Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten mindestens einer Bohröffnung eines metallischen Werkstücks gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Entgraten mindestens einer Bohröffnung eines metallischen Werkstücks gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.

Im Stand der Technik ist es bekannt, metallische vor deren weiterer Bearbeitung oder zumindest vor deren Verwendung in einer z.B. größeren Baugruppe zu entgraten. Da ein Grat oftmals vergleichsweise schmal mit einer oder mehreren scharfen Kanten ausgebildet ist, dient das Entfernen des Grats einerseits der Minderung eines Verlet zungsrisikos für Personen, welche mit dem Werkstück Kontakt haben. Da der Grat aber auch bei späterer Verwendung des Werkstücks in einer Baugruppe, bestehend aus einer Vielzahl verschiedener Werkstücke, durch den Betrieb der Baugruppe sich vom Werkstück lösen kann, dient das Entfernen des Grats vor allem auch der Minde rung eines Beschädigungs- und Ausfallrisikos der Baugruppe. Beispielsweise kann ein als metallisches Zahnrad ausgebildetes Werkstück nach seinem Einbau in ein Getriebe zur Beschädigung des Getriebes führen, wenn ein Grat des Zahnrads sich vom Zahnrad löst und zu einer Blockierung des Getriebes führt.

In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 28 38 516 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen eines Grates an Werkstücken, insbesondere am stirnsei tigen Ende von durch Rundkneten auf Dorn umgeformten, rohrförmigen Werkstü cken. Gemäß der DE 28 38 516 A1 wird ein beim Umformen entstandener Grat durch das Umformwerkzeug in einen Absatz des Doms hinein abgebogen und dann durch eine Axialbewegung des Doms abgeschert.

Aus der DE 60 2004 006 331 T1 ist eine Vorrichtung zum Entgraten von Schmiede stücken, insbesondere von Kurbelwellen, bekannt. Die Vorrichtung weist einen obe ren Schneidstempel auf, der in einen vertikal beweglichen Schlitten integriert ist. Ein unterer Schneidstempel durchquert eine untere Schnittplatte an der Basis des obe ren Schneidstempels. Der untere Schneidstempel wirkt mit der unteren Schnittplatte zusammen, um einen Grat einer Kurbelwelle zu entfernen, wenn die Kurbelwelle die Schnittplatte berührt und um die zwischen den zwei Schneidstempeln festgehaltene Kurbelwelle auszurichten.

Die bekannten Vorrichtungen zum Entgraten von metallischen Werkstücken sind je doch dahingehend nachteilbehaftet, als dass sie nicht das gleichzeitige Entgraten von mehreren Gratstellen ermöglichen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Entgraten min destens einer Bohröffnung eines metallischen Werkstücks vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung zum Entgraten mindes tens einer Bohröffnung eines metallischen Werkstücks gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den ab hängigen Ansprüchen hervor.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten mindestens einer Bohröffnung eines metallischen Werkstücks, wobei die Vorrichtung einen rotationssymmetrischen Formsenker aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Formsen ker dazu ausgebildet ist, mindestens einen Grat der mindestens einen Bohröffnung zu entfernen, indem er in eine die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öff nung eintauchbar und rotierbar ist.

Die Erfindung beschreibt also eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, mittels eines Formsenkers einen oder mehrere Grate an einer oder mehreren Bohröffnungen gleichzeitig zu entfernen. Der Formsenker wird dabei jedoch nicht in die Bohröffnung, welche den Grat aufweist, eingetaucht, sondern in eine die Bohröffnung schneiden den Öffnung, also eine die Bohröffnung berührende und die Bohröffnung teilweise überlagernde Öffnung, eingetaucht. Zum eigentlichen Entgraten wird der Formsenker dann rotiert, wodurch vorhandene Grate entfernt werden.

Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der mindestens eine Grat mittels der erfindungs gemäßen Vorrichtung auf einfache Weise und sehr zeitsparend entfernt werden kann, insbesondere kann eine Vielzahl von Graten gleichzeitig durch die erfindungs gemäße Vorrichtung entfernt werden.

Die Erfindung macht sich dabei die Beobachtung zu Nutze, dass ein Grat üblicher weise nur in demjenigen Umfangsbereich der mindestens einen Bohröffnung ent steht, der mit der Kreisfläche der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung überlappt. Dieser Umfangsbereich ist jedoch - auch bei einer Vielzahl von Bohröffnungen - aufgrund der Ausbildung des Werkstücks bzw. der Anordnung der Bohröffnungen immer im Wirkungsbereich des Formsenkers, so dass eine Vielzahl von Graten in einem einzigen Arbeitsgang, nämlich Absenken des Formsenkers und Rotieren des Formsenkers, entfernt werden kann.

Bei der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung handelt es sich be vorzugt um eine sog. Zentrierbohrung, die dazu ausgebildet ist, den Formsenker zu mindest teilweise aufzunehmen und durch ein Zusammenwirken der geometrischen Beschaffenheit der Zentrierbohrung und der geometrischen Beschaffenheit des Formsenkers derart auszurichten, dass eine Längsachse des Formsenkers koaxial zu einer Längsachse der Zentrierbohrung liegt.

Besonders bevorzugt weist die mindestens eine Bohröffnung bzw. die Zentrierboh rung eine parabelförmige Innenfläche auf. Die parabelförmige Innenfläche ist bei spielsweise mittels eines geeignet ausgebildeten Bohrers, insbesondere mittels eines parabelförmigen Bohrers, herstellbar.

Da es sich bei der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung bevor zugt um eine Zentrierbohrung handelt, also eine Bohrung zur besseren Handhabung des Werkstücks in einem Fertigungsprozess, muss für die erfindungsgemäße Vor richtung vorteilhaft nicht eine gesonderte Bohrung vorgesehen werden.

Ebenso besonders bevorzugt weist der Form senker eine im Wesentlichen kegelför mige Spitze auf, insbesondere mit einem abgeflachten Endstück. Unter einer die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung wird im Sinne der Erfindung eine Öffnung verstanden, deren Außendurchmesser an zwei Punkten einen Außendurchmesser der Bohröffnung schneidet, so dass ein Teil der Kreisflä che der mindestens einen Bohrung und ein Teil der Kreisfläche der Öffnung überla gert sind.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung den mindestens einen Grat auto matisiert entfernt, d.h. , dass der Formsenker automatisiert in die die Bohröffnung schneidende Öffnung eingetaucht wird und dann rotiert wird. Dies stellt eine wesent liche Vereinfachung gegenüber dem im Stand der Technik üblichen Entfernen des Grats durch einen menschlichen Bearbeiter dar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Form senker eine Vielzahl von Scherkanten aufweist, welche dazu ausgebildet sind, den mindestens einen Grat durch Abscheren zu entfernen. Die Scherkanten weisen dabei bevorzugt einen Kantenwinkel von 90 ° auf und sind möglichst scharf kantig ausgebildet. Wenn der Form senker nun in die die mindestens eine Bohröff nung schneidende Öffnung eintaucht, liegen seine Scherkanten bevorzugt auf dem Außenumfang der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung auf und damit auch auf demjenigen Teil des Außenumfangs der mindestens einen Bohröff nung, welcher ggf. den Grat bzw. die Grate aufweist. Die Scherkanten ermöglichen dabei ein gleichmäßiges und einfaches Entfernen des mindestens einen Grats.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die Scherkanten jeweils paarweise zu beiden Umfangsseiten von Stegrü cken angeordnet sind. Die Stegrücken bilden dabei die radialen und ggf. axialen Au ßenseiten von klingenartigen Stegen und sind nach radial bzw. nach axial außen ab geflacht. Die Stege wiederum sind bevorzugt hergestellt durch spanendes Entfernen des Materials des Formsenkers zwischen den Stegen. Die Stege stellen also die nicht-entfernten Materialbereiche dar. Indem die Scherkanten in Umfangsrichtung beidseitig an jedem Stegrücken angeordnet sind, kann der Formsenker in beide mög lichen Drehrichtungen um seine Längsachse rotiert werden, um den mindestens ei nen Grat zu entfernen. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Formsenker zwölf Stegrücken mit insgesamt 24 Scherkanten aufweist.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stegrücken dreistufig ausgebildet sind, wobei ein erster Ab schnitt parallel zu einer Längsachse des Formsenkers ausgebildet ist, wobei ein zweiter Abschnitt einen ersten Winkel gegen die Längsachse aufweist und wobei ein dritter Abschnitt einen zweiten Winkel gegen die Längsachse aufweist, wobei der zweite Winkel größer ist als der erste Winkel. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Formsenker über eine Reihe von einstellbaren Parametern, nämlich den ersten, zweiten, und dritten Abschnitt bzw. den ersten, zweiten und dritten Winkel, weitge hend optimal an die die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öffnung anpass bar ist, um ein möglichst einfaches, schnelles und sauberes Entfernen des mindes tens einen Grats zu ermöglichen.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der dritte Abschnitt dazu ausgebildet ist, den Formsenker in der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung zu zentrieren und der zwei te Abschnitt dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Grat zu entfernen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Formsenker so genau an die die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öffnung angepasst werden kann, dass er zunächst auf grund der Geometrie des dritten Abschnitts koaxial zur Längsachse der die mindes tens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung ausgerichtet wird. Die Ausrichtung und Zentrierung erfolgen dabei, indem der Form senker in die die mindestens eine Bohr öffnung schneidende Öffnung eingetaucht wird, bis der dritte Abschnitt, also der axial äußerste Abschnitt, mit seinen Stegrücken an einem Innenumfang der Öffnung zur Anlage kommt. Weiterhin liegen die Scherkanten im Bereich des zweiten Abschnitts aufgrund des zweiten Winkels im Wesentlichen exakt auf der Außenumfangslinie der mindestens einen Bohröffnung auf, vorteilhafterweise in genau demjenigen Bereich, welcher ggf. den mindestens einen Grat aufweist. Somit kann der Formsenker also einfach und schnell in die die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öffnung eingetaucht werden und ohne aufwändige Zentrierung oder Ausrichtung rotiert wer den, um ggf. vorhandene Grate zu entfernen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Formsenker dazu ausgebildet ist, beim Entgraten einen Außenumfang der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung spanend zu erweitern. Das bedeutet also, dass der Formsenker mit seinen Stegrücken und den daran seit lich angeordneten Scherkanten, insbesondere im Bereich des zweiten Abschnitts, auf dem Außenumfang aufliegt. Durch Rotieren des Form senkers bei einer vorgeb- baren Druckbeaufschlagung des Formsenkers gegen die die mindestens eine Bohr öffnung schneidende Öffnung kann nun auch eine vorgebbare Materialmenge von deren Außenumfang spanend entfernt werden, so dass der Außenumfang entspre chend erweitert wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der ggf. vorhandene, min destens eine Grat sehr zuverlässig entfernt werden kann, da der Formsenker in die sem Fall sogar zusätzliches Material unterhalb des mindestens einen Grats entfernt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die Vorrichtung einen automatisierten Eintauchmechanismus umfasst, der dazu ausgebildet ist, den Formsenker in die die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öffnung einzutauchen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Entfer nen des mindestens einen Grats weitgehend oder vollständig automatisiert erfolgen kann. Insbesondere ist keine manuelle Betätigung der Vorrichtung erforderlich, um den Formsenker in die die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung ein zutauchen.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung weiterhin Zuführmittel, beispielsweise in Form eines Förderbands, mittels dessen eine Vielzahl von Werkstücken der Vorrichtung automatisiert zugeführt werden kann. In diesem Fall kann sowohl die Zuführung der Werkstücke als auch das Entgraten der Werkstücke weitestgehend oder vollständig automatisiert erfolgen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Entgraten mindestens einer Bohr öffnung eines metallischen Werkstücks, wobei die mindestens eine Bohröffnung mit- tels eines rotationssymmetrischen Formsenker entgratet wird. Das erfindungsgemä ße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Bohröffnung ent gratet wird, indem der Formsenker in eine die mindestens eine Bohröffnung schnei dende Öffnung eingetaucht und rotiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren be schreibt somit eine erfindungsgemäße Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrich tung. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemä ßen Vorrichtung genannten Vorteile auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vielzahl von Bohröffnungen gleichzeitig entgratet wird. Somit kann das Entgra ten des Werkstücks vergleichsweise schnell und zeitsparend erfolgen, da nicht jede Bohröffnung einzeln entgratet werden muss. Dies wiederum erhöht den Durchsatz insbesondere bei industrieller Fertigung und reduziert die Stückkosten für das Werk stück.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Formsenker in der die mindestens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung vor dem Entgraten zentriert wird. Das Zentrieren erfolgt dabei vorteilhaft al leine aufgrund der Geometrie des Formsenkers und der Geometrie der die mindes tens eine Bohröffnung schneidenden Öffnung beim Eintauchen des Formsenkers in die Öffnung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausfüh rungsformen beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft und schematisch ein metallisches Werkstück, das zum Ent graten durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist. ,

Fig. 2 beispielhaft und schematisch eine Nahdarstellung eines Teilbereichs ei nes metallischen Werkstücks,

Fig. 3 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines

Formsenkers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 4 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figu- renübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer techni schen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.

Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein metallisches Werkstück 1 , das zum Entgraten durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 (nicht dargestellt in Fig. 1 ) vorgesehen ist. Bei dem Werkstück 1 handelt es sich beispielsgemäß um eine aus Stahl hergestellte Welle 1 eines (ebenfalls nicht dargestellten) Getriebes. Das Werk stück 1 weist drei Bohröffnungen 2, 2‘, 2“ auf, die beispielsgemäß zur Ölführung vor gesehen sind. Wie weiterhin zu sehen ist, weist das Werkstück 1 eine die drei Bohr öffnungen 2, 2‘, 2“ schneidende Öffnung 3 auf. Die Öffnung 3 weist eine parabelför mige Querschnittsfläche entlang der Längsachse des Werkstücks 1 auf, die bei spielsgemäß mittels eines parabelförmigen Bohrers hergestellt wurde. Durch die pa rabelförmige Querschnittsfläche kann die Öffnung 3 im Zusammenwirken mit einem entsprechend ausgebildeten Formsenker 11 diesen zentrieren und ausrichten, so bald er in die Öffnung 3 eintaucht und am Innenumfang der Öffnung 3 in Anlage kommt. Beispielsgemäß wurde das Werkstück 1 bereits durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 entgratet, so dass in Fig. 1 kein Grat 4 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Nahdarstellung eines Teilbereichs ei nes metallischen Werkstücks 1. Zu sehen sind ansatzweise die Bohröffnungen 2, 2‘ und 2“ sowie die die drei Bohröffnungen 2, 2‘, 2“ schneidende Öffnung 3. Wie wei terhin zu sehen ist, befindet sich am Außenumfang der Bohröffnung 2‘ ein Grat 4.

Der Grat 4 befindet sich dabei genau an demjenigen Bereich des Außenumfangs der Bohröffnung 2‘, der im Bereich der Öffnung 3 liegt. Somit kann der Grat 4 auf einfa che Weise entfernet werden, indem ein Formsenker 11 der Vorrichtung 10 (beides nicht dargestellt in Fig.2) in die Öffnung 3 eingetaucht wird und rotiert wird. Sofern an den Außenumfängen der Bohröffnungen 2, 2“ ebenfalls Grate entstanden wären, könnten diese gleichzeitig und im selben Arbeitsgang wie der Grat 4 der Bohröffnung 2 entfernt werden.

Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines Formsenkers 11 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Der Formsenker 11 ist dazu ausgebildet, mindestens einen Grat 4 der mindestens einen Bohröffnung 2, 2‘, 2“ zu entfernen, indem er in die die mindestens eine Bohröffnung 2, 2‘, 2“ schnei dende Öffnung 3 eintauchbar und rotierbar ist. Wie zu sehen ist, weist der Formsen ker 11 eine Vielzahl von Scherkanten 12 auf, welche dazu ausgebildet sind, den mindestens einen Grat 4 durch Abscheren zu entfernen. Die Scherkanten 12 sind dabei jeweils paarweise zu beiden Umfangsseiten von Stegrücken 13 angeordnet. Beispielsgemäß weist der Form senker 11 der Fig. 3 zwölf Stegrücken mit 24 Scher kanten 12 auf. Wie in Fig. 3 weiterhin dargestellt ist, sind die Stegrücken 13 dreistufig ausgebildet, wobei ein erster Abschnitt 14 parallel zu einer Längsachse 17 des Formsenkers 11 ausgebildet ist, wobei ein zweiter Abschnitt 15 einen ersten Winkel gegen die Längsachse 17 aufweist und wobei ein dritter Abschnitt 16 einen zweiten Winkel gegen die Längsachse 17 aufweist, wobei der zweite Winkel größer ist als der erste Winkel. Der dritte Abschnitt 16 ist dazu ausgebildet, den Formsenker 11 in der die mindestens eine Bohröffnung 2, 2‘, 2 schneidenden Öffnung 3 zu zentrieren und der zweite Abschnitt 15 ist dazu ausgebildet, den mindestens einen Grat 4 zu entfer nen. Dazu weist die Öffnung 3 beispielsgemäß eine parabelförmige Querschnittsflä che auf, an welche die Geometrie des Formsenkers 11 , also der erste Abschnitt 14, der zweite Abschnitt 15 und der dritte Abschnitt 16 bzw. der erste Winkel, der zweite Winkel und der dritte Winkel angepasst sind. Beim Eintauchen des Formsenkers 11 in die Öffnung 3 wird der Formsenker 11 soweit eingetaucht, bis die Stegrücken 13 im Abschnitt 16 in Anlage mit dem Umfang im Inneren der Öffnung 3 kommen.

Dadurch wird der Formsenker 11 automatisch zentriert und koaxial zu einer Längs achse der Öffnung 3 ausgerichtet. In dieser Positionierung liegt der Abschnitt 15 des Formsenkers 11 auf einem Außenumfang der Öffnung 3 auf. Wenn der Formsenker 11 nun rotiert wird, schert er mit den Scherkanten 12 im Abschnitt 15 ggf. vorhande ne Grate 4 an denjenigen Bereichen des Außenumfangs der Bohröffnungen 2, 2‘, 2“ ab, die den Umfang der Öffnung 3 überlagern. Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 umfasst beispielsgemäß einen automatisierten Eintauchmechanismus 18, der dazu ausgebildet ist, den Formsenker 11 in die die mindestens eine Bohröffnung 2, 2‘, 2 schneidende Öffnung 3 der Werkstücke 1 einzutauchen. Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin ein Förderband 19, mittels dessen eine Vielzahl von Werkstücken 1 der Vorrichtung 10 automatisiert zugeführt werden kann. Beispielsgemäß erfolgen sowohl die Zuführung der Werkstü cke 1 als auch das Entgraten der Werkstücke 1 vollständig automatisiert.

Bezuqszeichen

Werkstück, aus Stahl hergestellte Welle eines Getriebes, 2‘, 2“ Bohröffnung

die mindestens eine Bohröffnung schneidende Öffnung Grat

0 Vorrichtung

1 Formsenker

2 Scherkante

3 Stegrücken

4 erster Abschnitt

5 zweiter Abschnitt

6 dritter Abschnitt

7 Längsachse des Formsenkers

8 automatisierter Eintauchmechanismus

9 Förderband