DE4240260C1 - Entgratwerkzeug - Google Patents
EntgratwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Entgratwerkzeug zum
Entfernen mindestens eines Grats in einer Bohrung eines
Werkstücks, mit einem in die Werkstückbohrung einsteckbaren dornartigen
Halter mit wenigstens einem radial vorstehenden, begrenzt
selbsteinstellenden Entgratelement, der in Richtung der
Bohrungslängsachse hin und her bewegbar ist.
Ein solches Entgratwerkzeug ist durch die DE 40 00 403 A1
bekannt geworden. Es dient zur Entfernung des Grats am
Übergang einer Querbohrung in eine Längsbohrung eines
Werkstücks. Bei der Entfernung des Grats soll weder die Längs- noch
die Querbohrung bearbeitet werden. Um letzteres zu
gewährleisten, werden als Entgratelemente federnde,
bogenförmig ausgewölbte Entgratelemente eingesetzt, die über
den Großteil ihrer Länge beschichtet sind und dadurch in der
Art von Feilen wirken. Demnach erfordert das Abtragen des
Grats eine Drehung des Halters mit den Entgratelementen. Aus
dem Vorstehenden wird deutlich, daß die Entgratelemente nach
dem Anlegen an der Längsbohrung während der gesamten
Bearbeitungszeit ihre federelastisch eingenommene Form
beibehalten.
Zur Bearbeitung eines Werkstücks in dessen Bohrung radiale
Nuten münden, wobei am Übergang der Nuten in die Bohrung
jeweils ein Grat an zumindest einer Nutflanke vorhanden ist,
ist dieses vorbekannte Entgratwerkzeug nicht geeignet. Seine
Entgratelemente würden nämlich beim Drehen des
Entgratwerkzeugs jeweils in die nächstfolgende Nut einspringen
und nach einer der Nutbreite entsprechenden Drehung wieder
heraustreten. Dies würde einerseits zu einem nicht
hinnehmbaren raschen Abnutzen der Entgratelemente und
andererseits zu einer unerwünschten Beeinträchtigung der
Nutwandung führen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die den
Grat aufweisenden Nuten sich über die gesamte Länge der
Bohrung bzw. des Werkstücks erstrecken, wie dies bspw. bei
einem Synchronring, insbesondere eines Fahrzeuggetriebes der
Fall ist. Im übrigen entsteht beim Anbringen der Nuten an
einem durch Drehen hergestellten Synchronring oder dgl. sowohl
in Umfangsrichtung als auch an der Stirnseite des Ringes Grate.
Die stirnseitigen Grate wären mit dem vorbekannten
Entgratwerkzeug wohl kaum abzutragen.
Durch die DE-PS 51 240 ist ein "Apparat zum Reinigen von
Siede-, Flamm- und anderen Rohren" bekannt geworden. Er wird
in das Rohr eingebracht und besitzt radial vorstehende
gezahnte Messer, welche die Ablagerung im Rohrinnern abtragen
sollen. Dies ist ein recht grobes Verfahren, welches auf die
Haßhaltigkeit und Oberfläche der Bohrung des Rohres kaum
Rücksicht nimmt. Zum Abtragen eines Grats am Übergang einer
Radialnut in eine Längsbohrung eines Werkstücks ist dieser
Apparat zweifellos nicht vorgesehen und auch nicht geeignet.
Synchronringe der genannten Art werden bislang von Hand oder
mittels Gleitschleifen entgratet, wobei das
Bearbeitungsergebnis meist nicht zufriedenstellend ausfällt.
Außerdem benötigt das Gleitschleifen hohe Bearbeitungszeiten,
so daß es allein aus diesem Grunde sehr teuer ist. Besonders
nachteilig sind aber die großen Fertigungstoleranzen bei der
Herstellung dieser Ringe, was an sich einer maschinellen
Bearbeitung mittels eines Entgratwerkzeugs in Verbindung mit
einer geeigneten Maschine entgegensteht.
Es liegt somit die Aufgabe vor, ein Entgratwerkzeug der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein maschinelles
Entgraten der innen liegenden Nuten eines Werkstücks,
insbesondere eines Ringes, mit gutem Ergebnis und geringer
Bearbeitungszeit auch bei größeren Fertigungstoleranzen des
letzteren möglich ist. Die Nuten sollen dabei nicht nur in
Umfangsrichtung der Bohrung, sondern auch an der Stirnseite
des Werkstücks bzw. Rings mit Hilfe dieses Entgratwerkzeugs
sauber entgratet werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen vorgeschlagen,
daß das Entgratwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs
ausgebildet ist.
Normalerweise entsteht beim Drehen der Grat nur an einer
Längsseite bzw. Längsflanke der Nut. Trotzdem soll aber dieses
Entgratwerkzeug in der Lage sein, beide Längsflanken sauber zu
entgraten, selbst dann, wenn die beiden Nutflanken nicht
parallel zueinander verlaufen, sondern sich die Nut nach außen
hin erweitert. Das Entgratwerkzeug soll auch dann ein gutes
Arbeitsergebnis liefern, wenn an einem Werkstück, insbesondere
Synchronring, mehrere Nuten in Umfangsrichtung versetzt
angebracht sind und die Teilung eine hohe Toleranz zuläßt.
Entsprechendes gilt auch für die Nutweite und bei winklig
zueinander verlaufenden Nutwandungen hinsichtlich der
Winkelstellung der Nutflanken.
Nachfolgend wird davon ausgegangen, daß das Entgratwerkzeug zum
Bearbeiten von Ringen, insbesondere von Synchronringen
eingesetzt wird, ohne daß dies einschränkend verstanden werden
darf. Wenn man also einen derartigen Ring zu entgraten hat, so
wird das Entgratwerkzeug so in den Ring eingeführt, daß jedes
Entgratelement einer Nut des Ringes zugeordnet ist bzw. in
diese eingreift. Man legt dann durch eine minimale Drehung des
Entgratwerkzeugs in Umfangsrichtung das bzw. die
Entgratelemente an eine der Nutflanken, vorzugsweise an die mit
dem starken Grat versehene Nutwandung an. Daraufhin wird das
Entgratwerkzeug in Einsteckrichtung bzw. in Nutlängsrichtung
oszillierend angetrieben, wodurch dann der Grat abgetragen
wird. Aufgrund der begrenzten Selbsteinstellmöglichkeit des
bzw. der Entgratelemente können sich sowohl Teilungsfehler als
auch Winkelfehler der Nutwandungen auf das Arbeitsergebnis
nicht negativ auswirken. Es ist nicht notwendig, daß die Zahl
der Entgratelemente der Nutenzahl des Ringes entspricht.
Wenn die Nutenzahl die Entgratelementzahl um ein ganzes
Vielfaches übertrifft, so kann man durch einfaches Umsetzen des
Entgratwerkzeugs um jeweils eine Nutteilung alle Nuten
insbesondere gruppenweise bearbeiten. Andererseits ist es aber
auch ohne weiteres möglich, bspw. Synchronringe selbst dann zu
entgraten, wenn sie in Umfangsrichtung betrachtet mehrere
Nutgruppen mit jeweils einem Umfangsabstand aufweisen, der
größer ist als der Umfangsabstand benachbarter Nuten einer
Nutgruppe. In diesem Falle kann man das Entgraten ggf. unter
Zuhilfenahme mehrerer Entgratwerkzeuge mit jeweils
entsprechender Teilung bzw. Anordnung der Entgratelemente
durchführen.
Die Ausbildung der Entgratelemente hängt vom Material der Ringe
ab. Selbstverständlich bedarf ein gehärteter Ring eines anderen
Entgratelements als ein ungehärteter Ring. Auch hinsichtlich
der Materialart kann man eine Anpassung des Entgratelements
jeweils vornehmen.
Wenn bspw. alle "rechten" Nutflanken bearbeitet sind, so stellt
man das Entgratwerkzeug um, so daß die Entgratelemente nunmehr
an den "linken" Nutflanken anliegt und diese bearbeitet werden
können. Weil die Entgratelemente in radialer Richtung gesehen
gegen die Mittelachse hin über die Nuten vorstehen und sie
außerdem begrenzt selbsteinstellbar sind, erreicht man
gleichzeitig mit dem Entgraten auch ein gewisses Verrunden der
parallel bzw. leicht geneigt zur Bohrungslängsachse verlaufende
Nutaußenkanten. Im übrigen müssen die Entgratelemente im
letzteren Falle, also bei konstanter Nuttiefe der leicht
geneigten Nuten, am Entgratwerkzeug entsprechend angebracht und
so hin- und herbewegt werden, daß sie dieser Nutrichtung folgen
können.
In jedem Falle werden aber die Entgratelemente in Richtung
ihrer Längserstreckung hin- und herbewegt.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist, gekennzeichnet durch
mehrere einzeln oder in Gruppen gleichmäßig am Umfang verteilte
Entgratelemente. Hiermit ist eine Bearbeitung von Werkstücken
bzw. Ringen im Sinne der vorstehenden Ausführungen möglich.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist jedes Entgratelement in einem Trägerelement gehalten,
wobei zur begrenzten Selbsteinstellung in Umfangsrichtung
zwischen das Entgratelement und das Trägerelement ein
federelastisches Dämpfungselement geschaltet ist. Dieses ist
auch ohne weiteres in der Lage, Toleranzen sowohl hinsichtlich
der Nutform als auch der Teilung in vorgegebenem Umfange zu
überbrücken.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung beschreibt Anspruch 4.
In Abhängigkeit von den geometrischen Abmessungen der dort
erwähnten taschenartigen Aufnahmen des Trägerelements sowie des
Entgratelements und den physikalischen Eigenschaften der
Kunststoffmasse erreicht man einen ganz bestimmten Kippwinkel
des Entgratelements im Trägerelement und dadurch die
entsprechende Anpassungsmöglichkeit an Toleranzfehler, aber
auch einen entsprechenden Grad der Verrundung der Nutkanten.
An den Stirnseiten der Ringe wird der Grat bis zur Gratwurzel
abgetragen. Dort findet keine Verrundung statt.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das
Entgratelement als leistenförmige Feile ausgebildet, die an
ihrer Umfangsfläche und ihren beiden, vorzugsweise parallelen
Seitenflächen mit Feilenhieben versehen ist. Hiermit kann der
Grat bis zum Nutgrund abgetragen werden.
Eine andere Ausbildung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch
6. Das dort beschriebene Entgratelement dient zum Entgraten von
Ringen aus gehärtetem Material, während man die Feilleisten in
der Regel bei weichem Stahl anwendet. Entsprechendes gilt für
andere Materialien sinngemäß.
Eine Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 7.
Beim Entgraten wird der dort erwähnte Werkzeugkörper in der
jeweils eingestellten Stellung an der Entgratmaschine oder
-vorrichtung gehalten, während das Trägerelement mit dem oder
den Entgratelementen die oszillierende Bewegung ausführt.
Aufgrund der kippbaren Lagerung quer, insbesondere senkrecht
zur Verschieberichtung, können mit diesem Entgratwerkzeug auch
Nuten entgratet werden, die geneigt zu einer Parallelen zur
Längsachse des Entgratwerkzeugs verlaufen, d. h. die an einer
konischen Innenwandung angebracht sind, jedoch eine konstante
Nuttiefe und selbstverständlich auch Nutbreite aufweisen.
In diesem Sinne sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
vor, daß das Entgratelement gemäß Anspruch 8 ausgebildet ist.
Der dort erwähnte Kipphebel ist nicht nur seinerseits kippbar
am Trägerelement gelagert, vielmehr nimmt er geringfügig
kippbar das zugeordnete Entgratelement bzw. Trägerelement auf.
Dadurch ist eine automatische Anpassung an die schräg
verlaufenden Nuten möglich, wobei sich gemäß dem
Ausführungsbeispiel, bezogen auf die Einsteckrichtung des
Entgratwerkzeugs, die Bohrung des Ringes vom Einsteckende zum
gegenüberliegenden Ende hin konisch verjüngt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist Anspruch 9
entnehmbar. Man erreicht hiermit besonders gute Anpassungen,
auch bei Ausnutzung der vollen Toleranzen bei der
Ringherstellung. Andererseits ist diese Konstruktion robust,
zuverlässig, preiswert und bei den auftretenden Belastungen
kaum störanfällig.
Die in Anspruch 10 beschriebene Weiterbildung ist besonders
montagefreundlich und funktionssicher.
Eine besonders wichtige Variante der Erfindung geht aus
Anspruch 11 hervor. Sie erleichtert trotz Verwendung einer
strammen Feder die Montage der Trägerelemente am Halter.
Die Aufgabe wird desweiteren bei einem gattungsgemäßen
Entgratwerkzeug durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs
12 gelöst. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine
besonders einfache und damit sehr robuste und kostengünstige
Konstruktion aus. Es eignet sich in gleicher Weise für
Werkstücke der genannten Art wie die erste Variante der
Erfindung. Die Entgratelemente dieses Werkzeugs werden in
geeigneter Weise an der dort beschriebenen nachgiebigen Hülse
gehalten, wobei sie aufgrund der Elastizität des
Hülsenmaterials genauso selbsteinstellend sind wie bei der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
Weitere Ausgestaltungen der beiden Ausführungsbeispiele sowie
hieraus resultierende Arbeitsweisen und Vorteile ergeben sich
aus den Unteransprüchen sowie der nachstehenden
Zeichnungsbeschreibung.
Die Zeichnung zeigt die beiden Ausführungsbeispiele der
Erfindung. Hierbei stellen dar:
Fig. 1 einen Halbschnitt durch die erste
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Entgratwerkzeugs;
Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der Fig. 1;
Fig. 3 einen Längsmittelschnitt durch die zweite
Variante der Erfindung;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 in vergrößertem Maßstab schematisch die
Zuordnung eines Entgratelements zu einer Nut
des Werkstücks in perspektivischer Darstellung;
Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem Nutbereich mit den
zwei möglichen Arbeitsstellungen des
Entgratelements in der Nut.
Die Entgratwerkzeuge der Fig. 1 bis 4 dienen zum Entgraten
von Werkstücken 1, vorzugsweise Synchronringen von
Fahrzeuggetrieben. Der Einfachheit halber wird nachstehend
lediglich noch von einem "Ring" gesprochen, ohne daß dies
einschränkend gemeint ist.
Der Ring 1 ist mit einer zentrischen Bohrung 2 versehen, an dem
mehrere, am Umfang versetzte Nuten 3 vorgesehen sind. Sie
können gleichmäßig am Umfang versetzt angeordnet sein oder
aber, wie beim Ausführungsbeispiel vorgesehen, aber nicht näher
dargestellt, in Gruppen angeordnet sein, wobei dann die Gruppen
auf gleichem gegenseitigen Abstand angebracht sind.
Beim Drehen des Innendurchmessers entsteht an insbesondere der
rechten Nutwandung 4 der Nut 3 der Fig. 5 ein Umfangsgrat 5,
und an der Stirnseite 6 des Ringes 1 ein stirnseitiger Grat 7.
Gegenüberliegend kann sich noch ein weiterer stirnseitiger Grat
befinden. Im Normalfalle entsteht beim Drehen an der linken
Nutwandung 8 kein nennenswerter Grat. Trotzdem wird aber jede
Nut gemäß der Darstellung nach Fig. 6 links und rechts
entgratet. Dies hängt vor allen Dingen auch damit zusammen, daß
außer dem Entgraten auch noch eine Verrundung der Längskanten 9
und 10 an den freien Längsrändern der Nut möglich ist.
Gemäß Fig. 6 verlaufen die beiden Nutwandungen beim
Ausführungsbeispiel des zu bearbeitenden Rings nicht parallel
zueinander, vielmehr wird die Nut nach außen bzw. zum
Ringinneren hin weiter. Im übrigen ergibt sich aus Fig. 1, daß
bei diesem Ausführungsbeispiel der Nutgrund nicht parallel zur
geometrischen Längsachse des Rings 1 bzw. zur geometrischen
Längsachse 13 des Entgratungswerkzeugs 11 bzw. 12 verläuft,
sondern leicht geneigt hierzu, wobei allerdings die Nuttiefe
konstant ist. Dies ist auch der Grund, weswegen bei beiden
Ausführungsformen das arbeitende Ende des Entgratwerkzeugs 11
bzw. 12 eine Kegelstumpfform hat.
Ein wesentliches Element des Entgratwerkzeugs 11 ist ein Halter 14
mit wenigstens einem, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2
aber mit sechs am Umfang angebrachten, radial vorstehenden,
leistenförmigen, wie nachstehend noch erläutert wird, begrenzt
selbsteinstellenden Entgratelementen 15. Dabei sind jeweils
zwei Entgratelemente zu einem Paar zusammengefaßt und die Paare
sind in Umfangsrichtung gesehen jeweils mit gleichem
Umfangsabstand montiert. Diese Ausbildung hängt aber damit
zusammen, daß am Ring 1 drei Gruppen mit Nuten 3 vorgesehen
sind, die ebenfalls um 120° versetzt sind, wobei
selbstverständlich der Umfangsabstand benachbarter Nuten dem
Umfangsabstand bzw. dem Winkelabstand benachbarter
Entgratelemente 15 entspricht. Man kann, wie Fig. 2 zeigt, den
die Entgratelemente 15 aufweisenden Teil des
Entgratungswerkzeugs 11, 12 durchaus als Polygon ausbilden und
lediglich einen Teil der Polygonelemente mit einem
Entgratelement versehen.
Das Entgratungswerkzeug 11 bzw. 12 wird im Sinne des Pfeils 16
in den Ring 1 eingesteckt, wobei dann jedes Entgratelement 15
in eine zugeordnete Nut 3 eingreift.
Die Entgratelemente 15 sind im Sinne des Doppelpfeils 17
oszillierend in einem Werkzeugkörper 18 geführt. Während dieser
Hin- und Herbewegung der Entgratelemente 15 steht der
Werkzeugkörper 18 still. Er kann aber begrenzt im Sinne des
Doppelpfeils 19 verstellt werden. Dadurch ist es gemäß Fig. 6
möglich, jedes Entgratelement 15, welches schmäler ist als die
Nut 3 des Rings 1, entweder an der rechten Nutwandung 4 oder
der linken Nutwandung 8 anzulegen. Aufgrund der nachstehend
noch detaillierter beschriebenen Selbsteinstellungsmöglichkeit
der Entgratelemente 15 liegen letztere auch bei einer sich nach
außen hin erweiternden Nut 3 an der jeweiligen Nutwandung 4
bzw. 8 jeweils flach an. Wenn man diese
Selbsteinstellmöglichkeit optimal ausnutzt, so kann man bspw.
nach dem Abtragen des Umfangsgrats 5 anschließend auch noch die
Nut-Längsränder 9 bzw. 10 etwas abrunden. Auch hierzu wird die
Möglichkeit einer begrenzten Drehung des Werkzeugs 11 bzw. 12
im Sinne des Doppelpfeils 19 ausgenutzt, wobei diese
Drehbewegung über den Werkzeugkörper 18 erreicht wird, der mit
einem nicht näher dargestellten einfachen Drehantrieb,
insbesondere hydraulischer oder pneumatischer Art, gekoppelt
sein kann.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist jedes
Entgratelement 15 in einem Trägerelement 20 gehalten. Letztere
haben beim Ausführungsbeispiel einen schwalbenschwanzartigen
oder T-förmigen Querschnitt, so daß sie in ihrer zugeordneten
Aufnahmenut 21 des Werkzeugkörpers 18 zwar längsverschieblich,
aber quer hierzu im Sinne des Pfeiles 22 nicht aushebbar sind.
Die Montage erfolgt somit in der nachstehend noch näher
erläuterten Weise durch Einschieben im Sinne des Pfeils 23 in
die jeweils hierfür vorgesehene Aufnahmenut 21.
Zwischen jedes Trägerelement 20 und sein Entgratelement 15 ist
jeweils ein federelastisches Dämpfungselement 24 (Fig. 2)
geschaltet. Somit kann das Entgratelement 15 in seinem
Trägerelement 20 eine begrenzte Kippbewegung im Sinne des
Doppelpfeils 19 ausführen. Dies ermöglicht das erwähnte
optimale Anlegen jedes Entgratelements an der Nutwandung, und
auch das Verrunden der Nut-Längsränder 9 und 10. Beim
federelastischen Dämpfungselement handelt es sich
bevorzugterweise um eine Kunststoffmasse, insbesondere um
Silikon. Sie befindet sich in einer taschenartigen Aufnahme 25
des Trägerelements 20. Je größer diese Aufnahme 25 ist, umso
mehr Dämpfungsmasse kann zwischen das Trägerelement und das
Entgratelement gebracht werden. Das Silikon übernimmt zugleich
das Festhalten des Entgratelements 15 im Trägerelement 20 bzw.
in dessen taschenartiger Aufnahme 25. Im übrigen handelt es
sich beim Entgratelement 15 der Fig. 1, 2, und 5 um eine
leistenförmige Feile, welche an ihrer dem Nutgrund des Ringes
zugekehrten Umfangsfläche, sowie an ihren beiden Seitenflächen,
welche den Nutwandungen 4 und 8 zuordnenbar sind, jeweils einen
Feilenhieb aufweist. Ein solcher kann gemäß Fig. 5 auch an den
stirnseitigen Enden vorgesehen sein. Bei der Bearbeitung
härterer Werkstoffe, also bspw. bei gehärtetem Stahl, verwendet
man statt dessen z. B. Diamantleisten, die dann im Sinne des
Feilenhiebs mit Diamantsplittern versehen sind.
Fig. 1 entnimmt man zumindest indirekt, daß das Entgratelement
15 bzw. das Trägerelement 20 begrenzt um eine quer zur
Verschieberichtung 17 verlaufende Achse 26 kippbar am Halter 14
gelagert ist. Diese Ausrichtmöglichkeit ist deshalb geschaffen
worden, weil mit dem Entgratwerkzeug 11 der Fig. 1 und 2
Nuten 3 an einer konischen Bohrung des Rings 1 entgratet werden
sollen. Wenn hierbei das Entgratelement 15 bzw. dessen
Trägerelement 20 in Pfeilrichtung 17 an seinem Halter 14 hin- und
herverschoben werden soll, so ist dieses Verschieben nur
dadurch möglich, daß man zwischen das Trägerelement 20 bzw. das
Entgratelement 15 und den Halter 14 ein Zwischenelement
schaltet, welches der Verengung der Bohrung des Rings 1
Rechnung trägt. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist
hierfür ein Kipphebel 27 vorgesehen. Dessen Kippachse 28
verläuft parallel zur Kippachse 26 des Entgratelements 15 bzw.
des Trägerelements 20. Demnach ist dieser Kipphebel ein
einarmiger Hebel, der durch eine Belastungsdruckfeder 29 in
radialer Richtung nach außen hin belastet ist. Er ist in einer
radialen Außennut 30 des Halters 14 untergebracht bzw.
gelagert. Die Druckfeder 29 ist zwischen den freien Endbereich
des Kipphebels 27 und den Nutgrund der Außennut 30 geschaltet.
Der Nutgrund verläuft von links nach rechts (Fig. 1) gegen die
geometrische Achse 13 hin geneigt, so daß mit zunehmendem
Einschieben des Entgratwerkzeugs 11 die Kipphebel 27 gegen den
Widerstand ihrer Belastungsdruckfeder 29 immer stärker nach
innen gedrückt werden. Dadurch kann dann das Trägerelement 20
der schräg verlaufenden bzw. an einem Kegelstumpfmantel
angebrachten Aufnahmenut 21 folgen.
Die Kippachse 26 des Entgratelements 15 bzw. des Trägerelements
20 hat eine leistenförmige Gestalt, und sie erstreckt sich in
Fig. 1 senkrecht zur Blattebene. Der Querschnitt am freien
Leistenende ist kreisbogenförmig begrenzt und größer als 180°.
Somit kann diese Leiste in dem nutenförmigen Lager 31 begrenzt
kippen. Bei diesem Lager handelt es sich um eine im Querschnitt
dem freien Leistenende des Trägerelements 20 entsprechend weite
Nut, welche sich an einem gabelförmigen, vorstehenden Ansatz 32
des Kipphebels 27 befindet. In der vorstehend bereits
angedeuteten Weise befindet sich dabei an einem der beiden
Gabelzinken, nämlich beim Ausführungsbeispiel dem Gabelzinken
33, eine Montage-Auflaufschräge 34. Wenn man also das lose
Trägerelement 20 im Sinne des Pfeils 23 in die Aufnahmenut 21
einschiebt, so gelangt der die Kippachse 26 bildende Ansatz des
Trägerelements 20 an die Montage-Auflaufschräge 34 des
Kipphebels 27 und drückt diesen gegen den Widerstand der
Belastungsdruckfeder 29 nach unten bis die leistenförmige Achse
26 in die Lagernut 31 eingesprungen ist.
Das entgratelementferne Ende 35 des Halters 14 ist mit dem
Oszillationsantrieb einer entsprechenden Bearbeitungsmaschine
oder -vorrichtung kuppelbar. Desweiteren ist das Ende 36 des
Entgratungswerkzeugs 11 bzw. 12 mit einer
Bajonettverschlußhälfte ausgestattet. Sie besteht bei beiden
Ausführungsbeispielen aus zwei radial vorstehenden Zapfen 37
und 38. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die
Durchmesser dieser beiden Zapfen unterschiedlich sind, um in
Drehrichtung gesehen ein genau vorbestimmte Montagestellung des
Entgratungswerkzeugs 11 bzw. 12 in der Maschine oder
dergleichen zu erhalten. Dadurch ist dann auch gewährleistet,
daß bei nicht gleichmäßig am Umfang verteilten Entgratelementen
15 bzw. bei in spezieller Weise am Ring 1 angebrachten Nuten
jeweils das für eine bestimmte Nut vorgesehene Entgratelement
15 auch tatsächlich in diese Nut gelangt.
Auch das Entgratungswerkzeug 12 der Fig. 3 und 4 dient zum
Entgraten von Nuten 3 eines Ringes 1 mit einer sich konisch
verengenden zentrischen Bohrung 2. Infolgedessen verjüngt es
sich ebenfalls gegen sein freies Ende hin, d. h. das
Bearbeitungsende dieses Entgratungswerkzeugs 12 hat im
wesentlichen eine Kegelstumpfform. Es besteht aber insofern zum
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ein entscheidender
Unterschied, als dieses Bearbeitungsende im wesentlichen aus
einer federelastisch nachgiebigen - für den speziellen Zweck
kegelstumpfförmigen - Hülse 39 besteht. Als Werkstoff hierfür
kommt bspw. ein Polyurethan-Elastomer-Material mit vorzugsweise
eine Shore-Härte von ca. 90 in Frage. Gemäß Fig. 3 sind die
Entgratelemente 15 unmittelbar im Material der Hülse 39
verankert. Zu diesem Zwecke kann man Längsnuten 40 mit geringem
Untermaß anbringen, in welche man die leistenförmigen
Entgratelemente 15 einfach hineindrückt. Sie halten dort durch
Reibung. Eine federelastische Nachgiebigkeit im Sinne der
Darstellung der Fig. 6 ist selbstverständlich auch bei diesem
Ausführungsbeispiel gewährleistet, wobei allerdings die
Elastizität aus der Hülse 39 und nicht einem
zwischengeschalteten Material wie bspw. dem federelastischen
Dämpfungsmaterial 24 (Silikon) kommt.
Die Hülse 39 ist abnehmbar an einem Dorn 41 gehalten. Sie wird
mit Hilfe von Paßstiften 42 und 43 gegenüber dem Dorn 41, aber
auch gegenüber den Zapfen 47 und 48 genau ausgerichtet. Das
Festhalten kann bspw. mittels einer zentrischen Schraube 44
erfolgen, wobei man gemäß Fig. 3 noch eine Buchse 45 bzw.
Bundbuchse dazwischenschalten kann. Außerdem kann man noch
einen Distanzring 46 vorsehen, der ebenfalls dämpfende
Eigenschaften aufweisen kann.
Während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 der Halter
14 mit den Entgratelementen 15 in einem in einer
Bearbeitungsmaschine einriegelbaren Werkzeugkörper 18
verschiebbar gelagert ist, wobei letzterer die
Oszillationsbewegung nicht mitmacht, führt der Dorn 41 diese
Oszillationsbewegung aus.
Die Bearbeitung erfolgt vorzugsweise ohne Kühlschmierstoff,
wobei das abgetragene Material einfach weggeblasen oder
abgesaugt wird. Die Standzeit der Feilleisten beträgt
mindestens dreitausend Werkstücke, und die Taktzeit kann
innerhalb von zwanzig Sekunden liegen. Als Frequenz für die
Oszillation sind 100 bis 200 Hz vorgesehen. Im übrigen kann
sich an dieses Entgraten noch ein Bürstvorgang anschließen.
Die vorbeschriebenen Entgratungswerkzeuge können bei der
Bearbeitung von Ringen, vorzugsweise Synchronringen, verwendet
werden, die eine konstante Teilung oder auch eine Teilung mit
Gruppen aufweisen, wobei die Neigung der Nut bspw. 7°
plus/minus 2° betragen kann. Hierbei können Teilungsfehler von
20° plus/minus 30° und Toleranzen der Seitenflächen von 2°
plus/minus 3° ohne weiteres akzeptiert werden.
Claims (18)
1. Entgratwerkzeug (11) zum Entfernen mindestens eines Grats in
einer Bohrung (2) eines Werkstücks (1), mit einem in die
Werkstückbohrung (2) einsteckbaren dornartigen Halter (14) mit
wenigstens einem radial vorstehenden, begrenzt
selbsteinstellenden Entgratelement (15), der in Richtung der
Bohrungslängsachse hin- und herbewegbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Gratentfernung an einem Werkstück
(1) mit an der Bohrung angebrachten radialen Nuten (3) deren
Längsrichtung parallel oder geneigt zur Bohrungslängsachse
verläuft, jedes Entgratelement (15) leistenförmig
ausgebildet und schmaler als die Nutbreite sowie länger als
die Nut (3) ist und es die Nut beim Entgraten nach außen hin
überragt, und daß der dornartige Halter (14) in Richtung der
Bohrungslängsachse in einem Werkzeugkörper (18) geführt ist,
der in Umfangsrichtung (19) zumindest begrenzt verstellbar
ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere
einzeln oder in Gruppen gleichmäßig am Umfang verteilte
Entgratelemente (15).
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Entgratelement (15) in einem Trägerelement (20)
gehalten ist, wobei zur begrenzten Selbsteinstellung in
Umfangsrichtung (19) zwischen das Entgratelement (15) und
das Trägerelement (20) ein federelastisches Dämpfungselement
(24) geschaltet ist.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
federelastische Dämpfungselement (24) aus einer
Kunststoffmasse, insbesondere Silikon, besteht, welches sich
in einer taschenartigen Aufnahme (25) des Trägerelements
(20) befindet, wobei der arbeitende Teil des Entgratelements
(15) das Dämpfungselement (24) in radialer Richtung
überragt, und das Dämpfungselement (24) vorzugsweise außen
bündig mit der Aufnahme (25) verläuft.
5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entgratelement (15) als
leistenförmige Feile ausgebildet ist, die an ihrer freien
Umfangsfläche und ihren beiden, vorzugsweise parallelen
Seitenflächen mit Feilenhieben versehen ist.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entgratelement (15) aus
einer Diamantleiste besteht, deren freie Umfangsfläche und
beide, vorzugsweise parallelen Seitenflächen Arbeitsflächen
bilden.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das Entgratelement (15)
bzw. das Trägerelement (20) radial aushebesicher, aber
längsverschieblich in einer Führungsnut (21) des
Werkzeugkörpers (18) befindet und begrenzt um eine quer zur
Verschieberichtung (17) verlaufende Achse (26) kippbar am
Halter (14) gelagert ist.
8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen das Entgratelement (15) bzw. das Trägerelement
(20) ein radial nach außen federbelasteter Kipphebel (27)
geschaltet ist, dessen Kippachse (28) parallel zur
Kippachse des Entgratelements (15) bzw. Trägerelements (20)
verläuft.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
als einarmiger Hebel ausgebildete Kipphebel (27) in einer
radialen Außennut (30) des Halters (14) gelagert ist, wobei
eine Belastungsdruckfeder (29) zwischen den freien
Endbereich des Kipphebels (27) und den Nutgrund der
Außennut (30) geschaltet ist, und daß die Außennut (30)
leicht geneigt zu einer gedachten Parallelen der
Werkzeuglängsmittelachse verläuft, wobei sich der Halter
(14) gegen sein freies Ende hin konisch verjüngt.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse (26) des
Entgratelements (15) bzw. des Trägerelements (20) eine
leistenförmige Gestalt aufweist, die sich an der Innenseite
des Entgratelements bzw. des Trägerelements befindet und ein
im Querschnitt außen kreisbogenförmig begrenztes,
verdicktes, freies Ende aufweist, das in eine Lagernut (31)
eingreift.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich
das Lager (31) des Kipphebels (27) an einem gabelförmigen,
vorstehenden Ansatz (32) befindet, wobei wenigstens einer
der Gabelzinken (33) außen mit einer Montage-Auflaufschräge
(34) versehen ist.
12. Entgratwerkzeug (11) zum Entfernen mindestens eines Grats
in einer Bohrung (2) eines Werkstücks (1), mit einem in die
Werkstückbohrung (2) einsteckbaren dornartigen Halter (41)
mit wenigstens einem radial vorstehenden, begrenzt
selbsteinstellenden Entgratelement (15), der in Richtung
der Bohrungslängsachse hin- und herbewegbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Gratentfernung an einem Werkstück
(1) mit an der Bohrung angebrachten radialen Nuten (3)
deren Längsrichtung parallel oder geneigt zur
Bohrungslängsachse verläuft, jedes Entgratelement (15)
leistenförmig ausgebildet und schmaler als die Nutbreite
sowie länger als die Nut (3) ist und es die Nut beim
Entgraten nach außen hin überragt, und daß der dornartige
Halter (41) in Richtung der Bohrungslängsachse in einem
Werkzeugkörper (18) geführt ist, der in Umfangsrichtung
(19) zumindest begrenzt verstellbar ist, daß sich außerdem
die Entgratelemente (15) an einer Hülse (39) am freien Ende
des dornartigen Halters (41) befinden, die mindestens im
Bereich der Entgratelemente (15) federelastisch nachgiebig
ausgebildet, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist.
13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Hülse (39) gegen das freie Ende hin konisch verjüngt.
14. Werkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (39) abnehmbar an dem dornartigen Halter (41) gehalten
ist.
15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hülse (39) mittels Paßstiften (42, 43), insbesondere mittels
zweier unterschiedlich dicker Paßstifte zentriert ist.
16. Werkzeug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das
entgratelementferne Ende (35) des Halters (14) bzw. (41)
als mit einem Oszillationsantrieb kuppelbare
Zustellstange ausgebildet ist.
17. Werkzeug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Ausstattung des
werkzeug-Befestigungsendes (36) mit einer
Bajonettverschlußhälfte (37, 38).
18. Werkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bajonettverschlußhälfte aus zwei radial vorstehenden Zapfen
(37, 38), insbesondere mit unterschiedlichem Durchmesser,
besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924240260 DE4240260C1 (de) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | Entgratwerkzeug |
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DE19924240260 DE4240260C1 (de) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | Entgratwerkzeug |
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ID=6474023
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- 1992-12-01 DE DE19924240260 patent/DE4240260C1/de not_active Expired - Fee Related
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