DE19636127C2 - Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung von Bohrungsoberflächen - Google Patents

Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung von Bohrungsoberflächen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabtra­ genden Bearbeitung von Bohrungsoberflächen mit min­ destens zwei gegeneinander verlagerbaren Teilwerk­ zeugen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Werkzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen dazu, innerhalb eines Werkstücks minde­ stens zwei Bohrungsoberflächen zu bearbeiten. Bei­ spielsweise werden in dem Zylinderkopf einer Brenn­ kraftmaschine häufig die Flächen für den Ventilsitz und für die Ventilführung mit zwei getrennten Werk­ zeugen bearbeitet, was dazu führt, daß ein Werk­ zeugwechsel stattfinden muß. Dies kann zu Ungenau­ igkeiten bei den gewünschten Maßen führen, auf je­ den Fall bedarf es einer Wechselzeit, die den ge­ samten Bearbeitungsvorgang beeinträchtigt. Zur Ver­ meidung dieser Nachteile wurden Werkzeuge vorge­ schlagen, die zwei gegeneinander verlagerbare Teil­ werkzeuge umfassen, wobei ein erstes Teilwerkzeug der Bearbeitung des Ventilsitzes und ein zweites Teilwerkzeug der Bearbeitung der Ventilführung dient. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Qualität insbesondere der Ventilführung nicht aus­ reichend ist.
Ein gattungsgemäßes Werkzeug ist in der DE 44 31 149 A1 beschrieben, in welcher ein Werkzeug mit zwei ineinanderliegenden Teilwerkzeugen offen­ bart ist. Ein derartiges, bekanntes Werkzeug ist verhältnismäßig aufgebaut, so daß es kostenintensiv ist und einen relativ großen Platzbedarf hat. Fer­ ner ist aus der DE-PS 866 438 eine Vorschub- und Rücklaufvorrichtung für eine Werkzeugspindel einer Schneidmaschine bekannt. Die Werkzeugspindel ist in einer Hülse drehbar gelagert, auf welcher zwei Kol­ ben befestigt sind, wobei einer der zwei Kolben durch Preßluft vor- und rückwärts bewegt wird, wäh­ rend die Zylinderräume des anderen Kolbens mit einer Flüssigkeit, wie zum Beispiel Öl, angefüllt und durch einen Kanal derart miteinander verbunden sind, daß während des Vorschubes und Rücklaufes der Flüssigkeit unter Hervorbringung einer Bremswirkung für die hin und her gehende Werkzeugspindel von einem Zylinderraum in den anderen überströmen kann. Im Kanal ist eine Drosselvorrichtung eingebaut.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorge­ schlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale umfaßt.
Durch die spezielle Anordnung der Kolben, insbeson­ dere durch die Ausbildung des Ausgleichskolbens als Ringkolben baut das Werkzeug sehr kurz, obwohl die Kolben für den Antrieb des inneren Teilwerkzeugs und für die Dämpfung der Bewegung dieses Teilwerk­ zeugs beide in das Werkzeug integriert sind.
Mit Vorteil ist in dem Verbindungskanal zum Aus­ gleichsraum eine Drosseleinrichtung vorgesehen, die die Abströmung des Mediums in den Ausgleichsraum und damit die Ausfahrbewegung beeinflußt.
Dadurch, daß bei der Bewegung des Teilwerkzeugs, das der Bearbeitung der Ventilführung dient, eine Drosseleinrichtung mit einer Drossel vorgesehen wird, kann die Bewegung dieses Teilwerkzeugs, das heißt dessen Vorschubgeschwindigkeit, so beeinflußt werden, daß die Oberflächenqualität im Bereich der Ventilführung die gewünschten Eigenschaften aufweist. Insbesondere ist es möglich, eine gleichmäßige langsame Vorschubbewegung des Teilwerkzeugs zu gewährleisten und damit die ge­ wünschte Oberflächengüte und Maßhaltigkeit zu ge­ währleisten.
Bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Werk­ zeugs, daß sich dadurch auszeichnet, daß die Dros­ seleinrichtung eine Konstantdrossel ist. Ein derar­ tiger Aufbau ist einfach und kostengünstig reali­ sierbar.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Werk­ zeugs bevorzugt, bei dem die Drosseleinrichtung mindestens ein Rückschlagventil umfaßt, daß so aus­ gebildet ist, daß die Drossel der Drosseleinrich­ tung während einer ersten Bewegung des der Ventil­ führung dienenden Teilwerkzeugs wirkt, während bei einer zweiten Bewegung das Rückschlagventil wirksam wird. Es ist damit möglich, das zweite Teilwerkzeug mit einer langsamen Vorschub- und mit einer raschen Rückzugsgeschwindigkeit zu beaufschlagen.
Besonders bevorzugt wird weiterhin ein Ausführungs­ beispiel des Werkzeugs, das sich dadurch auszeich­ net, daß das bei einer Vorwärtsbewegung verdrängte Medium in einen Ausgleichsraum befördert wird, der von einem - vorzugsweise ringförmig ausgebildeten - Ausgleichskolben abgeschlossen wird, dessen Wirk­ fläche größer ist als die eines Kolbens, der mit dem beweglichen Teilwerkzeug zusammenwirkt. Auf diese Weise kann das Werkzeug sehr kompakt aufge­ baut werden.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri­ gen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Werkzeug.
Bei dem hier beschriebenen Werkzeug handelt es sich allgemein um ein Werkzeug zur spanabtragenden Bear­ beitung von Bohrungsoberflächen. Besonders bevor­ zugt wird dieses Werkzeug für die Bearbeitung von Ventilsitzflächen und den zugehörigen Ventilfüh­ rungen herangezogen. Im folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, daß es sich also um ein soge­ nanntes Ventilsitzwerkzeug handelt, mit dem eine Bearbeitung der Oberflächen für Ventile einer Brennkraftmaschine möglich ist.
Die Figur zeigt ein Werkzeug 1, das über einen ge­ eigneten Schaft 3, der hier als Hohlschaft ausge­ bildet ist, mit einer Werkzeugmaschine verbunden werden kann. Das Werkzeug 1 umfaßt zwei ineinander­ liegende Teilwerkzeuge, die hier konzentrisch zu­ einander angeordnet sind. Das äußere erste Teil­ werkzeug 5 nimmt das innere zweite Teilwerkzeug 7 in sich auf, wobei das zweite Teilwerkzeug 7 in Richtung der gestrichelt dargestellten Drehachse des Werkzeugs 1 gegenüber dem ersten Teilwerkzeug 5 axial verlagerbar ist.
Eine über den Schaft 3 in das erste Teilwerkzeug 5 eingeleitete Drehbewegung wird über einen geeigne­ ten Formschluß 11 auf das zweite Teilwerkzeug 7 übertragen, wobei die Drehmomente sowohl im einge­ zogenen als auch im ausgefahrenen Zustand des zwei­ ten Teilwerkzeugs 7 übertragen werden.
In der Figur ist das zweite Teilwerkzeug 7 in sei­ ner ausgefahrenen Position gezeigt.
An dem im Inneren des ersten Teilwerkzeugs 5 lie­ genden Ende des zweiten Teilwerkzeugs 7 ist ein Kolben 13 vorgesehen, der in einer Bohrung 15 in Richtung der Drehachse 9 verschieblich angeordnet und starr mit dem zweiten Teilwerkzeug gekoppelt ist. Der Kolben 13 ist so ausgebildet, daß er die Bohrung 3 in zwei druckdicht voneinander getrennte Räume 17 und 19 unterteilt.
In den ersten Raum 17, der in dem hier dargestell­ ten Schnitt rechts von dem Kolben 13 liegt, kann über eine Zufuhrleitung 21 ein erstes Medium einge­ führt werden, beispielsweise Schmier- und/oder ein Kühlmittel, das im Betrieb des Werkzeugs 1 zur Küh­ lung und Schmierung der bearbeiteten Bohrungsober­ flächen Verwendung findet.
Das Kühlmittel kann über einen mehrere Bohrungsab­ schnitte umfassenden Kühlmittelkanal 23 zum linken Ende des ersten Teilwerkzeugs 5 geleitet werden, wo - hier nicht dargestellte - Schneidmittel zur Bear­ beitung einer ersten Bohrungsfläche, beispielsweise des Ventilsitzes, vorgesehen sind.
In dem zweiten Raum 19 ist ein zweites Medium, vor­ zugsweise Hydraulik-Öl vorgesehen, das von dem Kol­ ben 13 gegenüber dem Kühlmittel abgeschlossen ist. Der zweite Raum 19 ist über einen Verbindungskanal 25 mit einem Ausgleichsraum 27 hydraulisch verbun­ den. Von dem Kolben 13 bei einer Ausfahrbewegung des ersten Teilwerkzeugs 7 verdrängtes Öl gelangt über den Verbindungskanal 25 aus dem zweiten Raum 19 in den Ausgleichsraum 27. Das zweite Medium be­ findet sich in einem abgeschlossenen System, das vom ersten Medium getrennt ist.
Der Ausgleichsraum 27 ist als konzentrisch um die Drehachse 9 angeordneter Ringraum ausgebildet, in dem ein hier ebenfalls ringförmig ausgebildeter Ausgleichskolben 29 beweglich angeordnet ist. Auf der dem zweiten Medium beziehungsweise Öl gegen­ überliegenden Seite des Ausgleichskolbens 29 ist mindestens ein Federungselement 31 vorgesehen, das hier als Schraubenfeder ausgebildet ist. Es ist auch möglich, als Federungselement eine Gasdruckfe­ der vorzusehen oder auch nur einen druckdicht abge­ schlossenen Raum, der mit einem komprimierbaren Gas gefüllt ist.
Um ein Verkanten des Ausgleichkolbens 29 zu vermei­ den, werden in - vorzugsweise gleichmäßigen - Abstän­ den mehrere Federungselemente vorgesehen, die den Ausgleichskolben mit einer Druckkraft beaufschla­ gen, die diesen in der hier dargestellten Figur nach links drängen.
Das zweite Teilwerkzeug 7 ist ebenfalls mit einem durchgehenden - vorzugsweise zur Drehachse 9 konzen­ trischen - Kanal 33 versehen, der Kühlmittel aus dem ersten Raum 17 zum linken Ende des zweiten Teil­ werkzeugs 7 strömen läßt, wo hier nicht darge­ stellte Schneideinrichtungen vorgesehen sind. Zu­ sätzlich ist es möglich, daß hier mindestens eine Führungsleiste in die Umfangsfläche des zweiten Teilwerkzeugs 7 eingebracht ist. Der grundsätzliche Aufbau eines Werkzeugs 1, wie es hier dargestellt ist, ist bekannt, so daß hier nicht näher darauf eingegangen wird.
Aus der Schnittdarstellung ist erkennbar, daß mit dem gestrichelt dargestellten Verbindungskanal 25 eine Drosseleinrichtung 35 zusammenwirkt, die eine Drossel 37 umfaßt. Diese stellt einen Strömungswi­ derstand für das im zweiten Raum 19 vorhandene Me­ dium dar, während dieses durch den Verbindungskanal 25 strömt.
Die Drosseleinrichtung 35 kann als Konstantdrossel oder auch als variable Drossel ausgebildet sein. Es ist im übrigen auch möglich, die Drosseleinrichtung 35 als Durchflußmengenregler auszubilden, der bei­ spielsweise von außen (mechanisch, elektrisch oder hydraulisch) einstellbar ist.
Bevorzugt wird die Drosseleinrichtung 35 so ausge­ bildet, daß sie mindestens ein hier nicht darge­ stelltes Rückschlagventil umfaßt, welches während einer Bewegung des Kolbens 13 nach links in ge­ schlossener Stellung ist und das diese geschlossene Position einhält, während der Druck im zweiten Raum. 19 größer ist als im Ausgleichsraum 27. Im übrigen ist das Rückschlagventil so ausgebildet, daß es seine geöffnete Position einnimmt, wenn der Druck im Ausgleichsraum 27 größer ist als im zweiten Raum 19.
Das Rückschlagventil überbrückt quasi die Drossel 37 und dient dazu, daß das aus dem zweiten Raum 19 in den Ausgleichsraum 27 fließende Medium aus­ schließlich durch die Drossel 37 strömt, während bei einer umgekehrten Strömung die Drossel 37 prak­ tisch überbrückt wird und das Medium über das Rück­ schlagventil aus dem Ausgleichsraum 27 in den zwei­ ten Raum 19 strömt. Auf die Funktionsweise der Drosseleinrichtung 35 wird unten noch näher einge­ gangen.
Der Ausgleichskolben 29 trennt den Ausgleichsraum 27 von einem an dem dem Ausgleichsraum 27 gegen­ überliegenden Ende des Ausgleichskolbens 29 angren­ zenden Raum 39 der mit einem komprimierbaren Medium gefüllt sein kann, das auch - über geeignete Filter­ einrichtungen - mit der Umgebung verbunden sein kann.
Im folgenden wird auf die Funktion des Werkzeugs 1 näher eingegangen:
Bei der Bearbeitung eines Ventilsitzes ist das zweite Teilwerkzeug 7 gänzlich in das erste Teil­ werkzeug 5 eingezogen. Mit dem ersten Teilwerkzeug 5 wird zunächst der Ventilsitz, also eine erste Bohrungsoberfläche, bearbeitet und dann das Werk­ zeug 1, damit auch das erste Teilwerkzeug 5, etwas zurückgezogen, so daß die bearbeitete Bohrungs- be­ ziehungsweise Ventilsitzoberfläche nicht mehr be­ rührt wird. Bei der Bearbeitung des Ventilsitzes wird das erste Medium, hier also ein Kühlmittel, über die Zufuhrleitung 21 in den ersten Raum 17 eingeleitet. Von dort gelangt das Kühlmittel über den Kühlmittelkanal 23 zur bearbeitenden Ventil­ sitzoberfläche. Das aus dem Kanal 33 austretende Kühl- und Schmiermittel ist dabei zu vernachlässi­ gen, insbesondere dann, wenn der Querschnitt des Kanals 33 kleiner gewählt wird wie der Querschnitt des Kühlmittelkanals 23.
In dieser ersten Bearbeitungsphase steht das Kühl­ mittel unter einem relativ geringen Überdruck von beispielsweise 4 bar. Dieser Druck reicht nicht aus, den Kolben 13 nach links zu bewegen, weil der Ausgleichskolben 29 durch das Federungselement 31 mit einer nach links gerichteten Kraft beaufschlagt ist, so daß das zweite Medium beziehungsweise Öl aus dem Ausgleichsraum 27 über das hier nicht dar­ gestellte Rückschlagventil in den zweiten Raum 19 verdrängt wird, so daß auf der dem ersten Raum 17 gegenüberliegenden Oberfläche des Kolbens 13 eine Druckkraft lastet, die größer ist die vom Kühlmit­ tel aufgebaute Druckkraft. Das beziehungsweise die Federungselemente 31 ist/sind also so ausgelegt, daß das unter Druck stehende Kühlmittel den Kolben 13 und damit das zweite Teilwerkzeug nicht verla­ gert ist, während mit dem ersten Teilwerkzeug 5 der Ventilsitz im ersten Bearbeitungsschritt bearbeitet wird. Die Kraft des/der Federungselemente 31 muß so hoch gewählt werden, daß in der ersten Bear­ beitungsphase, in der das zweite Teilwerkzeug 7 noch nicht ausgefahren werden soll, eine ausrei­ chende Kühlung und Schmierung gewährleistet ist.
Nach Beendigung des ersten Bearbeitungsschrittes wird der Kühlmitteldruck so weit erhöht, daß die von dem Federungselement 31 aufgebauten Druck­ kräfte, die über das zweite Medium auf den Kolben 13 übertragen werden, überwunden werden. In dieser Phase beträgt der Kühlmitteldruck beispielsweise circa 15 bar.
Der im ersten Raum 17 durch das Kühlmittel aufge­ baute Druck wird über den Kolben 13 auf den zweiten Raum 19 übertragen. Dadurch erhöht sich im zweiten Raum 19 der Druck schließlich so weit, daß der Kol­ ben 13 nach links verlagert und das zweite Medium beziehungsweise das Öl über den Verbindungskanal 25 aus dem zweiten Raum 19 in den Ausgleichsraum 27 verdrängt wird. Dabei entsteht über der Drossel 37 der Drosseleinrichtung 35 ein Druckabfall, so daß der im zweiten Raum 19 gegebene Druck höher ist als der im Ausgleichsraum 27 herrschende Druck. Dadurch schließt das Rückschlagventil, so daß das von dem Kolben 13 aus dem zweiten Raum 19 verdrängte Fluid ausschließlich über den Verbindungskanal 25 und über die Drossel 37 strömt, also nicht über das Rückschlagventil.
Durch die Drossel 37 der Drosseleinrichtung 35 wird ein Strömungswiderstand aufgebaut, durch den ge­ währleistet ist, daß das zweite Medium definiert aus dem zweiten Raum 19 abströmt. Dadurch stellt sich eine definierte Vorschubbewegung des Kolbens 13 innerhalb der Bohrung 15 und damit eine gleich­ mäßige Bewegung des zweiten Teilwerkzeugs 7 gegen­ über dem ersten Teilwerkzeug 5 ein. Die Geschwin­ digkeit der Vorschubbewegung kann durch die Dros­ seleinrichtung beeinflußt und auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
In dieser zweiten Bearbeitungsphase wird mit Hilfe des zweiten Teilwerkzeugs 7 die Ventilsitzführung, also die zweite Bohrungsoberfläche, bearbeitet. Der Bearbeitungsbereich wird durch das Kühl- und Schmiermittel erreicht, das aus dem ersten Raum 17 über den Kanal 33 zum linken Ende des zweiten Teil­ werkzeug 7 strömt.
Nach Bearbeitung der Ventilsitzführung wird der Druck in der Kühlmittelzufuhr - vorzugsweise schlag­ artig - gesenkt. Dadurch fallen die im ersten Raum 17 gegebenen Druckkräfte, die auf dem Kolben 13 wirken, aus, so daß auch im zweiten Raum 19 der Druck absinkt. In dem Ausgleichsraum 27 wird durch das Federungselement 31, welches auf den Aus­ gleichskolben 29 wirkt und diesen nach links drückt, ein Überdruck aufgebaut. Der Ausgleichskol­ ben 29 verdrängt dabei das zweite Medium aus dem Ausgleichsraum 27 in den zweiten Raum 19. Da das Öl über die Drossel 37 nicht ohne weiteres aus dem Ausgleichsraum 27 in den zweiten Raum 19 abfließen kann, stellt sich nun im Ausgleichsraum 27 ein hö­ herer Druck ein als im zweiten Raum 19. Aufgrund dieser Druckverhältnisse öffnet das Rückschlagven­ til.
Durch das Öffnen des Rückschlagventils wird die Drossel 37 überbrückt, so daß der Strömungswider­ stand zwischen dem Ausgleichsraum 27 und dem zwei­ ten Raum 19 stark reduziert ist. Das Öl kann daher sehr schnell aus dem Ausgleichsraum 27 in den zwei­ ten Raum 19 strömen. Dadurch werden auf den Kolben 13 Druckkräfte ausgeübt, die diesen nach rechts verlagern. Die Druckkräfte bewirken also eine Ein­ zugsbewegung des zweiten Teilwerkzeugs 7 gegenüber dem ersten Teilwerkzeug 5, wobei diese Bewegung re­ lativ rasch erfolgen kann, da über das Federungs­ element 31 recht hohe Druckkräfte auf den Aus­ gleichskolben 29 ausgeübt werden können, die das Öl rasch aus dem Ausgleichsraum 27 in den zweiten Raum 19 verdrängen. Die Rückzugsgeschwindigkeit kann durch die Wahl der von dem Federungselement aus­ geübten Kräfte bestimmt werden.
Um eine sehr rasche Rückzugsbewegung des zweiten Teilwerkzeugs 7 zu gewährleisten, können auch meh­ rere Rückschlagventile vorgesehen werden, die eine Hydraulikverbindung zwischen dem Ausgleichsraum 7 und dem zweiten Raum 19 herstellen, die sich durch einen sehr geringen Strömungswiderstand auszeich­ net.
Bei einem schlagartigen Druckabbau in der Kühlmit­ telzufuhr erfolgt also nach allem eine schlagartige Rückzugsbewegung des zweiten Teilwerkzeugs 7, wenn die Drosseleinrichtung 35 mit mindestens einem Rückschlagventil der hier beschriebenen Art verse­ hen ist.
Wesentlich ist noch, daß die Fläche des Kolbens 13, die mit dem zweiten Medium beziehungsweise dem Öl beaufschlagt ist, wesentlich kleiner ist als die Fläche des Ausgleichkolbens 29, der mit diesem zweiten Medium beaufschlagt wird. Das von dem Kol­ ben 13 verdrängte Volumen, das aus dem zweiten Raum 19 in den Ausgleichsraum 27 strömt, bewirkt daher nur eine vergleichsweise kleine Verlagerung des Ausgleichkolbens 29, während das zweite Teilwerk­ zeug 7 relativ weit aus dem ersten Teilwerkzeug 5 ausfährt.
Es ist beispielsweise möglich, bei einer Verlage­ rung des zweiten Teilwerkzeugs um circa 50 mm einen Hub von nur circa 6 mm beim Ausgleichskolben 29 zu realisieren. Diese Wege ergeben sich bei einem Ver­ hältnis der Flächen der Kolben 13 und 29 von circa 1 : 8. Das hier dargestellte Werkzeug baut also sehr klein und kompakt. Es ist daher auch relativ leicht.
Es ist vorteilhafter Weise möglich, eine Kontroll­ einrichtung vorzusehen, die die Menge des in dem zweiten Raum 19 und dem Ausgleichsraum 27 vorhan­ denen zweiten Mediums beziehungsweise des Hydrau­ liköls erfaßt. Denkbar ist es, einen Kontrollstift vorzusehen, der plan mit der Oberfläche des Werk­ zeugs abschließt, wenn der gewünschte Ölvorrat ge­ geben ist und der versenkt angeordnet ist, wenn ein Verlust eintritt.
Nach allem wird deutlich, daß mit dem Werkzeug 1 zwei Bohrungsoberflächen bearbeitet werden können, die vorzugsweise konzentrisch angeordnet sind. Für die Bearbeitung der ersten Bohrungsoberfläche be­ ziehungsweise des Ventilsitzes, ist das erste Teil­ werkzeug 5 vorgesehen, während für die Bearbeitung der zweiten Bohrungsoberfläche beziehungsweise der Ventilführung das zweite Teilwerkzeug 7 eingesetzt wird. Die Bearbeitung der Bohrungsoberflächen kann nacheinander erfolgen, wobei insbesondere bei der Bearbeitung der Ventilführung mit Hilfe des zweiten Teilwerkzeugs 7 ein definierter Vorschub gegeben ist, der dadurch einstellbar ist, daß die Drossel­ einrichtung 35 eine Drossel 37 umfaßt. Der Einsatz des Werkzeuges 1 in Bearbeitungsstationen ist des­ halb besonders leicht möglich, weil ein sehr ra­ scher Rückzug des zweiten Teilwerkzeugs 7 durch die besondere Ausgestaltung der Drosseleinrichtung 35 möglich ist, nämlich dadurch, daß mindestens ein Rückschlagventil vorgesehen ist, welches einen ra­ schen Rückstrom des zweiten Mediums aus dem Aus­ gleichraum 27 in den zweiten Raum 19 ermöglicht und damit eine rasche Rückzugbewegung des zweiten Teil­ werkzeugs 7 sicherstellt, sobald der Druck des Kühlmittels, daß der Ausfahrbewegung des zweiten Teilwerkzeugs 7 dient, abgesenkt ist. Das Werkzeug 1 kann also nach der Bearbeitung einer Ventilfüh­ rung rasch an den nächsten Bearbeitungsort weiter­ bewegt werden.
Die Vorschubbewegung beziehungsweise die Vorschub­ geschwindigkeit des zweiten Teilwerkzeugs 2 wird durch den Druck des Kühlmittels, durch den Strö­ mungswiderstand der Drossel 7 und durch den Ge­ gendruck des Federungselements 31 beeinflußt. Es bestehen also zahlreiche Möglichkeiten, die Bewe­ gungsgeschwindigkeit des zweiten Teilwerkzeugs 7 einzustellen. Insbesondere ist es denkbar, den Kühlmitteldruck kontinuierlich zu steigern, um dem wachsenden Gegendruck des Federungselements 31 ent­ gegenzuwirken und um eine gleichmäßige Vorschubbe­ wegung des zweiten Teilwerkzeugs 7 über dessen ge­ samten Arbeitshub zu gewährleisten. Eine gleich­ mäßige Vorschubbewegung kann auch durch einen ent­ sprechend ausgelegten Durchflußmengenregler er­ reicht werden.

Claims (11)

1. Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung von Bohrungsoberflächen, mit mindestens zwei gegenein­ ander verlagerbaren Teilwerkzeugen, die beide mit Schneideinrichtungen versehen sind, wobei ein in­ neres Teilwerkzeug in einem äußeren Teilwerkzeug geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werk­ zeug einen ersten Kolben (13) umfaßt, der zur Er­ zeugung einer Ausfahrbewegung des inneren Teilwerk­ zeugs (7) mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist, daß der erste Kolben (13) bei der Ausfahrbewegung des inneren Teilwerkzeugs (7) ein Medium über einen Verbindungskanal (25) in einen Ausgleichsraum (27) verdrängt, und daß der Ausgleichsraum (27) als konzentrisch um die Drehachse (9) des Werkzeugs angeordneter Ringraum ausgebildet ist, in dem ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Ausgleichskolben (29) beweglich ange­ ordnet ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Verbindungskanal (25) zum Aus­ gleichsraum (27) eine Drosseleinrichtung (35) vor­ gesehen ist, die die Abströmung des Mediums in den Ausgleichsraum und damit die Ausfahrbewegung beein­ flußt.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosseleinrichtung (35) eine Konstant­ drossel (37) umfaßt.
4. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosseleinrichtung (35) eine variable Drossel umfaßt.
5. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosseleinrichtung (35) als Durchfluß­ mengenregler ausgebildet ist.
6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselein­ richtung (35) mindestens ein Rückschlagventil um­ faßt, das bei der Rückströmung des Mediums aus dem Ausgleichsraum (27) in den zweiten Raum (19) einen stark reduzierten Strömungswiderstand aufweist.
7. Werkzeuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rückschlagventil öffnet, wenn der Druck des Mediums im Ausgleichsraum (27) größer ist als der des Mediums im ersten Raum (17).
8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (27) von einem beweglichen - vorzugsweise ringförmig ausgebildeten - Ausgleichskolben (29) abgeschlossen wird, dessen von dem Medium beaufschlagte Fläche größer ist als die mit dem Medium beaufschlagte Fläche des ersten Kolbens (13).
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausgleichskolben (29) mit einem Fe­ derungselement (31) zusammenwirkt, das der von dem Medium ausgeübten Kraft entgegenwirkt.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federungselement (31) als Schraubenfe­ der oder als Gasdruckfeder ausgebildet ist.
11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium im ersten Raum (17) Kühlmittel und daß das Medium im Ausgleichsraum (27) Öl ist.
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DE4431149A1 (de) * 1994-09-01 1996-03-07 Mapal Fab Praezision Werkzeug

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