Vorrichtung zum reinstzielischleifen der Innenflächen von Bohrungen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinstziehschleifen der Innenflächen von Bohrungen.
Bisher wird zu diesem Zweck das Läppen verwendet, bei dem zum Abtragen des Werk stückmaterials ein in einer Flüssigkeit su3pen- diertes Schleifmittel dient, das mittels eines insbesondere aus Metall bestehenden Zylin ders an die zu bearbeitende Fläche heran gedrückt wird. Bei dieser Arbeitsweise er folgt etwa in dem gleichen Masse, wie bei dem Werkstück, ein Abtragen der Oberfläche des Schleifkörpers, dessen Durchmesser dadurch verhältnismässig rasch verringert wird.
Es ist daher schon vorgeschlagen wor den, diesen Schleifkörper hinsichtlich seines Durchmessers verstellbar auszubilden, so d.ass eine grössere Anzahl von Bohrungen unter Verwendung eines innerhalb gewissen Gren zen: na.chstellbaren Schleifkörpers bearbeitet -erden kann.
Bei einer dieser bekannten Vorrichtungen wird als Schleifkörper ein dünnwandiger Me- tallzylinder verwendet, der durch einen in seinem Innern erzeugten, hydraulischen Druck innerhalb der Elastizitätsgrenzen sich aus dehnen kann. Da zwecks Erzielung einer überhaupt ins Gewicht fallenden Ausdehnung die Wandung dieses Ausdehnungskörpers verhältnismässig dünn sein muss, so wird diese bekannte Vorrichtung rasch abgenützt, und daher wird sie im Gebrauch verhältnis mässig teuer.
Dazu kommt, dass die Radius vergrösserung nur Bruchteile eines Milli meters beträgt.
Bei einer andern bekannten Ausführung wird 'als Schleifkörper ein dickwandiger Kunstharzhohlzylinder verwendet, der durch mehrere in seiner Längsrichtung verlaufen den Radialschlitze gespalten, ist und durch einen in sein Inneres eingetriebenen konischen Stift auseinandergetrieben werden kann. Auch hier wird ein in einer Flüssigkeit suspendiertes Schleifmittel verwendet.
Ein allen Anforderungen der moder nen Feinstbearbeitungstechnik entsprechen- des Verfahren verlangt, insbesondere bei der Massenanfertigung, die Möglichkeit des Nachstellers des Schleifzylinderdurchmessers innerhalb -eiter Grenzen, .ein weiches und sattes Anliegen des Schleifzylinders an der Innenwandung der zu bearbeitenden.
@Verk- sttiekbohrung und schliesslich - was für den praktischen Betrieb von Wichtigkeit ist - die sich bei Bedarf in der Werkstatt selbst Schleifzylinder von dem gerade gewünschten Durchmesser herzu stellen. Die Erfindung ermöglicht die Er reichung dieser Bedingungen.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch einen Schleifzylinder. der zwecks Erzielung einer Durchmesseränderung innerhalb weiter Grenzen geschlitzt ist, und der im Innern eine verformbare Blase aus organischem Werkstoff enthält, die mit. einem praktisch inkompressiblen Druckmittel .gefüllt ist und die den Durchmesser des Schleifzylinders be stimmt.
Der Schleifzylinder wird dabei mit Vor teil von einem aus einer zylindrischen: -Metall hülse bestehenden und im Bereiche des Schleifzylinders Längsschlitze aufweisenden Sehleifzylinderträgers getragen..
Das Druckmittel kann z. B. aus Wasser. Öl, plastischer Hasse oder Knetgummi be- stehen. Es kann erforderlichenfalls eine für das Feinstziehschleifen gelegentlich er wünschte nachgiebige Elastizität der Schleif - zylinderpressung durch eine in --der Blase eingeschlossene Ausdehnungsblase erreicht werden, die jedoch ein nicht zu grosses Volu men einnehmen darf,
da sonst eine uner- g.-ünschte Abhängigkeit der Schleifzyliiider- anpressung von der Temperatur des Schleif zylinders zu beobachten ist.
In: der Zeichnung sind einige Ausfüh- rungsbeispiele des Erfindungsgegen.stande und Detailvarianten dargestellt. Im einzel nen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt dureb da: erste Beispiel.
Fig. ? einen Querschnitt gemäss Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 und I Querschnitte gemäss der Linie II-II der Fig. 1 bei zwei anders ge stalteten Schleifzylindern, Fig. 5 einen Längsschnitt durch das zweite Beispiel,
Fig. 6 eine Au.sfübruzigsform mit in der Längsrichtung verstellbarer Schleifzy linder t rä.gerhfilse, teilweise im Schnitt, Fig. 7 eine Abwandlung der Ausfüh- rungsform nach Fig. 6, bei der als Führungs organ ein federnd gelagerter Halbzylinder verwendet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. besitzt das vordere Ende der Schleif spindel 1 eine Längsbohrung, die durch die Abschlussplatte 3 mit der Kapillaröffnung 2 gegen ungewolltes Ausfliessen des in der Längsbohi^itng befindlichen Druckmittels ge sichert ist. -,velehes sich in der Blase 10 be- findet.
Im hintern Teil der Längsbohrung sind Anordnungen oder Vorkehrungen getroffen, durch welche es möglich ist, den Druck des Druckmittels in der Blase und damit das Volumen der letzteren zu ändern. Das Druck mittel besteht z. B. aus Wasser.
Mittels der Vberfannnutter 5, die am vordern Ende der Schleifspindel 1 lösbar be- festigt ist, wird der Schleifzylinderträger 6 des Schleifzylinders 7 mittels des an seinem Ende angebrachten flansehartigen Bundes 8 festgehalten.
Im Innern des als zylindrische Metall hülse ausgebildeten echleifzylinderträgers 6. dessen vorderes Ende verschlossen ist und der im Bereiche des Schleifzylinders 7 mit eirein Längsschlitze 9 versehen ist (es könn ten auch mehrere Schlitze da isein), ist die aus organischem Werkstoff, wie z. B.
Gummi oder dergleichen, bestehende Blase 10 mittels des Abschlussstopfens 11 befestigt, der eine mit der Kapillaröffnung - korrespondierende K apillarbobrung 12 aufweist. Durch die Bohrung 12 in den die. Blase nach aussen abschliessenden Stapfen soll ein unerwünsch te, Ausfliessen des Druckmittels nach dem Entfernen des Schleifzylinders von der Schleifspindel verhindert werden.
Zwischen Schleifzylinderträger 6, und Blase 1,0 ist die aus sehr dünnem Metall blech bestehende Schutzhülse 36 angeordnet, durch welche ein Hineinquetschen der Aus- d.ehnungsbIase 10 in die Längsschlitze 9 der Trägerhülse verhindert wird.
Der Schleifzylinder 7 besteht vorzugs weise aus kunstharzgebundenem Schleif pulver, wobei die Verformbarkeit und Weich heit des zur Bindung des Schleifmittels die nenden Kunstharzes so gewählt ist, dass der Schleifzylinder einerseits durch Abdrehen, Abschleifen oder dergleichen auf einen klei neren Durchmesser gebracht werden kann, zum andern .aber auch innerhalb grösserer Grenzen, die durch Volumenänderung der Blase 10 hervorgerufenen Durchmesserände rungen verträgt, ohne da-ss er die Brauch barkeit beeinträchtigende Risse oder Sprünge erhält.
Der Längsschlitz 9 korrespondiert, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit einem ent sprechenden Schlitz in dem Schleifzylinder 7. Der letztere ist -geschlitzt, damit sein Durch messer in weiten Grenzen verändert werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäss F'ig. 3 besitzt die Trägerhülse -6: einen einzigen Längsschlitz 9, während der Schleifzylin der 7 aus zwei auf dem Schleifzylinderträ- ger 6 befestigten, voneinander getrennten Halbzylindersehalen besteht.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 ist der Schleifzylinder mit mehreren Längp- nuten 13. versehen, die parallel zu einer Man- telgeraden oder in geeigneten, entsprechend steilen Schraubenlinien verlaufen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 ist .die Ausdehnungsblase 14 an dem vordern, entsprechend verjüngten und mit Schraubengewinde oder Quernuten versehenen Ende der Schleifspindel 15 befestigt.
Im Bereiche -des Schraubengewindes wird über das hintere offene Ende der Aus dehnungsblase 14 ein dünner 3TetallTing 16 geschoben und alsdann die Blase auf das am vordern Ende der Schleifspindel 15 ange brachte Schraubgewinde aufgedreht, wobei unter Verdrängung des Blasenwerkstoffes nicht nur ein sicheres Halten, sondern auch eine flüssigkeitsdichte Befestigung der Aus- dehnungsblase 14 ermöglicht wird.
Die Schleifspindel 15 ist am vordern Ende mit einer 17 versehen, die mit dem Innenrauen der Blase 14 in Verbindung steht.
Am hintern Ende der Längsbohrung 17 ist in der Schleifspindel eine eine Eingangs öffnung bildende Querbohrung angebracht, die ein federbelastetes Ventil enthält, .durch welches es möglich ist, von aussen her Aus- dehnung@sflüssigkeit, beispielsweise mittels einer Handfettpresse 35 oder dergleichen, zwecks Änderung des Durchmessers des Schleifzylinders, nachzufüllen oder bei ent sprechendem Lüften,
des Ventils überflüssige Ausdehnungsflüssigkeit austreten zu lassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird das federnde Ventil durch die Kugel 18 gebildet, welche unter dem Druck der Feder 19 die in,der Schleifspindel 15 befind liche Öffnung 20 verschliesst.
Die Einführung der Kugel 18 und der Feder 19 sowie das Halten der letzten er folgt mittels :der Schraube 21 für deren Kopf in der Schleifzylinder-Trägerhülse 22 ein entsprechend grosser Schlitz 28 ausgespart ist.
Am vordern Teil der Trägerhülse 22 ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4, der Schleifzylinder befestigt.
Das Halten der Trägerhülse 22 an der Schleifspindel 15 erfolgt durch :den ge schlitzten federnden Konus mit konischem Aussenprofil, der beim Anziehen der mit ent sprechender konischerInnenfliche versehenen Überfangmutter 26 zusammengepresst und gegen das hintere Ende der Hülse 2'2 gepresst wird.
Die Überfanbgmutter 26 kann durch an sich bekannte geeignete Massnahmen gegen Verlieren gesichert werden, so dass bei ihrem Lockern lediglich der Schleifzylinder mit der zugehörigen Trägerhülse entfernt wird.
Bei dieser Ausführungsform können re gelmässig nur solche Schleifzylinder verwen- det- werden, deren Innenhohlraum dem Aussendurchmesser der Hülse 22 angtepasst ist.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 6 und 7 ist das hintere Ende der als Schleifzylinderträger dienenden Hülse 22 mit einem Aussengewinde versehen, auf das ein am vordern Ende der Rändelmutter 27 be findliches Innengewinde aufgeschraubt wer den kann.
Die an der Sehleifspindel angeordnete Rändelmutter 2-7 stützt sich nach vorn mit einem Innenkragen 28 an dem Bund 29 der Schleifspindel 30 ab und kann hier durch einen nicht gezeichneten, federnden Spreng- ring oder dergleichen<I>gegen</I> Verlieren ge sichert werden. Die Blase ist angenähert zylindrisch.
Die zylindrische Trägerhülse -2-) besitzt an ihrem hintern Ende einen axial verlau fenden Längsschlitz 32, der die durch das Kugelventil 18, 19 verschlossene Öffnung '?tt freigibt, und in dem die ein Führungsorgan bildende, an der Schleifspindel angeordnete Schraube 31 geführt wird. Dadurch ist die Trägerhülse 22 -eben ungeR>olltes Verdrehen während des Schleifens und beim Drehen der Rändelmutter 27 gesichert.
Die Schraube 31 kann auch in einer diametral durchgehenden Bohrung im vor- dern Ende der Schleifspindel angeordnet sein, in der sie durch ein verbreitertes Ende oder dergleichen gegen Verlieren gesichert ist. In diesem Falle muss die Schraube 31 zwecks Auswechslung einer Trägerhülse 22 nach innen geschraubt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 ist -an Stelle der Schraube 31 der aus einem Halbzylinder bestehende Führungs körper 33 vorgesehen, der durch die Blatt feder 34 federnd in die in der Zeichnung dar gestellte Lage gedrückt wird.
Bei dieser Anordnung ist beim Auswech seln .einer Trägerhülse 22 überhaupt kein be sonderes Organ zu betätigen, da die zylin drische Fläche des Führungskörpers 3,3, weil seine Zylinderachse senkrecht zur Schleif spindelachse liegt, bei in der Längsachse der Schleifspindel auf ihn einwirkenden Kräften in die für ihn vorgesehene Aussparung dir Schleifspindel federnd liinc#ingedrückt wird,
während er nach denn Einehnappen in den Schlitz 32 der Trägerhülse 22 die erforder liche seitliche Führung gu@vährleistet. Diese zvlindriscli@, Flä.elie Gestattet also ein unge hindertes Auf- und Abschieben der Hülse in der A.chsrielitung der Schleifspindel.
Bei den Au,#fiiliriin(,sbeispielen gemäss Fig. 1-5 erf@l@i die Durclirnesseränderung des Schleifzylinders durch Änderung des Druckes der Ausdehnungsfliissigkeit im Innern der Blase, und zwar vorzugsweise in der Fig. 5 dargestellten Weise mittels einer Fettpresse oder dergleichen.
Bei den Ausführungsheispielen gemäss Fig. 6 und 7 kann die Grobeinstellung des gewünschten Schleifzylinderdurchmessers in der gleichen 'eise erfolgen wie bei den Beispielen l-5. während die Feineinstel lung, notfaPs aber auch die Gesamteinstel lung des ge-,viinschten Sehleifzylinderdurch- messers, durch axiale s Verschieben der Hülse 22 mittels der an ihrem hintern Ende angrei fenden Rändelmutter 27 bewirkt wird.
Die vorzugsweise aus 1,unstharzgebunde- nen Schleifmitteln hergestellten Schleif- zyliirder können an der Drehbank auf jeden gewünseliten Durchmesser abgedreht bezw. abgeschliffen werden.
Device for purely targeting the inner surfaces of bores. The invention relates to a device for fine drawing grinding of the inner surfaces of bores.
So far, lapping has been used for this purpose, in which an abrasive suspended in a liquid serves to remove the workpiece material and is pressed against the surface to be machined by means of a cylinder made in particular of metal. In this mode of operation, it follows about the same extent as with the workpiece, a removal of the surface of the grinding wheel, the diameter of which is thereby reduced relatively quickly.
It has therefore already been proposed to make this grinding wheel adjustable with regard to its diameter, so that a larger number of bores can be machined using a grinding wheel that can be adjusted within certain limits.
In one of these known devices, a thin-walled metal cylinder is used as the grinding body, which can expand within the elastic limits by a hydraulic pressure generated inside it. Since the wall of this expansion body has to be relatively thin in order to achieve a significant expansion at all, this known device is quickly worn out and therefore it is relatively moderately expensive in use.
In addition, the increase in radius is only a fraction of a millimeter.
In another known embodiment, a thick-walled synthetic resin hollow cylinder is used as the grinding body, which is split by several radial slots running in its longitudinal direction and can be driven apart by a conical pin driven into its interior. Here, too, an abrasive suspended in a liquid is used.
A process that meets all the requirements of modern precision machining requires, especially in the case of mass production, the possibility of adjusting the grinding cylinder diameter within wide limits, and the grinding cylinder to lie softly and snugly against the inner wall of the machine to be machined.
@ Verkstiekbohrung and finally - which is important for the practical operation - the grinding cylinders of the desired diameter in the workshop, if necessary. The invention enables these conditions to be achieved.
The invention is characterized by a grinding cylinder. which is slotted to achieve a change in diameter within wide limits, and which contains a deformable bubble made of organic material inside, which with. a practically incompressible pressure medium .filled and which determines the diameter of the grinding cylinder.
The grinding cylinder is supported by a grinding cylinder carrier consisting of a cylindrical metal sleeve and having longitudinal slots in the area of the grinding cylinder.
The pressure medium can, for. B. from water. Oil, plastic hatred or plasticine. If necessary, a flexible elasticity of the grinding cylinder pressure, which is occasionally desired for fine drawing grinding, can be achieved by an expansion bubble enclosed in the bubble, which, however, must not take up too large a volume.
otherwise an undesirable dependency of the grinding cylinder pressure on the temperature of the grinding cylinder can be observed.
Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention and detailed variants are shown in the drawing. In detail: Fig. 1 shows a longitudinal section through there: first example.
Fig.? a cross section according to line II-II of Fig. 1, Fig. 3 and I cross sections according to the line II-II of Fig. 1 with two differently designed grinding cylinders, Fig. 5 is a longitudinal section through the second example,
6 shows an outer shape with longitudinally adjustable grinding cylinder carrier files, partially in section, FIG. 7 shows a modification of the embodiment according to FIG. 6, in which a spring-mounted half cylinder is used as the guide member.
In the embodiment according to FIG. 1, the front end of the grinding spindle 1 has a longitudinal bore which is secured by the end plate 3 with the capillary opening 2 against unwanted outflow of the pressure medium located in the longitudinal bore. -, it is located in the bladder 10.
In the rear part of the longitudinal bore, arrangements or provisions are made by means of which it is possible to change the pressure of the pressure medium in the bladder and thus the volume of the latter. The pressure medium consists z. B. from water.
The grinding cylinder carrier 6 of the grinding cylinder 7 is held in place by means of the flange-like collar 8 attached to its end by means of the sleeve nut 5, which is releasably attached to the front end of the grinding spindle 1.
Inside the designed as a cylindrical metal sleeve echleifzylinderträgers 6. whose front end is closed and which is provided in the area of the grinding cylinder 7 with eirein longitudinal slots 9 (there could be several slots there), which is made of organic material such. B.
Rubber or the like, existing bladder 10 fastened by means of the stopper 11, which has a capillary bore 12 corresponding to the capillary opening. Through the hole 12 in the. The aim is to prevent an undesirable outflow of the pressure medium after the grinding cylinder has been removed from the grinding spindle.
Between the grinding cylinder carrier 6 and the bladder 1.0, the protective sleeve 36, which consists of very thin metal sheet, is arranged, by means of which the expansion socket 10 is prevented from being squeezed into the longitudinal slots 9 of the carrier sleeve.
The grinding cylinder 7 is preferably made of synthetic resin-bonded grinding powder, the deformability and softness of the synthetic resin used to bond the abrasive being selected so that the grinding cylinder can be brought to a smaller diameter by turning, grinding or the like, on the one hand, and on the other .but also within larger limits that can tolerate changes in diameter caused by the change in volume of the bladder 10 without tears or fissures which would impair its usability.
The longitudinal slot 9 corresponds, as can be seen from Fig. 2, with a corresponding slot in the grinding cylinder 7. The latter is slotted so that its diameter can be changed within wide limits.
In the embodiment according to FIG. 3, the carrier sleeve -6 has a single longitudinal slot 9, while the grinding cylinder 7 consists of two separate half-cylinder shells attached to the grinding cylinder carrier 6.
In the embodiment according to FIG. 4, the grinding cylinder is provided with several longitudinal grooves 13, which run parallel to a straight envelope or in suitable, correspondingly steep helical lines.
In the embodiment according to FIG. 5, the expansion bladder 14 is attached to the front end of the grinding spindle 15, which is correspondingly tapered and provided with screw threads or transverse grooves.
In the area of the screw thread, a thin 3TetallTing 16 is pushed over the rear open end of the expansion bladder 14 and then the bladder is screwed onto the screw thread attached to the front end of the grinding spindle 15, with the displacement of the bladder material not only ensuring a secure hold, but also a liquid-tight fastening of the expansion bladder 14 is made possible.
The grinding spindle 15 is provided at the front end with a 17 which is connected to the inner surface of the bladder 14.
At the rear end of the longitudinal bore 17 a transverse bore forming an inlet opening is made in the grinding spindle, which contains a spring-loaded valve, through which it is possible to expand fluid from the outside, for example by means of a manual grease gun 35 or the like, for the purpose of change of the diameter of the grinding cylinder, to be refilled or with appropriate ventilation,
the valve to let excess expansion fluid escape.
In the embodiment according to FIG. 5, the resilient valve is formed by the ball 18 which, under the pressure of the spring 19, closes the opening 20 located in the grinding spindle 15.
The introduction of the ball 18 and the spring 19 and the holding of the last he follows by means of: the screw 21 for the head in the grinding cylinder support sleeve 22 a correspondingly large slot 28 is recessed.
As in the exemplary embodiment of FIGS. 1 to 4, the grinding cylinder is attached to the front part of the carrier sleeve 22.
The support sleeve 22 is held on the grinding spindle 15 by: the slotted, resilient cone with a conical outer profile, which is pressed together and pressed against the rear end of the sleeve 2'2 when the sleeve nut 26 with the corresponding conical inner profile is tightened.
The sleeve nut 26 can be secured against loss by suitable measures known per se, so that when it is loosened, only the grinding cylinder with the associated carrier sleeve is removed.
In this embodiment, only those grinding cylinders whose inner cavity is matched to the outer diameter of the sleeve 22 can regularly be used.
In the embodiments according to FIGS. 6 and 7, the rear end of the sleeve 22 serving as a grinding cylinder carrier is provided with an external thread onto which an internal thread 27 be sensitive at the front end of the knurled nut can be screwed.
The knurled nut 2-7 arranged on the grinding spindle is supported at the front with an inner collar 28 on the collar 29 of the grinding spindle 30 and can be secured against loss here by a resilient snap ring (not shown) or the like will. The bladder is approximately cylindrical.
The cylindrical support sleeve -2-) has at its rear end an axially extending longitudinal slot 32 which releases the opening closed by the ball valve 18, 19 and in which the screw 31, which forms a guide element and is arranged on the grinding spindle, is guided . As a result, the carrier sleeve 22 is secured - evenly unintentional turning during grinding and when turning the knurled nut 27.
The screw 31 can also be arranged in a diametrically continuous bore in the front end of the grinding spindle, in which it is secured against loss by a widened end or the like. In this case, the screw 31 has to be screwed inwards for the purpose of replacing a carrier sleeve 22.
In the embodiment according to FIG. 7, instead of the screw 31, the guide body 33 consisting of a half cylinder is provided, which is pressed resiliently by the leaf spring 34 into the position shown in the drawing.
In this arrangement, when exchanging .einer carrier sleeve 22 no special organ is to be operated, since the cylin drical surface of the guide body 3.3, because its cylinder axis is perpendicular to the grinding spindle axis, with forces acting on it in the longitudinal axis of the grinding spindle the recess provided for the grinding spindle is pressed in with a spring liinc #,
while after then snapping into the slot 32 of the support sleeve 22, the necessary lateral guidance is guaranteed. This zvlindriscli @, surface allows the sleeve to be pushed up and down unhindered in the axis of the grinding spindle.
In the examples according to FIGS. 1-5, the diameter of the grinding cylinder is changed by changing the pressure of the expansion fluid inside the bladder, preferably in the manner shown in FIG. 5 by means of a grease gun or the like .
In the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7, the rough setting of the desired grinding cylinder diameter can be carried out in the same way as in Examples 1-5. while the fine adjustment, but also the total adjustment of the desired grinding cylinder diameter, is effected by axially displacing the sleeve 22 by means of the knurled nut 27 which engages at its rear end.
The grinding cylinders, which are preferably made from 1, non-resin-bonded abrasives, can be turned or cut to any desired diameter on the lathe. be sanded off.