DE3022462A1

DE3022462A1 - Vorrichtung zum anbringen von rueckwaertssenkungen

Info

Publication number: DE3022462A1
Application number: DE19803022462
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8000 München Hentschel; Anton Köhlein; Elias Younes
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1980-06-14
Filing date: 1980-06-14
Publication date: 1981-12-24
Also published as: FR2484304A1; DE3022462C2; FR2484304B1

Description

DORNIER GMBH

7990 Friedrichshafen

Reg. 2480

Vorrichtung zum Anbringen von Rückwärtssenkungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen von Rückwärtssenkungen, insbesondere an in Vertiefungen endenden Bohrungen.

Bei der Fertigung von Bauteilen werden vielfach Senkungen am Bauteil erforderlich, üblicherweise werden diese Senkungen auf einem Bohrwerk mittels einer Bohrlehre ausgeführt. In der gleichen Weise verfuhr man bisher auch bei RückwärtsSenkungen für Paßbohrungen.

Hierzu sind verschiedenartige Vorrichtungen bekannt. So zeigt z.B. die DE-AS 22 37 647 ein Werkzeug zum Ansenken des rückwärtigen Endes von Durchgangsbohrungen, bei dem am vorderen Ende eines Schaftes ein Messer frei drehbar befestigt ist. Zum Einführen in die Arbeitsstellung des Werkzeuges wird das Messer mit seiner Schneide parallel zum Schaft gestellt und in diesem versenkt. In dieser Stellung wird das Messer durch eine darübergeschobene Hülse gehalten und durch die Bohrung hindurchgeführt. Anschließend wird das Messer durch Verschieben und Verdrehen der Hülse freigegeben, so daß es sich zum

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Arbeitsvorgang quer zur Schaftrichtung einstellen kann. In entsprechender Weise erfolgt das Zurückziehen des Werkzeuges aus der Bohrung nach Abschluß des Arbeitsvorganges. Eine ganze Reihe ähnlicher Vorrichtungen sind nach dem gleichen Prinzip mit verschwenkbaren Messern aufgebaut. Sie unterscheiden sich im allgemeinen lediglich durch die Art und Weise, in der das Messer von der Ruhe- zur Arbeitslage gebracht wird und umgekehrt. Der Nachteil all dieser Vorrichtungen liegt darin, daß sie nur für einfache Vorgänge, wie etwa zum Anfasen von Bohrungen verwendbar sind und keine schwere Belastung zulassen. Außerdem sind stets Einrichtungen zum Verschwenken der Messer erforderlich, wobei diese Einrichtungen vielfach sehr störanfällig sind.

In der DE-AS 1 777 083 ist eine andere Vorrichtung zum Anfasen von Durchgangsbohrungen beschrieben, bei der drei Messer mit ihren Schneiden etwa um 120 gegeneinander versetzt etwa parallel zur Achse eines Schaftes angeordnet und so schmal gehalten sind, daß ihre freien Enden auf einen möglichst kleinen Durchmesser zusammengedrückt durch die Durchgangsbohrung hindurchgeschoben werden können. Nach dem Eintauchen in die Bohrung laufen die Messer auf einen frei drehbar angeordneten Zentrierkegel auf, wodurch sie gespreizt und in ihre Arbeitsstellung gebracht werden. Auch dieses Werkzeug ist nur zum Anfasen geeignet und weist etwa die gleichen Nachteile auf, wie sie oben genannt wurden.

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In der DE-PS 933 120 wird ein anderes Prinzip verwendet. Dort wird bei einer Vorrichtung zum Plandrehen und Versenken der rückwärtigen Seiten von gebohrten Werkstücken der Werkzeugschaft ohne Werkzeug durch die Bohrung hindurchgeführt. Auf der anderen Seite der Bohrung wird auf den Werkzeugschaft das dort bereitgehaltene Werkzeug, nämlich ein Senker, aufgesteckt. Nach der Kupplung der beiden Teile wird der rotierende Werkzeugschaft zurückgezogen und somit die Senkung hergestellt. Danach ist der Senker wieder von dem Werkzeugschaft auszukuppeln und der Schaft leer aus der Bohrung herauszuziehen. Um in einer benachbarten Bohrung des Werkstückes in gleicher Weise eine RückwärtsSenkung ausführen zu können, muß

1. der Werkzeugschaft in die nächste Bohrung eingeführt werden und

2. das Werkzeug, nämlich der Senker, von der vorherigen Bearbeitungsstelle zur nachfolgenden Bearbeitungsstelle gebracht werden.

Bei diesen Vorgängen treten aber bei vielen Anwendunggfällen beträchtliche Schwierigkeiten auf, wie etwa im Flugzeugbau bei der Fertigung von Anschlußbohrungen für die Trennebene Rumpf-Tragwerk. Hier sind z.B. in der Flügelwurzel Vertiefungen oder Taschen angeordnet, von denen Paßbohrungen für die Anschlußverbindungen an den Rumpf ausgehen. Diese Taschen sind aus , Festigkeitsgründen eng ausgeführt und erschweren das tünkuppeln /:t- bzw. das Auskuppeln des Rückwärtssenkers mit dem WerkSSeugschaft bzw. der Zugstange. Die Taschen sind oft sogar untenliegend ■ ?' angeordnet und für das Bedienungspersonal nicht sichtbar. . ■'''.?.:-

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Die Bedienungsperson kann daher oft nur nach Gefühl arbeiten, wenn der Senker ein- und ausgekuppelt werden soll. Das bedingt einen beträchtlichen Zeitverlust, der ein Mehrfaches der sonst für Senkungen erforderlichen Zeit ausmacht. In der Praxis hat es sich erwiesen, daß der Zeitverlust in solchen Fällen bis zum Fünffachen des eigentlichen Zeitbedarfs anstieg. Dieser Umstand ist besonders nachteilig, da gerade beim oben erwähnten Flugzeugbau meist eine ganze Reihe von Taschen mit dort endenden Durchgangsbohrungen bzw. Paßbohrungen nebeneinander aufgereiht ist.

Als weitere Schwierigkeit sei noch angeführt, daß bei sämtlichen oben genannten Vorrichtungen das Werkzeug sich am freien Ende eines rotierenden Schaftes bzw. einer Zugstange angeordnet ist, deren Lagerung sich auf der anderen Seite des zu bearbeitenden Werkstückes befindet. Es ist daher die Fertigungsgenauigkeit beeinträchtigt und es können z.B. an der Senkung Rattermarken entstehen. In Anwendungsfällen, bei denen hohe Anforderungen an die Sicherheit gestellt werden, ist aber eine einwandfreie Qualität und Genauigkeit auch für die Senkungen unerläßlich.

Ausgehend von der aus der DE-PS 933 120 bekannten Vorrichtung, bei der ein besonderes Werkzeug mit einer Zugstange gekuppelt wird, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Zeitverlust beim Anbringen von RückwärtsSenkungen in Vertiefungen zu verringern, vor allen Dingen dann, wenn eine ganze Reihe von nebeneinanderliegenden Senkungen hergestellt werden muß. Ein

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einwandfreies Ein- und Auskuppeln der Zugstange mit dem Werkzeug soll auch dann gewährleistet sein, wenn die Bearbeitungsstellen für die Senkungen in für das Bedienungspersonal nur in unzureichender Weise oder überhaupt nicht sichtbaren Vertiefungen oder Taschen liegen. Dabei soll als weitere Forderung eine einwandfreie Oberfläche der Senkung und große Fertigungsgenauigkeit erreichbar sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

a) eine kammartige, mit ihren Zähnen in die zu bearbeitenden Vertiefungen eingreifende Aufnahmevorrichtung für eine Anzahl von Senkwerkzeugen,

b) in den Zähnen jeweils drehbar und zur Bearbeitungsstelle hin herausziehbar gelagerte Senkwerkzeuge und

c) eine nacheinander durch die zugeordneten Bohrungen hindurchführbare und mit dem jeweils zugeordneten Senkwerkzeug kuppelbare, das Senkwerkzeug durch eine Rückholbewegung an die Bearbeitungsstelle führende und durch eine neue Vorschubbewegung wieder in der Aufnahmevorrichtung ablegende Zugstange.

Auf diese Weise ist eine zeitaufwendige manuelle Tätigkeit vermieden und es bedarf zum Fertigen von mehreren Rückwärtssenkungen lediglich eines Transportes der Zugstange von einer Durchgangsbohrung zur nächsten Durchgangsbohrung. Der gesamte Vorgang kann völlig automatisch durchgeführt werden. Vorteilhafterweise ist das Senkwerkzeug auf einem hohlen, zur Aufnahme der Zugstange geeigneten Schaft .angeordnet und der

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Schaft in einer Buchse der Aufnahmevorrichtung drehbar gelagert. Wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die den Werkzeugschaft führende Buchse langer ist als der Weg der Rückholbewegung für das Senkwerkzeug, bleibt das Werkzeug über seinen Schaft auch während des Senkvorganges in der Aufnahmevorrichtung gelagert. Man erhält auf diese Weise auf beiden Seiten des Werkstückes eine Lagerung für das Werkzeug, wodurch eine Genauigkeit in Position und Abmessungen, z.B. bezüglich Senktiefe und Durchmesser, erreicht wird, die ein Nachmessen erübrigt. Als weiterer Vorteil ist die erzielbare saubere Oberfläche zu nennen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung von Werkstück und Werkzeug in

perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die Ausbildung des Senkwerkzeuges und Fig. 3 die Ausbildung des Senkwerkzeuges teilweise geschnitten.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau dargestellt. Mit strichpunktierten Linien ist ein Werkstück 13 angedeutet, in dem Durchgangsbohrungen 14 angeordnet sind. Diese Durchgangsboh-

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rungen enden in Taschen 15 des Werkstückes. Es ist gezeigt, daß eine ganze Reihe solcher Bohrungen bzw. Taschen aufeinanderfolgend im Werkstück 13 angeordnet ist. Die in Fig. 1 vorderste Tasche 15 ist geschnitten dargestellt. Ferner ist aus Fig. 1 eine Aufnahmevorrichtung 8 zu erkennen, die kammartige Zähne 8¹ aufweist. Diese kammartigen Zähne 8¹ sind in der Aufnahmevorrichtung 8 in der gleichen Teilung vorgesehen, die auch der Teilung der Taschen 15 im Werkstück 13 entspricht. In den Zähnen 8" finden sich jeweils Bohrungen bzw. Lagerungen zur Aufnahme der Werkzeuge, nämlich der Rückwärtssenker 2. Die Aufnahmevorrichtung 8 mit ihren Zähnen 8¹ und den darin abgelegten Werkzeugen 2 ist so tief in die Taschen 15 eingetaucht, daß die Werkzeuge bereits in der für den Bearbeitungsvorgang richtigen Höhenlage liegen.

Die Aufnahmevorrichtung 8 kann so viele Zähne 8' aufweisen, wie Taschen 15 im Werkstück 13 vorhanden sind. Zumindest aber enthält die Aufnahmevorrichtung 8 mehrere der genannten Zähne. Es wird dann die Aufnahmevorrichtung in aufeinanderfolgenden Schritten fortbewegt und nach Fertigstellung einer ersten Gruppe von Senkungen durch Verschieben und erneutes Eintauchen der Aufnahmevorrichtung 8 in eine zweite Gruppe von Taschen dort die Senkungen hergestellt. In Fig. 1 ist die Darstellung so gewählt, daß die Taschen 15 nach oben offen und sichtbar sind. Die Anordnung kann selbstverständlich auch umgekehrt getroffen werden, d. h. die Taschen können nach unten offen sein und dem Bedienungspersonal unsichtbar bleiben. Die Aufnahmevorrichtung mit den Senkwerkzeugen wird dann von unten her in die Taschen eingeführt.

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Die Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des Rückwärtssenkers. Mit 1 ist eine Zugstange bezeichnet, die z.B. von einem nicht dargestellten Bohrwerk in Rotation versetzt wird. Diese Zugstange 1 ist an ihrem vorderen Ende mit einer oder mehreren Spiralnuten 10 ausgerüstet. Das Werkzeug ist von dieser Zugstange getrennt und enthält in erster Linie den eigentlichen Rückwärtssenker 2, der ganz nach den jeweiligen Erfordernissen ausgebildet sein kann. Der Rückwärtssenker 2 ist auf einem Werkzeugschaft 11 angeordnet und über diesen Schaft 11 im Zahn 8¹ der Aufnahmevorrichtung 8 drehbar gelagert, z.B. in einer Buchse 9. Der Werkzeugschaft 11 weist eine zentrale Bohrung 12 zur Aufnahme des vorderen Endes der Zugstange 1 auf. Im Rückwärtssenker 2 sind ein oder mehrere Stifte 3 zum Kuppeln mit der Spiralnut 10 der Zugstange 1 vorgesehen. Am hinteren Ende des Werkzeugschaftes 11 ist eine Bremsvorrichtung vorgesehen, die hier aus wenigstens einer elastisch verformbaren Scheibe 4, z.B. einer Gummischeibe, besteht. Durch eine Verstellschraube 5 kann die elastische Scheibe 4 eine axiale Vorspannung erhalten und damit eine Aufweitung erfahren. Der Außenumfang der Scheibe 4 legt sich somit mehr oder weniger bremsend an die Bohrungswand des Zahnes 8¹ bzw. an die Innenwand der Lagerbuchse 9 an. Die Verstellschraube 5 kann etwa durch eine Sicherungsschraube 6 gesichert werden. Auf den Werkzeugschaft 11 ist außerdem noch eine weitere elastische Scheibe 7, z.B. ebenfalls eine Gummischeibe, als Pufferung aufgesteckt. Diese Scheibe wirkt in axialer Richtung zwischen dem Rückwärtssenker 2 und der Wandung des Zahnes 8¹ bzw. der

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Lagerbuchse 9 beim Zurücklegen des Werkzeuges in den Zahn 8' der Aufnahmevorrichtung.

Es sei nun kurz die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Wie oben schon erwähnt, wird die Aufnahmevorrichtung 8 mit ihren Zähnen 8' und den darin abgelegten Senkwerkzeugen 2 in die Taschen 15 des Werkstückes 13 eingeführt. Sodann sind Werkstück 13 und Aufnahmevorrichtung 8 gegenseitig nicht mehr verschiebbar. Zur Herstellung der RückwärtsSenkungen wird die Zugstange 1 durch eine Bohrung 14, die z.B. als Paßbohrung ausgebildet sein kann, eingeführt. Die Zugstange 1 greift dabei in die zentrale Bohrung 12 des Rückwärtssenkers 2 ein. Durch die Rotation der Zugstange 1 greifen im Werkzeug die Stifte 3 und die Spiralnut 10 ineinander und kuppeln Zugstange mit Werkzeug. Dabei wird das Werkzeug, d. h. der Rückwärtssenker 2 über die axiale Länge der Spiralnut 10 in die Zugstange 1 hineingezogen. Durch die Bremswirkung der Bremsscheiben 4 wird ein einwandfreies Kuppeln zwischen Zugstange 1 und Rückwärtssenker 2 erreicht. Jetzt kann bei weiterer Rotation die Zugstange 1 zurückgezogen und die Senkung am Austritt der Paßbohrung 14 in die Taschen 15 hergestellt werden.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß der mit der Zugstange 1 gekuppelte Rückwärtssenker 2 gegenüber den Senkern in den danebenliegenden Zähnen 8* bereits um ein Stück aus seiner Lagerung im Zahn 8¹ herausgezogen ist. Wie weiterhin ersichtlich ist, braucht der Werkzeugschaft 11 nicht vollständig aus seiner Lagerung 9 herausgezogen zu werden, obgleich auch eine solche

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Ausbildung an sich möglich wäre.

Nach Fertigstellung der Rücltwärtssenkung wird eis Zugstange *; wieder gegen die Aufnahmevorrichtung 8 zurückgeschoben und das Werkzeug, d. h. der Rückwärtssenker 2, in dem zugeordneten Zahn 8¹ bzw. seinem Lager 9 abgelegt. Durch Rotation der Zugstange 1 in Gegenrichtung erfolgt nunmehr das Auskuppeln des Rückwärtssenkers 2. Auch hierbei ist wieder die Bremsvorrichtung 4 wirksam. Durch Spiralnut 10 wird dabei über die Stifte 3 der Rückwärtssenker 2 gegen die Wandung des zugeordneten Zahnes 8¹ bzw. gegen das Lager 9 gedrückt. Die elastische Scheibe 7 dient dabei als axial wirksame Pufferung. Die Zugstange 1 wird sodann nach rückwärts aus der Bohrung 14 herausgezogen und in eine Position gebracht, in der sie in die nächstfolgende Durchgangsbohrung 14 zwecks Fertigung der Rückwärtssenkung eingeführt werden kann.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß einerseits jegliche manuelle Tätigkeit beim Kuppeln der Werkzeuge mit der Zugstange entfällt und daß lediglich ein Vor- und Zurückschieben der Zugstange sowie ihre seitliche Versetzung von einer Durchgangsbohrung zur nächsten erforderlich ist. Der Umstand, daß mehrere Rückwärtssenker gemeinsam in einer Aufnahmevorrichtung abgelegt zur Verfügung stehen müssen, fällt nicht nachteilig ins Gewicht, da die Abnutzung der einzelnen Senkwerkzeuge wesentlich geringer ist. Außerdem ist es möglich, je nach den Erfordernissen, in den einzelnen Zähnen unterschiedliche Senkwerkzeuge abzulegen, so daß ohne umständliche Austauschmaßnahmen ganz unterschiedliche Senkungen in

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den aufeinanderfolgenden Taschen durchgeführt werden können.

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Claims

Patentansprüche ;

M .J Vorrichtung zum Anbringen von RückwärtsSenkungen, insbesondere an in Vertiefungen endenden Bohrungen, mit einer durch die zugeordnete Bohrung hindurchgeführten, rotierend angetriebenen Zugstange und mit damit auf der zu bearbeitenden Seite des Werkstückes zu kuppelnden Rückwärtssenkern, gekennzeichnet durch

a) eine kammartige, mit ihren Zähnen (8¹) in die zu bearbeitenden Vertiefungen eingreifende Aufnahmevorrichtung (8) für eine Anzahl von Senkwerkzeugen (2),

b) in den Zähnen (8¹) jeweils drehbar und zur Bearbeitungsstelle hin herausziehbar gelagerte Senkwerkzeuge (2) und

c) eine nacheinander durch die zugeordneten Bohrungen (14) hindurchführbare und mit dem jeweils zugeordneten Senkwerkzeug (2) kuppelbare, das Senkwerkzeug (2) durch eine Rückholbewegung an die Bearbeitungsstelle führende und durch eine neue Vorschubbewegung wieder in der Aufnahmevorrichtung (8) ablegende Zugstange (1).

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Kupplungsvorrichtung mit in Spiralnuten (10) eingreifenden Stiften (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Senkwerkzeug (2) auf einem hohlen, zur Aufnahme der Zugstange (1) geeigneten Schaft (11) angeordnet ist und der Schaft (11) in einer Buchse (9) der Aufnahmevorrichtung (8) drehbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Buchse (9) der Aufnahmevorrichtung (8) drehbar gelagerte Teil des Werkzeugschaftes (11) mit einer einstellbaren Bremsvorrichtung (4) ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (4) aus wenigstens einer auf den Schaft (11) aufgesteckten, in axialer Richtung vorspannbaren und sich mit ihrem Umfang radial an die Wandung der Lagerbuchse (9) anlegenden elastischen Scheibe (z.B. Gummischeibe 4) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Werkzeugschaft (11) führende Lagerbuchse (9) länger ist als der Weg der Rückholbewegung für das Senkwerkzeug (2).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf den Werkzeugschaft (11) aufsteckbare

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und zwischen Senkwerkzeug (2) und Aufnahmevorrichtung (8) in axialer Richtung wirksame elastische Pufferung (7).

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