Beier, Hans-michael (Waldstrasse 27 Altlandsberg, 15345, DE)
| 1. | Entgratwerkzeug zum Innenund/oder Außenentgraten von Werkstücken, wie beispielsweise von Stoßkanten an sich kreu zenden Bohrungen oder an Längsund Quernuten in Bohrungen oder an Querbohrungen in einer Tieflochbohrung mit unter schiedlichen Durchmessern eines Motorblocks, von rohrförmigen Werkstückenden, von Kanten an und in ebenen Werkstückflächen' oder von Flächen eines Zahnund Kettenrades, welches beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt wird, mit einem Werkzeugschaft (1), der ein Einspannende (2) und ein Ende (5) mit einem innenliegenden, aus einem Elastomerwerk stoff bestehenden Stützkörper (6) hat, der mindestens eine Stützfläche eines im Durchbruch (10) beweglich angeordneten Schneidenkörpers (21) mit einer Schneide (3) abstützt und die Schneide (3) mit einer Federkraft radial beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (6) am werkzeugseitigen Schaftende (5) als festes Lager angeordnet ist, ein rohrförmiges Schaftstück (11), das durch ein oder meh rere Verbindungselemente (13) mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist, den im Durchbruch (10) beweglich gelagerten Schneidenkörper (21) hält, welcher lose mit einem Spiel (8) an der Oberfläche des Stützkörpers (6), die in Form und Ab messungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers (21) stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung (12) des Werk zeugschaftes (1) gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem GasFlüssigkeitsGemisch bestehender Stoff die Schneide (3) nach außen bewegt. |
| 2. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) beispielsweise ein Gewinde zapfen und eine Führung ist. |
| 3. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftstück (11) mit dem Werkzeugschaft (1) durch mehrere Spannstifte (16) verbunden ist. |
| 4. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftstück (11) mit dem Werkzeugschaft (1) durch mehrere am Umfang des Schaftstückes (11) um 60 Grad versetz te Gewindestifte (16) verbunden ist. |
| 5. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Innenspanngewindestifte (29) quer zur Längsachse (4) durch das Schaftstück (11) und durch den Werk zeugschaft (1) bis oder in die Durchgangsbohrung (12) ge führt sind. |
| 6. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenspanngewindestifte (29) in radialer und/oder axialer Richtung Bohrungen (28 ; 30) haben. |
| 7. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Innenspanngewindestifte (29) am schaft stückseitigen Ende (31) beispielsweise einen Innensechskant (32) und am durchgangsbohrungsseitigen Ende mindestens eine Querbohrung (30) aufweist. |
| 8. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass das schaftstückseitige Ende (31) in der Länge kleiner als die Wandstärke a des Schaftstückes (11) und im Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Innenspann gewindestiftes (29) ist. |
| 9. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der Übergang vom schaftstückseitigen Ende (31) zum Außendurchmesser des Innenspanngewindestiftes (29) kuge lig oder kegelförmig ist. |
| 10. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspannende (2) des Werkzeugschaftes (1) am maschi nenseitigen Ende einen Anschluss (14) zur Stoffzuführung und einen Adapter (20) zur Schaftverlängerung hat. |
| 11. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das Schaftstück (11) abschließende Stirnseite mit mehreren Nuten versehen einen Vorentgrater (9) bildet. |
| 12. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorentgrater (9) ein mit einer oder mehreren Nuten versehendes Verschlussplättchen (17) ist. |
| 13. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorentgrater (9) eine hohle Schraube mit Schlitzen ist. |
| 14. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Stirnseite des Schaftstückes (11) eine Blende (28) in Form einer Durchgangsbohrung angeordnet ist. |
| 15. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass die aufliegende Oberfläche des Schneidenkör pers (21) und des Stützkörpers (6) rechteckig, dreieckig, zylindrisch oder prismatisch ist und die Flächen zur Längs achse (4) des Werkzeugschaftes (1) sowohl parallel als auch nicht parallel angeordnet sind. |
| 16. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schneidenkörper (21) ein Schneidenmittel stück (7) mit. einer Schneide (3), eine radiale, seitliche Schneidenwegbegrenzung (18) bzw. eine radiale, stirnseitige Schneidenwegbegrenzung (19) oder eine zylindrische Schneiden wegbegrenzung (27) hat. |
| 17. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass die doppelte Länge L2 der Auskragung des Schneidenkörpers (21) zum Stützkörper (6) kleiner bzw. gleich der Länge Ll des Schneidenkörpers (21) ist. |
| 18. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schneide (3)'eine Schneidenhöhe c und eine Schneidenbreite b kleiner 0,5 mm hat. |
| 19. | Entgratwerkzeug nach Anspruche 1 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stärke d des Schneidenkörpers (21) größer als die Schneidenhöhe c ist. |
| 20. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die Stärke d des Schneidenkörpers (21) kleiner als die Wandstärke a des rohrförmigen Schaftstückes (11) ist. |
| 21. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekenn zeichnet, dass die. Schneide (3) eine Schulter (23) und eine mit unterschiedlicher Tiefe ausgeführte Aussparung (22) auf weist. |
| 22. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schulterhöhe 24 kleiner oder gleich der Schneidenhöhe c ist. |
| 23. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, dass bei zu entgratenden Querbohrungen mit einem Durchmesser von kleiner 2 mm der Schulterwinkel 5 5 bis 45 Grad beträgt. |
| 24. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, dass bei zu entgratenden Querbohrungen mit einem größeren Durchmesser der Schulterwinkel 5 größer 45 Grad ist. |
| 25. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schneide (3) an den im Eingriff stehenden Stoßkanten einen Freiwinkel a von Null Grad hat. |
| 26. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekenn zeichnet, dass der Freiwinkel a durch die Flächen F1, F2, F3 der Schneide (3) festgelegt ist. |
| 27. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flächen Fl, F2, F3 der Schneide (3) immer parallel zur xund yAchse angeordnet sind. |
| 28. | Entgratwerkzeug nach Anspruch l bis 27, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kippwinkel y der Schneide (3) größer als Null Grad ist. |
| 29. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druck p nach den sich während der Bear beitung ändernden Gratabmessungen einstellbar ist. |
| 30. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druck p in Abhängigkeit vom Werkstoff ein stellbar ist. |
| 31. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einstellung des Druckes p von einem grat erfassenden Messmittel bestimmt ist. |
| 32. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 31, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druck p an der Schneidenkörperfläche grö ßer als der Atmosphärendruck und kleiner 500 bar, vorzugs weise zwischen 4 bis 60 bar, ist. |
| 33. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekenn zeichnet, dass die Durchgangsbohrung (12) zentrisch in der Längsachse (4) im Werkzeugschaft (1) bis zum Ende des Stütz körpers (6) angeordnet ist. |
| 34. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 33, dadurch gekenn zeichnet, dass die Durchgangsbohrung (12) im Werkzeugschaft (1) eine Grundlochbohrung mit radialer Abführung ist. |
| 35. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekenn zeichnet, dass die Durchgangsbohrung (12) zentrisch in der Längsachse (4) im Werkzeugschaft (1) bis zur Hälfte des Stützkörpers (6) angeordnet ist und von diesem Ende der Durchgangsbohrung (12) im Stützkörper (6) Bohrungen (26) direkt in die Richtung der Schneiden (3) führen. |
| 36. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, dass der in die Durchgangsbohrung (12) des Werk zeugschaftes (1) gepresste flüssige Stoff eine Bohremulsion, ein Bohröl oder ein Gemisch oder ein anderer zur Kühlung und/oder Schmierung einsetzbarer Stoff ist. |
| 37. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, dass der in die Durchgangsbohrung (12) des Werk zeugschaftes (1) gepresste gasförmige Stoff ein Schweißgas, ein Inertgas, Druckluft oder Kohlendioxid ist. |
| 38. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, dass das in die Durchgangsbohrung (12) des Werk zeugschaftes (1) gepresste GasFlüssigkeitsGemisch bei spielsweise Luft mit einem 10 bis 15 prozentigen Anteil eines zugemischten Bohröles ist. |
| 39. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekenn zeichnet, dass die Querbohrungen beim Vorschub des Entgrat werkzeuges im Rechtslauf und beim Rücklauf im Linkslauf zu entgraten sind. |
| 40. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das rohrförmige Schaftstück (11) durch einen quer zur Längsachse (4) durch die Durchgangsbohrung (12) angeord neten Innenspanngewindestift (29), dessen Kerndurchmesser D1 kleiner als der Durchmesser D3 der Durchgangsbohrung (12) ist und dessen Durchmesser D gleich dem Durchmesser D3 der Durchgangsbohrung (12) entspricht, mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist. |
| 41. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenspanngewindestiftes (29) im Bereich der Durch gangsbohrung (12) eine Nut (33) hat. |
| 42. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 40, dadurch gekennzeich net, dass das schaftstückseitige Ende (31) des Innenspann gewindestiftes (29) kegelförmig mit einem Winkel a von < 10 Grad ausgeführt ist. |
| 43. | Entgratwerkzeug zum Entgraten von Querbohrungen in einer Tieflochbohrung nach Anspruch 1 bis 42, dadurch ge kennzeichnet, dass das rohrförmige Schaftstück (11) mit dem Durchmesser M3 und der zentrisch angeordneten Durch gangsbohrung (12) nach der Entgrateinheit A mit einem kleineren Durchmesser M2 und einer Entgrateinheit B abge stuft verlängert ist, wobei das werkstückseitige Ende der Entgrateinheit B ein einstückiges Verschlussplättchen (17) in Form einer Schraube mit dem Stützkörper (6) ist. |
| 44. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, dass die Entgrateinheiten A und B konstruktiv gleich aufgebaut sind. |
| 45. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 43 und 44, dadurch ge kennzeichnet, dass das rohrförmige Schaftstück (11) im Durchmesser M mehrfach abgestuft ist und nach jederAbstu fung eine Entgrateinheit angeordnet ist. |
| 46. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, dass zwischen dem rohrförmigen Schaftstück (11) und dem Stützkörper (6) ein Spiel (8) besteht. |
| 47. | Entgratwerkzeug zum Entgraten von rohrförmigen Werk stückenden nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeich net, dass der, Werkzeugschaft (1) mit dem Einspannende (2) und das ;' werkzeugseitige Schaftende (5) einstückig mit der innen liegenden Durchgangsbohrung (12) ausgeführt sind, das Schaftende (5) die Form eines Hohlzylinders hat, ein das rohrförmige Ende des zu bearbeitenden Werkstücks umschließendes Teilstück (35) des Hohlzylinders in der Durchgangsbohrung (12) mehrere über den Umfang verteilt, im Durchbruch (10) angeordnete zylindrische Schneidenkör per (21) mit Schneide (3), die in Richtung Längsachse (4) zeigen, aufweist und die Schneidenkörper (21) an kegelig ausgeführten Stütz körpern (6) mit einem Spiel (8) anliegen, wobei die Stützkörper (6) fest mit den Verschlussplättchen (17) positioniert verbunden sind. |
| 48. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 47, dadurch gekennzeich net, dass der Innendurchmesser D4 des Teilstückes (35) grö ßer als der Außendurchmesser des rohrförmigen Endes des Werkstücks ist. |
| 49. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 47 und 48, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verschlussplättchen (17) die Enden der Durchgangsbohrung (12) des Teilstückes (35) druckdicht abschließen. |
| 50. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 47 bis 49, dadurch ge kennzeichnet, dass im Hohlzylinder (5) ein vollständi ges Entgratwerkzeug (36) mit mehreren, über den Umfang verteilt angeordneten Schneiden (3), die in Richtung des umschließenden Teilstückes (35) des Hohlzylinders zeigen, eingesetzt ist. |
| 51. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 47 bis 50, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (36) und der Hohl zylinder (5) durch eine Schraubverbindung (37), die die Durchgangsbohruhg (12) verlängert, druckdicht verbunden sind. |
| 52. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 47 bis 51, dadurch ge kennzeichnet, dass der Durchmesser D5 des Entgratwerk zeuges (36) kleiner als der Innendurchmesser des rohr förmigen Endes des Werkstücks ist. |
| 53. | Entgratwerkzeug zum Entgraten von Kanten an und in ebenen Werkstückflächen nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (1) drehbar ist, am werkzeugseitigen Schaftende (5) fest mit einem einen größe ren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück (34) versehen ist, wobei das Verbindungsstück (34) einen zentrisch angeordneten kalottenförmigen Stützkörper (6) und mindestens vier kreisförmig angeordnete, versetzte Durch gangsbohrungen für Verbindungselemente (16) zum Befestigen des Schaftstückes (11) hat, welches in seiner Stirnseite mehrere kreisförmig angeordnete Durchbrüche (10) besitzt, die die Schneidenkörper (21) mit Schneide (3) aufnehmen. |
| 54. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 53, dadurch gekennzeich net, dass die Schneidkörper (21) mit Schneide (3) in den Durchbrüchen (10) in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes (11) angeordnet sind. |
| 55. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 53, dadurch gekennzeich net, dass die Schneidkörper (21) mit Schneide (3) in den Durchbrüchen (10) spiralförmig zur Stirnseite des Schaft stückes (11) angeordnet sind. |
| 56. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 53 bis 55, dadurch ge kennzeichnet, dass das Verbindungsstück (34) einen axial schräg angeordneten kugelstumpfförmigen Stötzkörper (6) hat. |
| 57. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 53 bis 55, dadurch ge kennzeichnet, dass das Verbindungsstück (34) einen axial schräg angeordneten zylinderförmigen Stützkörper (6) mit schräg eingefrästen Nuten hat. |
| 58. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 57, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens zwei eng nebeneinander liegende Durchbrüche (10) radialsymmetrisch und in axialer Rich tung um einen Betrag m versetzt im rohrförmigen Schaft stück (11) angeordnet sind. |
| 59. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 58, dadurch gekennzeich net, dass die Durchbrüche (10) im rohrförmigen Schaft stück (11) asymmetrisch angeordnet sind. |
| 60. | Entgratwerkzeug nach Anspruch 58 und 59, dadurch ge kennzeichnet, dass der Betrag m kleiner als der Vorschub pro Schneide ist. |
| 61. | Verfahren zum spanenden Außenentgraten von Werkstücken, wie von Zahnund Kettenrädern mit einem Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgratwerkzeug (36) nach einer zum Werkstück erfolgten Zu stellbewegung mit einem Druck von > 3 bar radial und axial gesteuert der zu bearbeitenden Form des Werkstücks und/ oder linear zum Werkstück mit einem Vorschub nachgeführt wird und gleichzeitig das Werkstück mit einer Drehzahl von > 100 U/min im Rechtsund/oder Linkslauf bewegt wird. |
| 62. | Verfahren zum spanenden Außenentgraten nach Anspruch 61 dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub je Umdrehung des Werkstückes 0,01 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 mm beträgt. |
| 63. | Verfahren zum spanenden Außenentgraten nach Anspruch 61, und 62, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehrere Entgratwerkzeuge eingesetzt werden. |
Aus dem Stand der Technik ist durch DE 43 07 084 C2 ein Ent- gratwerkzeug zum Entgraten von Stoßkanten in Bohrungen be- kannt. Kennzeichnend ist, dass die Schneide durch einen in der zentralen Ausnehmung sitzenden, aus einem Elastomerwerk- stoff bestehenden Stützkörper mit einer radial aufgebrachten Federkraft beaufschlagt wird, wobei der in einem Durchbruch beweglich geführte Schneidenkörper mit einer Stützfläche versehen ist, mit der er am Stützkörper abgestützt ist. Bei Überschreitung einer bestimmten Beaufschlagungskraft gibt die Schneide federnd nach. Es ist auch möglich, den Stütz- körper mit einer Vorspannung in der Ausnehmung aufzunehmen.
Durch die Abstützung auf dem Stützkörper werden Bewegungen des Schneidenkörpers zugelassen, die ein wirksames Entgraten auch von im Raum liegenden Stoßkanten ermöglichen sollen.
Für das Entgratwerkzeug ist eine kombinierte radiale und axiale Führung vorgesehen. Die axiale Komponente soll den Einführungsvorgang in die Bohrungen eines Werkstücks er- leichtern und durch Formgestaltung der entsprechenden Stütz- fläche des Durchbruchs wird die axiale Bewegung des Entgrat- werkzeugs in eine radiale Bewegung des Schneidenkörpers um-
gesetzt. Weiterhin ist der Stützkörper durch Festlegung der Form, des Werkstoffs und der Werkstoffqualität an die An- wendungserfordernisse änpassbar, um die erforderlichen Be- wegungen ausführen zu können. Der Stützkörper hat die Form einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylin- ders. Die erforderlichen Bewegungen sind aber auch durch eine Kombination der Form des Stützkörpers mit der der Aus- nehmung umsetzbar. Vorzugsweise kann die Ausnehmung als ke- gelstumpf-, prisma-oder zylinderförmige Ausnehmung gestal- tet sein. Derartige Formen sind ebenfalls für die Gestaltung des Durchbruchs vorgesehen. Eine Bewegungsbegrenzung des Schneidenkörpers gegen radiale Verlagerung nach außen soll erreicht werden, in dem der Schneidenkörper mit einem soge- nannten Fuß versehen ist, mit dem er sich an den seitlich des Durchbruchs angebrachten Teilen der Innenfläche der Aus- nehmung abstützt. Der entscheidende Nachteil des in DE 43 07 084 C2 dargestellten Entgratwerkzeuges besteht da- rin, dass bei Eintritt des Entgratwerkzeuges in die Bohrung die Schneide (n) mit der durch den Stützkörper beaufschlagten Federkraft an der Bohrungswand anliegen und somit nicht messbare, lichtoptisch sichtbare Spuren erzeugen. Diese sind beispielsweise bei geriebenen Bohrungen im Motorblock uner- wünscht. Nachteilig ist auch der stets notwendige Austausch des Stützkörpers bei Änderung des zu bearbeitenden Werk- stoffs des Werkstücks. Dieser notwendige Stützkörperaus- tausch ist insbesondere bei kleineren Werkzeugdurchmessern, z. B. bei einem Durchmesser von 2 mm, äußerst schwierig zu handhaben.
Alle bekannten Entgratwerkzeuge haben zu dem den Nachteil, dass sie sich den während der Bearbeitung ändernden Bedin- gungen der Gratabmessungen, die vom zunehmenden Verschleiss der graterzeugenden Werkzeuge verursacht werden, nicht an- passen können. Bei einem unbenutzten Werkzeug, also bei Standanfang, ist der während der Bearbeitung eines Werk-
stücks entstehende Grat noch gering. Dieser kann sich aber zum Standende des Werkzeuges um das 10-fache vergrößern. Die Dimensionierung der bekannten Entgratwerkzeuge erfolgt der- zeitig immer auf Gratabmessungen zum Standende, wodurch stetig unterschiedliche Fasen an den zu entgratenden Teilen des Werkstücks entstehen. Bedeutsam ist weiterhin, dass die bekannten Entgratwerkzeuge oft nur für das Entgraten eines Werkstücks oder von Teilen eines Werkstücks, wie für das Innenentgraten von Stoßkanten in Bohrungen oder an Querboh- rungen eines Werkstücks oder das Außenentgraten von Kanten an Werkstückflächen, eingesetzt werden können. Nachteilig ist, dass diese Entgratwerkzeuge oftmals einen hohen Her- stellungsaufwand erfordern und keine kurzen, den modernen Taktstraßen entsprechende Entgratzeiten erreichen. Es ist derzeitig auch kein'Entgratwerkzeug oder-system bekannt, das universell zum Entgraten von Werkstücken, wie beispiels- weise von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs-und Quernuten in Bohrungen oder an Querbohrungen in einer Tieflochbohrung mit unterschiedlichen Durchmessern eines Motorblocks, von rohrförmigen Werkstückenden, von Kan- ten an und in ebenen Werkstückflächen sowie von Flächen eines Zahn-und Kettenrades, einsetzbar ist.
Deshalb besteht das Problem der Erfindung darin, ein Ent- gratwerkzeug zum Innen-und/oder Außenentgraten von Werk- stücken der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Schneidenkräfte den sich während der Bearbeitung ändernden Gratabmessungen und den unterschiedlichen Werkstoffen an- passt, mit einem geringen Aufwand herzustellen ist, bei kleineren Werkzeugdurchmessern eine einfache Handhabung er- möglicht sowie ein technisch sicheres Entgraten von Werk- stücken unterschiedlicher geometrischer Form und Größe in guter Qualität und in kurzen, den modernen Taktstraßen ent- sprechenden Taktzeiten garantiert.
Zur Lösung des vorhandenen Problems ist das Entgratwerkzeug durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 weitergebil-
det. Das Spiel des an der Oberfläche des Stützkörpers beweg- lich gelagerten Schneidenkörpers ist so bestimmt, dass bei einem Druck p = 0 bar die Schneide (n) nicht nach innen fallen. Dies bedeutet, dass die Schneide (n) im rohrförmigen Schaftstück sicher geführt sind und nicht mit einer Kraft F größer Null Newton an der Bohrungsoberfläche anliegen. Eine exakte Schneidenführung ist gegeben, in dem der Schneiden- körper ein Schneidenmittelstück mit einer Schneide, eine ra- diale, seitliche Schneidenwegbegrenzung bzw. eine radiale, stirnseitige Schneidenwegbegrenzung oder eine zylindrische Schneidenwegbegrenzung hat. Vorteilhafterweise entstehen da- mit bei Eintritt des Entgratwerkzeuges in die Bohrung durch die Schneide (n) keine sichtbaren Spuren an der Bohrungswand.
Durch die unterschiedliche Gestaltung der Oberfläche des Stützkörpers und des Schneidenkörpers in der Form und den Abmessungen ist stets eine Flächendifferenz vorhanden, die immer eine Bewegung der Schneide (n) nach außen in Abhängig- keit vom Druck bewirkt. Die Oberfläche des Stützkörpers und des Schneidenkörpers kann rechteckig, dreieckig, zylindrisch oder prismatisch sein, wobei die Flächen zur Längsachse des Werkzeugschaftes sowohl parallel als auch nicht parallel an- geordnet sein können. Weiterhin ist der im Durchbruch des rohrförmigen Schaftstückes gelagerte Schneidenkörper so di- mensioniert, dass während des Entgratens nur ein minimaler Druckabfall entsteht, aber während des Ein-und Ausfahrens des Entgratwerkzeuges ein größerer Druckabfall gesichert ist. Der mit einem Druck in die Durchgangsbohrung des Werk- zeugschaftes gepresste flüssige oder gasförmige oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehende Stoff bewegt die Schneide (n) nach außen. Dabei sollte der Druck p an der Schneidenkörperfläche stets größer als der Atmosphärendruck und kleiner 500 bar, vorzugsweise zwischen 4 bis 60 bar, sein. Als flüssige Stoffe sind Bohremulsionen, Bohröl'e oder ein Gemisch oder andere zur Kühlung und/oder Schmierung ein- setzbare Stoffe geeignet. Die Zuführung erfolgt über die an
den Werkzeugmaschinen vorhandenen hohlen Arbeitsspindeln, aber auch über einen separaten Anschluss am Support oder an der Werkzeugmaschine. Als gasförmige Stoffe sind Gase, wie Schweißgase, Inertgase, Druckluft oder Kohlenmonoxid ein- setzbar. Die Zuführung eines Gas-Flüssigkeits-Gemisches, wie beispielsweise Luft mit einem 10 bis 15 prozentigen Anteil eines zugemischten Bohröles ist ebenfalls möglich. Zum Ent- graten von beispielsweise Stoßkanten an einer Querbohrung in einem Motorblock ist vor dem Einführen des Entgratwerkzeuges in die Bohrung ein Druck p von 3 bar an der Werkzeugmaschi- nensteuerung zu programmieren. Fährt das Werkzeug in die Bohrung, so werden die außerhalb des Werkzeugschaftes lie- genden Schneiden nach innen bewegt. Damit werden Teilbe- reiche des Durchbruches frei und der in die Durchgangsboh- rung des Entgratwerkzeuges gepresste flüssige oder gasförmi- ge Stoff kann abfließen. Tritt die Schneide in die Quer- bohrung ein, bewegt sich diese durch den anliegenden Druck, welcher durch die vorhandene Flächendifferenz zwischen Stützkörper und Schneidenkörper entsteht, nach außen. Jetzt liegt eine bestimmte Kraft an, die zum Entgraten nutzbar ist.
Eine gezielter Zuführung des in die Durchgangsbohrung des Werkzeugschaftes gepressten Stoffes ist beim Entgraten klei- ner Bohrungsdurchmesser von bis zu 4,5 mm dadurch möglich, wenn das rohrförmige Schaftstück des Entgratwerkzeuges durch einen quer zur Längsachse durch die Durchgangsbohrung ange- ordneten Innenspanngewindestift mit dem Werkzeugschaft ver- bunden ist, wobei der Kerndurchmesser D1 des Innenspannge- windestiftes kleiner als der Durchmesser D3 der Durchgangs- bohrung ist und dessen Durchmesser D gleich dem Durchmesser der Durchgangsbohrung entspricht. Hinzu kommt, dass der In- nenspanngewindestift im Bereich der Durchgangsbohrung eine Nut hat und sein schaftstückseitiges Ende kegelförmig mit einem Winkel a von < 10 Grad ausgeführt ist. Der Druck p kann auch vorteilhafterweise in Abhängigkeit vom Werkstoff und der gebohrten Menge mit durch den Verschleiss des Boh-
rers zunehmend entstehenden Gratabmessungen programmiert erhöht werden. Es ist ebenfalls möglich, drucklos bis zur Gratbasis der zu entgratenden Querbohrung heranzufahren.
Das erfindungsgemäße Entgratwerkzeug ist trotz kleiner Werk- zeugdurchmesser einfach zu handhaben, da u. a. kein Austausch der funktionsbedingten Teile notwendig ist. Weiterhin haben Erprobungen ergeben, dass das Entgratwerkzeug zum Entgraten von unebenen Bohrungsaustritten anwendbar ist. Dies bedeu- tet, dass beispielsweise die radiale Ebene oder Teile dieser Ebene an der Stelle des Werkzeugaustritts geneigt sind.
Problematisch ist derzeitig aber dennoch das Entgraten von Stoßkanten an größeren Querbohrungen mit einem Durchmesser ab 3 mm, weil bei einer Vorschub-/Schnittgeschwindigkeitser- höhung keine Produktivitätserhöhungen möglich sind und die Qualität des Entgratergebnisses sich verschlechtert. Fest- stellbar ist, dass die im rohrförmigen Schaftstück an den Schneidenkörpern angeordneten Schneiden, welche über den Um- fang des Schaftstückes verteilt in den Durchbrüchen liegen, nicht vollständig im Eingriff stehen. Weiterhin sind die Schneiden des Entgratwerkzeuges in axialer Richtung in einer Ebene angeordnet. Die vorgeschlagene Ausführungsform des Ent- gratwerkzeuges ist von mindestens zwei eng nebeneinander lie- genden, radialsymmetrisch und in axialer Richtung um einen Betrag m versetzt im rohrförmigen Schaftstück angeordneten Durchbrüchen gekennzeichnet. Die Durchbrüche im rohrförmigen Schaftstück sind auch asymmetrisch anordbar. Der Betrag m ist immer kleiner als der Vorschub der Schneide. Vorteilhaf- terweise sind größere Querbohrungen in guter Qualität und in einer extrem kurzen Zeit zu entgraten, da jetzt mehr Schnei- den im direkten Eingriff stehen. Die Drehzahl des Entgrat- werkzeuges kann bei gleichen Druckverhältnissen auf > 2000 U/min erhöht werden. Damit sind die Voraussetzungen für den Einsatz des Entgratwerkzeuges in Taktstraßen mit neuesten Fertigungstechnologien gegeben.
Durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Entgratwerkzeuges können jetzt Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern in einer Tief- lochbohrung gleichzeitig entgratet werden, wodurch die Be- reitstellung zusätzlicher Entgratwerkzeuge entfällt. Hierzu ist das rohrförmige Schaftstück des Entgratwerkzeuges mit der zentrisch angeordneten Durchgangsbohrung, welches am Ende eine Entgrateinheit hat, abgestuft mit einem kleineren Durchmesser und einer weiteren Entgrateinheit zu verlängern, wobei das werkstückseitige Ende der Entgrateinheit mit dem kleineren Durchmesser ein einstückiges Verschlussplättchen in Form einer Schraube mit dem Stützkörper ist. Je nach An- forderung kann das rohrförmige Schaftstück im Durchmesser mehrfach abgestuft sein, und nach jeder Abstufung ist eine konstruktiv gleich aufgebaute Entgrateinheit angeordnet.
Zum spanenden Entgraten von'rohrförmigen Enden eines Werk- stücks sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen und Werkzeuge bekannt, die den Grat am Ende von zylindrischen Rohren sowohl an der Innen-als auch an der Außenkante entfernen. Eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Entgratung einer Innen-und Außenkante eines zylindrischen Rohres ist in DE-OS 26 58 344 dargestellt.
Die Vorrichtung ist als rotationssymmetrischer Rohrentgra- tungskopf aufgebaut, besteht aus einem Aufsatzstück mit einer Aufsatzbohrung, die auf eine Antriebsachse einer Drehbank aufsetzbar ist, und einer Hülse, die im Innenraum zwei durch ein Druckmittel, beispielsweise Drucköl, axial gegeneinander verschiebbar angeordnete Werkzeugpaare auf- weist. Wird nun in die Rohrzuführungsöffnung des Rohrent- gratungskopfes ein an der Außen-und Innenkante zu entgra- tendes Rohr eingeführt, so können durch eine Erhöhung der axial auf das Rohr wirkenden Kraft die beiden Werkzeug- paare gleichmäßig an die Innen-und Außenkante des Rohres angepresst werden. Durch Rotation des Rohrentgratungskopfes soll eine gleichzeitige Entgratung beider Rohrkanten mög- lich sein. Nachteilig ist, dass die in DE-OS 26 58 344 dar-
gestellte Vorrichtung kompliziert aufgebaut ist, einen ho- hen Herstellungsaufwand erfordert sowie nur zum gleichzei- tigen Entgraten der Innen-und Außenkontur eines zylindri- schen Rohres anwendbar ist. Diese Nachteile werden vom er- findungsgemäßen Entgratwerkzeug beseitigt. Hierzu ist das Entgratwerkzeug in der Art zu verändern, dass der Werkzeug- schaft mit dem Einspannende und das werkzeugseitige Schaft- ende einstückig mit der innenliegenden Durchgangsbohrung ausgeführt sind, das Schaftende die Form eines Hohlzylin- ders hat, ein das rohrförmige Ende des zu bearbeitenden Werkstücks umschließendes Teilstück des Hohlzylinders in der Durchgangsbohrung mehrere über den Umfang verteilt, im Durchbruch angeordnete zylindrische Schneidenkörper mit Schneide, die in Richtung Längsachse zeigen, aufweist und die Schneidenkörper an den kegelig ausgeführten Stützkör- pern mit einem Spiel anliegen, wobei die Stützkörper fest mit den Verschlussplättchen positioniert verbunden sind.
Die Verschlussplättchen schließen die Enden der Durchgangs- bohrung des Teilstückes druckdicht ab, wodurch die Funk- tionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges gewährleistet ist.
Hierzu. gehört auch, dass der Innendurchmesser'D4 des Teil- stückes größer als der Außendurchmesser des rohrförmigen Endes des Werkstücks ist. Zum gleichzeitigen Innen-und Außenentgraten von Werkstückenden ist im Hohlzylinder ein vollständiges Entgratwerkzeug mit mehreren, über den Umfang verteilt angeordneten Schneiden, die in Richtung des um- schließenden Teilstückes des Hohlzylinders zeigen, einzu- setzen. Das eingesetzte Entgratwerkzeug und der Hohlzylin- derisind durch eine Schraubverbindung, die die Durchgangs- bohrung verlängert, druckdicht verbunden. Der Durchmesser D5 des Entgratwerkzeuges ist kleiner als der Innendurchmes- ser des zu entgratenden rohrförmigen Endes des Werkstücks.
Eine andere Ausführungsform des Entgratwerkzeuges garan- tiert, dass Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines durch Lochwerkzeuge
bearbeiteten Bleches oder eines gestanzten Bleches, kosten- günstig in sehr kurzer Zeit ohne Beschädigungen der Ober- fläche entfernt werden. Kennzeichnend für dieses Entgrat- werkzeug ist, dass der Werkzeugschaft drehbar ist, am werkzeugseitigen Schaftende fest mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück versehen ist, wobei das Verbindungsstück einen zentrisch angeordneten kalottenförmigen Stützkörper und mindestens vier kreisförmig angeordnete, versetzte Durchgangsbohrungen für Verbindungselemente zum Befestigen des Schaftstückes hat, welches in seiner Stirnseite mehrere kreisförmig an- geordnete Durchbrüche besitzt, die die Schneidenkörper mit Schneide aufnehmen. Weiterhin können die Schneidenkörper mit Schneide in den Durchbrüchen spiralförmig oder in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes angeordnet werden. Das Verbindungsstück kann auch einen axial schräg angeordneten kugelstumpfförmigen Stützkörper oder einen axial schräg angeordneten zylinderförmigen Stützkörper mit schräg eingefrästen Nuten haben.
Letztendlich besteht die Möglichkeit, dass das erfindungs- gemäße Entgratwerkzeug zum spanenden Außenentgraten von Flächen eines Zahn-und Kettenrades eingesetzt wird. Hier- für wird ein entsprechendes Arbeitsverfahren offenbart, wodurch die Voraussetzungen zum Entgraten von Zahn-und Kettenrädern in modernen Taktstraßen geschaffen werden.
Erreicht wird dies dadurch, dass das Entgratwerkzeug nach einer zum Werkstück erfolgten Zustellbewegung mit einem Druck von > 3 bar in radialer Richtung fl und in axialer Richtung f2 gesteuert der zu bearbeitenden Form des Werk- stücks und/oder linear zum Werkstück mit einem Vorschub nachgeführt wird und gleichzeitig das Werkstück mit einer Drehzahl von > 100 U/min im Rechts-und/oder Linkslauf be- wegt wird. Kennzeichnend ist ebenfalls, dass der Vorschub je Umdrehung des Werkstücks 0,01 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 mm, beträgt. Der gleichzeitige Einsatz mehre-
rer Entgratwerkzeuge hierfür ist möglich.
Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Hierzu zeigen die zugehörigen Zeichnungen in Figur 1 : ein erfindungsgemäßes Entgratwerkzeug im Schnitt Figur 2 : eine weitere Ausführungsform des Entgratwerk- zeuges im Schnitt Figur 3 : eine andere Ausführung des Vorentgraters im Schnitt Figur 4 : eine radiale, seitliche Schneidenlagerung im Schnitt Figur 5 : verschiedene Lagerausführungen des auf dem Stütz- körper aufliegenden Schneidenkörpers im Schnitt A-A von Figur 4 Figur 6 : stirnseitige Schneidenausführungen im Schnitt B-B von Figur 4 Figur 7 : eine Draufsicht von Figur 6 Figur 8 : eine Seitenansicht von Figur 6 Figur 9 : eine andere Ausführungsform des Entgratwerkzeu- ges im Längsschnitt Figur 10 : runde Schneidenaufnahmen mit verschiedenen Aus- führungen der Schneide und der Schulter in der Seiten-und Draufsicht Figur 11 : eine andere Verbindung des Schaftstückes mit dem Werkzeugschaft im Schnitt Figur 12 : eine Ausführung des Innenspanngewindestiftes von Figur 11 Figur 13 : die neue Verbindung des Schaftstückes mit dem Werkzeugschaft im Schnitt Figur 14 : eine andere Ausführungsform des schaftstück- seitigen Endes des Innenspanngewindestiftes von Figur 13 im Längsschnitt und Figur 15 : den Innenspanngewindestift von Figur 13 im Längsschnitt Figur 16 : eine Bohrung mit zwei unterschiedlichen Durch-
messern und zwei Querbohrungen in einem Werk- stück Figur 17 : ein entsprechendes Entgratwerkzeug Figur 18 : eine spezielle Ausführung des werkstückseitigen Endes des Entgratwerkzeuges von Figur 17 Figur 19 : ein Entgratwerkzeug zum Entgraten der Außenkante von rohrförmigen Enden eines Werkstücks im Schnitt Figur 20 : ein Entgratwerkzeug zum gleichzeitigen Entgra- ten der Außen-und Innenkante von rohrförmigen Enden eines Werkstücks im Schnitt Figur 21 : ein Entgratwerkzeug zum Entgraten ebener Flä- chen in der Seitenansicht im Schnitt Figur 22 : die Stirnseite des Schaftstückes vom Entgrat- werkzeug in Figur 21 Figur 23 : eine andere Ausführung der Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug in Figur 21 Figur 24 : ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außen- entgraten eines Zahnrades im Schnitt Figur 25 : ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außenent- graten eines Kettenrades im Schnitt Figur 26 : ein rohrförmiges Schaftstück mit drei Durchbrü- chen in der Draufsicht und das rohrförmige Schaftstück im Schnitt C-C In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Entgratwerkzeug im Längsschnitt dargestellt. Erkennbar ist, dass ein kegelför- miger Stützkörper 6 am werkzeugseitigen Schaftende 5 als festes Lager angeordnet ist. Ein rohrförmiges Schaftstück 11, das durch ein Verbindungselement 13, beispielsweise ei- nen Gewindezapfen und eine Führung, mit dem Werkzeugschaft 1 verbunden ist, hält zwei im Durchbruch 10 beweglich gelager- te rechteckige Schneidenkörper 21 mit einer radialen, seit- lichen Schneidenwegbegrenzung 18, die lose mit einem Spiel 8 von mindestens 0,05 mm an der Oberfläche des Stützkörpers 6
anliegen. An der Stirnseite des rohrförmigen Schaftstückes 11 sind mehrere Nuten als Vorentgrater 9 angeordnet. Der Vorentgrater 9 wird beim Entgraten von Werkstoffen mit einem hohen Dehnungsvermögen, wie z. B. Stahl, benutzt. Hier sind die Nuten im Winkel von 45 Grad ausgeführt, 0,5 mm tief und mindestens 0,8 mm breit. Der Vorentgrater 9 kann auch eine hohle Schraube mit Schlitzen sein. Wird nun über den Stoff- anschluss 14, welcher als Gewinde oder Kernloch ausgeführt sein kann, ein Bohröl mit einem Druck p in die Durchgangs- bohrung 12 eingespeist, so baut sich an den Schneidenkörpern 21 ein Druck auf, der die mit einer Schulter 23 gestalteten Schneide (n) 3 nach außen bewegt. Die Durchgangsbohrung 12 ist zentrisch in der Längsachse 4 im Werkzeugschaft 1 bis zum Ende des Stützkörpers 6 angeordnet. Sie könnte aber auch asymmetrisch angeordnet sein. Wird der Druck p auf Null bar reduziert, bewegen sich die Schneiden 3 zur Oberfläche des Stützkörpers 6. Die meisten Werkzeugmaschinen haben über ihre Arbeitsspindeln eine Kühl-und Schmiermittelzuführung, die durch eine CNC-Steuerung programmierbar ist. Die Anord- nung des Entgratwerkzeuges in einer Arbeitsspindel mit Stoffzufuhr ermöglicht die Steuerung des Druckes p. in Abhän- gigkeit von Weg und Zeit. Damit sind die Schneidenkräfte des Entgratwerkzeuges über den Druck variabel einstellbar, so dass mit dem erfindungsgemäßen Entgratwerkzeug unterschied- liche Werkstoffe problemlos entgratbar sind. Auch sind durch die zeitlich gesteuerten Druckerhöhungen zunehmende Gratab- messungen, die durch den Werkzeugverschleiss hervorgerufen werden, beherrschbar. Hinzu kommt, dass eine Kombination mit graterfassenden Messmitteln erfolgen kann. Am maschinensei- tigen Ende des Werkzeugschaftes 1 ist ein Stoffanschluss 14 und ein Adapter 20 zur bedarfsgerechten Verlängerung des Werkzeugschaftes 1 angeordnet. Zur schnellen und einfachen Montage des Entgratwerkzeuges hat das rohrförmige Schaft- stück 11 eine Schlüsselweite 15.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführung des Entgratwerkzeuges
im Schnitt, wobei an einem zylindrischen Stützkörper 6 zwei kegelig ausgeführte Schneidenkörper 21 mit einem Spiel 8 an- liegen und so eine radiale, seitliche Schneidenwegbegrenzung 18 gewährleisten. Das rohrförmige Schaftstück 11 ist hier durch beispielsweise Spannstifte 16 mit dem Werkzeugschaft 1 verbunden. In der Stirnseite des Schaftstückes 11 ist eine Blende 28 in Form einer Durchgangsbohrung angeordnet, die einen Abbau des Druckes im Entgratwerkzeug ermöglicht und zusätzlich zum Reinigen der Bohrungsoberfläche sowie zum Wegblasen von Öl und/oder Späne nutzbar ist. Eine Druckmin- derung ist auch dadurch möglich, wenn die Durchgangsbohrung 12 im Werkzeugschaft 1 eine Grundlochbohrung mit radialer Abführung hat. Ansonsten hat diese Ausführungsform im Ver- gleich zu dem in Figur 1 dargestellten Entgratwerkzeug keine weiteren Abweichungen.
Figur 3 zeigt eine andere Ausführung des Vorentgraters 9 im Schnitt. Es ist dargestellt, dass an der Stirnseite des rohrförmigen Schaftstückes 11 ein mit mehreren Nuten verse- hendes Verschlussplättchen 17 angeordnet ist.
Figur 4 zeigt eine radiale, seitliche Schneidenlagerung im Schnitt und im drucklosen Zustand, bei dem das Lagerspiel 8 gleich Null ist. Die Oberfläche des Stützkörpers 6 und die Oberfläche des rechteckigen Schneidenkörpers 21 liegen di- rekt lose aneinander. Erkennbar ist auch, dass das rohrför- mige Schaftstück 11 den im Durchbruch 10 beweglich gelager- ten Schneidenkörper 21 mit der Schneide 3 aufnimmt. Zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges ist von Bedeutung, dass die doppelte Länge L2 der Auskragung des Schneidenkörpers 21 zum Stützkörper 6 kleiner bzw. gleich der Länge Ll des Schneidenkörpers 21 ist, die Stärke d des Schneidenkörpers 21 kleiner als die Wandstärke a des rohrförmigen Schaftstückes 11 ist und die Stärke d des Schneidenkörpers 21 größer als die Schneidenhöhe c ist. Bei Nichteinhaltung dieser konstruktiven Merkmale für die radi- ale, seitliche Schneidenlagerung kippen die Schneide (n) 3
nach innen weg.'Das Entgratwerkzeug ist nicht einsetzbar.
Figur 5 zeigt verschiedene Lagerausführungen des auf dem Stützkörper 6 aufliegenden Schneidenkörpers 21 im Schnitt A-A von Figur 4. Die Lagerausführungen lassen das Erforder- nis einer Flächendifferenz der Oberflächen des Stützkörpers 6 und des Schneidenkörpers 21 erkennen, die bei einem Druck p die Bewegung der Schneide (n) garantieren.
Figur 6 zeigt zwei stirnseitige Schneidenausführungen im Schnitt B-B von Figur 4. Der Schneidenkörper 21 hat eine Schneide 3 mit einer Schneidenhöhe c und einer Schneiden- breite b von kleiner als 0,5 mm. Dargestellt ist ebenfalls die Schulterhöhe 24, die kleiner oder gleich der Schneiden- höhe c ist. Der Schulterwinkel 8 ist besonders für kleinere Querbohrungen mit einem Durchmesser von kleiner 2 mm bedeut- sam. Vorteilhafterweise sollte der Schulterwinkel 8 auf 5 bis 45 Grad reduziert werden. Er kann bei größeren Querboh- rungen auch größer als 45 Grad sein. Somit ist ein ungehin- dertes Entgraten der Querbohrungen möglich.
Figur 7 zeigt eine Draufsicht von Figur 6 mit einer Schulter 23 und einer Aussparung 22, die unterschiedlich in der Tiefe Cl ausgeführt sein kann. Damit ist eine kürzere Bewegungs- zeit der Schneide unter Druck erreichbar bzw. die Schneide bewegt sich von selbst in die Ausgangsstellung. Die Schulter 23 nimmt die seitlich wirkenden Schneiden-und Reibkräfte auf, wodurch Schneidenbrüche vermieden werden.
Figur 8 zeigt eine Seitenansicht von Figur 6. Die Flächen F1, F2, F3 der Schneide 3 bestimmen den Freiwinkel a von Null Grad. Dieser ist insbesondere für ein wirksames Entgra- ten von Querbohrungen günstig, wobei das Entgratwerkzeug beim Vorschub im Rechtslauf, und beim Rücklauf im Linkslauf geführt ist. Alle bekannten Entgratwerkzeuge haben an den aktiven Schneiden einen Freiwinkel a von größer Null Grad und können dadurch nur in eine Richtung entgraten. Der häu- fig beim Entgratvorgang neu entstehende Grat kann nicht im gleichen Arbeitsgang beseitigt werden. Das erfindungsgemäße
Entgratwerkzeug kann im Rücklauf den u. U. entstehenden neuen Grat (Sekundärgrat) beseitigen. Für die Schneide 3 ist wei- terhin kennzeichnend, dass die Flächen F1, F2, F3 immer pa- rallel zur x-und y-Achse angeordnet sind. Ebenfalls ist die Schneide 3 mit einer radialen, stirnseitigen Schneidenweg- begrenzung 19 versehen. Der Kippwinkel y der Schneide 3 von größer Null Grad verhindert während des Entgratvorganges Be- schädigungen an den Werkstückoberflächen, wie beispielsweise an der Bohrungswand.
Figur 9 zeigt eine andere Ausführungsform des Entgratwerk- zeuges im Längsschnitt. Hier ist der Werkzeugschaft 1 mit dem rohrförmigen Schaftstück 11 durch drei am Umfang des Schaftstückes 11 um 60 Grad versetzte Gewindestifte 16 ver- bunden. Die Durchgangsbohrung 12 ist zentrisch in der Längs- achse 4 im Werkzeugschaft 1 bis zur Hälfte des zylindrischen Stützkörpers 6 angeordnet. Vom Ende der im Stützkörper 6 liegenden Durchgangsbohrung 12 führen zwei Bohrungen 26 di- rekt in die Richtung der Schneiden 3. Das Schneidenmittel- stück 7 hält die Schneide 3, ist rund oder mit zwei seitlich angeordneten Flächen ausgeführt und im Durchbruch 10 des Schaftstückes 11 beweglich gelagert.
Figur 10 zeigt mehrere runde Schneidenaufnahmen mit ver- schiedenen Ausführungen der Schneide 3 und der Schulter 23 in der Seiten-und Draufsicht. Die Ausführungen in a) und b) sind in der Seitenansicht ausgeführt, wobei in a) eine zy- lindrische Schneidenwegbegrenzung 27 mit einem Schneidenmit- telstück'7 und einer daran direkt angrenzenden Schneide 3 dargestellt ist. Das Schneidenmittelstück 7 hat eine Schlüs- selfläche 25 zur Verdrehsicherung. Diese fehlt in b). Die Schneidenaufnahmen in c), d), e), f) und g) sind in der Draufsicht dargestellt. c) zeigt zwei Schneiden 3 und zwei gefräste Schultern 23 und in d) sind zwei Schneiden und zwei, gebohrte Schultern dargestellt. Zum Entgraten von Bohrungen in Gussteilen ist die in e) dargestellte Schneidenaufnahme, die mit Kerbschneiden versehen ist, anwendbar. Die Kerb-
schneiden können die Gusstoleranzen besser ausgleichen. Die Schneidenaufnahme in f) hat zwei Schneiden und zwei Schul- tern, wobei die Schneiden und die Schultern in nicht paral- leler Ausführung zur Achsmitte hergestellt sind. Bei den Schneidenaufnahmen in e) und f) können die Schulter und die Schneide wechseln, da keine Fixierung über. die Schlüsselflä- chen erfolgt. Es ist damit eine Art Selbstfixierung entspre- chend den Bedingungen am Grat gegeben. g) zeigt eine runde Schneidenaufnahme mit asymmetrisch angeordneten Schneiden und Schultern.
In Figur 11 ist eine andere Verbindung des rohrförmigen Schaftstückes 11 mit dem Werkzeugschaft 1 im Schnitt darge- stellt. Für diese Verbindung ist kennzeichnend, dass min- destens zwei Innenspanngewindestifte 29 quer zur'Längsachse 4 durch das Schaftstück 11 und durch den Werkzeugschaft 1 bis in die Durchgangsbohrung 12 geführt sind. Die Innen- spanngewindestifte 29 können aber auch nur bis zur Durch- gangsbohrung 12 geführt sein. Die Lage der Innenspanngewin- destifte 29 bestimmt die Größe des Querschnitts der Durch- gangsbohrung 12. Somit kann die Durchflussmenge des in die Durchgangsbohrung 12 gepressten Stoffes und der Druck p an den Schneidenkörperflächen gezielt verändert werden.
Figur 12 zeigt eine Ausführung des Innenspanngewindestiftes 29 von Figur 11. Das durchgangsbohrungsseitige Ende des In- nenspanngewindestiftes 29 hat mindestens eine Querbohrung 30, die einen Durchfluss unter allen Lagebedingungen des Innenspanngewindestiftes 29 sichert und somit auch als Dros- sel/Blende wirken kann. Zusätzlich kann eine als Drossel/ Blende wirkende Bohrung 28 in der Längsrichtung des Innen- spanngewindestiftes 29 angeordnet werden. Damit ist eine Druckminderung in radialer Richtung des Entgratwerkzeuges möglich. Alle bekannten Kühlungs-und Schmierungssysteme für Werkzeugmaschinen sind für hohe Drücke ausgelegt. Eine Re- gelung in niedrigen Druckbereichen, wie z. B. 3 bar zum Ent- graten von Gussteilen aus Aluminium oder aus Gusseisen ist
maschinentechnisch nicht möglich. Deshalb hat das Entgrat- werkzeug mehrere Möglichkeiten zur Druckminderung, wobei diese je nach Anwendungsfall unterschiedlich genutzt werden können. Das schaftstückseitige Ende 31 ist im Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Innenspanngewindestif- tes 29 und in der Länge kleiner als die Wandstärke a des Schaftstückes 11. Der Übergang vom schaftstückseitigen Ende 31 zum Außendurchmesser des Innenspanngewindestiftes 29 ist vorteilhafterweise kugelig oder kegelförmig gestaltet. Zur besseren Montage und Bedienung ist im schaftstückseigigen Ende beispielsweise ein Innensechskant 32 für einen Schlüs- sel angeordnet. Der Innensechskant 32 kann durch einen Schlitz oder Kreuzschlitz ersetzt werden.
In Figur 13 ist die neue Verbindung des Schaftstückes mit dem Werkzeugschaft im Schnitt dargestellt. Sie zeigt, dass das rohrförmige Schaftstück 11 durch einen quer zur Längs- achse 4 durch die Durchgangsbohrung 12 angeordneten Innen- spanngewindestift 29 mit dem Werkzeugschaft 1 verbunden ist.
Der Innenspanngewindestift 29 hat im Bereich der Durchgangs- bohrung 12 eine Nut 33.
Figur 14 zeigt eine andere Ausführungsform des schaftstück- seitigen Endes des Innenspanngewindestiftes im Längsschnitt.
Das schaftstückseitige Ende 31 des Innenspanngewindestiftes 29 ist kegelförmig ausgeführt, wobei der Winkel a < 10 Grad beträgt. Dadurch werden u. a. Beschädigungen der Bohrungs- wand vermieden und ein verbesserter Toleranzausgleich des Innenspanngewindestiftes zum im Durchbruch beweglich gela- gerten Schneidenkörper erreicht. Zur Montage ist am schaft- stückseitigen Ende 31 ein Innensechskant 32 angeordnet.
Figur 15 zeigt den Innenspanngewindestift von Figur 13 im Längsschnitt. Ein sicheres Entgraten von extrem kleinen Bohrungsdurchmessern, wie beispielsweise von 2,8 mm, ist dadurch möglich, wenn der Durchmesser D3 der Durchgangsboh- rung 12 des Werkzeugschaftes 1 größer als der Kerhdurchmes- ser D1 des Innenspanngewindestiftes 29 ist sowie der Durch-
messer D3 der Durchgangsbohrung 12 und der Durchmesser D des Innenspanngewindestiftes 29 gleich sind. Damit kann der in die Durchgangsbohrung 12 gepresste Stoff, z. B. Druckluft, uneingeschränkt zu den Schneiden gelangen.
In Figur 16 ist eine Bohrung mit zwei unterschiedlichen Durchmessern do ; dol und mit zwei Querbohrungen dquerin einem Werkstück dargestellt. Konkret bedeutet dies, dass für das Entgratwerkzeug zwei unterschiedliche Eintrittsdurchmesser zum Entgraten dieser Stoßkanten an den Querbohrungen gege- ben sind.
Figur 17 zeigt ein für Tieflochbohrungen als Stufenwerkzeug ausgeführtes Entgratwerkzeug mit den Entgrateinheiten A und B zum Entgraten der Stoßkanten an den sich kreuzenden Boh- rungen mit den Durchmessern do/dquer und dl/dquer des Werk- stücks in Figur 16. Die Entgrateinheit A mit dem Durchmes- ser M3 entgratet die Stoßkanten an den sich kreuzenden Boh- rungen mit den Durchmessern do/dquer und die Entgrateinheit B mit dem Durchmesser M2 entgratet die Stoßkanten an den sich kreuzenden Bohrungen mit den Durchmessern di/dquer. Beide Entgrateinheiten A ; B haben das rohrförmige Schaftstück (11) mit der zentrisch angeordneten Durchgangsbohrung (12) als Basisteil. Dieses kann im Durchmesser M, falls die Notwen- digkeit besteht, mehrfach abgestuft sein und nach jeder Abstufung ist eine analoge Entgrateinheit angeordnet.
Figur 18 zeigt eine spezielle Ausführung des werkstück- seitigen Endes des Entgratwerkzeuges von Figur 17. Darge- stellt ist ein einstückiges Verschlussplättchen 17 in Form einer Schraube mit dem Stützkörper 6. Der Werkzeugschaft 1 ist mit dem rohrförmigen Schaftstück 11 durch einen Stift 16 verbunden. Die Funktionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges ist durch das vorhandene Spiel 8 zwischen dem Stützkörper 6 und dem rohrförmigen Schaftstück 11 gewährleistet.
Diese spezielle Ausführung des werkzeugseitigen Endes des Entgratwerkzeuges sichert eine lineare Druckzuführung, wo- durch sich u. a. der Wirkungsgrad des Entgratwerkzeuges
entscheidend verbessert.
In Figur 19 ist ein Entgratwerkzeug zum Entgraten der Außenkante von rohrförmigen Enden eines Werkstückes im Schnitt dargestellt. Erkennbar ist, dass der Werkzeug- schaft 1 mit dem Einspannende 2 und das werkzeugseitige Schaftende 5, welches die Form eines Hohlzylinders hat, einstückig mit der innenliegenden Durchgangsbohrung 12 aus- geführt sind. Das Teilstück 35 des Hohlzylinders umschließt das zu bearbeitende rohrförmige Ende des Werkstücks (nicht dargestellt) und hat hierzu in der Durchgangsbohrung 12 mehrere über den Umfang verteilt, im Durchbruch 10 angeord- nete zylindrische Schneidenkörper 21 mit Schneide 3, die in Richtung Längsachse 4 zeigen. Die Enden der Durchgangsboh- rung 12 des Teilstückes 35 sind durch Verschlussplättchen 17 druckdicht abgeschlossen. Eine entsprechende Positionie- rung der mit einem Spiel 8 an den kegelig ausgeführten Stützkörper 6 anliegenden Schneidenkörper 21 wird ermög- licht, in dem die Stützkörper 6 fest mit den Verschluss- plättchen 17 verbunden sind. Zur Funktionsfähigkeit des Entgratwerkzeuges ist von Bedeutung, dass der Innendurch- messer. D4 des Teilstückes 35 größer als der Außendurch- messer des zu bearbeitenden rohrförmigen Endes des Werk- stücks ist.
Figur 20 zeigt ein Entgratwerkzeug zum gleichzeitigen Ent- graten der Außen-und Innenkante von rohrförmigen Enden eines Werkstücks im Schnitt. Hierzu ist das in Figur 19 dargestellte Entgratwerkzeug schnell und einfach so zu ver- ändern, dass im Hohlzylinder 5 ein vollständiges Entgrat- werkzeug 36 eingesetzt wird. Das Entgratwerkzeug 36 hat mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schneiden 3, die in Richtung des umschließenden Teilstückes 35 des Hohl- zylinders zeigen. Der Hohlzylinder 5 und das Entgratwerk- zeug 36 sind durch eine Schraubverbindung 37, die die Durchgangsbohrung 12 verlängert, verbunden. Damit das gleichzeitige Entgraten der Innen-und Außenkante von rohr-
förmigen Enden eines Werkstücks möglich ist, muss der Durchmesser D5 des Entgratwerkzeuges 36 kleiner als der In- nendurchmesser des rohrförmigen Endes des Werkstücks sein.
In Figur 21 ist eine Ausführungsform eines Entgratwerkzeu- ges zum Entfernen der Kantengrate an und in ebenen Flächen eines Werkstücks in der Seitenansicht im Schnitt darge- stellt. Sie zeigt, dass der Werkzeugschaft 1 am werkzeug- seitigen Ende 5 fest mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Verbindungsstück 34 versehen ist, wobei das Verbindungsstück 34 einen zentrisch ange- ordneten kalottenförmigen Stützkörper 6 und vier kreisför- mig angeordnete, um 90° versetzte Durchgangsbohrungen für Gewindestifte 16 zum Befestigen des Schaftstückes 11 hat, welches in der Stirnseite mehrere Durchbrüche 10 besitzt, die die Schneidenkörper 21 mit Schneide 3 aufnehmen. Diese sind in den Durchbrüchen 10 in einer Ebene parallel zur Stirnseite des Schaftstückes 11 angeordnet, wodurch die Schneiden 3 wie ein Fräser entgraten und besonders für gro- ße ebene Flächen geeignet sind.
Das Entgratwerkzeug ist durch seinen Werkzeugschaft 1 mit einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine drehbar verbun- den. Je nach Lage der zu bearbeitenden Fläche des Werk- stücks ist der Werkzeugschaft 1 verlängerbar. Hierzu sind am maschinenseitigen Ende des Werkzeugschaftes 1 ein Stoff- anschluss 14 und ein Adapter 20 angeordnet.
Figur 22 zeigt die Stirnseite des Schaftstückes vom Ent- gratwerkzeug in Figur 21. Erkennbar ist, dass in der Stirn- seite des Schaftstückes 11 acht kreisförmig angeordnete Durchbrüche 10 und vier kreisförmig angeordnete, um 90° versetzte Durchgangsbohrungen für die Gewindestifte 16 zum Befestigen des Schaftstückes 11 am Verbindungsstück 34 vor- handen sind.
Figur 23 zeigt eine andere Ausführung der Stirnseite des Schaftstückes vom Entgratwerkzeug in Figur 21. In der Stirnseite befinden sich je vier kreisförmig, um 90'ver-
setzt angeordnete Gewindestifte 16 und Durchbrüche 10 zur Aufnahme der Schneidenkörper mit Schneide.
In Figur 24 ist ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außen- entgraten eines Zahnrades im Schnitt dargestellt. Nach dem das Zahnrad mit einer Drehzahl von 120 U/min im Rechtslauf in Bewegung gesetzt worden ist, wird das Entgratwerkzeug 36 mit einem Druck von 5 bar in radialer Richtung fi gesteuert mit einem Vorschub von 0,07 mm je Zahnradumdrehung linear zum Zahnrad geführt. Im Rücklauf wird dann mit der gleichen Zahnradumdrehung im Linkslauf gearbeitet. Dadurch kann eine Zahnkopfhöhe von 4 mm in weniger als 50 Sekunden, unabhän- gig vom Durchmesser des Zahnrades, entgratet werden.
Figur 25 zeigt ein zugestelltes Entgratwerkzeug zum Außen- entgraten eines Kettenrades im Schnitt. Das Kettenrad dreht sich mit einer Drehzahl von 200 U/min im Rechtslauf. Das Entgratwerkzeug wird mit einem Druck von 4 bar und einem Vorschub in radialer Richtung fl und in axialer Richtung f2 gesteuert der Form des Kettenrades nachgeführt. Der Vor- schub ist mit 0,07 mm je Umdrehung des Kettenrades im Vor- und Rücklauf festgelegt worden. Die Zahnhöhe des Kettenra- des beträgt 60 mm. Die Entgratzeit für 36 Zähne, ein- schließlich des Kopf-und Fußkreises, beträgt ca. 45 Sekun- den. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zum gleichzei- tigen Außenentgraten mehrerer Kettenräder durchführbar, wenn zwei Entgratwerkzeuge versetzt angeordnet werden. So können mehrere Zahnflanken gleichzeitig bei einer weiteren Reduzierung der Entgratzeit entgratet werden.
Das in Figur 26 in der Draufsicht dargestellte rohrförmige Schaftstück 11 zeigt drei in axialer Richtung um den Betrag von 0,1 mm versetzt angeordnete Durchbrüche 10. Im Schnitt C-C des röhrförmigen Schaftstückes 11 ist weiterhin erkenn- bar, dass insgesamt sechs Durchbrüche 10, wobei jeweils drei eng nebeneinander und gegenüberliegende Durchbrüche 10, im rohrförmigen Schaftstück 11 radialsymmetrisch ange- ordnet sind. Die Durchbrüche 10 nehmen die nicht darge-
stellten Schneidenkörper mit Schneide auf. Eine derartige Anordnung der Durchbrüche 10 bewirkt, dass drei Schneiden im direkten Eingriff und drei Schneiden im indirekten Eingriff stehen. Der axiale Versatz um den Betrag m führt dazu, dass'der Gesamtvorschub pro Umdrehung des Entgrat- werkzeuges bis auf 0,6 mm erhöht werden kann.
Bezugszeichenliste 1 Werkzeugschaft 2 Einspannende 3 Schneide 4 Längsachse 5 werkzeugseitiges Schaftende 6 Stützkörper 7 Schneidenmittelstück, zylindrisch 8 Lagerspiel 9 Vorentgrater 10 Durchbruch 11 röhrförmiges Schaftstück 12 Durchgangsbohrung 13 Verbindungselement (Gewindezapfen und Führung) 14 Stoffanschluss 15 Schlüsselweite 16 Verbindungselement (Gewindestift, Stift, Spannstift) 17 Verschlussplättchen 18 radiale, seitliche Schneidenwegbegrenzung 19 radiale, stirnseitige Schneidenwegbegrenzung 20 Adapter 21 Schneidenkörper 22 Aussparung 23 Schulter 24 Schulterhöhe 25 Schlüsselfläche 26 Bohrung 27 zylindrische Schneidenwegbegrenzung 28 Blende/Drossel 29 Innenspanngewindestift 30 Querbohrung 31 schaftstückseitiges Ende 32 Innensechskant 33 Nut 34 Verbindungsstück
35 Teilstück 36 Entgratwerkzeug als Einheit 37 Schraubverbindung a Wandstärke des Schaftstückes 11 b Schneidenbreite c Schneidenhöhe Ci Senktiefe d Stärke des Schneidenkörpers 21 f Breite der Schulter 21 Ll Länge des Schneidenkörpers 21 L2 Länge der Auskragung des Schneiden-zum Stützkörper F1 Fläche der Schneide 3 F2 Fläche der Schneide 3 F3 Fläche der Schneide 3 A Entgrateinheit B Entgrateinheit M Durchmesser, allgemein des Schaftstückes 11 M2 kleinerer Durchmesser des Schaftstückes 11 M3 größerer Durchmesser des Schaftstückes 11 D Durchmesser des Innenspanngewindestiftes 29 D1 Kerndurchmesser des Innenspanngewindestiftes 29 D3 Durchmesser der Durchgangsbohrung 12 D4 Innendurchmesser des Teilstücks 35 D5 Durchmesser des Entgratwerkzeuges 36 fl Vorschub in radialer Richtung fz Vorschub in axialer Richtung