DE1049732B

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Publication number: DE1049732B
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bundesrepublik deutschlandFederal Republic of Germany

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFT 1 049PATENT LETTER 1 049 ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGE S CHRI FT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE DESIGN S CHRI FT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:ISSUE OF PATENT LETTERING:

DBP 1 049 732 kl. 67 a "S"*DBP 1 049 732 kl. 67 a "S" *

INTERNAT. KL. B 24 b 18. mai 1955INTERNAT. KL. B 24 b May 18, 1955

2 9. januar 1959 23. juli 19592 January 9, 1959 July 23, 1959

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1 049 732 (G 17175 Ib/67 a)AGREES WITH EXIT 1 049 732 (G 17175 Ib / 67 a)

Es sind Vorrichtungen zur Begrenzung der Aufweitung an Honwerkzeugen bekannt, bei denen hydraulische Betätigungsvorrichtungen für Honwerkzeuge mit mechanisch verstellbaren Anschlagelementen versehen sind, um die Über- bzw. Unterschreitung eines an einem Werkstück festgelegten Zylindermaßes zu verhindern.There are devices for limiting the expansion of honing tools are known in which hydraulic Actuating devices for honing tools are provided with mechanically adjustable stop elements are to ensure that a cylinder dimension specified on a workpiece is exceeded or not reached impede.

Um höchste Formgenauigkeit und Oberflächenqualität der Werkstücke zu erzielen, muß der Anschlag so eingestellt werden, daß mit Erreichung des Fertigmaßes die Honsteine bei abfallendem Arbeitsdruck ausfeuern und gleichzeitig eine nicht mehr veränderliche Arbeitsperipherie bilden.In order to achieve the highest form accuracy and surface quality of the workpieces, the stop must be like this be set so that when the finished size is reached, the honing stones with falling working pressure fire out and at the same time form a no longer changeable working periphery.

Bei den bekannten Vorrichtungen zur Begrenzung der Aufweitung an Honwerkzeugen ist die Einstellung genau auf Fertigmaß der meist von Hand verstellbaren Anschläge außerordentlich schwierig und erfordert einen Zeitaufwand, der bei der Massenfertigung unerwünscht ist. Außerdem ergibt das Spiel der beweglichen Anschlagelemente Einstellfehler, die sich mit dem allgemeinen Verschleiß einer Betätigungsvorrichtung vergrößern.In the known devices for limiting the expansion on honing tools, the setting Exactly to the finished size of the stops, which are usually adjustable by hand, extremely difficult and required an expenditure of time which is undesirable in mass production. In addition, the game results in the moving Stop elements adjustment errors, which deal with the general wear and tear of an actuator enlarge.

In der Fertigung werden Mehrspindelhonmaschinen für die Bearbeitung mehrerer Werkstücke gleichzeitig oder für Teile mit mehreren gleichen oder verschiedenen Zylindern verwendet. Es wird dabei allgemein ein Arbeitstakt angestrebt, der die Beendigung der Honvorgänge an den verschiedenen We.rkstückzylindern etwa gleichzeitig ermöglicht. Die Bauweise der Honmaschinen vereinfacht sich dadurch wesentlich, weil alle Hauptspindeln oder auch alle Werkstücke gleichzeitig ein- und ausgefahren werden können.In production, multi-spindle honing machines are used to machine several workpieces at the same time or used for parts with several identical or different cylinders. It becomes a general one Strive for a work cycle that ends the honing process on the various workpiece cylinders at about the same time. The construction of the honing machines is simplified significantly because all main spindles or all workpieces can be moved in and out at the same time.

Zur Einhaltung engster Toleranzen (z. B. 0,001 mm) ist jedoch eine maßliche Bestimmung jedes Werkstückzylinders mittels in die Maschine eingebauter Meßeinrichtungen erforderlich, die, z. ß. durch Schaltimpuls, die Maschine stillsetzen. Da nicht alle Werkstückzylinder, z. B. infolge verschiedener Vorbearbeitung, genau gleichzeitig das Fertigmaß erreichen, wurde bisher allen Werkzeugen, die das Maß bereits erreicht hatten, die Zustellkraft genommen, so daß die Honsteine mit nur geringem Druck anlagen, bis das letzte Werkzeug am Fertigmaß war. Diese Arbeits-, weise konnte vorwiegend nur ohne Anschläge der hydraulischen Betätigungsvorrichtungen für Honwerkzeuge durchgeführt werden, da die Einstellung der Anschläge einen unwirtschaftlichen Aufwand erfordert. Es können daher auf Mehrspindelhonmaschinen nicht so enge Toleranzen wie auf einer Einspindelhonmaschine erreicht werden. Wenn die Differenz der Ilauptzeiten an verschiedenen Zylindern aus den genannten Gründen größer wird, so vergrößern sich proportional die Maßfehler, weil bis zur Erreichung des Fertigmaßes am letzten WerkstückzyJinder alle Ieer-Vorrichtung zur Begrenzung
der Aufweitung an HonwerkzeugenIn order to maintain the tightest tolerances (e.g. 0.001 mm), however, it is necessary to determine the dimensions of each workpiece cylinder by means of measuring devices built into the machine. ß. shut down the machine with a switching pulse. Since not all workpiece cylinders, e.g. B. as a result of various preprocessing, exactly at the same time to reach the finished size, so far all tools that had already reached the size, the feed force was taken, so that the honing stones were applied with little pressure until the last tool was at the finished size. This way of working could mainly only be carried out without stops of the hydraulic actuating devices for honing tools, since the adjustment of the stops requires an uneconomical effort. It is therefore not possible to achieve such tight tolerances on multi-spindle honing machines as on a single-spindle honing machine. If the difference in the idle times on different cylinders increases for the reasons mentioned, the dimensional errors increase proportionally because all the idle devices for limiting are reached until the final dimensions are reached on the last workpiece cylinder
the expansion on honing tools

Patentiert für:Patented for:

Heinz Gehring, Stuttgart-SillenbuchHeinz Gehring, Stuttgart-Sillenbuch

IOIO Heinz Gehring, Stuttgart-Sillenbuch, ist als Erfinder genannt wordenHeinz Gehring, Stuttgart-Sillenbuch, has been named as the inventor

ao laufenden Werkzeuge doch noch eine geringe Spanungsarbeit leisten. ao running tools still do a little machining work.

Zylinder, die beim Honen grundsätzlich unterschiedliche Hauptzeiten erfordern, können bei selbsttätiger Maßbestimmung nur bearbeitet werden, wenn sich die Honspindeln unabhängig voneinander steuern bzw. ausfahren lassen. Dies gilt besonders bei der Bearbeitung von mehreren Zylindern an einem Werkstück. Die Anwendung von selbsttätigen Meßsystemen wird daher unwirtschaftlich, weil teure Spezial- und Einzweckmaschine!] erstellt werden müssen, die durch geringe Änderungen der darauf zu bearbeitenden Werkstücke oft unbrauchbar sind.Cylinders, which generally require different main times when honing, can be used with automatic Dimensioning can only be processed if the honing spindles control each other independently or let it extend. This is especially true when machining several cylinders on one workpiece. The use of automatic measuring systems is therefore uneconomical because expensive special and Single-purpose machine!] Must be created that can be processed by minor changes to the Workpieces are often unusable.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Begrenzung der Aufweitung an Honwerkzeugen, bei denen die Honsteine durch einen hydraulisch beaufschlagten Kolben über axial bewegliche Verstcllzylinder radial verstellt werden, werden die angeführten Nachteile dadurch behoben, daß auf dem AVerkzeugkörper ein axialbeweglicher unter regelbarem hydraulischem Druck stehender Anschlagkörper angeordnet ist, der mit dem Verstellkolben über Kupplungsglieder in Verbindung steht, und dessen Leitungssystem durch ein Abschlußelement, vorzugsweise ein Magnetventil, so absperrbar ist, daß die Druckmittelmenge in diesem System konstant gehalten wird. Das Abschlußelement selbst ist von am Werkstück angeordneten Meßorganen ausschaltbar.The inventive device for limiting the expansion on honing tools, at which the honing stones are driven by a hydraulically actuated piston via axially movable adjusting cylinders are adjusted radially, the disadvantages mentioned are eliminated by the fact that on the Aerkzeugkörper an axially movable stop body under adjustable hydraulic pressure is arranged is, which is in connection with the adjusting piston via coupling members, and its line system through a closing element, preferably a solenoid valve, can be shut off in such a way that the amount of pressure medium therein System is kept constant. The terminating element itself is provided by measuring elements arranged on the workpiece can be switched off.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Anschlagkörper zwei im Abstand voneinander an geordnete Anschläge auf, durch die das Kupplungsglied den Verstellkolben mit dem Anschlagkörper jeweils durch Anlage spielfrei kuppelt. Hierdurch ist erreicht, daß der Anschlag in einer bestimmten Stellung selbsttätig fixiert wird, um z. B. nach Wegnahme desAccording to a further feature of the invention, the stop body has two spaced apart ordered stops through which the coupling member connects the adjusting piston with the stop body in each case Coupling free of play through the system. This ensures that the stop is in a certain position is automatically fixed to z. B. after removal of the

909 563/16')909 563/16 ')

Honstein-Zustelldruckes mittels Zeitschalters oder Meßeinrichtung einen begrenzten Ausfeuerweg der Honsteine zu erreichen. Das Honwerkzeug kann hierbei während eines beliebigen Zeitraumes leerlaufen, ohne das Maß des Zylinders noch zu verändern. Zwischen Honsteinen und Arbeitsfläche des Werkstückzylinders bildet sich nach erfahrungsgemäß festgelegter Zeit, vorzugsweise aus Honöl oder z. B. aus Luft, ein Schmierfilm, der eine ratterfreie und gute Führung des leerlaufenden Werkzeuges gewährleistet.Honing stone delivery pressure by means of a timer or measuring device a limited Ausfeuerweg the To achieve honing stones. The honing tool can run empty for any period of time, without changing the size of the cylinder. Between the honing stones and the work surface of the workpiece cylinder forms after a fixed time, preferably from honing oil or z. B. from air, a lubricating film that guarantees a chatter-free and good guidance of the idle tool.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht also die Erzielung höchster geometrischer und maßlicher Genauigkeiten sowie die Anwendung üblicher Meßeinrichtungen auf normalen Ein- und Mehrspindel-Honmaschinen. Es lassen sich auch bei wesentlich unterschiedlichen Hauptzeiten engste Toleranzen einhalten. Die Arbeitstakte der Maschine müssen so abgestimmt sein, daß allen Werkzeugen ausreichende Zeit zum Ausfeuern gegeben wird, damit Fehler, die durch unvermeidbare Elastizität der arbeitenden Elemente möglich sind, vermieden werden. Grundsätzlich lassen sich Nebenzeiten einsparen, weil Einstellungen der Betätigungsvorrichtung nicht von Hand bei vorwiegend stillstehender Maschine vorgenommen werden müssen, sondern selbsttätig während des Honvorganges erfolgen. Die Anwendung der Vorrichtung hat also bei vereinfachter Funktion', deren Zuverlässigkeit nicht mehr von der Bedienung abhängt, wesentliche wirtschaftliche Vorteile.The device according to the invention thus makes it possible to achieve the highest possible geometrical and dimensional Accuracies and the use of conventional measuring devices on normal single and multi-spindle honing machines. The tightest tolerances can be maintained even with significantly different main times. The work cycles of the machine must be coordinated so that all tools are sufficient Time is given to fire out so that errors caused by the unavoidable elasticity of the working elements are possible to be avoided. In principle, non-productive times can be saved because hiring the actuating device cannot be carried out by hand when the machine is mainly at a standstill must, but take place automatically during the honing process. The application of the device has So with a simplified function, the reliability of which no longer depends on the operation, essential economical advantages.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sei nachstehend in beispielsweiser Ausführung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung teils in Ansicht, teils in einem Längsschnitt, in dem die wesentlichsten Elemente freigelegt sind. Zum besseren Verständnis ist ein Honwerkzeug zum Honeti von Infienzylindern angedeutet.The device according to the invention is shown below in an exemplary embodiment with reference to the drawing explained in more detail. The drawing shows the device partly in view, partly in a longitudinal section in which the essential elements are exposed. For a better understanding, a honing tool is included for the honing of Infia cylinders indicated.

Die Honsteine 1, die in Halteelementen 2 angeordnet sind, sind durch axiales Verstellen des Kegels 3 radial bewegbar. Die Honsteine 1 bzw. deren Halteelemente 2 werden durch eine Ringfeder 6 .stets radial zusammengezogen, so daß die stangenartige Verlängerung 4 des Kegels 3 spielfrei an die Schubstange 5 der Vorrichtung zur Anlage kommt. Die Arbeitsperipherie des Honwerkzeuges ist damit — von der Kräfteeinwirkung beim Honen gesehen — in jeder Stellung praktisch starr.The honing stones 1, which are arranged in holding elements 2 , can be moved radially by axially adjusting the cone 3. The honing stones 1 or their holding elements 2 are always drawn together radially by an annular spring 6 , so that the rod-like extension 4 of the cone 3 comes to rest against the push rod 5 of the device without play. The working periphery of the honing tool is therefore practically rigid in every position - as seen from the forces exerted during honing.

Die Welle 7 ist mit der (nicht dargestellten) Honspindel verbunden und wird von ihr angetrieben. Sie ist in einem feststehenden Lagerkörper 8 öldicht gelagert, der seinerseits mit Ringnuten 9 und 10 sowie mit Druckleitungen 11 und 12 versehen ist.The shaft 7 is connected to the honing spindle (not shown) and is driven by it. It is stored in an oil-tight manner in a stationary bearing body 8 , which in turn is provided with annular grooves 9 and 10 and pressure lines 11 and 12 .

Nachdem das Honwerkzeug in die (nicht dargestellte) Werkstückbohrung eingefahren ist. wird durch die Leitung 11 öl in die Ringnut 9 und von da durch den Kanal 13 in den Druckraum 14 geleitet. Gleichzeitig wird der Anschlagkörper 15 durch Zuführung von Druckmitteln durch die Leitung 12, die Ringnut 10 und den Kanal 16 in die Druckkammer 17 mit der Ringfläche 18 zur Anlage an mindestens zwei Stiften 19 gebracht, die versetzt zum Kanal 16 angeordnet und gleichmäßig auf den Vorrichtungsumfang verteilt sind.After the honing tool has moved into the workpiece bore (not shown). oil is passed through the line 11 into the annular groove 9 and from there through the channel 13 into the pressure chamber 14 . At the same time, by supplying pressure media through the line 12, the annular groove 10 and the channel 16 into the pressure chamber 17 with the annular surface 18 , the stop body 15 is brought into contact with at least two pins 19 , which are offset from the channel 16 and distributed evenly over the circumference of the device are.

Die Druckmittelzuführung durch die Leitungen 11 und 12 ist unabhängig voneinander gesteuert Der Druck in beiden Leitungen kann gleich groß sein, wenn die Querschnitte des Druckraumes 14 und der Druckkammer 17 so gewählt sind, daß der Kolben 20 in seiner Bewegung durch den Anschlag 15 nicht aufgehalten wird und die erforderliche Kraft zur Betätigung des Werkzeuges auf die Schubstange 5 ausüben kann. Ebenso ist es ohne Beachtung der Querschnitte denkbar, durch Zuführung von öl mittels der Leitungen 11 und 12 mit unterschiedlichem Druck den gleichen Effekt zu erzielen.The pressure medium supply through lines 11 and 12 is controlled independently of one another. The pressure in both lines can be the same if the cross-sections of pressure chamber 14 and pressure chamber 17 are selected so that piston 20 is not stopped in its movement by stop 15 and can exert the force required to operate the tool on the push rod 5. It is also conceivable, regardless of the cross-sections, to achieve the same effect by supplying oil by means of lines 11 and 12 at different pressures.

Der Anschlagkörper 15 liegt beim Honen spielfrei an den im Kolben 20 angeordneten Stiften 19,. bis die Bohrung das vorgesehene Maß erreicht hat. Die Honsteinabnutzung kann hierbei ohne Nachteil vernachlässigt werden.During honing, the stop body 15 rests on the pins 19, arranged in the piston 20 without play. until the hole has reached the intended dimension. The honing stone wear can be neglected here without any disadvantage.

Durch selbsttätige Einrichtungen, z. B. eine Meßeinrichtung, oder anderswie wird der Honvorgang nach einer einstellbaren Ausfeuerzeit bei Maßhaltigkeit der Bohrung abgebrochen. Die Steuerung der Vorrichtung erfolgt vorwiegend mittels Elementen, die in nicht gezeigter Weise der allgemeinen Programmsteuerung der Honmaschine beigeordnet sind. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist lediglich die Wirkung dieser Steuerung von Bedeutung.By automatic devices, e.g. B. a measuring device, or otherwise the honing process aborted after an adjustable spark-out time if the bore was dimensionally accurate. The control of the device takes place predominantly by means of elements which, in a manner not shown, make up the general program control are assigned to the honing machine. For the device according to the invention, there is only the effect this control is important.

Die Leitung 12 wird z. B. durch ein Magnetventil geschlossen, so daß die in der Druckkammer 17 befindliehe ölmenge konstant bleibt und einen festen Anschlag bildet.The line 12 is z. B. closed by a solenoid valve so that the amount of oil located in the pressure chamber 17 remains constant and forms a fixed stop.

Aus der Leitungll wird mittels Vakuum das Druckmittel abgesaugt, damit der Kolben 20 ungehindert zurücklaufen kann. Dieser Weg ist durch Anschlag der Stifte 19 an die Fläche 21 des Anschlagkörpers 15 begrenzt, wodurch durch einen zu großen Weg der Stifte bedingte Zeitverluste vermieden werden. Der Anschlagkörper 15 ist seinerseits mit dem Vorrichtungskörper 22 öldicht verbunden und somit in seiner SteI- lung durch den atmosphärischen Druck fixiert.The pressure medium is sucked out of the conduit by means of a vacuum so that the piston 20 can run back unhindered. This path is limited by the stop of the pins 19 on the surface 21 of the stop body 15 , as a result of which time losses caused by an excessive path of the pins are avoided. The stop body 15 is in turn connected to the device body 22 in an oil-tight manner and is thus fixed in its position by the atmospheric pressure.

Wenn nämlich die Leitung 12 durch das Magnetventil geschlossen wird, bleibt die in der Druckkammer 17 befindliche ölmenge konstant. Es ist dadurch verhindert, daß sich Anschlag 15 in Richtung zu dem Werkzeug hin bewegen kann. In der anderen Richtung, nämlich in Richtung zur Antriebswelle 7 hin, ist die Stellung des Anschlages 15 ebenfalls festgelegt, weil sich der Anschlag 15 gegenüber dem Vorrichtungskörper 22 in Richtung zur Welle 7 hin nicht bewegen läßt, ohne daß ein Vakuum in der Kammer 17 entsteht.When the line 12 is closed by the solenoid valve, the amount of oil in the pressure chamber 17 remains constant. This prevents the stop 15 from being able to move in the direction of the tool. In the other direction, namely in the direction of the drive shaft 7 , the position of the stop 15 is also fixed because the stop 15 cannot be moved relative to the device body 22 in the direction of the shaft 7 without creating a vacuum in the chamber 17 .

Der Abstand der Flächen 18 und 21 ist so gewählt, daß die Federn 6 des Werkzeuges dieses so weit verengen können, daß beim Ausfahren des Werkzeuges der Wirkstückzylinder nicht beschädigt werden kann. Das Ausfahren erfolgt vorzugsweise ebenfalls wie die vorerwähnten Funktionen selbsttätig.The distance between the surfaces 18 and 21 is chosen so that the springs 6 of the tool can narrow this so that the working piece cylinder cannot be damaged when the tool is extended. The extension, like the functions mentioned above, is preferably carried out automatically.

Das beschriebene Arbeitsspiel läßt sich so lange wiederholen, bis die Honsteine verbraucht sind. Nachdem das Werkzeug mit neuen Honsteinen 1 versehen ist, wird zunächst die Leitung 12 geöffnet und durch den Kanal 16 der Durchfluß von Druckmitteln ermöglicht und der Anschlag 15 unverzüglich in seine Nulllage gebracht, ohne daß hierzu zeitraubende Handhabungen erforderlich sind. Das Werkzeug verengt sich hierbei und kann in die zu honende Bohrung eingefahren werden.The work cycle described can be repeated until the honing stones are used up. After the tool has been provided with new honing stones 1 , the line 12 is first opened and the flow of pressure media is enabled through the channel 16 and the stop 15 is immediately brought into its zero position without time-consuming manipulations being necessary for this purpose. The tool narrows and can be run into the hole to be honed.

Die Betätigung von Außenhonwerkzeugen kann in gleicher Weise durchgeführt werden und wird daher nicht gesondert erläutert.The operation of external honing tools can be carried out in the same way and is therefore not explained separately.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Rahmen der wesentlichen Gedanken mannigfach abgewandelt werden. So können z. B. die Leitungen 11 und 12 in der Spindel 7 angeordnet oder die Stifte 19 durch Kugeln oder einen Ring ersetzt werden.The device according to the invention can be modified in many ways within the framework of the essential ideas. So z. B. the lines 11 and 12 are arranged in the spindle 7 or the pins 19 are replaced by balls or a ring.

Die Lage der mechanischen Begrenzung zwischen den Flächen 18 und 21 läßt sich andererorts unterbringen. Die Anwendung der Vorrichtung und des dadurch ermöglichten Arbeitsverfahrens ist auch bei der Bearbeitung von anderen geometrischen Formen, wieThe position of the mechanical boundary between the surfaces 18 and 21 can be accommodated elsewhere. The application of the device and the working method made possible by it is also possible when machining other geometric shapes, such as

Claims

ζ. Β. Rotary bodies of any kind and any body shape that can be honed are conceivable. Patent claims:

1. A device for limiting the expansion of honing tools, in which the honing stones' be adjusted radially by a hydraulically operated piston via axially movable adjustment members, characterized in that on the tool body (22) an axially movable, fluid under adjustable hydraulic pressure stop body (15 ) is arranged, which is connected to the adjusting piston (20) via coupling members (19) and whose line system (12, 10, 16, 17) is connected by a closing element, preferential

wise a solenoid valve that can be shut off so that the amount of pressure medium in this system is constant is held.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the terminating element of am Workpiece arranged measuring elements can be switched off.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the stop body (15) has two spaced apart stops (18,19) through which the coupling member (19 ) each of the adjusting piston (20) with the stop body (15) Thanks to the system, the coupling is free of play.

Considered publications:
German patent publication No. 887 313.

1 sheet of drawings