DE4103190A1 - Vorrichtung zum beidseitigen entgraten und hinterdrehen von durchgangsbohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beid­ seitigen Entgraten und Hinterdrehen von Durchgangs­ bohrungen an Armaturenflanschen und anderen schwer zugänglichen Bohrungen.

Beim Bohren von Durchgangslöchern an Armaturengehäu­ sen und anderen Bauteilen entsteht ein Grat, der sich auf Grund von räumlichen Grenzen nicht immer beseitigen läßt. Solch ein Problem stellt das Entgraten der Flansch­ bohrungen an der Flanschinnenseite eines Armaturenge­ häuses dar. Das Beseitigen des Grates ist notwendig, um die Verletzungsgefahr beim Einbau der Armatur zu senken, eine vollständige Planauflage der Schrauben- und Mutternköpfe zu ermöglichen und somit ein Verziehen der Schraubenbolzen und dadurch auftretende Undichtig­ keiten der Flanschverbindung zu vermeiden. Um derar­ tigen, durch mechanisches Bearbeiten entstehenden Grat zu beseitigen, sind verschiedenartige Entgratevorrich­ tungen bekannt.

Eine in der DE-AS 22 06 935 beschriebenen Lösung besteht aus einem Antriebsschaft, der fest mit einer am vorderen Ende geschlitzten Stange verbunden ist. In dem geschlitz­ ten Ende ist mittels Stift ein schwenkbarer Messer­ arm befestigt. Das Unterteil des Schneidmessers ist, je nach Ausführungsbeispiel, mit einer Verstellstange ver­ bunden. Diese Verbindung ist entweder lose angeordnet, oder die am Umfang des Schneidmessers versehenen Ritzel­ zähne greifen in die Zahnstangenzähne der Verstellstan­ ge, bzw. das Klappmesser wird durch ein Differential­ getriebe betätigt.

Dadurch ist es möglich, das Messer im eingeklappten Zustand durch die Durchgangsbohrung zu führen, das Messer mittels Mechanismus auszuklappen, den Grat zu entfernen und das Messer im eingeklappten Zustand wie­ der herauszuführen.

Nachteilig an dieser technischen Lösung ist der kompli­ zierte Aufbau durch eine Vielzahl von Bauelementen. Die genaue Fertigung und die Montage erfordern einen hohen Aufwand und somit hohe Kosten.

Die erforderlichen Spiele zwischen der Vielzahl von Bau­ elementen (Zahnritzel, Kugellager, Hülsen, Kolben etc.) verursachen ein Flattern und Schwingen des Messers, so daß eine unsaubere, durch Rattermarken gekennzeichnete Bearbeitungsfläche entsteht.

Eine weitere Lösung wird in der DD-WP 2 50 275 darge­ stellt. Ein drehbar gelagerter Schneidenträger, der sich in einer zylindersegmentförmigen Ausnehmung eines Werkzeuggrundkörpers bewegt, wird wahlweise durch eine Feder im unbelasteten Zustand in einer Mittellage zwischen Arbeits- und Ruhelage gehalten bzw. erfährt im unbe­ lasteten Zustand keinerlei Zwangsstellung.

Bei Linksdrehung klappt der Schneidenträger in die zylindersegmentförmige Ausnehmung und das Werkzeug kann durch die Bohrung geführt werden. Bei Rechtsdrehung klappt der Schneidenträger durch Fliehkraftwirkung in Arbeitsstellung.

Der Aufbau der Vorrichtung hat sich zwar zum Beispiel gegenüber der DE-AS 22 06 935 stark vereinfacht, doch eine optimale Lösung stellt sie nicht dar. Die darge­ stellte Vorrichtung ist sehr störanfällig, da sich der Klappmechanismus im Arbeitsbereich befindet und Späne und Schmutz den Mechanismus blockieren können. Somit ist der Wartungsaufwand unvertretbar hoch, da die Beweglichkeit des Mechanismus durch Säuberung des zylindersegmentförmigen Raumes und Schmieren der Lager zu gewährleisten ist. Der Bedien- und der Arbeits­ zeitaufwand sind sehr hoch, da die Maschine ständig umgeschaltet werden muß.

Die Belastbarkeit der aufgeführten Vorrichtung ist gering, da die Abmaße von Lagerzapfen und Schneiden­ träger eine hohe Belastung nicht zulassen.

Nachteilig bei beiden aufgeführten Varianten ist auch, daß bei einer Havarie die Vorrichtung gar nicht oder nur mit Beschädigung des Werkstückes aus der Bohrung entfernt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen und wenigen Bauelementen eine hochbelastbare Entgrate- und Hinterdrehvorrichtung zu entwickeln, bei der ein Verschmutzen des Klappmechanismus, ein stän­ diges Umschalten der Maschine und ein Schwingen des Klappmessers vermieden und ein gefahrloses Entfernen der Entgratevorrichtung bei Havarien gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Bohrung eines Werkzeugschaftes exzentrisch gelagert eine Schwenkwelle angeordnet ist. Am unteren Ende der Schwenkwelle befindet sich eine Wendeschneid­ platte, die den Grat von der Bohrung entfernt. Am oberen Ende der Schwenkwelle, also außerhalb des Ar­ beitsbereiches, ist der eigentliche Klappmechanismus angeordnet. Werkzeugschaft und Schwenkwelle mit einer zugehörigen Schwungmasse sind durch eine Spiralfeder miteinander gekoppelt. Schwenkwelle und Schwungmasse sind starr verbunden. Im oberen Teil des Werkzeug­ schaftes befindet sich ein Anschlag für die Schwung­ masse, der die Ruhe- bzw. Arbeitslage der Schwenk­ welle, und damit der Wendeschneidplatte, begrenzt.

In Ruhestellung der Schwenkwelle, d. h. bei Stillstand oder geringer Drehzahl der Vorrichtung, bewirkt die überwiegende Zugkraft der Spiralfeder ein Anliegen der Schwungmasse an die dieser Lage zugehörigen Fläche des Anschlages.

Die Wendeschneidplatte nimmt dann eine gegenüber der Exzentrizität der Schwenkwelle um 180° entgegengesetzte Stellung ein und gelangt damit mit ihrer Schneiden­ spitze innerhalb des Durchmesserbereiches des unteren Werkzeugschaftes, der gleichzeitig als Führung der Vor­ richtung dient. In der beschriebenen Stellung kann die Vorrichtung in die zu entgratende Bohrung eingeführt werden.

In Arbeitsstellung, d. h. bei der erforderlichen Ar­ beitsdrehzahl der Vorrichtung, legt sich die Schwung­ masse an dieser Stellung zugedachten Fläche des An­ schlages, wobei vorher die Schwenkwelle und mit ihr die Wendeschneidplatte auf Grund zunehmender Fliehkraft der Schwungnasse, entgegen der Kraft der Spiralfeder, von der Ruhestellung aus um 180° geschwenkt wird, so daß die Schneidenspitze der Wendeschneidplatte in Richtung der Exzentrizität außerhalb des Durchmesserbereiches des unteren Werkzeugschaftes gelangt. In dieser Stellung kann an der Rückseite der Durchgangsbohrung des Werk­ stückes, bei entsprechender Aufwärtsbewegung der Vorrich­ tung, die Bearbeitung vorgenommen werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 Darstellung der Entgratevorrichtung im Längs­ schnitt in Arbeitsstellung

Fig. 2 Darstellung der Entgratevorrichtung im Querschnitt in Ruhestellung

Fig. 3 Darstellung der Entgratevorrichtung im Querschnitt in Arbeitsstellung.

Die Schwenkwelle 1 mit der am unteren Ende 6 angeord­ neten Wendeschneidplatte 2 ist in einer Bohrung 3 des Werkzeugschaftes 4 exzentrisch zur Mittelachse des Werk­ zeugschaftes 4 gelagert. Der Werkzeugschaft 4 ist fest mit der Antriebsvorrichtung 5 verschraubt.

Am oberen Ende 7 der Schwenkwelle 1 erfährt der Durch­ messer der Schwenkwelle 1 eine Vergrößerung, so daß daraus die Platte 9 entsteht. Die Bohrung 3 des Werkzeug­ schaftes 4 vergrößert sich im oberen Bereich ebenfalls, wobei dort der innere Durchmesser, genau wie im Bereich der Bohrung 3, immer etwas größer ist als der Durchmesser der Schwenkwelle 1.

Auf der Platte 9 ist eine Schwungmasse 10 starr angeord­ net. Die Schwenkwelle 1 mit Schwungmasse 10 ist durch eine Spiralfeder 11 und einen Zylinderstift 8 mit dem Werkzeugschaft 4 verbunden.

In Ruhestellung oder bei kleinen Drehzahlen des Werk­ zeugschaftes 4 liegt die Schwungmasse 10 am Anschlag 12 an, der fest mit dem Werkzeugschaft 4 verbunden ist. Dabei befindet sich die Wendeschneidplatte 2 im einge­ klappten Zustand (Ruhestellung), d. h., die radial ver­ laufende Spitze ragt nicht über den Außendurchmesser des unteren Werkzeugschaftes 4 hinaus und die Vorrichtung 30 kann durch die Bohrung geführt werden.

Vergrößert sich die Drehzahl, wird durch die Trägheit der Schwungmasse 10 und Wirkung der Fliehkraft die Feder­ kraft der Spiralfeder 11 überwunden, so daß sich die Schwungmasse 10 um 180° dreht, sich an der anderen Seite des Anschlages 12 anlegt und die Wendeschneidplatte 2 nach außen klappt.

In diesem Zustand (Arbeitsstellung) ragt die radial ver­ laufende Spitze der Wendeschneidplatte 2 über den Außen­ durchmesser des unteren Werkzeugschaftes 4 hinaus. Dabei wird bei Aufwärtsbewegung der gesamten Vorrichtung der an der Durchgangsbohrung befindliche Grat durch die Wende­ schneidplatte entfernt. Nach erfolgtem Entgraten wird die Drehzahl gesenkt, die Wendeschneidplatte klappt auf Grund der Federkraft der Spiralfeder 11 in die Ruhestellung und die Entgratevorrichtung kann aus der Bohrung geführt werden.

Zur besseren Führung der Vorrichtung in der Bohrung ist der Durchmesser im unteren Teil des Werkzeugschaftes 4 ähnlich dem Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung aus­ gebildet.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum beidseitigen Entgraten und Hinterdrehen von Durchgangsbohrungen an Armaturenflanschen und an­ deren schwer zugänglichen Bohrungen, bei der ein an­ sonsten mittels Federkraft in Ruhestellung gehal­ tenes, exzentrisch angeordnetes Schneidelement bei einer Arbeitsdrehzahl des Werkzeuges durch Fliehkraft­ wirkung in Arbeitsstellung klappt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine an ihrem unteren Ende das Schneid­ element in Form einer Wendeschneidplatte (2) halten­ de Schwenkwelle (1) in der erforderlichen exzentri­ schen Anordnung in einem Werkzeugschaft (4) schwenk­ bar geführt ist, der in seinem oberen Bereich eine Erweiterung erfährt, in der, fest mit der Schwenk­ welle (1) verbunden, eine zu ihr exzentrisch ausge­ bildete Schwungmasse (10) und das Federelement in Form einer Spiralfeder (11) aufgenommen wird, wobei die Spiralfeder (11) Schwenkwelle (1) und Werkzeug­ schaft (4) kraftschlüssig miteinander verbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich des Werkzeugschaftes (4) als Zentrierführung der Vorrichtung in der Bohrung aus­ gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Schwungmasse (10) so ge­ staltet sind, daß sich die Schwungmasse (10) sowohl an der einen Seite des Anschlages (12) als auch an der anderen Seite anlegen kann.