch die Endbereiche des Arbeitsbereiches eine erhöhte Steifigkeit gegenüber dem mittleren Bereich des Abrasivelementes aufweisen. Auf die obigen Ausführungen in Bezug auf die Endbereiche eines aus einem Federdraht gebildeten Abrasivelementes sei entsprechend verwiesen.
Vorzugsweise ist das Abrasivelement derart an dem Grundkörper gehaltert, dass dieses zumindest auf Höhe des Arbeitsbereiches desselben oder über seine gesamte Länge von dem radial gegenüberliegenden Bereich des Grundkörpers beabstandet ist. Der Abstand kann beispielsweise ≥ 10% oder ≥ 20%, vorzugsweise ≥ 50% des Abrasivelementes im Arbeitsbereich betragen. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Abrasivelement bei Benutzung des Entgratwerkzeuges in radialer Richtung zum Grundkörper hin deformierbar ist, ohne mit dem Außenumfang des Grundkörpers in Berührung zu kommen. Hierdurch wird die elastische Deformierbarkeit des Abrasivelementes während des Entgratvorganges nicht durch eine Kontaktierung mit dem Grundkörper behindert und die Entgratung ist besonders effektiv. Ferner hat das Abrasivelement hierdurch eine erhöhte Lebensdauer.
Vorzugsweise umfasst das Abrasivelement einen Träger, welcher am Grundkörper gehaltert ist. Der Träger kann starr ausgebildet sein oder eine wesentliche größere Steifigkeit aufweisen, als der Arbeitsbereich des Abrasivelementes, so dass der Träger während des Entgratvorganges zumindest im Wesentlichen nicht deformiert wird. Der Träger kann sich über den Arbeitsbereich erstrecken, ist als solcher aber nicht entgratend wirksam. Der Träger kann hierbei die Formgestalt des Arbeitsbereichs durchdringen oder durchsetzen. Im Falle eines zumindest teilweise oder vollständig aus einem gewickelten Federdraht ausgebildeten Arbeitsbereiches kann der Träger den gewickelten Federdraht durchsetzen. Der Träger kann in Form eines Bügels ausgebildet sein. Der Träger kann gegenüberliegende Endbereiche aufweisen, welche jeweils an dem Grundköper gehaltert sind, als Haltebereiche des Abrasivelementes.
Vorzugsweise ist das Abrasivelement als langgestrecktes Element ausgebildet, dessen Arbeitsbereichslänge (Länge des entgratwirksamen Arbeitsbereichs desselben) um den Faktor ≥ 2 oder ≥ 3, vorzugsweise ≥ 5 größer als der Durchmesser des Abrasivelementes im Arbeitsbereich ist, so dass der radiale Außenbereich des Entgratwerkzeuges besonders arbeitseffektiv ist und der Arbeitsbereich besonders günstige Elastizitätseigenschaften aufweist. Vorzugsweise ist die Arbeitsbereichslänge um den Faktor ≤ 40 oder ≤ 30 oder ≤ 20 kleiner als der genannte Arbeitsbereichdurchmesser, so dass die Stabilität und Steifigkeit des Arbeitsbereiches nicht zu gering ist, beispielsweise ca. den Faktor 10.
Vorzugsweise weist das Abrasivelement eine Winkelerstreckung von ≥ 5° und/oder ≤ 45° um die Umfangserstreckung des Grundkörpers auf, beispielsweise ≥ 10° und/oder ≤ 35° oder ≥ 15° und ≤ 30°. Hierdurch liegt eine für die Entgratung günstige Arbeitslänge des Abrasivelementes vor. Ferner kann hierdurch bei Anordnung mehrerer Abrasivelemente um den Grundkörper der Außenumfang des Entgratwerkzeuges besonders günstig einem Kreisbogen angenähert werden, wodurch das rotierend einzusetzende Entgratwerkzeug mit großer Laufruhe und hoher Entgratwirkung einsetzbar ist.
Das Abrasivelement kann jeweils geradlinig gestreckt oder aber vorzugsweise bogenförmig ausgebildet sein, um die Umfanglinie des Werkzeuges bzw. der Arbeitsbereiche der Abrasivelemente besser oder zumindest im Wesentlichen konkruent einem Kreisbogen oder Kreisumfang anzupassen.
Vorzugsweise sind mehrere Abrasivelemente um den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet, um Entgratwirkung und Laufruhe des rotierend betriebenen Werkzeuges zu verbessern. Insbesondere können hierzu ≥ 6 oder ≥ 10, insbesondere auch ≥ 12 oder ≥ 16 Abrasivelemente vorgesehen sein, vorzugsweise ≤ 26 oder ≤ 22, so dass die Gesamtlänge der Arbeitsbereiche der Abrasivelemente möglichst hoch ist. Die mehreren Abrasivelemente können zueinander baugleich sein, gegebenenfalls auch eine unterschiedliche Ausbildung bspw. bezüglich deren Steifigkeit, Profilierung usw. aufweisen, um an besondere Bedingungen angepasst zu sein. Sind mehrere Abrasivelemente vorgesehen, so beziehen sich die obigen Ausführungen zu dem zumindest einen Abrasivelement vorzugsweise auf mehrere oder sämtliche Abrasivelemente des Werkzeuges.
Die Erfindung sei nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Entgratwerkzeuges in perspektivischer Ansicht (1A), in Detailansicht (1B), in Draufsicht (1C), und entlang des Schnittes C-C gemäß 1C (1D) und,
2 eine zu entgratende Bauteilgruppe,
3 schematische Darstellungen von Abwandlungen des Abrasivelementes nach 1.
1 zeigt eine Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Entgratwerkzeuges 1 mit einem scheibenförmigen Grundkörper 2 mit einer Rotationsachse R und einer senkrecht zu dieser angeordneten Scheibenhauptebene H. Der Grundkörper 1 weist ein Befestigungsmittel 3 in Form einer Einspannöffnung zur Festlegung an einer Antriebsmaschine aufweist, so dass das Entgratwerkzeug um die Rotationsachse R rotierend betreibbar ist. Mindestens ein Abrasivelement 4, hier mehrere, ist an dem scheibenförmigen Grundkörper befestigt. Die Ausführungen des Ausführungsbeispiels können sich somit jeweils auf ein, mehrere oder sämtliche Abrasivelemente des Werkzeuges beziehen, auch wenn im Einzelnen auf „das” oder „die” Abrasivelement(e) Bezug genommen wird. Die Abrasivelemente 4 sind hier baugleich, was aber nicht zwingend ist. Die Abrasivelemente 4 weisen einen Arbeitsbereich 5 zum Entgraten eines Werkstückes 20 (siehe 2) auf, wobei der Arbeitsbereich radial und/oder axial, nach dem Ausführungsbeispiel radial und axial, von dem scheibenförmigen Grundkörper 2 vorsteht.
Das bzw. hier die Abrasivelemente 4 sind im Bereich des Außenumfanges 2a des Grundkörpers 2 angeordnet, wobei die gegenüberliegenden Endbereiche 4a des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des scheibenförmigen Grundkörpers 2 zueinander beabstandet angeordnet. Die beiden Endbereiche 4a der Abrasivelemente sind jeweils zugkraftaufnehmend an dem Grundkörper gehaltert, bspw. ortsfest an diesem festgelegt, z. B. durch Verklemmen oder Verschweißen. Nach dem Ausführungsbeispiel sind die Endbereiche 4a als Drahtabschnitte ausgebildet, welche vorzugsweise einstückig mit dem Arbeitsbereich des Abrasivelementes ausgebildet ist, wobei der Arbeitsbereich auch hier aus einem Draht, nämlich einem gewickelten Draht besteht. Andere Ausbildungen der Endbereiche 4a sind generell auch möglich, bspw. als Laschen, Fortsätze oder andere geeignete Weise.
Zumindest ein Teil des von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches 5 des Abrasivelementes 4 ist in Umfangserstreckung des Grundkörpers 2 mit elastischer Rückstellkraft deformierbar, hier jeweils der gesamte Arbeitsbereich des jeweiligen Abrasivelementes. Durch die elastische Deformierbarkeit der Arbeitsbereiche ist das Werkzeug beim Entgraten besonders arbeitseffektiv. Ferner kann der Arbeitsbereich des Werkzeuges bzw. der jeweiligen Abrasivelemente einfach auch in engen Bereichen des Werkstückes 20 eingesetzt werden, z. B. zum Entgraten der schwer zugänglichen Seiten 21a der Zahnrades 21 in der Nut bzw. Rinne 22, wobei bei geeigneter Gestaltung der Abrasivelemente diese mit dem Arbeitsbereich auch teilweise in die Zahnzwischenräume eindringen können. Das Werkstück kann bspw. wie dargestellt Teil einer Kurbelwelle oder dergleichen sein.
Die Abrasivelemente 4 sind an dem Außenumfang des Grundkörpers angeordnet ist. Der Arbeitsbereich 5 des Abrasivelementes 4 steht jeweils lateral an beiden Seiten 2b des Grundkörpers 2 von diesem vor. Der Arbeitsbereich 5 des Abrasivelementes 4 weist somit mehrere Teilarbeitsbereiche 5', 5'', 5''' (1d) auf, welche ineinander übergehen.
Zumindest ein Teil des Arbeitsbereiches 5 des Abrasivelementes 4 ist quer zur Umfangserstreckung des Grundkörpers 2 und quer zur Hauptebene H desselben elastisch deformierbar ausgebildet, hier jeweils der gesamte Arbeitsbereich 5 des Abrasivelementes.
Das Abrasivelement 4 ist hier zumindest in einem Teil seines Arbeitsbereichs 5, nach dem Beispiel in seinem gesamten Arbeitsbereich 5, als gewickelter Federdraht 6 ausgebildet ist. Durch den Federdraht 6 wird zudem die oben angesprochene elastische Deformierbarkeit des Arbeitselementes bereitgestellt.
Das Abrasivelement weist hier einen Träger 8 (1b) für das Arbeitsmittel, nach dem Beispiel für den Federdraht 6, auf, wobei der Träger 8 als Bügel ausgebildet ist und die Bügelenden an dem Grundkörper 2 festgelegt sind.
Der Federdraht 6 ist hier über seinen Arbeitsbereich des Abrasivelementes wendelförmig gewickelt, also mit zumindest im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser über seine Längserstreckung bzw. Erstreckung in Umfangsrichtung des Grundkörpers 2.
Die benachbarten Windungen 7 des Federdrahtes 6 im Arbeitsbereich 5 des Abrasivelementes 4 sind in Längsrichtung des Abrasivelementes voneinander beabstandet. Der Abstand beträgt nach dem Ausführungsbeispiel ca. 1–5, genauer ca. 3, Federdrahtdurchmesser. Der Arbeitsbereich 5 des Abrasivelementes 4 weist hier ca. 15 Windungen auf.
Das Abrasivelement 5 weist an zumindest einem, hier an beiden Endbereichen 5a endständig zu dem Arbeitsbereich 6 hin angeordnete Windungen 7 auf, welche einen geringeren Außendurchmesser als die Windungen des Arbeitsbereichs aufweisen. Die Windungen 7 sind aufgrund ihres geringeren Außendurchmessers nicht mehr Teil des Arbeitsbereichs. Zugleich, gegebenenfalls aber auch alternativ, weisen die Windungen 7 eine geringere Ganghöhe als die Windungen des Arbeitsbereichs auf, benachbarte Windungen 7 liegen hier, im Gegensatz zu denen des Arbeitsbereichs, in Abrasivelementlängsrichtung aneinander an. Hierdurch werden die beiden Endbereiche des Abrasivelementes mechanisch stabilisiert, insbesondere in Abrasivelementlängsrichtung, und weisen gegenüber dem Arbeitsbereich eine erhöhte Steifigkeit auf. Die elastische Deformation des Abrasivelementes, bspw. die Deformation der Windungen des Federdrahtes, beim Entgratvorgang wird hierdurch auf dessen Arbeitsbereich fokussiert oder beschränkt, so dass die genannten Endbereiche in Art eines Puffers auf den Arbeitsbereich wirken. Die Arbeitseffektivität des Abrasivelementes und dessen Materialermüdung werden hierdurch erhöht. Diese Ausgestaltung ist allgemein im Rahmen der Erfindung von besonderem Vorteil, auch unabhängig von der Ausbildung des Abrasivelementes als gewickelter Federdraht, aber insbesondere hierbei. Ferner werden durch die endständigen Windungen 7 des Federdrahtes dieser an dem Träger 8 gehaltert, wozu die Windungen 7 den Träger 8 eng und vorzugsweise reibschlüssig umgeben können.
Die entgratwirksamen Bereiche des Abrasivelementes, welche hier durch die Federdrahtwindungen im Arbeitsbereich ausgebildet werden, sind schräg zur Umfangsrichtung des scheibenförmigen Grundkörpers angestellt. Der Anstellwinkel W zur Radialrichtung der Rotationsachse R beträgt ca. 10°. Der Anstellwinkel zur Umfangsrichtung des Grundkörpers 2 beträgt somit ca. 80°. Durch die Schrägstellung wird eine seitlich bzw. quer streifende Bewegung des Arbeitsbereiches wie einer Federwindung an dem Grat erzielt, was sich als besonders wirksam erwiesen hat.
Das Abrasivelement weist jeweils eine Winkelerstreckung von ca. 20° um die Umfangserstreckung des Grundkörpers auf. Es sind mehrere, hier 16, Abrasivelemente um den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet.
3 zeigt schematisch alternative geometrische Ausbildungen des Arbeitsbereichs des Abrasivelementes in Seitenansicht, wobei im Übrigen im Speziellen auf die Ausführungen zu 1 und die allgemeine Beschreibung Bezug genommen wird. Der Arbeitsbereich des Abrasivelementes bzw. das Abrasivelement insgesamt können insbesondere als gewickelter Federdraht ausgebildet sein, ggf. mit nicht gewickelten wie bspw. geradlinigen Abschnitten. Die in den Figuren gezeigte Ausbildung des Abrasivelementes ist jedoch nicht auf die Ausbildung aus Federdraht beschränkt. Die Abrasivelemente sind hier der Einfachheit halber mit geradliniger Mittelachse dargestellt, es versteht sich, dass diese auch bogenförmig sein kann, bspw. wie in 1.
Nach 3a weist der Arbeitsbereich 31 des Abrasivelementes 30 verschiedene Abschnitte 31a, 31b mit unterschiedlichen Außendurchmessern auf, welche in Längsrichtung des Abrasivelementes alternierend angeordnet sind. In den einzelnen Abschnitten 31a, 31b ist der Außendurchmesser zumindest im Wesentlichen konstant. Die Abschnitte 31a, 31b weisen jeweils einen zylindrischen Außendurchmesser auf, beispielsweise jeweils in Form eines wendelförmig gewickelten Federdrahtes 36. Gegebenenfalls können zwischen den Abschnitten 30a, 30b mit unterschiedlichen Durchmessern sich verjüngende Übergangsbereiche vorgesehen sein, bspw. durch spiralförmig gewickelten Federdraht.
Nach 3b weist der Arbeitsbereich 41 des Abrasivelementes 40 verschiedene Abschnitte 41a, 41b mit sich in Längsrichtung des Abrasivelementes verjüngendem bzw. erweiternden Außendurchmessern auf, welche in Längsrichtung des Abrasivelementes alternierend angeordnet sind. Die Abschnitte 40a, 40b können jeweils durch einen spiralförmig gewickelten Federdraht 46 ausgebildet sein bzw. Abschnitte eines gewickelten Federdrahtes darstellen. Gegebenenfalls können zwischen den Abschnitten 41a, 41b auch Abschnitte des Arbeitsbereiches mit zylindrischem Außendurchmesser vorgesehen sein, wobei die zylindrischen Abschnitte jeweils in den angrenzenden Abschnitt mit sich veränderndem Durchmesser übergehen können. Die zylindrischen Abschnitte können jeweils auch als gewickelter Federdraht ausgebildet sein. Das Abrasivelement (zumindest der Arbeitsbereich oder das Element insgesamt) kann jeweils einstückig aus gewickeltem Federdraht bestehen.
Es versteht sich, dass das Abrasivelement oder der Arbeitsbereich desselben je nach den gegebenen Anforderungen auch eine andere Geometrie aufweisen kann, wobei sich die gezeigten Geometrien für viele Anwendungsfälle als besonders vorteilhaft herausgestellt haben.
Sämtliche Merkmale der Ausführungsbeispiele der Figuren können auch allgemein im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004004027 U1 [0004]
WO 8200945 [0005]
DE 19919024 A1 [0005]

Claims

Entgratwerkzeug, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einer Rotationsachse und einer senkrecht zu dieser angeordneten Scheibenhauptebene, wobei der Grundkörper ein Befestigungsmittel zur Festlegung an einer Antriebsmaschine aufweist, so dass das Entgratwerkzeug um die Rotationsachse rotierend betreibbar ist, und mit mindestens einem an dem scheibenförmigen Grundkörper befestigten Abrasivelement mit einem Arbeitsbereich zum Entgraten eines Werkstückes, wobei der entgratwirksame Arbeitsbereich des Abrasivelementes radial und/oder axial von dem scheibenförmigen Grundkörper vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement im Bereich des Außenumfanges des Grundkörpers angeordnet ist, dass die gegenüberliegenden Endbereiche des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des scheibenförmigen Grundkörpers zueinander beabstandet angeordnet und jeweils zugkraftaufnehmend an dem Grundkörper gehaltert sind und dass zumindest ein Teil des von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches des Abrasivelementes in Umfangserstreckung des Grundkörpers mit elastischer Rückstellkraft deformierbar ist.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement an dem Außenumfang des Grundkörpers angeordnet ist.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement zumindest mit einem Teil seines in von dem Grundkörper vorstehenden Arbeitsbereiches lateral an beiden Seiten des Grundkörpers von diesem vorsteht.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes quer zur Umfangserstreckung des Grundkörpers und quer zur Hauptebene des Grundkörpers elastisch deformierbar ist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement zumindest in einem Teil seines Arbeitsbereichs als gewickelter Federdraht ausgebildet ist.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federdraht zumindest in einem Teil des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes wendelförmig gewickelt ist.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federdraht zumindest in einem Teilbereich des Arbeitsbereiches des Abrasivelementes spiralförmig gewickelt ist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Windungen des Federdrahtes im Arbeitsbereich des Abrasivelementes in Längsrichtung des Abrasivelementes voneinander beabstandet sind.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich des Abrasivelementes mindestens zwei Windungen aufweist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement an zumindest einem oder beiden Endbereichen endständig zu dem Arbeitsbereich des Abrasivelementes hin oder an zumindest einem oder beiden Enden des Arbeitsbereich angeordnete Windungen aufweist, welche einen geringeren Außendurchmesser als die Windungen des Arbeitsbereichs weist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement an zumindest einem oder beiden Endbereichen endständig zu dem Arbeitsbereich des Abrasivelementes hin oder an zumindest einem oder beiden Enden des Arbeitsbereich angeordnete Windungen aufweist, welche eine geringere Ganghöhe als die Windungen des Arbeitsbereichs weisen, insbesondere mit aneinanderliegenden Windungen.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement an zumindest einem oder beiden Endbereichen des Arbeitsbereiches Abschnitte mit gegenüber dem Arbeitsbereich erhöhter Steifigkeit aufweist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil oder sämtliche der entgratwirksamen Bereiche des Abrasivelementes schräg zur Umfangsrichtung des scheibenförmigen Grundkörpers angestellt sind.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement einen Träger umfasst, welcher am Grundkörper gehaltert ist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrasivelement eine Winkelerstreckung von ≥ 5° und/oder ≤ 45° um die Umfangserstreckung des Grundkörpers aufweist.
Entgratwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dass mehrere Abrasivelemente um den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet sind.
Entgratwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ≥ 6 und/oder ≤ 40 Abrasivelemente um den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet sind.