DE3441208A1

DE3441208A1 - Vorrichtung zur fuehrung eines bohrers und zur erzielung eines kragenartig ausgeboerdelten bohrungsrandes

Info

Publication number: DE3441208A1
Application number: DE19843441208
Authority: DE
Inventors: Jarmo Våsa Myllylä
Original assignee: GA Serlachius Oy
Current assignee: GA Serlachius Oy
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1984-11-10
Publication date: 1985-06-13
Also published as: FI834415A7; JPS60123207A; FI834415A0; FR2555923A1

Description

Vorrichtung zur Führung eines Bohrers und zur Erzielung eines kragenartig ausgebördelten Bohrunqsrandes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Führung eines Bohrers und zur Erzielung eines kragenartig ausgebördelten Bohrungsrandes, mit einem Körper, mit einer angetriebenen Spindel, deren unter Ende mit einer Kupplung zur Verbindung der Werkzeuge mit dem Drehantrieb versehen ist, mit einer Stütz- und Einstellvorrichtung zur Positionierung des Werkstücks und mit einer Vorschubeinrichtung zum axialen Verschieben der drehbaren Spindel gegenüber der Stüt und Einstelleinrichtung in der Weise, daß die axiale Stützkraft durch die Vorschubeinrichtung übertragen wird.

Die US-PSen 3 592 o38 und 371 808 zeigen diesen Typ einer Bohr- und Kragenbildungsvorrichtung. Eine weiterentwickelte Ausführung des Kragenbildungskopfe die vorzugsweise auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist in der US-PS 4 413 485 beschrieb

Diese bekannten Vorrichtung arbeiten schnell und wirksam und sind sehr gut verwendbar, wenn es darum geht, eine große Zahl von Kragenrändern oder Flanschen zu bilden, gegebenenfalls sogar in einer kontinuierlichen Massenproduktion.

Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch zusammen mit den zugehörigen Antriebsanordnungen relativ teuer und schwer und passen daher nicht in jede Klempnerausrüstung (Heizung, Sanitär, Klima). Es sind daher handbetriebene Kragenbördelvorrichtungen vorgeschlagen worden (z.B. in den US-PSen 3 538 734 und 3 683 657), die zum Herausbördeln eines Kragens oder Flansches nach dem Bohren eines Loches mit einer separaten Bohrvorrichtung geeignet sind. Diese den Stand der Technik angehörenden handbetriebenen Vorrichtungen sind jedoch wiederum langsam und unpraktisch zu Handhaben, und es ist die Qualität des damit hergestellten Bördelkragens nur mäßig, da es keine Führung bzw. Zentrierung zwischen dem Werkzeug und dem Rohr beim Bohren des Loches und beim Herausziehen des Bördelkragens gibt.

Soweit die Kragenbildung betroffen ist, ist ein Versuch zur separaten Lösung dieses Problems mit Hilfe eines Halters für die Kragenbildungsvorrichtung in der US-PS 4 178 786 beschrieben. Diese Stützvorrichtung ist jedoch nicht geeignet,gleichzeitig eine separate Bohreinrichtung abzustützen. Auch ist die Konstruktion der Kragenbildungseinrichtung derart, daß sie nicht durch eine umlaufende Maschine betrieben werden kann. Die Arbeit mit einer solchen Vorrichtung ist langsam und mühselig.

Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Bohrerführungs- und Kragenbildungseinrichtung, die mit Maschinenkraft angetrieben ist, beispielsweise mit Hilfe einer separaten Bohrmaschine, schnei! betriebsbereit ist, schnell arbeitet und eine hochwertige Arbeit liefert, wobei die Vorrichtung nichtsdestoweniger so einfach leicht und kostengünstig ist sie in jede übliche"Standardausrüstung eines Klempm hineinpaßt.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Ansprüchen wiedergegebenen Merkmale der Erfindung ge löst.

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezug nähme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt, einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorschubmutter in Draufsicht, Seitenansicht und im Querschnitt nach der Linie IIIc-IIIc in Fig. 3b.

Der blockartige Körper 1 weist eine in Achsrichtung verlaufende Gleitführung 6 auf, die einer Lagerbüchse entspricht und eine Führung für eine Spindel 3 bildet. Die Spindel 3 ist in der durch die Lagerfläche 6 gebildeten Führung sowohl drehbar als auch axial verschiebbar. Für den Drehantrieb kann das obere Ende der Spindel 3 mit einer umlaufenden Antriebsmaschine, z.B. einer Bohrmaschine, entweder unmittelbar oder mit Hilfe eines Adapters 5 verbunden werden.

Das untere Ende der Spindel 3 ist mit einer Schnellkupplung 4 zum Ankuppeln von Werkzeugschäften und zum drehbaren Antrieb der Werkzeuge ausgerüstet. Zur Verwirklichung der Erfindung können entweder separate Schneide- und Formwerkzeuge oder Kombinationen daraus verwendet werden, beispielweise ein Werkzeug, wie es in der US-PS 4 413 485 dargestellt ist. Mittels der Schnellkupplung 4 können diese Werkzeuge bzw. Vorrichtungen schnell und entfernbar an das untere Ende der Spindel 3 angekoppelt werden. .

Ein Werkstück 1o, z.B. ein Rohr, welches mit Bohrungen mit Bördelrändern versehen werden soll, kann durch die StütZ7 und Einstellvorrichtung 7 sauber positioniert werden, welche an dem Körper in einer gewünschten Stellung relativ zur Mittelachse der Führungsbohrung 6 angeordnet werden kann, wie es beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist. Die Mittelachse 8 liegt in der gleichen Ebene mit der Achse 9 des mit Bohrungen mit Bördelrändern zu versehenen Rohres 1o, und die Achsen 8 und 9 bilden einen rechten Winkel miteinander.

Die Stütz- und Einstellvorrichtung 7 ist nach den Erfordernissen der gegebenen Werkstücke 1o gemäß den allgemeinen Einstell- und Festlegungsprinzipien konstruiert. Die Stütz- und Einstellvorrichtung 7 kann auch von dem Körper 1 entfernbar sein, wodurch eine Auswahl der Stütz- und Einstellvorrichtung je nach einem gegebenen Werkstück 1o möglich ist. Das Abstützen und Justieren eines Werkstücks 1o wird sehr wirksam mit Hilfe von Befestigungselementen bewirkt, die das Werkstück 1o gegen die Anlageflächen 16 und 17 der Stütz- und Einstellvorrichtung 7 verspannen.

1441208

Im Fall der Fig. 1 können der Stütz- und Einstellvorrichtung 7 separate Hilfselemente wie nahe dem Werkstück 1o angeordnete Bohrbüchsen zugeordnet sein. Die Bohrbüchsen werden entsprechend Führungsflächen in der Stütz- und Einstellvorrichtung 7 angeordnet, beispielsweise in Fig. 1 In Anlage aii einem halbkreisförmigen Bogen 11.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 können auch Werkzeuge verwendet werden, die vor dem Anziehen der Schnellkupplung 4 an der Spindel 3 irgendwo eingeschraubt werden müssen, beispielsweise in eine Bohrung in dem Rohr, wie es bei einigen BördeIrandwerkzeugen der Fall ist (siehe US-PS 3 538 734) .

Um die durch die Antriebskraft erzeugte Drehung beispielsweise bei dem Ausbördeln des Bohrungsrandes in die axiale Bewegung der Spindel 3 hinweg von dem Werkstück 1o umzusetzen, ist das obere Ende der Spindel 3 mit einem Außengewinde 12 versehen, welches in eine Vorschubmutter 2 eingreift. Im vorliegenden Fall ist die Vorschubmutter 2 einstückig und ständic im Eingriff mit dem Gewinde 12. Der Körper 1 der Vorrichtung weist eine Ausnehmung 15 zur Aufnahme der Vorschubmutter 2 auf. Der Boden 14 der Ausnehmung 15 dient als Gegenfläche, gegen welche das untere Ende 13 der Vorschubmutter 2 während des Ausbördelvorgangs anliegt. Die Übertragung einer axialen Stüt kraft, die bei dem Ausbördelvorgang durch die Fläche 13 und 14 erzeugt wird, drückt diese Flächen mit einer Kraft gegeneinander, die ausreicht, daß die Reibung zwischen den Flächen 13 und 14 die Vorschubmutter 2 an der Drehung mit der Spindel 3 hindert.

- β -■

Auf diese Weise verlagert das Gewinde 12 die Spindel 3 und die an ihr¹ sitzenden Werkzeuge in axialer Richtung gegenüber der Vorschubmutter 2, dem Körper 1 und der Stütz- und Einstellrichtung 7 wie auch gegenüber dem Werkstück 1o.

Die Vorrichtung arbeitet und funktioniert wie folgt:

Wenn die Arbeitsrichtung auf das Werkstück verläuft, wird die Vorschubmutter 2 auf den oberen Teil des Gewindes 12 geschraubt. Dies kann entweder von Hand oder dadurch erfolgen, daß die Vorschubmutter 2 mit einer speziellen Reibungsbremse während des Antriebs der Spindel 3 durch eine drehende Antriebsmaschine gebremst wird. Die Vorschubmutter kann auf der Spindel 3 verriegelt werden, beispielsweise durch die Reibung des Gewindes, durch eine Anhebung der Gewindereibung mittels Federkraft oder durch eine separate Klemmvorrichtung. Ein mit der Spindel 3 gekoppeltes Werkzeug wird in der Gleitführung 6 nach oben verlagert, und es wird die Vorrichtung mit den Werkzeugen in eine gewünschte Position relativ zum Werkstück 1o gebracht. In dieser Anfangspositinn sind die Flächen 13 und 14 voneinander entfernt. Die Endfläche 13 der Vorschubmutter 2 liegt jedoch vorzugsweise unterhalb der oberen Kante der Ausnehmung 15 in dem Körper 1, damit keine Fremdgegenstände zwischen die Vorschubmutter 2 und den Körper 1 geraten können. Die Spindel 3 wird beispielsweise durch eine mit dem oberen Ende der Spindel 3 verbundene Bohrmaschine angetrieben und ein Loch z.B. in das Werkstück 1o gebohrt. Der Vorschub wird durch entsprechenden von Hand erzeugten Druck bewerkstelligt. Nötigenfalls wird dann die Spindel gegenüber dem Werkstück 1o angehoben und das Werk zeug an der Schnellkupplung 4

Λ * ft

am unteren Ende der Spindel 3 ausgetauscht. Der folgende Arbeitsschritt wird sodann durchgeführt, beispielsweise nach dem Bohren des Gewindes. Wenn die gewünschte Arbeitsrichtung vom Werkstück 1o hinweg gerichtet ist, werden die Flächen 13 und der Vorschubmutter 2 und des Körpers 1 gegeneinandergebracht, die Spindel 3 beginnt relativ zu der Vorschubmutter 2 umzulaufen, und das Gewinde beginnt damit die Spindel 3 von dem Werkstück 1o hinwegzutreiben.

Die Konstruktion und Arbeitsweise der vorstehend erläuterten Vorschubmutter 2 ist nur ein Beispiel. In einer anderen Ausführungsform kann die Vorschubmutter 2 mit zwei teilweise miteinander in Verbindung stehenden, sich kreuzenden Lochungen versehen sein, von denerj die eine mit und die andere ohne Gewinde ausgebildet ist (Fig. 3). Mittels einem aus dem Körper der Vorrichtung hervorstehenden Hebels kann diese Vorschubmutter gedreht werden, so daß sie mit dem Gewinde 1.2 in Eingriff kommt oder außer Eingriff gebracht wird. Bei einer dritten Ausführungsform kann die Vorschubmutter aus zwei Teilen bestehen, wobei die Gewindekupplung dadurch außer Eingriff gebracht werden, daß die beiden Teile voneinander weggezogen werden, und durch Gegeneinanderpressen der Teile in Eingriff gebracht werden kann. Wesentli< an der. Arbeit der Vorschubmutter ist, das sie die axiale Bewegung der Spindel 3 relativ zu dem Körper bewerkstelligt, wenn ein Werkzeug an der Spindel befestigt ist. Andererseits ist die Spindel 3 durch die Gleitführung 6 relativ zu dem Körper 1 abgestütz und geführt, während die Stütz- und Einstellvorrichtung 7 relativ zum dem Körper 1 fest angeordnet ist.

- — M » W V

Durch diese Anordnung ist eine Vorrichtung geschaffen, die durch irgendeinen äußeren Drehbetätiger, wie z.B. eine Bohrmaschine/ angetrieben werden kann, die ohnehin zu der Standard-Klempnerausrüstung gehört.

Ersichtlich ist eine motorgetriebene Bohrerführungs- und Bördelkragen-Vorrichtung gemäß Fig. 1 in ihrem konstruktiven Aufbau einfach. Es macht keinen Unterschied, ob verschiedenartige Schneid- und Formwerkzeuge eingesetzt werden.

Wenn das bei dem Kragenbördelvorgang entwickelte Drehmoment nicht auf das Gehäuse einer Drehantriebsmaschine übertragen werden soll oder, mit anderen Worten, wenn es nicht nötig sein soll, ein Gegenmoment von Hand zu erzeugen, kann zwischen dem Gehäuse einer Drehantriebsmaschine und dem Körper 1 · der Bohr- und Kragenbörde!vorrichtung beispielsweise eine dosenartige Kupplung vorgesehen werden, die Gehäuse und "Körper fest miteinander verbinden. Die übertragung zwischen den Drehantriebsmaschine und der Spindel 3 erfolgt hierbei über eine gewisse axiale Länge und in axialer Richtung gleitfähig. Die übertragung kann auch erfolgen, indem die Spindel 3 in einer axial nicht gleitfähigen Weise mit einer Drehantriebsmaschine verbunden wird. Hierbei erfolgt die Ankupplung des Körpers 1 an die Drehantriebsmaschine in einer axial gleitfähigen, jedoch nicht drehfähigen Weise.

Die Vorschubmutter 2 braucht in keiner Phase gegenüber der Spindel 3 oder dem Körper 1 undrehbar zu sein. Wesentlich ist das Vorhandensein einer Drehzahldifferenz zwischen der Vorschubmutter 2 und der Spindel 3, wodurch die Vorschubmutter 2 z.B. in steuerbarer Weise, in dem Körper 1 sich schneller oder langsamer als die Spindel 3 drehen kann, je nach dem, ob

~ f "Vi

die Spindel 3 gegenüber dem Körper 1 und gleichzeitig dem Werkstück 1o abgesenkt oder angehoben wird.

Gewünschtenfalls kann die Vorschubmutter 2 an das obere und untere Ende des Gewindes 12 mittels einer Drehantriebsmaschine verlagert werden, indem die Drehung der Vorschubmutter 2 entweder von Hand oder durch eine äußere Bremse verlangsamt wird. Auf diese Weise wird die Verlagerungsrichtung der Vorschubmutter 2 gegenüber der Spindel 3 je nach der Drehrichtung einer Drehantriebsmaschine festgelegt.

Gewünschtenfalls kann die Vorrichtung auch mit Gewinden mit mehreren unterschiedlichen Steigungen ausgerüstet werden, z.B. indem die Spindel 3 und die Vorschubmutter 2 ausgewechselt werden oder indem eine Spindel 3 mit unterschiedlichen Steigungen in verschiedenen Zonen und entsprechend Vorschubmuttern mit unterschiedlichen Steigungen eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche.

1. Vorrichtung zur Führung eines Bohrers und zx. Erzielung eines kragenartig ausgebördelten Bohrungsrandes, mit einem Körper (1), mit einer angetriebene Spindel (3), deren unteres Ende mit einer Kupplung I zur Verbindung der Werkzeuge mit dem Drehantrieb vei sehen ist, mit einer Stütz- und Einstellvorrichtung zur Positionierung des Werkstücks (1o) und mit einei Vorschubeinrichtung (12,2) zum axialen Verschieben
der drehbaren Spindel (3) gegenüber der Stütz- und
Einstell .richtung (7) in der Weise, daß die axiale Stützkraft durch die Vorschubeinrichtung (12,2) übei tragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaa Spindel (3) in dem Körper (1) axial verschiebbar geführt ist und die Vorschubeinrichtung (12,2) eine
Vorschubmutter (2) umfaßt, die an einem Gewinde (12] der Spindel (3) angreifen kann und während des Anhebens der Spindel (3) sich gegen den Körper (1) ab· stützt, und daß die Stütz- und Einstellvorrichtung ( an dem Körper (1)' fest angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) mit einer Gleitführungsflache (6) in Gestalt eines länglichen Zylinders zur Führung der drehbaren Spindel (3.) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubmutter (2) einstückig und ständig in Eingriff mit dem Gewinde
(12) der Spindel (3) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubmutter (22) und der Körper (1) mit Anlageflächen (13,14) versehen sind, die

während der Hubphase aneinander anliegen und zwischen denen durch die axiale Stützkraft eine Reibungskraft entsteht, die die Vorschubmutter (2) relativ zu dem Körper (1) während der Hubphase verlangsamt, wodurch die sich gegenüber der Vorschubmutter (2) drehende
Spindel (3) sich durch die Wirkung des Gewindes (12) relativ zu der Vorschubmutter (2), dem Körper (1)
und der Stütz- und Einstellvorrichtung (7) bewegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Einstellvorrichtung (7) Elemente für eine derartige Positionierung und

Festlegung eines Werkstücks (1o) relativ zu der
drehbaren Spindel (3) umfaßt, daß die Achsen des
Werkstücks (1o) und der Spindel (3) sich in einer
gewünschten Stellung zueinander befinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz- und Einstellvorrichtung (7) mit Zusatzeinrichtungen zur Steuerung des Werkzeuges und zur Verbesserung der Arbeitsqualität versehen ist.