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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug, das insbesondere zum Honen von Sacklochbohrungen geeignet ist.
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Um eine Durchgangsbohrung zu honen, ist ein Überlauf am oberen und unteren Bohrungsende erforderlich. Der erforderliche Überlauf entspricht in der Regel etwa einem Drittel oder der Hälfte der Honleistenlänge. Im konkreten Anwendungsfall bestimmt sich der tatsächliche Überlauf auch durch die Bohrungsform. Wenn beispielsweise die Bohrung am oberen Ende enger als am unteren Ende ist, dann ist nach oben ein größerer Überlauf erforderlich. Ist die Bohrung hingegen unten enger, dann wird nach unten auch ein größerer Überlauf nötig. Durch die richtige Wahl des Überlaufs wird erreicht, dass die Bohrung immer geradegehalten wird. Bei einer Sacklochbohrung ist der untere Überlauf jedoch stark begrenzt. Ist die Bohrung nun unten enger als oben, dann kann der Überlauf aus geometrischen Gründen nach unten nicht vergrößert werden. Somit muss das Honwerkzeug relativ oft ausgebaut werden. An dem Honwerkzeug kann dann die Honleiste nachgearbeitet werden, beispielsweise durch Überschleifen, oder es muss eine neue Honleiste eingesetzt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Honwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Bearbeitung durch Honen verbessert und auch bei ungünstigen Geometrien ermöglicht ist. Speziell wird auch bei einem geringen Überlauf ermöglicht, dass die Bohrung geradegehalten wird. Dies betrifft speziell einen unteren Überlauf der Bohrung.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Honwerkzeugs möglich.
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Vorteilhaft ist es, dass ein weiteres Honleistensegment vorgesehen ist, dass das weitere Honleistensegment näher an dem Ende des Leistenträgers befestigbar ist als das erste Honleistensegment, dass das zweite Honleistensegment näher an dem Ende des Leistenträgers befestigbar ist als das weitere Honleistensegment und dass das weitere Honleistensegment eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher ist als die Verschleißfestigkeit des ersten Honleistensegments und die niedriger ist als die Verschleißfestigkeit des zweiten Honleistensegments. Hierdurch kann erzielt werden, dass sich die Honleistensegmente, die näher an dem Ende angeordnet sind, weniger schnell abnutzen als die Honleistensegmente, die weiter von dem Ende entfernt an dem Leistenträger angeordnet sind. Hierdurch würde die Bohrung im Bereich des Endes zwar etwas weiter werden, dies kann aber durch die Vergrößerung des Überlaufs auf der anderen Seite der Bohrung wieder kompensiert werden.
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Vorteilhaft ist es, dass die Honleistensegmente mit dem Leistenträger zu einer Honleiste zusammengesetzt sind und dass die Honleiste lose in einem Honwerkzeugkörper anordenbar ist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die Honleistensegmente durch Kleben oder Löten mit dem Leistenträger verbindbar sind und dass die Honleistensegmente durch Lösen der Verbindung wieder entfernbar sind. Vorzugsweise sind die Honleistensegmente hierbei zu der Honleiste zusammengefasst, so dass die gesamte Honleiste mit dem Leistenträger durch Kleben oder Löten verbunden wird. Wenn die Honleiste durch eine neue Honleiste ersetzt werden soll, dann wird die Verbindung der Honleiste mit dem Leistenträger gelöst. Gegebenenfalls kann vor dem Ersetzen der Honleiste auch eine Nachbearbeitung, beispielsweise durch Überschleifen, erfolgen.
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In vorteilhafter Weise ist an dem Leistenträger eine Nut ausgestaltet, in die die Honleistensegmente in einer hintereinander liegenden Anordnung einsetzbar sind. Speziell bei der Zusammenfassung der einzelnen Honleistensegmente in eine gemeinsame Honleiste ist die hintereinander liegende Anordnung durch das Zusammenfügen vorgegeben. Durch die hintereinander liegende Anordnung der Honleistensegmente wird eine gleichmäßige Bearbeitung der Bohrung ermöglicht.
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Vorteilhaft ist es auch, dass das zweite Honleistensegment, das die höchste Verschleißfestigkeit aufweist, zumindest im Wesentlichen an das Ende des Leistenträgers angrenzt. Hierdurch nutzt sich die Honleiste bzw. der aus den Honleistensegmenten zusammengesetzte Abschnitt im Bereich des Endes des Leistenträgers weniger stark ab, so dass hier auch bei einem geringen Überlauf eine vorteilhafte Bearbeitung erzielt wird, die die Bohrung geradehält.
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Vorteilhaft ist es auch, dass zwischen dem zweiten Honleistensegment und dem Ende des Leistenträgers ein endseitiger Absatz ausgebildet ist, an dem sich das zweite Honleistensegment abstützt. Speziell in Kombination mit der Nut, in die die Honleistensegmente eingesetzt sind, ergibt sich somit ein besonders guter Halt der Honleistensegmente auf dem Leistenträger.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass die Honleistensegmente an einer Seite des Honleistenkörpers angeordnet sind, dass eine Stützleiste vorgesehen ist und dass die Stützleiste an einer weiteren Seite des Honleistenkörpers angeordnet ist, die von der Seite des Honleistenkörpers abgewandt ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass das erste Honleistensegment in Bezug auf eine Längsachse des Honleistenkörpers länger ausgestaltet ist als das zweite Längsachsensegment. Somit kann die Bearbeitung der Bohrung durch Honen zu einem großen Teil durch das erste Honleistensegment verursacht sein, während das zweite Honleistensegment und gegebenenfalls weitere Honleistensegmente dazu dienen, den verkürzten Überlauf am Ende des Honleistenträgers durch eine verstärkte Bearbeitung der Bohrung in diesem Endbereich auszugleichen.
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In vorteilhafter Weise ergeben sich die unterschiedlichen Verschleißfestigkeiten der Honleistensegmente durch unterschiedliche Vorgaben für eine Korngröße und/oder Kornart und/oder Bindung und/oder Konzentration der Körner für die Honleistensegmente. Somit kann erreicht werden, dass sich die Honleistensegmente im Bereich des Endes nicht so schnell abnutzen, indem der Honleistenträger mit Honleistensegmenten unterschiedlicher Spezifikationen für den jeweiligen Honleistenbelag an den Honleistensegmenten bestückt wird.
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Somit können höhere Standmengen der Honwerkzeuge, verbesserte Bohrungsgeometrien, geringere Maschinenstillstandszeiten und somit eine größere Wirtschaftlichkeit erreicht werden. Außerdem ergeben sich Vorteile in Bezug auf sehr eng tolerierte Spielpaarungen, beispielsweise in Bezug auf einen Pumpenkolben und einen Pumpenzylinder, die aufeinander abgestimmt gehont werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
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1 ein Honwerkzeug mit einem Werkstück in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 das in 1 dargestellte Honwerkzeug des ersten Ausführungsbeispiels in einer auszugsweisen Darstellung;
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3 einen auszugsweisen Schnitt durch das in 2 dargestellte Honwerkzeug entlang der mit III bezeichneten Schnittlinie;
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4 das in 2 auszugsweise dargestellte Honwerkzeug entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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5 ein Honwerkzeug in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere zur Veranschaulichung der Funktionsweise einer Aufweitstange, und
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6 einen schematischen Schnitt durch das in 5 dargestellte Honwerkzeug entlang der mit VI bezeichneten Schnittlinie.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Honwerkzeug 1 und ein Werkstück 2 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Honwerkzeug 1 weist einen Leistenträger 3 (2), einen Honwerkzeugkörper 3' und einen zylinderförmigen Abschnitt 4 auf, an dem das Honwerkzeug 1 in ein Futter einer Maschine einspannbar ist. Das Honwerkzeug 1 ist zur Veranschaulichung in eine Bohrung 5 eingeführt, die als Sacklochbohrung 5 ausgestaltet ist. Hierbei weist die Sacklochbohrung 5 an einem unteren Ende 6 einen erweiterten Abschnitt 7 auf. Außerdem ist eine Bohrung 8 mit verringertem Durchmesser vorgesehen, die in den erweiterten Abschnitt 7 mündet.
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Der erweiterte Abschnitt 7 gibt einen begrenzten Überlauf 9 zur Bearbeitung der Bohrung 5 mittels des Honwerkzeugs 1 vor. Der begrenzte Überlauf 9 ist hierbei durch Anschlagen eines unteren Endes 10 des Honwerkzeugkörper 3' an dem unteren Ende 6 des erweiterten Abschnitts 7 begrenzt.
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Das Honwerkzeug 1 weist eine Längsachse 15 auf. Zum Bearbeiten der Bohrung 5 wird das Honwerkzeug 1 in Richtung der Längsachse 15 verstellt. Hierdurch wird die Bohrung 5 gehont. Zum Honen der Bohrung 5 sind hierbei ein erstes Honleistensegment 16, ein zweites Honleistensegment 17 und in diesem Ausführungsbeispiel außerdem ein weiteres Honleistensegment 18 vorgesehen. Das weitere Honleistensegment 18 ist hierbei zwischen dem ersten Honleistensegment 16 und dem zweiten Honleistensegment 17 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Honleistensegmente 16, 17, 18 mit dem Leistenträger 3 zu einer Honleiste 19 zusammengesetzt. Die Honleistensegmenten 16, 17, 18 sind hierbei an dem Leistenträger 3 befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise durch Kleben oder Löten erfolgen. Hierbei ist die Befestigung wieder lösbar, um die Honleistensegmente 16, 17, 18 am Ende ihrer Lebensdauer auszutauschen.
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Von dem unteren Ende 10 des Leistenträgers 3 beziehungsweise des Honwerkzeugkörpers 3' aus gesehen sind das zweite Honleistensegment 17, das weitere Honleistensegment 18 und das erste Honleistensegment 16 hintereinander an dem Leistenträger 3 angebracht, wobei zunächst das zweite Honleistensegment 17, dann das weitere Honleistensegment 18 und zum Schluss das erste Honleistensegment 16 als jeweiliges Segment der Honleiste 19 an dem Leistenträger 3 angebracht ist. Die Honleistensegmente 16 bis 18 weisen unterschiedliche Verschleißfestigkeiten auf. Hierbei nimmt die Verschleißfestigkeit von dem unteren Ende 10 aus gesehen über die Honleistensegmente 16 bis 18 ab. Das zweite Honleistensegment 17 hat die höchste Verschleißfestigkeit. Das erste Honleistensegment 16 hat die niedrigste Verschleißfestigkeit. Die Verschleißfestigkeit des weiteren Honleistensegments 18 liegt zwischen der Verschleißfestigkeit des ersten Honleistensegments 16 und der Verschleißfestigkeit des zweiten Honleistensegments 17.
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In diesem Ausführungsbeispiel besteht an dem oberen Ende 20 der Bohrung 5 ein beliebig großer Überlauf zur Bearbeitung der Bohrung 5 mittels des Honwerkzeugs 1. Durch eine entsprechende Wahl des Überlaufs kann somit eine vorteilhafte Bearbeitung in der Bohrung 5 bis zu ihrem oberen Ende 20 mittels der Honleiste 19 erfolgen, wobei die Bearbeitung im Wesentlichen durch das erste Honleistensegment 16 erfolgt.
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Anders sind die Verhältnisse am unteren Ende 6 der Bohrung 5. Der zu bearbeitende Teil der Bohrung 5 endet in einem Bereich 21, so dass in Bezug auf den Bereich 21 nur der begrenzte Überlauf 9 zur Verfügung steht. Durch die höhere Verschleißfestigkeit der Honleistensegmente 17, 18 wird diese Begrenzung ausgeglichen. Würde ein beliebig großer Überlauf zur Verfügung stehen, der entsprechend einer normalen Honbearbeitung genutzt werden könnte, dann hätte dies aufgrund der erhöhten Verschleißfestigkeit eine Erweiterung der Bohrung 5 im Bereich 21 zur Folge. Würde hingegen die Bohrung 5 mit einer Honleiste 19 bearbeitet, die keine unterschiedlichen Segmente mit unterschiedlichen Verschleißfestigkeiten aufweist, dann würde die Begrenzung des Überlaufs eine relative Verengung der Bohrung 5 im Bereich 21 in Bezug auf den übrigen Teil der Bohrung 5 zur Folge haben. Durch eine geeignete Wahl der Verschleißfestigkeiten der Honleistensegmente 16 bis 18 wird erreicht, dass sich diese Effekte, nämlich die Kombination erhöhter Verschleißfestigkeit der Honleistensegmente 17, 18 und Begrenzung des Überlaufs 9, zumindest näherungsweise kompensieren. Somit ist eine gleichmäßig ausgestaltete Bohrung durch das Honwerkzeug 1 herstellbar.
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Die Honleiste 19 ist auf einer Seite 30 des Honwerkzeugkörpers 3' angeordnet. Im Bereich einer weiteren Seite 31, die von der Seite 30 abgewandt ist, ist zumindest eine Stützleiste 32 angebracht. Die Stützleiste 32 ist dabei vorzugsweise genauso lang wie die Honleiste 19. Ferner erstreckt sich die Stützleiste 32 vorzugsweise über den gleichen Längsabschnitt des Honwerkzeugkörpers 3' wie die Honleiste 19. Während des Honens gewährleistet die Stützleiste 32 eine Abstützung in der Bohrung 5, so dass ein gleichmäßiges Honen durch Bearbeiten der Bohrung 5 mittels der Honleiste 19 ermöglicht ist. Somit ist eine Geometrieverbesserung einer gehonten Sacklochbohrung 5 durch den Einsatz der gezielt segmentierten Honleiste 19 möglich.
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2 zeigt das in 1 dargestellte Honwerkzeug 1 in einer schematischen, auszugsweisen Schnittdarstellung. Der Leistenträger 3 weist eine Nut 22 auf, in die die Honleistensegmenten 16, 17, 18 eingesetzt sind. Das zweite Honleistensegment 17 ist am nähesten an dem unteren Ende 10 des Leistenträgers 3 in der Nut 22 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel grenzt das zweite Honleistensegment 17 im Wesentlichen an das Ende 10 des Leistenträgers 3 an. Hierbei ist zwischen dem zweiten Honleistensegment 17 und dem Ende 10 des Leistenträgers 3 ein endseitiger Absatz 23 ausgebildet, an dem sich das zweite Honleistensegment 17 abstützt. Der Absatz 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch die Ausnehmung 22 gebildet, die die Nut 22 ausgestaltet. Durch die Ausgestaltung der Nut 22 in dem Leistenträger 3 ist außerdem ein weiterer Absatz 24 gebildet, an dem sich das erste Honleistensegment 16 nach oben abstützt. In diesem Ausführungsbeispiel stützen sich somit die Honleistensegmente 16, 17, 18 einerseits an dem Absatz 23 und andererseits an dem Absatz 24 ab.
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Durch die Nut 22, in die die Honleistensegmente 16, 17, 18 eingesetzt sind, kann ein besserer Halt der Honleistensegmente 16, 17, 18 an dem Leistenträger 3 gewährleistet werden. Hierbei können die Honleistensegmente 16, 17, 18 in die Nut 22 eingelassen werden. Vorzugsweise werden die Honleistensegmente 16, 17, 18 hierbei durch Kleben mit dem Leistenträger 3 verbunden. Möglich ist auch eine Verbindung durch Löten.
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3 zeigt das in 2 dargestellte Honwerkzeug 1 in einer auszugsweisen Schnittdarstellung entlang der in 2 mit III bezeichneten Schnittlinie. Durch die Ausgestaltung der Nut in dem Leistenträger 3 sind seitliche Rippen 25, 26 gebildet, die sich parallel zu der Längsachse 15 erstrecken. Die seitlichen Rippen 25 verbessern die Verbindung und den Halt der Honleistensegmente 16, 17, 18 mit dem Leistenträger 3. Insbesondere können seitlich auf die einzelnen Honleistensegmente 16, 17, 18 einwirkende Kräfte durch die formschlüssige Verbindung aufgenommen werden.
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4 zeigt ein Honwerkzeug 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel setzt sich die Honleiste 19 aus dem ersten Honleistensegment 16 und dem zweiten Honleistensegment 17 sowie dem Leistenträger 3 zusammen. Hierbei ist das erste Honleistensegment 16 deutlich länger ausgestaltet als das zweite Honleistensegment 17. Allerdings ist auch bei dem anhand der 2 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel das erste Honleistensegment 16 länger ausgestaltet als jedes der Honleistensegmente 17, 18. Vorzugsweise ist das erste Honleistensegment 16 auch länger ausgestaltet als die Summe der Längen des zweiten Honleistensegments 17 und eines oder mehrerer weiterer Honleistensegmente 18.
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5 zeigt ein Honwerkzeug 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung. Hierbei ist eine Aufweitstange 40 dargestellt, die in eine axiale Bohrung 41 des Honwerkzeugträgers 3' eingeschoben ist. Die Aufweitstange 40 dient zum Abstützen und gegebenenfalls zum Ausschieben der Honleiste 19 aus dem Honwerkzeugträger 3'.
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Die Honleistensegmente 16, 17, 18 sind auf den Leistenträger 3 aufgeklebt oder aufgelötet. Der Leistenträger 3 und die Honleistensegmente 16, 17, 18 bilden dann die Honleiste 19, die in eine Nut 42 des Honwerkzeugkörpers 3' eingesetzt wird. Hierbei bleibt die Honleiste 19 lose im Honwerkzeugkörper 3', so dass sich die Honleiste nach innen oder außen bewegen kann.
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6 zeigt einen schematischen Schnitt durch das in 5 dargestellte Honwerkzeug 1 entlang der mit VI bezeichneten Schnittlinie. Im Bereich der Seite 31 des Honwerkzeugkörpers 3' sind zwei Stützleisten 32, 32' angebracht, die fest mit dem Honwerkzeugkörper 3' verbunden sind. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Löten erfolgen. Die Stützleisten 32, 32' stützen das Honwerkzeug 1 ab.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
