-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren, ein Verfahren zum Bearbeiten von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren sowie die Verwendung einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren.
-
Zylinderwände von Verbrennungsmotoren werden vielfach mechanisch aufgeraut, damit eine anschließend aufgetragene Oberflächenbeschichtung besser an der Zylinderwand haftet. Dazu werden in Umfangsrichtung umlaufende Nuten in die Zylinderwand eingebracht und gegebenenfalls die zwischen den Nuten zurückbleibenden Erhebungen mittels eines Rollierwerkzeugs plastisch umgeformt, so dass Hinterschnitte entstehen, die eine bessere Haftung der Beschichtung ermöglichen.
-
Zum Einbringen der Nuten werden beispielsweise Sägevorrichtungen verwendet, wie sie in dem Dokument
DE 10 2013 011 726 A1 gezeigt sind. Die Sägevorrichtung umfasst ein ringförmiges Sägeblatt mit einer Vielzahl von Schneidezähnen, das in eine Zylinderbohrung geschoben wird. Durch Rotation der Sägeblätter werden Nuten in die Zylinderwand der Zylinderbohrung eingebracht. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sägevorrichtung mehrere übereinander angeordnete Sägeblätter, so dass gleichzeitig mehrere Nuten in die Zylinderwand eingebracht werden können.
-
Eine weitere Vorrichtung zum Bearbeiten von Zylinderwänden ist in
DE 10 2017 202 394 A1 offenbart. Diese Vorrichtung umfasst einen längserstreckten Dorn, auf dem eine Vielzahl von um den Dorn rotierbaren Schneidringen angeordnet ist. An jedem Schneidring werden ein oder mehrere Schneidelemente fixiert, die jeweils eine Schneidkontur mit mehreren Schneidzähnen aufweisen. Durch die Austauschbarkeit der Schneidringe und die Auswahl der Schneidelemente lässt sich die Anzahl der Nuten und der Abstand der Nuten zueinander vorgeben. Der Einsatz einer Vielzahl von Schneidelementen erlaubt es, die benötigten Nuten in kurzer Zeit in die Zylinderwand einzubringen.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Bearbeitung von Zylinderwänden weiter zu verbessern, insbesondere die Bearbeitung schneller und zuverlässiger auszuführen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren, umfassend einen zylindrischen, monolithischen Grundkörper, der um eine zentrale Längsachse rotierbar ist, wobei eine Mantelfläche des Grundkörpers mehrere Aussparungen aufweist und in einem Aufnahmeabschnitt jeder Aussparung ein einzelner Schneidblock angeordnet ist, an dem eine Schneidplatte mit einem Profil von radial nach außen über die Mantelfläche hinausragenden Schneidzähnen fixiert ist, wobei wenigstens zwei der Aussparungen in Längsrichtung versetzt zueinander in den Grundkörper eingebracht sind.
-
Im Rahmen der Erfindung wird der Begriff monolithisch im Sinne von einstückig verwendet. Der Grundkörper ist somit ein einstückiges Bauteil. Durch die monolithische Ausbildung des Grundkörpers wird eine hohe Stabilität, insbesondere Rotationsstabilität, und eine geringe Schwingungsanfälligkeit des Grundkörpers erreicht. Durch den monolithischen Grundkörper wird somit eine gleichmäßige Tiefe der Nuten erzielt und eine hohe Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht, so dass das Verfahren schnell und zuverlässig ausführbar ist.
-
Im Kontext dieser Beschreibung beziehen sich die Begriffe radial und tangential stets auf eine Ausrichtung bezüglich der zentralen Längsachse des Grundkörpers. Als Längsrichtung wird die zur zentralen Längsachse parallele Richtung bezeichnet. Die Schneidzähne stehen also von dem zylindrischen Grundkörper radial nach außen ab. Somit lassen sich durch eine Rotation des Grundkörpers um die Längsachse Nuten in die Zylinderwand einbringen, wenn der Grundkörper innerhalb der Zylinderbohrung angeordnet wird.
-
Jede Aussparung hat genau einen Aufnahmeabschnitt. In jedem Aufnahmeabschnitt ist genau ein Schneidblock aufgenommen. Vorteilhaft wird auf diese Weise eine gleichmäßige Gewichtsverteilung des zylinderförmigen Grundkörpers erreicht, so dass der Grundkörper schwingungsstabil ist. Es sind keine überflüssigen Aussparungen vorgesehen, welche die Stabilität des Grundkörpers während der Rotation unnötig reduzieren würden.
-
Durch Einbringen von wenigstens zwei Aussparungen, die in Längsrichtung zueinander versetzt sind, wird erreicht, dass die Anzahl von Nuten, die gleichzeitig in eine Zylinderwand eingebracht werden, erhöht wird.
-
Bevorzugt ist wenigstens ein Teil der Aussparungen dem Verlauf einer Helix oder mehrerer Helices folgend in die Mantelfläche des Grundkörpers eingebracht.
-
Somit ist bevorzugt auch wenigstens ein Teil der Schneidblöcke dem Verlauf einer Helix oder mehrerer Helices folgend auf dem Grundkörper angeordnet. Insbesondere ist wenigstens ein Teil der Aussparungen dem Verlauf von drei Helices folgend in die Mantelfläche des Grundkörpers eingebracht. Die drei Helices verlaufen insbesondere jeweils in einem Abstand von 60° bis 180°, insbesondere 120°, in Umfangsrichtung versetzt zueinander auf der Mantelfläche des Grundkörpers. Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen mit weniger als drei Helices oder mehr als drei Helices. Der Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Helices kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein. Beispielsweise können bei sechs Helices fünf der Abstände etwa 50° und einer der Abstände 110° betragen.
-
Jede Helix umfasst insbesondere 5 bis 20, weiterhin insbesondere 10 bis 15, Aussparungen, in denen jeweils ein Schneidblock mit einer Schneidplatte angeordnet ist. Die Helices verlaufen insbesondere von einem Kopfende der Vorrichtung in Richtung eines Fußendes der Vorrichtung auf der Mantelfläche des Grundkörpers. Das Kopfende der Vorrichtung ist insbesondere das Ende der Vorrichtung, das zuerst in eine Zylinderbohrung eingebracht wird. Das Fußende weist insbesondere einen Verbindungsabschnitt auf. Über den Verbindungsabschnitt wird insbesondere die Vorrichtung angetrieben und/oder mit elektrischer Energie und/oder einer Spülflüssigkeit versorgt. Weiterhin stellt der Verbindungsabschnitt die Verbindung zu einer Werkzeughalterung dar, die die Vorrichtung während des Bearbeitens von Zylinderwänden in Position hält und vor und nach dem Bearbeiten in Längsrichtung verfährt.
-
Insbesondere ist eine längsaxiale Position von aufeinander folgenden Aussparungen einer Helix so gewählt, dass mittels der Schneidzähne der in dieser Aussparung eingesetzten Schneidblöcke ein kontinuierliches Nutenprofil in Zylinderwände einbringbar ist. Mit anderen Worten überlappen sich die Profile der Schneidplatten der aufeinanderfolgenden Schneidblöcke in ihrer längsaxialen Erstreckung oder grenzen aneinander in ihrer längsaxialen Erstreckung an. Wird die Länge des Grundkörpers so gewählt, dass sie wenigstens der Länge der zu bearbeitenden Zylinderbohrung entspricht, kann auf diese Weise gleichzeitig in die gesamte Zylinderwand ein Nutenprofil eingebracht werden.
-
Vorzugsweise umfasst wenigstens eine der Aussparungen einen an den Aufnahmeabschnitt angrenzenden Spülabschnitt, wobei eine längsaxiale Ausdehnung des Spülabschnitts der wenigstens einen Aussparung größer als eine längsaxiale Ausdehnung des Aufnahmeabschnitts der wenigstens einen Aussparung ist.
-
Insbesondere umfasst jede der Aussparungen einen an den Aufnahmeabschnitt angrenzenden Spülabschnitt. Zudem ist insbesondere die längsaxiale Ausdehnung der Spülabschnitte jeder der Aussparungen größer als die längsaxiale Ausdehnung der Aufnahmeabschnitte dieser Aussparungen. In den Spülabschnitt ist eine Spülflüssigkeit, insbesondere Wasser, einleitbar, die die bei der Bearbeitung der Zylinderwand entstehende Späne wegleitet. Insbesondere entspricht die Tiefe des Spülabschnitts in dem Bereich, in dem der Spülabschnitt an den Aufnahmeabschnitt angrenzt, der Tiefe des Aufnahmeabschnitts. Von diesem Bereich ausgehend nimmt die Tiefe des Spülabschnitts insbesondere kontinuierlich ab, so dass der Spülabschnitt eine rampenförmige Form hat. In der zur Umfangsrichtung senkrechten Längsrichtung ist die Ausdehnung des Spülabschnitts größer als die Ausdehnung des Aufnahmeabschnitts. Dadurch wird vorteilhaft der Abfluss der Späne von der Schneidplatte verbessert.
-
Bevorzugt ist der Aufnahmeabschnitt einer entlang einer Helix angeordneten Aussparung in Umfangsrichtung nahe an dem Spülabschnitt der in der Helix darauffolgenden Aussparung angeordnet. Die aufeinanderfolgenden Aussparungen in einer Helix sind somit in Umfangsrichtung dicht aneinander angeordnet. Dadurch wird eine effiziente Verteilung von Schneidblöcken auf der Grundfläche erreicht.
-
Die Schneidplatte ist an einer Seite des Schneidblocks fixiert, die im eingebauten Zustand des Schneidblocks an den Spülabschnitt angrenzt oder in diesen hineinragt. Dadurch wird ein effizientes Spülen der Schneidplatte erreicht.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst wenigstens eine der Aussparungen einen an den Aufnahmeabschnitt angrenzenden Spülabschnitt, wobei in dem Spülabschnitt eine Spülbohrung eingebracht ist, wobei eine Spüldüse in der Spülbohrung lösbar fixierbar und/oder lösbar fixiert ist.
-
Indem die Spüldüse lösbar in der Spülbohrung fixiert ist, lässt sich die Spüldüse leicht austauschen, um beispielsweise eine Spüldüse mit einem anderen Öffnungsdurchmesser in der Spülbohrung zu fixieren. Dadurch kann vorteilhaft der Volumenstrom des Spülmittels schnell und einfach variiert werden. Insbesondere mündet ein im Wesentlichen längsaxial verlaufender Spülkanal in die wenigstens eine Spülbohrung. Durch diesen Spülkanal wird das Spülmittel zu der wenigstens einen Spülbohrung und in den wenigstens einen Spülabschnitt geleitet.
-
Bevorzugt weist die Spülbohrung ein Innengewinde und die Spüldüse ein Außengewinde auf, wobei die Spüldüse in die Spülbohrung einschraubbar und/oder eingeschraubt ist.
-
Durch Einbringen eines Innengewindes in die Spülbohrung lässt sich die mit dem Außengewinde versehene Spüldüse in die Spülbohrung einschrauben. Dadurch wird ein sicherer Halt der Spüldüse in der Spülbohrung erreicht. Alternativ ist die Spüldüse auf andere Weise in der Spülbohrung fixiert, beispielsweise mittels einer Klemmvorrichtung.
-
Vorzugsweise ist eine Innenkontur der Aufnahmeabschnitte wenigstens abschnittsweise an eine Außenfläche der Schneidblöcke angepasst, wobei die Schneidblöcke insbesondere eine quaderförmige Form haben.
-
Die Aufnahmeabschnitte sind zumindest abschnittsweise formkomplementär zu den darin angeordneten Schneidblöcken ausgebildet. Bevorzugt sind die Schneidblöcke an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten genau in die Aufnahmeabschnitte einpassbar. Auf diese Weise sind die Schneidblöcke präzise in den Aussparungen ausrichtbar, so dass mit der an dem Schneidblock fixierten Schneidplatte Nuten an genau vorgebbaren Positionen in eine Zylinderwand einbringbar sind. Insbesondere entspricht die Höhe der Schneidblöcke der Tiefe der Aufnahmeabschnitte. Die Schneidblökke stehen somit nicht wesentlich über der Mantelfläche des Grundkörpers hervor, wodurch eine kompakte Ausgestaltung der Vorrichtung realisiert wird.
-
Weiterhin sind die Schneidblöcke vorzugsweise jeweils durch ein radial verlaufendes Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube, in den Aufnahmeabschnitten lösbar fixiert, wobei insbesondere die Aufnahmeabschnitte jeweils eine radiale Gewindebohrung zur Aufnahme des Befestigungsmittels aufweisen.
-
Durch die lösbar fixierbare Befestigung der Schneidblöcke lassen sich diese schnell und einfach austauschen. Gleichzeitig wird durch das Befestigungsmittel eine sichere und präzise Fixierung der Schneidblöcke in den Aufnahmeabschnitten erreicht. Durch die radiale Ausrichtung des Befestigungsmittels und der Gewindebohrung lässt sich das Befestigungsmittel auf einfache Weise fixieren und wieder lösen.
-
Gemäß einer Ausführungsform sind in wenigstens einem ersten Längsabschnitt des Grundkörpers entlang eines Umfangs des Grundkörpers eine erste Anzahl Schneidblöcke und in einem zweiten Längsabschnitt des Grundkörpers entlang eines Umfangs des Grundkörpers eine zweite Anzahl Schneidblöcke angeordnet, wobei die zweite Anzahl größer als die erste Anzahl ist.
-
Insbesondere sind im ersten Längsabschnitt in Umfangsrichtung zwei bis vier, insbesondere drei Schneidblöcke angeordnet. Weiterhin insbesondere sind im zweiten Längsabschnitt in Umfangsrichtung fünf bis sieben, insbesondere sechs Schneidblöcke angeordnet. Die Anzahl der Schneidblöcke entlang des Umfangs unterscheidet sich somit zwischen dem ersten Längsabschnitt und dem zweiten Längsabschnitt. Insbesondere ist der erste Längsabschnitt ein Bereich der Mantelfläche des Grundkörpers, in dem die Schneidblöcke dem Verlauf wenigstens einer Helix, insbesondere drei Helices, folgend in die Mantelfläche des Grundkörpers eingebracht sind. Der zweite Längsabschnitt ist insbesondere ein Bereich der Mantelfläche des Grundkörpers, der an den Verbindungsabschnitt der Vorrichtung angrenzt.
-
Vorzugsweise sind die Schneidplatten an die Schneidblöcke tangential angelötet und/oder angeklebt, wobei insbesondere die Schneidzähne aus Diamant und/oder die Schneidblöcke aus Hartmetall hergestellt sind. Insbesondere werden die Diamanten für die Schneidzähne mittels chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt (CVD-Diamanten). Es können Naturdiamanten und Kunstdiamanten Verwendung finden.
-
Insbesondere sind die Schneidplatten so an die Schneidblöcke angelötet und/oder angeklebt, dass sie im eingebauten Zustand der Schneidblöcke in den Spülabschnitt hineinragen oder an den Spülabschnitt angrenzen. Die einzelnen Schneidzähne haben insbesondere eine Höhe, also eine Ausdehnung in radialer Richtung, von 0,2 mm bis 1 mm, insbesondere 0,3 mm bis 0,5 mm. Die Breite der Schneidzähne, also ihre Ausdehnung in Längsrichtung, beträgt insbesondere 0,1 mm bis 1 mm, insbesondere 0,2 mm bis 0,4 mm. Die Tiefe der Schneidzähne, also ihre Ausdehnung in Umfangsrichtung, beträgt insbesondere 0,2 mm bis 1 mm, insbesondere 0,4 mm bis 0,6 mm. Der Grundkörper ist insbesondere aus Werkzeugstahl hergestellt.
-
Bevorzugt weisen wenigstens zwei der Schneidplatten unterschiedliche Profile auf, wobei sich die Profile insbesondere in der längsaxialen Anordnung der Schneidzähne und/oder der Anzahl der Schneidzähne unterscheiden.
-
Auf diese Weise lässt sich die Anzahl und Position der mittels der Schneidzähne geschnittenen Nuten, also das Nutenprofil in der Zylinderwand, variieren.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Profile in längsaxialer Richtung ausgerichtet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Profile der Schneidplatten in einem Winkel von 0,5° bis 5° zur längsaxialen Richtung angeordnet, insbesondere in einem Winkel von 1 ° bis 3°.
-
Um den Grundkörper drehbar zu lagern sind verschiedene Ausführungsformen vorgesehen. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist ein zylindrischer Dorn vorgesehen, der in einer längsaxialen, zentralen Bohrung des Grundkörpers angeordnet ist. Der Grundkörper ist somit als Hohlzylinder ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist entweder der Dorn rotierbar an der Werkzeughalterung gelagert oder der Grundkörper ist drehbar auf dem Dorn gelagert. Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird die Lagerung am Verbindungsabschnitt realisiert. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkörper ohne zentrale Bohrung auskommt und rotationsstabiler ist.
-
Insbesondere ist ein Durchmesser der Vorrichtung kleiner als ein Durchmesser einer zu bearbeitenden Zylinderbohrung. Dadurch lässt sich die Vorrichtung leicht in die Zylinderbohrung einführen.
-
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren mittels einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor genannten Ausführungsformen, wobei durch Rotieren des Grundkörpers in einem Zylinder in Umfangsrichtung umlaufende Nuten in eine Zylinderwand des Zylinders eingebracht werden.
-
Auf das Verfahren treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie zuvor für die Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren beschrieben wurden.
-
Indem für das Verfahren eine Vorrichtung mit einem monolithischen Grundkörper genutzt wird, lässt sich das Verfahren schnell und reproduzierbar ausführen. Insbesondere wird der Grundkörper vor dem Verfahren in Längsrichtung in eine Zylinderbohrung hinein bewegt und nach dem Verfahren in Längsrichtung aus der Zylinderbohrung herausbewegt.
-
Insbesondere wird die Vorrichtung während des Verfahrens entlang einer Kreisbahn bewegt, wobei der Mittelpunkt der Kreisbahn auf einer zentralen Längsachse der Zylinderbohrung liegt. Diese Bewegung wird zusätzlich zur Rotation des Grundkörpers ausgeführt. Durch die Rotation kommen die Schneidzähne aller Schneidplatten in Kontakt mit der Zylinderwand, so dass alle vorgesehenen Nuten in die Zylinderwand eingebracht werden. Durch die Bewegung um die Kreisbahn wird dafür gesorgt, dass die Nuten entlang des gesamten Umfangs der Zylinderwand eingebracht werden.
-
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die Verwendung einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor diskutierten Ausführungsformen zum Einbringen von in Umfangsrichtung umlaufenden Nuten in eine Zylinderwand eines Zylinders.
-
Auch auf die Verwendung der Vorrichtung treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie sie zuvor im Hinblick auf die Vorrichtung selbst erwähnt wurden.
-
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
-
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
- 1 eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren mit einem monolithischen Grundkörper,
- 2 eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung eines Schneidblocks,
- 3 eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf eine Aussparung in einem Grundkörper einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Zylinderwänden,
- 4a eine schematisch vereinfachte Draufsicht einer Spüldüse mit einem Außengewinde,
- 4b eine schematisch vereinfachte Querschnittsdarstellung einer Spüldüse mit einem Außengewinde.
-
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
-
1 zeigt eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung 2 zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren. Die Vorrichtung 2 hat einen zylindrischen, monolithischen Grundkörper 4. Der Grundkörper 4 ist um eine zentrale Längsachse 6 rotierbar, die in 1 als gestrichelte Linie dargestellt ist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Grundkörper 4 an einem Verbindungsabschnitt 34 drehbar gelagert. Alternativ kann der Grundkörper 4 auch über einen längserstreckten, zylindrischen Dorn drehbar gelagert sein, der in einer zentralen Bohrung im Grundkörper 4 angeordnet ist.
-
Der Verbindungsabschnitt 34 ist an einem Fußende der Vorrichtung 2 angeordnet und verbindet den Grundkörper 4 mit einer in 1 nicht gezeigten Werkzeughalterung. Über den Verbindungsabschnitt 34 wird beispielsweise die Rotation des Grundkörpers 4 angetrieben und/oder der Grundkörper mit einem Spülmittel und/oder elektrischer Energie versorgt.
-
In einer Mantelfläche 8 des Grundkörpers 4 sind mehrere Aussparungen 10 eingebracht. Jede Aussparung 10 umfasst einen Aufnahmeabschnitt 12 und einen Spülabschnitt 13. In dem Aufnahmeabschnitt 12 ist jeweils ein Schneidblock 14 mittels eines Befestigungsmittels 26, beispielsweise einer Schraube, fixiert. An jedem Schneidblock 14 ist jeweils eine Schneidplatte 16 mit einem Profil 18 von Schneidzähnen fixiert, mittels derer bei einer Rotation der Vorrichtung 2 Nuten in eine Zylinderwand einer Zylinderbohrung einbringbar sind.
-
Der Spülabschnitt 13 hat eine rampenförmige Form, die sich in Umfangsrichtung vertieft, und zwar in Richtung des Aufnahmeabschnitts 12 bzw. des Schneidblocks 14. In dem Spülabschnitt 13 ist eine Spülbohrung 22 eingebracht, in die ein in 1 nicht gezeigter Spülkanal mündet. Aus den Spülbohrungen 22 tritt ein Strom eines Spülmittels, z.B. Wasser, aus, mittels dessen Späne, die beim Einbringen der Nuten entsteht, weggespült werden.
-
Zur besseren Darstellbarkeit wurden in 1 nur eine einzelne Aussparung 10 mit einem Aufnahmeabschnitt 12 und einem Spülabschnitt 13 sowie nur ein einzelner Schneidblock 14 mit einer Schneidplatte 16, einem Profil 18 und einem Befestigungsmittel 26 mit einem Bezugszeichen versehen.
-
In einem ersten Längsabschnitt 30 des Grundkörpers 4 sind die Aussparungen 10 entlang von drei um die Mantelfläche 8 umlaufenden Helices in den Grundkörper 4 eingebracht. Durch die helixförmige Anordnung der Aussparungen 10 ist es möglich, die längsaxiale Ausdehnung der Spülabschnitte 13 größer zu gestalten als die längsaxiale Ausdehnung der Aufnahmeabschnitte 12 und dennoch ein kontinuierliches Nutenprofil in eine Zylinderwand einzubringen. Durch die Anordnung entlang von drei Helices wird eine Redundanz geschaffen, da für das Einbringen jeder Nut wenigstens drei separate Schneidplatten vorgesehen sind.
-
In einem zweiten Längsabschnitt 32, der die letzte Reihe von Schneidblöcken 14 in Richtung des Verbindungsabschnitts 34 umfasst, sind die Schneidblöcke 14 nicht länger in der Form der drei Helices angeordnet. Stattdessen sind in dieser Reihe insgesamt sechs Schneidblöcke 14 angeordnet.
-
Zur Bearbeitung von Zylinderwänden von Verbrennungsmotoren wird die Vorrichtung 2 in Längsrichtung in eine Zylinderbohrung hineinbewegt. Die Vorrichtung 2 weist dazu einen kleineren Umfang auf als die Zylinderbohrung. Anschließend wird der Grundkörper 4 rotiert und gleichzeitig auf einer Kreisbahn bewegt, deren Mittelpunkt auf einer zentralen Längsachse der Zylinderbohrung liegt. Auf diese Weise werden die Schneidezähne der Profile 18 in Kontakt mit der Zylinderwand der Zylinderbohrung gebracht, so dass Nuten in die Zylinderwand eingebracht werden.
-
In 2 ist eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung eines Schneidblocks 14 gezeigt. Der Schneidblock 14 ist quaderförmig und weist eine Bohrung 27 zur Aufnahme des Befestigungsmittels 26 auf. Die Schneidplatte 16 wird an den Schneidblock 14 angelötet oder angeklebt und umfasst ein Profil 18 von Schneidzähnen 20. Die Schneidzähne 20 können entweder gleichmäßig oder, wie in 2 gezeigt, ungleichmäßig entlang des Profils 18 verteilt sein. Durch Variationen der Anzahl der Schneidzähne 20 und der Position der Schneidzähne 20 in dem Profil 18 lassen sich die Anzahl und die Positionen der eingebrachten Nuten variieren.
-
3 zeigt schematisch vereinfacht eine Draufsicht auf eine Aussparung 10. Die Trennung von Aufnahmeabschnitt 12 und Spülabschnitt 13 durch eine gepunktete Linie dient ausschließlich der besseren Darstellbarkeit. Die Innenkontur des Aufnahmeabschnitts 12 ist wenigstens abschnittsweise an die Außenflächen des Schneidblocks 14 angepasst und hat folglich einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. An den äußeren Ecken umfasst der Aufnahmeabschnitt 12 runde Aussparungen. Insbesondere sind die in 3 gezeigten Seitenwände des Aufnahmeabschnitts 12 so ausgelegt, dass der Schneidblock 14 präzise in den Aufnahmeabschnitt 12 einpassbar ist und das Profil 18 der Schneidplatte 16 präzise ausgerichtet wird.
-
Der Spülabschnitt 13 hat ebenfalls eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche. Die Ausdehnung des Spülabschnitts in Längsrichtung, welche in der Darstellung in 3 der Richtung von links nach rechts entspricht, ist gegenüber der längsaxialen Ausdehnung des Aufnahmeabschnitts 12 vergrößert, um besser die beim Schneidvorgang anfallende Späne wegspülen zu können.
-
In den Spülabschnitt 13 mündet eine Spülbohrung 22, aus der ein Spülmittel, beispielsweise Wasser, in den Spülabschnitt eingeleitet werden kann. Dies erlaubt einen effizienten Abtransport der beim Schneiden entstehenden Späne. Die Spülbohrung 22 weist ein Innengewinde 23 auf, so dass sich in die Spülbohrung 22 eine mit einem Außengewinde 25 versehene Spüldüse 24 einschrauben lässt.
-
4a und 4b zeigen eine solche Spüldüse 24 in einer schematisch vereinfachten Draufsicht und einer schematisch vereinfachten Querschnittsdarstellung. Aufgrund des Innengewindes 23 und des Außengewindes 25 lässt sich die Spüldüse 24 leicht austauschen. Auf diese Weise lässt sich ein Volumenstrom des aus der Spülbohrung 22 austretenden Spülmittels schnell und einfach verändern, indem eine Spüldüse 24 mit verändertem Durchmesser, insbesondere Spüldurchmesser, in die Austrittsöffnung eingeschraubt wird.
-
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
-
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Vorrichtung
- 4
- Grundkörper
- 6
- Längsachse
- 8
- Mantelfläche
- 10
- Aussparung
- 12
- Aufnahmeabschnitt
- 13
- Spülabschnitt
- 14
- Schneidblock
- 16
- Schneidplatte
- 18
- Profil
- 20
- Schneidzähne
- 22
- Spülbohrung
- 23
- Innengewinde
- 24
- Spüldüse
- 25
- Außengewinde
- 26
- Befestigungsmittel
- 27
- Bohrung
- 28
- Gewindebohrung
- 30
- erster Längsabschnitt
- 32
- zweiter Längsabschnitt
- 34
- Verbindungsabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013011726 A1 [0003]
- DE 102017202394 A1 [0004]
