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1. WO2020108938 - GEWINDEBOHR-WERKZEUG UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINER GEWINDEBOHRUNG

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

PATENTANSPRÜCHE:

Gewindebohr-Werkzeug zur Erzeugung einer Werkstück-Gewindebohrung (1 ), dessen Innengewinde (9) einen Gewinde-Außendurchmesser (dA) und einen Gewinde-Kerndurchmesser (du) aufweist, wobei das Gewindebohr-Werkzeug (23) in einem Gewinde-bohr-Hub (G) in das nicht vorgebohrte Werkstück (5) eintreibbar ist, und in einem Reversier-Hub (R) das Gewindebohr-Werkzeug (23) in einer gegensinnigen Drehbewegung aus der Gewindebohrung (1 ) heraus führbar ist, wobei an einer Bohrerspitze (25) des Gewindebohr-Werkzeugs (23) eine stirnseitige Vorbohr-Schneide (27) zur Erzeugung einer Vorbohrung (30) ausgebildet ist, und wobei an zumindest einem Bohrersteg (35) ein Gewindeformabschnitt (29) mit zumindest, insbe sondere genau einem Formzahn (41 , 42, 43) ausgebildet ist, mit dem im Gewindebohr-Hub (G) ein Innengewinde-Rohprofil (8) in einer Vor-bohrungs-Wand erzeugbar ist, das den Gewinde-Außendurchmesser (dA) und einen, im Vergleich zum Gewinde-Kerndurchmesser (di<) noch reduzierten Gewinde-Innendurchmesser (di) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Werkzeug-Axialrichtung zwischen der an der Bohrerspitze (25) ausgebildeten Vorbohr-Schneide (27) und dem Ge windeformabschnitt (29) eine Nachbohr-Schneide (51 ) bereitgestellt ist, mittels der im Reversier-Hub (R) der Gewinde-Innendurchmesser (di) bis auf den Gewinde-Kerndurchmesser (dx) aufweitbar ist, und zwar un ter Bildung des fertiggestellten Innengewindes (9).

Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formzahn (41 , 42, 43) des Gewindeformabschnittes (29) ei nen radial äußeren Zahn köpf (45) und einen davon über eine Zahnhöhe beabstandeten, radial inneren Zahngrund aufweist, und dass der Zahn kopf (45) auf einer Kreislinie liegt, deren Durchmesser (dzx) größer als der Vorbohr-Durchmesser (dvs) der Vorbohr-Schneide (27) ist, und dass insbesondere der Zahngrund auf einer Kreislinie liegt, deren Durchmesser (dzG) kleiner als der Vorbohr-Durchmesser (dvs) der Vor bohr-Schneide (27) ist.

Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbohr-Schneide (51 ) auf einer Kreislinie liegt, deren Durchmesser (dNß) kleiner als der Vorbohr-Durchmesser (dve) der Vorbohr-Schneide (27) ist, und/oder größer als der Innendurchmes ser (di) des Innengewinde-Rohprofils (8) ist bzw. größer als der Zahn grund-Durchmesser (dzG) ist und kleiner als der Zahnkopf-Durchmesser (dzK) ist.

Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbohr-Schneide (51 ) im Gewindebohr-Hub (G) belastungsfrei in die Werkstück-Vorbohrung (30) eingeführt wird, und dass die Nachbohr-Schneide (51 ) im anschließenden Reversier-Hub (R) das Innengewinde-Rohprofil (8) unter Fertigstellung des Innenge windes (9) aufbohrt.

Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbohr-Schneide (51 ) sich in der Werkzeug-Axialrichtung zwischen zwei Schneidecken (55, 57) erstreckt, und dass insbesondere die Nachbohr-Schneide (51 ) einen radial nach innen ge krümmten Kantenverlauf aufweist, wodurch Schnittflächen kanten (65) am fertiggestellten Innengewinde (9) entgratet werden können.

Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nachbohr-Schneide (51 ) und dem Gewindeformabschnitt (29) eine Verdrängungskammer (59) ausgebildet ist, in die beim Gewindebohr-Hub (G) das Werkstück-Material unter plastischer Verformung hinein verdrängt wird, und dass insbesondere ein radial innerer Kammerboden auf einer Kreislinie liegt, deren Durchmesser kleiner als der Nachbohr-Durchmesser (dNß) ist.

Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzahn (41 , 42, 43) im Gewin debohr-Hub (G) eine radial nach innen abragende Ausform kralle (61 ) am Gewinde-Innenscheitel (21 ) erzeugt, und dass im weiteren Verlauf des Gewindebohr-Hubs (G) die radial nach innen abragende Ausform- kralle (61 ) umgebogen wird, wodurch der Gewindegang (15) zumindest teilweise überdeckt wird.

8. Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im Gewindebohr-Hub (G) erfolgende Umbiege-Vorgang mit Hilfe eines, dem Formzahn (41 , 42, 43) in der Bohrrichtung nacheilen den Zahngrunds (48) durchgeführt wird, und/oder dass im Umbiege- Vorgang die Ausformkralle (61 ) entgegen der Bohrrichtung, d.h. insbe sondere in einer Spanabführrichtung (S), umgebogen wird.

9. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang der Werkzeug- Axialrichtung zumindest eine Spannut (28) bis zu der stirnseitigen Vor- bohr-Schneide (27) erstreckt, und dass an der stirmseitigen Vorbohr- Schneide (27) eine die Spannut (28) begrenzende Spanfläche (31 ) und eine stirnseitige Freifläche (33) der Bohrerspitze (25) zusammenlaufen, und/oder dass in der Werkzeug-Umfangsrichtung die Spannut (28) durch den Bohrersteg (35) begrenzt ist und die Spanfläche (31 ) unter Bildung einer Nebenschneide (36) in die außenumfangsseitige Rücken fläche (37) des Bohrerstegs (35) übergeht, und/oder dass die Neben schneide (36) und die stirnseitige Vorbohr-Schneide (27) an einer radial äußeren Vorbohr-Schneidenecke (39) zusammenlaufen, die auf dem Vorbohr-Durchmesser (dvß) liegt.

10. Gewindebohr-Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gewindebohr-Hub (G) das Gewin debohr-Werkzeug (23) mit einem Gewindebohr-Vorschub (†G) in der Gewindebohr-Richtung (I) und mit einer damit synchronisierten Gewin- debohr-Drehzahl (HG) in das Werkstück (5) eintreibbar ist und die Vor bohrung (30) erzeugt sowie der Gewindeformabschnitt (29) das Innen gewinde-Rohprofil (8) an der Innenwandung der Vorbohrung (30) bildet, und/oder dass im Reversier-Hub (R) das Gewindebohr-Werkzeug (23) mit gegensinnigem Reversier-Vorschub (fp) sowie damit synchronisier- ter Reversier-Drehzahl (np) aus der Gewindebohrung herausführbar ist, und/oder dass im Gewindebohr-Hub (G) Späne erzeugt werden, die in einer zur Gewindebohr-Richtung (I) gegenläufigen Spanabfuhrrichtung (S) aus der Gewindebohrung gefördert werden und dabei mit der spä- nezugewandten Gewindeflanke (19) des Innengewinde-Rohprofils (8) kollidieren, die den abzuführenden Spänen zugewandt ist, und/oder dass nach dem Gewindebohr-Hub (G) nicht unmittelbar der Reversier- Hub (R), sondern ein Nutform -Hub (N) folgt, bei dem eine an das In nengewinde (9) anschließende Umlaufnut (13) ohne Gewindesteigung gebildet wird, in der der Gewindeformabschnitt (29) des Gewindebohr- Werkzeuges (23) belastungsfrei drehen kann.

1 1 . Gewindebohr-Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeformabschnitt (29) zumindest einen Reversierzahn (69) mit einer Gewindeflanken-Schneid-ZFormkante aufweist, mittels der beim Reversier-Hub (R) ein Flanken-Aufmaß (Dc) von der spänezuge- wandten Gewindeflanke (19) des Innengewinde-Rohprofils (8) abtrag bar und/oder abformbar ist.

12. Verfahren zur Erzeugung einer Gewindebohrung (1 ) in einem nicht vor gebohrten Werkstück (5) mittels eines Gewindebohr-Werkzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche.