DE2552665A1

DE2552665A1 - Schnell um seine achse drehbarer dorn zum bilden eines durch einen kragen umgebenen loches in einer metallwand

Info

Publication number: DE2552665A1
Application number: DE19752552665
Authority: DE
Inventors: Johannes Adrianus Van Geffen
Original assignee: GEFFEN JOHANNES ADRIANUS VAN
Current assignee: Drabus Bv Apeldoorn Nl
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1975-11-24
Publication date: 1976-08-12
Also published as: JPS542195B2; SE7513383L; DE7537312U; IT1053164B; FR2292532A1; CH593727A5; GB1493292A; JPS5183060A; NL160499B; DE2552665B2; DE2552665C3; FI753345A; ES443066A1; SE419180B; NL7415559A; US3939683A

Description

E Ar /AS Anwal«sakte: Gef-6180 ο r r ^ r* r» r

Patentanwälte

Dipl. Ing. Herbert Tischer Dipl. Ing. Wolfgang Kern Dipl. Ing. Hans-Peter Gauger

D 8 München 2, Tal Johannes Adrianus van Geffen,

Apeldoorn, die Niederlande. 24. NOV. 1975

"Schnell um seine Achse drehbarer Dorn zum Bilden eines durch einen Kragen umgebenen Loches in einer Metallwand"

Die Erfindung bezieht sich auf einen schnell um seine Achse drehbaren Dorn zum Bilden eines durch einen Kragen umgebenen Loches in einer Metallwand ausschliesslich durch Reibungswärme und Druck, welcher Dorn mindestens über einen sich bis zum freien Ende oder bis in der Nähe dieses Endes erstreckenden Teil der Länge seines wirksamen Teiles konisch zuläuft und an jeder Stelle dieses wirksamen Teiles einen Querschnitt aufweist, dessen Grundform ein gleichseitiges Dreieck ist.

Dorne dieser Art sind bereits vorgeschlagen worden,um Löcher in Platten und Wänden von Rohren aus geschmeidigem Metall, wie Aluminium und Kupfer, herzustellen. Es hat sich aber gezeigt,"dass die bekannten Dorne für die Herstellung von Löchern in härteren Metallen, wie Eisen und Flusstahl, gar nicht geeignet sind. Dafür müssen die Querschnitte des wirksamen Dornteiles sehr strenge Bedingungen erfüllen und es ist die Aufgabe der Erfindung, Dorne dieser Art zu verschaffen, die diesen Bedingungen genau entsprechen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass jeder der betreffenden Querschnitte in der Nähe jedes Winkelpunktes des betreffenden Dreieckes durch zwei den umgeschriebenen Kreis des Dreieckes im Winkelpunkt berührende, aneinander

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angeschlossene Bogen, von denen die Krümmungshalbmesser kleiner als derjenige des umgeschriebenen Kreises sind und der sich vom Winkelpunkt ab in der Drehrichtung des Dornes erstreckende Bogen in jedem Punkt einen kleineren Krümmungshalbmesser als der sich von diesem Winkelpunkt ab in der erfcgegengesetzten Richtung erstreckende Bogen aufweist, und an jeder Seite des Dreieckes zwischen den zwei sich von den zwei an dieser Seite liegenden Winkelpunkten ab zueinander erstreckenden Bogen durch eine fliessend in diese beiden Bogen übergehende Verbindungslinie begrenzt ist.

Obwohl für jedes durch den Dorn zu bearbeitende Metall innerhalb des Rahmens der Erfindung Querschnitte mit optimalem Effekt gefunden werden können, hat es sich gezeigt, dass in vielen Fällen befriedigende Ergebnisse erreicht werden, wenn in den Querschnitten des wirksamen Dornteiles die Verbindungslinien der in den Winkelpunkten zusammenstossenden Bogen auch Bogen sind, deren Krümmungshalbmesser in jedem Punkt grosser als der Halbmesser des umgeschriebenen Kreises ist.

Das Schleifen der Dorne zur Erreichung der genauen Gestalt und Abmessungen derselben kann wesentlich erleichtert werden, wodurch die Fabrikation der kostspieligen Werkzeuge wesentlich billiger wird, wenn die Dorne so gestaltet werden, dass die gebogenen Verbindungslinien und/oder die in den Winkelpunkten des Grunddreieckes der betreffenden Querschnitte ζusammenstGSsenden Bogen Kreisbogen sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung naher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen%

Fig* I einen Querschnitt eines Bohrtelles und eine Ansicht eines Dornes nach der Erfindung und ^:

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Fig. 2 in grösserem Masstaben eine schematische Darstellung jedes Querschnittes des wirksamen Teiles des Dornes nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist 1 ein Teil des Spannkopfes einer Bohrmaschine oder einer anderen Wekzeugmaschine mit einer schnell rotierenden Spindel. Im Spannkopf ist ein Dorn aus sehr hartem Stahl festgesetzt. Dieser Dorn besteht aus einem kleinen ersten Teil in der Form eines Zentrierpunktes 2 am freien Ende des Dornes, einem konisch zulaufenden zweiten Teil 3, einem zylindrischen an den zweiten Teil 3 angeschlossenen dritten Teil 4, einem kreiszylindrischen vierten Teil 5, dessen Durchmesser grosser als die maximalen Durchmesser der Teile 3 und 4 ist, sodass eine Schulter 6 gebildet wird, und aus einem Stiel 7 für die Befestigung des Dornes im Spannkopf.

Der Teil-des Dornes, der zur Herstellung eines eine Krempe oder einen Kragen aufweisenden Loches bestimmten Durchmessers dient, wird durch den zweiten und den dritten Teil 3, 4 gebildet. Dieser wirksame Teil des Dornes hat über seine ganze Länge gleichförmige Querschnitte, von denen einer in Fig. 2 in grösserem Masstäben dargestellt worden ist.

Die Kontur der Querschnitte der Dornteile 3 und 4 nach Fig. 2 ist durch eine Grundgestalt in der Form eines gleichseitigen Dreieckes mit Winkelpunkten 8 und gekrümmten Dreieckseiten gekennzeichnet. Jede Seite dieses Dreieckes besteht aus einem Bogen 9, der sich vom Winkelpunkt 8 ab in der Drehrichtung 10 erstreckt, einem Verbxndungsbogen 11 und einem Bogen 12, der sich vom folgenden Winkelpunkt 8 ab in der der Drehrichtung entgegengesetzten Richtung erstreckt. Alle Bogen 9, 11, 12 gehen fliessend ineinander über und die Bogen 9 und 12 berühren den umgeschriebenen

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Kreis 13 in den Winkelpunkten 8. Der Krümmungshalbmesser

14 in jedem Punkt des Bogens 9 und der Krümmungshalbmesser

15 in jedem Punkt des Bogens 12 sind kleiner als der Halbmesser 16 des umgeschriebenen Kreises 13 und der Krümmungshalbmesser 14 ist kleiner als der Krümmungshalbmesser 15. Der Krümmungshalbmesser 17 in jedem Punkt des Verbindungsbogens 11 ist grosser als der Halbmesser 16 des umgeschriebenen Kreises.

Im Ausführungsbeispiel sind alle Bogen 9, 11, 12 Kreisbogen. Es hat sich gezeigt, dass ein Dorn mit den wirksamen Oberflächen des Werkzeuges nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel viel leichter in die erforderliche Gestalt als ein Dorn mit gekrümmten Oberflachen, deren Querschnitte nicht durch Kreisbogen begrenzt sind, geschliffen werden kann. Es wird aber bemerkt, dass zum Beispiel die Verbindungslinien 11 der Kontur gerade Linien sein können, sodass dann die entsprechenden Oberflächen des wirksamen Dornteiles flach sind. Es wurde aber gefunden, dass das Schleifen von flacher Oberflächen an den Dorn ziemlich verwickelte Werkzeugmaschinen erfordert.

Wenn ein Dorn der beschriebenen Konstruktion bis zur Schulter € schnell drehend durch die Wand eines Metallrohres oder durch eine Metallplatte hindurch gedruckt wird» so wird der in Fig. 1 dargestellte Kragen um das hergestellte Loch gebildet. Durch die Schulter € des Dornteiles 5 wird die Stirnfläche 19 dieses Kragens 18 glattgestrichen.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

1. JSchnell um seine Achse drehbarer Dorn zum Bilden eines aurch einen Kragen umgebenen Loches in einer Metallwand ausschliesslich durch Reibungswärme und Druck, welcher Dorn mindestens über einen sich bis zum freien Ende oder bis in der Nähe dieses Endes erstreckenden Teil der Länge seines wirksamen Teiles konisch zuläuft und an jeder Stelle dieses wirksamen Teiles einen Querschnitt aufweist, dessen Grundform ein gleichseitiges Dreieck ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der betreffenden Querschnitte in der Nähe jedes Winkelpunktes (H) des betreffenden Dreieckes durch zwei den umgeschriebenen Kreis (13) des Dreieckes im Winkelpunkt (8) berührende, aneinander angeschlossene Bogen (9, 12), von denen die Krümmungshalbmesser (14, 15) kleiner als derjenige des umgeschriebenen Kreises (13) sind und der sich vom Winkelpunkt (8) ab in der Drehrichtung des Domes erstreckende Bogen (9) in jedem Punkt einen kleineren Krummungshalbmesser (14) als der sich von diesem Winkelpunkt (8) ab in der entgegengesetzten Richtung erstreckende Bogen (12) aufweist, und an jeder Seite des Dreieckes zwischen den zwei sich von den zwei an dieser Seite liegenden Winkelpunkten (8) ab zueinander erstreckenden Bogen (9, 12) durch eine fliessend in diese beiden Bogen übergehende Verbindungslinie (11) begrenzt ist.

2. Dorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungslinie (11) ein Bogen ist, dessen Krummungshalbmesser (17) in jedem Punkt grosser als der Halbmesser des umgeschriebenen Kreises (13) ist.

3. Dorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in den Winkelpunkten (8) des Grunddreieckes

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zusammentreffenden Bogen (9, 12) Kreisbogen sind.

4. Dorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ dass die gebogenen Verbindungslinien (11) Kreisbogen sind.

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