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Dokumentenidentifikation DE102004021134B4 26.04.2007
Titel Handgeführtes Werkzeug
Anmelder GL GmbH, 72636 Frickenhausen, DE
Erfinder Henzler, Adolf, 72622 Nürtingen, DE
Vertreter Rüger und Kollegen, 73728 Esslingen
DE-Anmeldedatum 29.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004021134
Offenlegungstag 24.11.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 102004063899.3
IPC-Hauptklasse B23C 1/20(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Karosserien von modernen Kraftfahrzeugen sind mehrschalige Konstruktionen aus dünnen Blechen. Die dünnen Bleche treffen im Bereich von Türausschnitten, Fensterausschnitten, Radhäusern, Kotflügeln und dergleichen aufeinander und hier sind an den entsprechenden Teilen Flansche abgebogen, die flach aufeinander liegen. Um diese Flansche der einzelnen Karosseriebestandteile miteinander zu verbinden, wurde in der Vergangenheit die Punktschweißtechnik angewendet. Hierbei handelt es um ein Widerstandsschweißverfahren, bei dem sehr lokal im Bereich eines kleinen Kreises die dünnen Blechteile miteinander verschweißt werden.

Zur Reparatur können diese punktförmigen Schweißflecken mit Hilfe eines Bohrers geöffnet werden. Der Bohrer besitzt eine Spitze und Stirnschneiden, die einen Winkeln von 190° einschließen.

Mit Entwicklung der Laserschweißtechnik werden zunehmend die Punktschweißverbindungen in der Karosserie durch lasergeschweißte Verbindungen abgelöst. Bei einer Laserschweißverbindung wird der Strahl so geführt, dass er die miteinander zu verbindenden Blechteile längs einer schmalen Linie aufschmilzt, wodurch die Blechteile im Bereich dieser Linie miteinander verschweißt werden.

Die Naht kann einen komplizierten Verlauf haben und insbesondere wird die Richtung bei einer geraden Naht unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit und des optimalen Verlaufes gewählt. Er liegt damit nicht notwendigerweise parallel zu dem Falz des betreffenden Karosserieteils oder zur Kante des Flansches.

Es bereitet deswegen nicht unerhebliche Schwierigkeiten solche Schweißverbindungen zu öffnen, wenn ein Karosserieteil zufolge eines Unfallschadens ausgewechselt werden muss.

In der Vergangenheit hat man bereits versucht, diese lasergeschweißten Nähte mit Hilfe von handgeführten Schleifwerkzeugen, beispielsweise Winkelschleifern, zu öffnen. Schleifwerkzeuge zeigen eine verhältnismäßig geringe und relativ konstante Reaktionskraft, so dass sie leicht von Hand zu führen sind. Dafür entsteht sehr feiner Schleifstaub aus oxidiertem und nicht-oxidiertem Stahl, der die Umgebung, Fahrzeug und Werkstatt, erheblich verunreinigt. Die auftretende Funkengarbe lässt sich nicht leicht abschirmen und kann auch die Innenverkleidung des Fahrzeugs beschädigen.

Aus der DE 94 17 415 U1 ist ein handgeführtes Fräswerkzeug bekannt, das im weitesten Sinne im Bereich der Schreinerei eingesetzt wird. Es dient dazu, beispielsweise beim Innenausbau im Bereich von Küchenplatten und vergleichbaren Anordnungen, eine ausgerundete Innenecke zu erzeugen, um eine Hohlkehle zu erzeugen.

Das Werkzeug weist hierzu eine etwa dreieckförmige Führungsplatte auf. Die Führungsplatte bildet zwei gerade gleichlange Führungskanten, die etwa unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufen. Auf der Führungsplatte sitzt der Antriebsmotor, in dessen Ankerwelle das Fräswerkzeug eingespannt ist. Die Achse des Fräswerkzeuges liegt unter einem spitzen Winkel gegenüber einer durch die Fußplatte definierten Ebene.

Aufgrund der Führungskanten liegt der Abstand des Werkzeugs von der Materialkante beim Bearbeiten der Innenecke weitgehend fest und ist nachträglich von Hand während der Führung des Werkzeugs eigentlich nicht steuerbar.

Die US 5,013,195 zeigt ein handgeführtes Werkzeug zum Anfräsen einer Fase an ein Werkstück. Hierzu weist das Werkzeug eine ebene Fußplatte auf, durch die das kraftangetriebene Fräswerkzeug hindurch taucht. An der Unterseite der Führungsplatte befindet sich ein Führungsanschlag, der an der Anschlagseite von einer teilzylindrischen Fläche begrenzt ist. Die teilzylindrische Fläche entspricht der Projektion des Fräserumfangs auf das Werkstück. Es soll dadurch verhindert werden, dass durch Verkanten des Werkzeugs beim Fräsen sich die Tiefe der Fase verändert. Der Anschlag bildet somit auf der dem Werkstück zugekehrten Seite die Projektion der aktiven Kontur des Fräsers nach.

Ausgehend hiervon, ist es Aufgabe der Erfindung ein handgeführtes, kraftgetriebenes Werkzeug zu schaffen, mit dem ohne die Gefahr großer Verunreinigungen, lasergeschweißte Verbindungen zwischen Dünnblechen geöffnet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen handgeführten, kraftgetriebenen Werkzeug wird als aktives Teil, das mit dem Dünnblech in Eingriff steht, anstelle eines Schleifwerkzeugs ein Fräser verwendet. Der Fräser läuft mit niedrigerer Drehzahl und erzeugt verhältnismäßig große Krümelspäne, die nicht weit fliegen und sich leicht beseitigen lassen. Es besteht nicht die Gefahr, dass die auftretenden Späne in die Polsterung oder Innenauskleidung des Fahrzeugs einbrennen.

Der Fräser sitzt in dem Futter einer Drehantriebsquelle, von der er rotierend angetrieben ist.

Um eine eindeutige Führung des Fräsers beim Eingriff mit dem Blech zu erhalten, ist eine Fußplatte vorgesehen, die eine Auflagefläche und eine Führungskante aufweist. Die Auflagefläche und die Führungskante befinden sich in unmittelbarer Nähe des Fräsers. Die auftretenden Reaktionskräfte, die bei Verwendung eines Fräsers unter Umständen sehr stark schwanken, können unmittelbar von der Fußplatte in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden. Dabei wird mit Hilfe der Auflagefläche die Eindringtiefe des Werkzeugs geregelt, während über die Kante der Handwerker die Möglichkeit hat, den Fräser entlang dem Verlauf des lasergeschweißten Naht zu führen. Die Führungskante kann sich, je nach Ausgestaltung der Fußplatte, entweder im Falz abstützen oder an der freien Kante des Karosserieteils bzw. Flansches.

Da die Krafteinleitung der durch die Schnittkraft entstehenden Reaktionskraft dicht am Fräser selber erfolgt, sind kleine Hebelarme wirksam, die ohne Weiteres vom Handwerker kompensiert werden können, wenn er die Drehantriebsquelle in der Hand hält. Sprunghafte Änderungen der Reaktionskräfte werden außerdem bei diesen Hebelverhältnissen, bei denen auch der Schwerpunkt der Drehantriebsquelle einen großen Hebelarm verglichen mit dem Hebelarm der Führungskante hat, gedämpft, was den Handwerker entlastet, insofern als er nicht auf sprunghafte Änderungen der Reaktionskraft reagieren muss. Die Qualität der ausgefrästen Schweißnaht ist entsprechend groß. Insbesondere wird nicht unnötig viel Material abgetragen.

Die Führungskante ist eine gekrümmte Kante, möglicherweise auch mit sich änderndem Krümmungsradius. Dadurch kann die Lage des Fräsers gegenüber der Bezugskante ohne Weiteres durch Drehen um Achsen, die auf der Auflagefläche senkrecht stehen, reguliert werden. In jedem Falle wird die Reaktionskraft über die Führungskante unmittelbar in die Karosserie eingeleitet.

Zufolge der Führungskante kann der Handwerker den Fräser beliebig hinsichtlich der zu fräsenden Bahn führen. Das Werkzeug braucht insoweit keine zusätzlichen Führungseinrichtungen, um die Bewegung längs der Schweißnaht zu steuern.

Da die Rotationsachse der Drehantriebsquelle gegenüber der durch die Führungsplatte definierten Auflagefläche geneigt ist, kann die Drehantriebsquelle selbst als Griff für das Werkzeug benutzt werden. Es wird gleichzeitig der notwendige Freiraum geschaffen, um mit dem neuen Werkzeug in Bereichen eines Karosserieausschnittes mit geringem Krümmungsradius arbeiten zu können, wie dies beispielsweise für die Eckbereiche von Fensterausschnitten gilt.

Die Auflagefläche ist bevorzugt eine ebene Fläche, die die Gefahr des Verkippens mit der Folge einer unterschiedlichen Eindringtiefe des Fräsers in das Blech eliminiert.

Die Führungskante kann die Auflagefläche zu einer Seite hin begrenzen und sich ausgehend von der Auflagefläche in Richtung auf diejenige Seite der Fußplatte erstrecken, die der Drehantriebsquelle benachbart ist. Mit einer solchen Ausführungsform der Fußplatte wird die Führungskante im Bereich der Innenecke oder Kehle eines Falzes geführt. Dabei kann die Führungskante bei ihrem Übergang in die Auflagefläche noch abgerundet sein, damit der Kontaktpunkt der Führungskante mit dem Karosserieblech aus dem Bereich der Krümmung des Falzes heraus verlagert ist. Es ist auch denkbar, dass die Führungskante eine gewisse räumliche Trennung von der Auflagefläche in vertikaler Richtung aufweist, obwohl sie mit der Fußplatte unmittelbar verbunden ist. Eine solche Lösung soll auch unter der Formulierung, dass die Führungskante die Auflagefläche zu einer Seite hin begrenzt, verstanden werden.

Insbesondere Schweißnähte, die sich im Eckbereich eines Karosserieausschnitts befinden, können Probleme bereiten, wenn die Führungskante auf der Seite der Drehantriebsquelle liegt. Die Führungskante auf der Seite der Drehantriebsquelle ist auch nicht zu gebrauchen, wenn an einer Karosseriestelle gearbeitet werden muss, wo keine Innenecke vorliegt. In einem solchen Falle ist es zweckmäßig eine Fußplatte zu verwenden, bei der die Führungskante sich aus der durch die Führungsflächen definierten Ebene in eine Richtung erhebt, die von der Antriebsquelle wegführt, d.h. die Drehantriebsquelle befindet sich auf einer Seite der Fußplatte und auf der anderen Seite der Fußplatte ist die Führungskante angeordnet. Eine solche Führungskante besteht beispielsweise in einem einfachen Bolzen, der aus der Auflagefläche vorsteht.

Sehr günstige Arbeitsverhältnisse stellen sich ein, wenn die Rotationsachse unter einem mehr oder weniger spitzen Winkel gegenüber der durch die Auflagefläche definierten Ebene geneigt ist. Der Schnittpunkt zwischen der Rotationsachse und der besagten Ebene liegt bezogen auf den Halter auf der anderen Seite wie die Drehantriebsquelle.

Als Fräser für das erfindungsgemäße handgeführte Werkzeug wird vorzugsweise ein Kugelfräser verwendet, d.h. ein Fräser mit einem zylindrischen Schaft und einem kugelförmigen Fräskopf. Dieser hat nicht die Tendenz sich in dem Dünnblech zu verhaken, und zwar auch dann nicht, wenn zwecks Änderung des Abstandes des Fräsers von der Außenkante oder der Innenecke des Karosserieteils das handgeführte Werkzeug in der Ebene der Fußplatte gedreht wird.

Als Drehantriebsquelle kommt sowohl ein Druckluftmotor als auch ein Elektromotor in Frage. Dabei haben Druckluftmotoren den Vorteil gegenüber Elektromotoren leichter zu sein, erfordern andererseits aber eine etwas aufwendigere Energiequelle.

Um die hinreichende Schnittgeschwindigkeit zu erzeugen, ist der Fräser vorzugsweise unmittelbar mit der Ankerwelle oder dem Rotor des Druckluftmotors gekoppelt. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, im Bereich des Fräsers sehr platzsparend zu sein, so dass mit kurzen Einspannlängen des Fräsers gearbeitet werden kann. Dies wiederum erhöht die Steifigkeit und die Schwingungsunempfindlichkeit der gesamten Anordnung.

Eine besonders günstige und stabile Verbindung der Drehantriebsquelle mit der Fußplatte kann erreicht werden, wenn die Drehantriebsquelle koaxial zu dem Futter einen Befestigungshals aufweist. Der Befestigungshals kann mit einer zylindrische glatten Fläche oder mit einem Außengewinde versehen sein.

Die Frästiefe kann reguliert werden, indem entweder die Drehantriebsquelle längs der Rotationsachse verschoben wird oder indem der Winkel der Rotationsachse gegenüber der Fußplatte verändert wird.

Vorteilhafterweise sitzt die Fußplatte an einem Halter, der die Fußplatte mit der Drehantriebsquelle verbindet. Dieser Halter kann ein Scharniergelenk aufweisen, um die Frästiefe zu regulieren.

Im Falle eines mit Gewinde versehenen Halses weist der Halter eine Gewindebohrung auf, damit durch Hin- und Herschrauben des Halters auf dem Hals der Drehantriebsquelle die Frästiefe justiert werden kann. Mit Hilfe einer gegebenenfalls vorhandenen Klemmeinrichtung kann die jeweils eingestellte Einschraubtiefe fixiert werden.

Im Übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.

Beim Lesen der Figurenbeschreibung wird dem Fachmann klar, dass eine Reihe von Abwandlungen möglich sind, die nicht ausdrücklich beschrieben werden müssen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, es zeigen:

1 das erfindungsgemäße Werkzeug in einer schematisierten Seitenansicht,

2 den Halter in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung,

3 die Fußplatten für eine Arbeit bei einer Führung an einer Innenecke, in einer Ansicht auf die zu bearbeitende Fläche des Werkstücks, und

4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Fußplatte zum Führen an einer freien Blechkante, in einer Draufsicht auf die Anlagefläche.

1 zeigt ein handgeführtes Werkzeug, das dazu eingerichtet ist, Laserschweißnähte an Karosserien zu öffnen. Zu dem Werkzeug 1 gehören eine Drehantriebsquelle 2, ein Halter 3, der in 2 vergrößert im Einzelnen perspektivisch veranschaulicht ist, sowie eine Fußplatte 4.

Bei der Drehantriebsquelle 2 handelt es sich um einen Elektromotor oder einen Druckluftmotor mit einem als Handgriff dienenden Gehäuse 5, in dem die eigentliche Antriebseinrichtung in bekannter Weise untergebracht ist. Das Gehäuse hat einen Außendurchmesser von ca. 3 cm bis 4 cm und lässt sich ohne Weiteres mit der Hand umgreifen, um als Griff zu fungieren. An dem vorderen Ende ist das Gehäuse mit einem Hals 6 versehen, der ein Außengewinde trägt. Innerhalb des Halses 6 befindet sich eine Lagereinrichtung für eine aus dem Gehäuse 5 durch den Hals 6 herausragende Welle 7. Im Falle eines Druckluftmotors handelt es sich bei der Welle 7 um die Welle, mit der der Rotor des Druckluftmotors gelagert ist. Die Welle 7 ist mit einem Zweikant 8 versehen, um einen Maulschlüssel ansetzen zu können.

Die Welle 7 ist unmittelbar mit einem Kugelfräser 9 gekuppelt, der sich aus einem zylindrischen Schaft 10 und einem kugelförmigen Fräskopf 11 zusammensetzt. Der zylindrische Schaft 10 steckt in einer Spannzange 12, die in eine Gewindesackbohrung der Antriebswelle 7 eingeschraubt ist. Das Spannzangenfutter 12 ist mit einem Außensechskant zum Ansetzen eines Maulschlüssels versehen.

Der Halter 3 dient der Verbindung der Drehantriebsquelle 2 mit der Fußplatte 4. Er weist einen Grundköper 13 mit einer durchgehenden Gewindebohrung 14, die von einer Planfläche 15 ausgeht und in die, wie 1 erkennen lässt, der mit Gewinde versehene Hals 6 einschraubbar ist. Auf der der Planfläche 15 gegenüberliegenden Seite ist der Grundkörper 13 von einer weiteren Planfläche 16 begrenzt, die zu der Fläche 15 parallel ist. An der Unterseite ist der Grundköper 13 mit einer Befestigungsfläche 17 versehen, die im Winkel zu den beiden Planflächen 15 und 16 ausgerichtet ist. Auf der vom Betrachter abgewandten Seite trägt der Grundkörper 13 eine glatte Fläche 18, die rechtwinklig zu den Flächen 15 und 16 ausgerichtet ist. Sie dient als Anlagefläche für ein im Wesentlichen U-förmiges Strebteil 19, das mit seinem Rücken 20 an der vom Betrachter abgewandten Seite des Grundkörpers 13 des Halters 3 angeschraubt ist. Einer der beiden Schenkel 21 liegt an der Fläche 17 des Grundkörpers 13 an. Der andere Schenkel 22 steht ebenfalls rechtwinklig auf dem Rücken 20 verläuft jedoch im Winkel zu dem Schenkel 21, wie die Figur erkennen lässt. Er dient als Träger für eine durchsichtige Spanschutzplatte 23.

Um die Sicht auf den Fräser 9 zu verbessern, ist der Grundkörper 13 nicht als quaderförmiges Teil ausgebildet, sondern im Bereich der Gewindebohrung 14 ist der Halter 3 auf der dem Betrachter zugekehrten Seite, wie gezeigt, bombiert. Oberhalb und unterhalb der Bombierung, die der Kontur der Bohrung 14 folgt, ist der Grundkörper 13, gemessen in Querrichtung, schmäler als im Bereich der Bohrung 14.

Das Strebteil 19 liegt mit dem Flansch 21 zwischen dem Grundkörper 13 des Halter 3 und der Fußplatte 4 und dient dazu, die Verbindung zwischen dem Grundkörper 13 und der Fußplatte 4 über den Rücken 20 auszusteifen oder zu verstreben. Der Flansch 21 steht in Richtung auf den Fräser 9 über den Grundkörper 13 wie gezeigt über.

Zufolge der Ausrichtung der Achse der Bohrung 14 zu der Befestigungsfläche 17 läuft die Achse der Bohrung 14 in Richtung auf die Fußplatte 4 derart, dass die Ebene, die durch die Fußplatte 4 gebildet ist, und die Achse in Richtung von der Drehantriebsquelle 2 weg konvergieren. Der Winkel, den die Achse der Bohrung 14 mit der Fußplatte 4 einschließt, beträgt ca. 20° bis 45°, d.h. um die 30°.

Die Achse der Bohrung 14 legt gleichzeitig auch die Rotationsachse des Fräsers 9 fest, die in 1 bei 24 strichpunktiert angegeben ist.

Die Fußplatte 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen eine planparallele Platte, die von einer ebenen Unterseite 25, einer ebenen Oberseite 26 und einem konturierten Rand 27 begrenzt ist. Sie ist mit nicht weiter gezeigten Schrauben an dem Grundkörper 13 sowie dem Flansch 21 festgeschraubt. Im Bereich vor dem Halter 3, dort, wo die Rotationsachse 24 die Ebene der Fußplatte 4 schneidet, ist die Fußplatte 4 mit einem Maul 28 versehen, das in Richtung von dem Halter 3 weg offen ist.

Die Fußplatte 4 hat eine Gestalt, die im Bereich, dort wo der Halter 3 mit der Fußplatte 4 verbunden ist, relativ breit ist, während sie ausgehend von hier in Richtung auf den Schlitz oder die maulförmige Öffnung 28 zunehmend schmäler wird. Auf der vom Betrachter abliegenden Seite ist die Fußplatte 4 gerade abgeschnitten. Die Kante ist für den Arbeitsvorgang bedeutungslos. Die Führungskante 27 verläuft mehr oder weniger versetzt gegenüber der Projektion der Rotationsachse 24 auf die Fußplatte 4.

Um die Einschraubposition der Drehantriebsquelle 2 gegenüber dem Halter 3 zu fixieren, ist eine Klemmeinrichtung 29 vorgesehen. Die Klemmeinrichtung 29 setzt sich aus einem Arm 30 und einer Schraubspindel 31 zusammen. Der Arm 30 ist an dem Grundkörper 13 an dessen Oberseite an einer von der Befestigungsfläche 17 abliegenden Fläche 32 durch nicht weiter gezeigte Schrauben festgeschraubt. Er kragt über die Planfläche 15 in Richtung auf die Drehantriebsquelle 2 aus und verläuft über der Mitte der Drehachse 24. Im Abstand von der Planfläche 15 enthält der Arm 30 eine Gewindebohrung 33, durch die die Spindel 31 hindurch führt. Diese ist unterhalb des Arms 30 mit einem Klemmteller 34 und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Knebel 35 versehen.

Die Handhabung des gezeigten handgeführten Werkzeugs ist wie folgt:

Nachdem der Fräser 9 in der gezeigten Weise in der Spannzange 12 befestigt ist, kann der Halter 3, der mit einer Fußplatte 4 versehen ist, auf dem Gewindehals 6 aufgeschraubt werden. Er wird so weit aufgeschraubt bis der kugelförmige Fräserkopf 11 um die gewünschte Frästiefe über die untere Auflagefläche 25 der Fußplatte 4 übersteht. Diese Fläche ist eine ebene Fläche. Der Fräser 9 befindet sich dabei innerhalb des Mauls 28, womit beidseits des Fräserkopfes 11 eine Auflage durch die Fußplatte 4 gegeben ist.

In der gewünschten Einstelltiefe wird mit Hilfe des Knebels 35 die Schraubspindel 31 weit genug eingedreht, bis sich der Teller 34, der gegebenenfalls mit einer Elastomerschicht versehen ist, fest an dem zylindrischen Gehäuse 5 anlegt und eine weitere Drehbewegung verhindert. Das Werkzeug 1 ist auf diese Weise eingestellt. Der Handwerker kann nun das Werkzeug in einem Karosseriefalz ansetzen.

Ein solcher Falz wird bekanntlich von einer aufrecht stehenden Wand und einer Fläche oder Flansch begrenzt, die meistens ungefähr rechtwinklig zu der aufrecht stehenden Wand verläuft und in der die Schweißnähte angebracht sind. Die aufrecht stehende Wand dient dabei als Führungsfläche, um die Reaktionskraft aufzunehmen.

Der Handwerker positioniert das erfindungsgemäße Werkzeug in der Weise, dass sich der Fräserkopf 11 über der auszufräsenden linienförmigen Schweißnaht befindet, während die Führungskante 27 an der aufragenden Wand des Falzes geführt ist. Durch Drehen des Werkzeugs 1 in der Ebene der Fußplatte 4 lässt sich der Abstand einstellen, den der Fräserkopf 11 von der aufragenden Wand des Falzes hat. Hierbei wälzt sich entsprechend der Schwenkstellung die Führungskante 27 an dem aufragenden Teil der Innenecke des Falzes ab.

Es ist unschwer zu verstehen, dass der Fräserkopf immer weiter von der Innenecke entfernt wird je stärker die als Handgriff dienende Drehantriebsquelle 2 in Richtung auf die Innenecke des Falzes geschwenkt wird. Der Anlagepunkt zwischen der aufragenden Wand des Falzes und der Führungskante 27 wird zunehmend von dem Maul 28 weg wandern. Der geringste Abstand zwischen dem Fräserkopf 11 und der Innenecke wird erreicht, wenn die Berührung zwischen der Fußplatte 4 und dem aufragenden Teil des Falzes zu dem Maul 28 hin wandert.

Durch entsprechende Wahl des Drehsinns des Fräsers 9 wird dafür gesorgt, dass die Schnittkraft eine Reaktionskraft erzeugt, die die Führungskante 27 gegen den aufragenden Teil des Falzes, also die nicht zu bearbeitende Fläche, andrückt. Wie die ungefähr maßstäblichen Zeichnungen erkennen lassen, liegt der Berührungspunkt, d.h. der Abstützpunkt, an der Kante 27 der Fußplatte 4 in keiner allzu großen Entfernung von dem Fräserkopf 11. Der Handwerker hat somit nur sehr kleine Kräfte zu kompensieren.

Im gezeigten Fall ist der Fräser 9 ein rechtsschneidender Fräser. Der aufragende Teil des Karosseriefalzes wäre bei einem Rechtshänder neben dem rechten Handrücken. Bei einem aufsteigenden Falz würden das Werkzeug nach oben zeigen. Im Falle der umgekehrten Arbeitsrichtung wird ein linksschneidender Fräser verwendet in Verbindung mit einer Fußplatte 4, die gegenüber der gezeigten Fußplatte 4 spiegelbildlich ist.

Wie sich aus der Erläuterung ergibt, ist die Führungskante jener Teil der Führungsplatte 4, der von der ebenen Führungsfläche 25 nach oben in Richtung auf die Drehantriebsquelle 2 erstreckt. Auf diese Weise können Innenecken bearbeitet werden.

2 zeigt die Fußplatte 4 in einer Draufsicht. Hierbei ist zu erkennen, dass die Führungskante bei dem gabelförmigen Maul 28 mit einem sehr großen Krümmungsradius beginnt und gegen die Rückseite der Führungsplatte 4, dort, wo der Halter 3 ansetzt, in einem kleinen Krümmungsradius übergeht.

3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Führungsplatte zum Fräsen im Inneneckenbereich eines Falzes. Hierbei wird die Fußplatte 4 von einer Kante begrenzt, die einen konstanten Krümmungsradius aufweist. Eine solche Fußplatte wird bevorzugt, wenn die Schweißnähte einen relativ großen Abstand von der Innenecke des Falzes haben.

Außerdem zeigt die Draufsicht auf die Fußplatte, dass die Führungskante 27 durch einen aufgesetzten Bord 38 in der Höhe verlängert ist. Dadurch ist es möglich, eine starke Verrundung am Übergang von der Auflagefläche 25 zu der seitlichen Führungskante 27 zu erhalten. Der Verrundungsradius ist vorteilhafter Weise größer als der größte Verrundungsradius im Bereich der Innenecke des Karosseriefalzes.

Schließlich zeigt 4 schematisch eine Fußplatte 4, die dazu eingerichtet ist, das Werkzeug 1 an der freien Kante der Karosserieverbindung zu führen. 4 zeigt die Fußplatte 4 aus einer Sicht des Werkstücks. Die Fußplatte 4 trägt auf ihrer Auflagefläche 25 einen gekrümmt verlaufenden Steg 40 der neben dem Maul 28 beginnt und sich mit zunehmender Entfernung von dem Maul 28 von der Längsachse der Fußplatte 4 entfernt. Die Längsachse der Fußplatte 4 entspricht der Projektion der Drehachse 24 auf die Auflagefläche 25.

Es ist hier zu erkennen, dass die Führungskante 27 als Wand des Stegs 40 rechtwinklig nach unten aus der Führungsfläche 25 hervorsteht. Der Verlauf ist, ausgehend von dem gegabelten Maul 28, so gewählt, dass sich der Abstand von der freien Blechkante zu dem Fräserkopf vergrößert je weiter der Anlagepunkt zwischen der Führungskante 27 und der freien Blechkante von dem Fräser 9 weg wandert. Im Grunde genommen folgt die Führungskante 27 angenähert einer Evolvente.

Die Eintauchtiefe des Fräsers 9 kann nicht nur verändert werden, indem wie gezeigt die Drehantriebsquelle 2 längs der Rotationsachse 24 vor oder zurück bewegt wird, sondern auch indem der Winkel der Rotationsachse 24 zu der Anlagefläche verändert wird. Dazu bekommt der Halter 3 ein zwischen der Bohrung 14 und der Fußplatte 4 liegendes Gelenk, dessen Achse quer zu der Rotationsachse 24 verläuft. Ein zeichnerische Darstellung ist hierfür nicht erforderlich.

Ein Fräswerkzeug zum Öffnen von lasergeschweißten Dünnblechverbindungen weist eine Drehantriebsquelle auf, mit der ein Fräser angetrieben wird. Der Fräser ragt mit seinem Kopf durch eine Öffnung in einer Fußplatte, die eine ebenen Anlagefläche zum Festlegen der Eintauchtiefe des Fräserkopfes in das Material bildet. Außerdem ist die Fußplatte mit einer seitlichen Anlagefläche oder Anlagekante versehen, die die Reaktionskraft, die von der Schnittkraft herrührt, unmittelbar und auf kurzen Wege in einer Anlagefläche des zu bearbeitenden Karosserieabschnittes einleitet.


Anspruch[de]
Handgeführtes kraftbetriebenes Werkzeug (1) zum Öffnen von Schweißnähten an Dünnblechteilen,

mit einer Drehantriebsquelle (2), die ein Futter (12) zur Aufnahme eines Fräsers (9) aufweist, der bezüglich seiner Rotationsachse (24) durch die Drehantriebsquelle (2) in Umdrehungen zu versetzen ist, und

mit einer Fußplatte (4), die eine Auflagefläche (25) und eine Führungskante (27) aufweist, wobei die Auflagefläche (25) gegenüber der Rotationsachse (24) geneigt und die Führungskante (27) gegenüber der Rotationsachse (24) in der durch die Auflagefläche (25) definierten Fläche versetzt ist, wobei

die Führungskante (27) eine gekrümmte Kante ist,

die Führungskante (27) die Fußplatte (4) zur Seite hin begrenzt und

sich ausgehend von der Auflagefläche (25) in Richtung auf diejenige Seite der Fußplatte (4) erstreckt, die an die Drehantriebsquelle (2) benachbart ist.
Handgeführtes kraftbetriebenes Werkzeug (1) zum Öffnen von Schweißnähten an Dünnblechteilen,

mit einer Drehantriebsquelle (2), die ein Futter (12) zur Aufnahme eines Fräsers (9) aufweist, der bezüglich seiner Rotationsachse (24) durch die Drehantriebsquelle (2) in Umdrehungen zu versetzen ist, und

mit einer Fußplatte (4), die eine Auflagefläche (25) und eine Führungskante (27) aufweist, wobei die Auflagefläche (25) gegenüber der Rotationsachse (24) geneigt und die Führungskante (27) gegenüber der Rotationsachse (24) in der durch die Auflagefläche (25) definierten Fläche versetzt ist, wobei

die Führungskante (27) eine gekrümmte Kante ist,

die Führungskante (27) aus der Auflagefläche (25) in einer Richtung vorsteht, die bezogen auf die Fußplatte (4) auf der anderen Seite liegt wie die Drehantriebsquelle (2) und

die Führungskante (27) neben der Rotationsachse des Fräser (9) beginnt und sich mit zunehmender Entfernung von dem Fräser (9) von der Längsachse der Fußplatte 4 entfernt.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (25) eine ebene Fläche ist. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskante (27) eine sich ändernde Krümmung aufweist. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (24) der Drehantriebsquelle (2) eine durch die Auflagefläche (25) definierte Ebene schneidet. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußplatte (4) sich mit wenigstens einem Fortsatz neben die Eingriffsteile des Fräsers (9) mit dem Werkstück erstreckt. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußplatte (4) eine Öffnung (28) enthält, durch den der Fräser (9) hindurchtaucht. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsquelle (2) ein Druckluft- oder ein Elektromotor ist. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter (12) unmittelbar mit dem Anker des Elektromotors bzw. dem Rotor des Druckluftmotors verbunden ist. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsquelle (2) koaxial zu dem Futter (12) einen Befestigungshals (6) aufweist. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungshals (6) mit einer zylindrischen glatten Fläche oder mit einem Außengewinde versehen ist. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsquelle (2) mit der Fußplatte (4) einstellbar verbunden ist. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbarkeit eine Einstellbarkeit hinsichtlich des Winkels der Rotationsachse (24) gegenüber der Auflagefläche (25) umfasst. Werkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbarkeit eine Veränderung der Lage der Drehantriebsquelle (2) in Richtung parallel zu der Rotationsachse (24) umfasst. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsquelle (2) mit der Fußplatte (4) über einen Halter (3) verbunden ist. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) ein feststellbares Gelenk aufweist. Werkzeug nach den Ansprüchen 10 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) eine Öffnung (14) zur Aufnahme des Halses (6) der Drehantriebsquelle (2) aufweist.






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