DE2808610A1

DE2808610A1 - Bohrwerkzeugtraeger fuer mehrfachbearbeitung

Info

Publication number: DE2808610A1
Application number: DE19782808610
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Pain; Jacques Ternynck
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1978-10-12
Also published as: JPS53115983A; IT7867495A0; GB1562065A; IT1107835B; DE2808610C2; FR2383738A1; FR2383738B1; ES466736A1

Description

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, Boulogne Billancourt

Frankreich

Bohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung, bestehend aus einem zentralen Führungskörper, der am Ende einer rotierenden Spindel befestigt ist und einen schräg geführten Meißelschlitten trägt, der von einer koaxial zu dem Körper und der Spindel verschiebbaren Stange betätigt wird.

Der BohrweEkzeugträger soll die Herstellung von zylindrischen Bohrungen und die genau konzentrische konische Bearbeitung dieser Bohrungen möglich machen, insbesondere soll er für aufeinanderfolgende Bearbeitungen von Sitzen und Führungen für Ventile in Zylinderköpfen von Verbrennungsmotoren geeignet sein.

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Die Genauigkeit der Konzentrizität der Sitze und entsprechenden Führungen jedes Ventils ist einer der Faktoren, welche das einwandfreie Funktionieren der Steuersysteme der Verbrennungsmotoren bedingen. Das wirksamste Mittels um den gewünschten Präzisionsgrad zu erreichen, besteht in der Verwendung eines einzigen Werkzeugträgers für Mehrfachbearbeitung, der es gestattet, nacheinander die Führungsbohrung und das Drehen des Ventilsitzes zu gestatten, ohne eine Rückzugbewegung und dann ein erneutes Einstellen dieses Werkzeugträgers zwischen den beiden Bearbeitungen durchführen zu müssen.

Man kennt Werkzeugträger, wie denjenigen, der in dem französischen Patent Nr. 2 270 975 beschrieben ist, das von der Anmelderin eingereicht wurde. Dieser Träger umfaßt ein zentrales Bohrwerkzeug für die Führung des Ventils und einen schräg geführten Schlitten, der einen Drehmeißel trägt, zur Bearbeitung des Ventilsitzes unter Verschieben des Schiebers, und so dieses Resultat erreicht.

Indessen erweist es sich als außerordentlich interessant, zur Verbeserung des Aufliegens des Ventilsitzes und zur Erleichterung des Abdrehens eine konische Fase an dem Ventilsitzumfang sowohl außen als auch innen anzudrehen. Mit dem dreifachen Zweck des Gewinnens an Zeit, der Ersparung des Bearbeitungsmaterials und der Genauigkeit der Konzentrizität dieses Fasenandrehens relativ zur Bohrung der Führung und zum Abdrehen des Sitzes ist es wünschenswert, daß diese : Bearbeitungen im Zusammenhang durchgeführt werden.

Der Bohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ist dazu bestimmt, alleine ohne Komplikationen diese^Besarbeitungen im Zusammenhang

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durchzuführen, er besteht aus einem zentralen Führungskörper, der am Ende einer drehbaren Spindel befestigt ist, und hat einen schräg geführten Meißelschlitten, der von einer koaxial zu dem Körper und der Spindel verschiebbaren Stange betätigt wird.

Sein Merkmal besteht darin, daß der Schlitten auf seiner Frontseite zwei Meißel mit unterschiedlichen Angriffswinkeln und Angriffshalbmessern zum Abfasen durch axiales Zustellen trägt und einen Drehmeißel zum Längsdrehen mit schrägem Vorschub, und daß der Rücklauf des Schlitfeess gemeinsam den Rückzug der Abfasungsmeißel sowie die Schlittenbewegung des Werkzeuges für das Längsdrehen gewährleistet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Sehlitten im Bereich seiner Frontseite eine zentrale Ausnehmung relativ zum Bohrwerkzeugträger, die dazu bestimmt ist, einen Durchgang für die Führung und das Bohrwerkzeug zu bilden; um diese Ausnehmung herum sind konzentrisch die Abfas-Meißel im xfesentlichen um 120° voneinander und gegen den Drehmeißel versetzt, der sich im wesentlichen in der axialen Ebene der Verschiebung des Schlittens befindet.

Schließlich ist zur Verbesserung der Präzision der Konzentrizität während der Bearbeitungen der Abfasungen und dem Abdrehen des Sitzes das freie Ende des Bohrwerkzeuges in einer zylindrischen Aufnahme gehalten und geführt, die an dem entgegengesetzten Ende des zu bearbeitenden Werkstückes angeordnet ist und in ihrer Stellung einstellbar ist, um leichten Fehlern der Ausrichtung Rechnung zu tragen, die unter den Reihen von Rohwerkstücken zu finden sind, die bearbeitet werden sollen.

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Der erfindungsgemäße Werkzeugträger für Mehrfachbearbeitung gestattet also durch einfache und deswegen zuverlässige Mittel zu einem geringen Erstellungspreis und Unterhaltungskosten das Erzielen von zylindrischen Bohrungen und genau konzentrische Bearbeitung.

Das Verständnis der vorliegenden Erfindung wird erleichtert durch die folgende Beschreibung eines in keiner Weise begrenzenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, eines Bohrwerkzeugträgers für Mehrfachbearbeitung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung in Ansicht längs der Linie I-I der Fig. 2 durch einen Werkzeugträger gemäß der Erfindung, der insbesondere für die aufeinanderfolgende Bearbeitung der Führungen und Sitze von Ventilen in Zylinderköpfen von Verbrennungsmotoren bestimmt ist;

Fig. 2 eine Frontansicht auf die Werkzeuge des Werkzeugträgers gemäß der Fig. 1;

Fig. 3 eine Einzelheit, welche die Anordnung, die Art und den Angriffswinkel des Drehmeißels und der Abfas-Meißel der Fig. 1 und 2 darstellt.

Der Bohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung, wie er durch die Fig. 1 und 2 dargestellt ist und der für die gemeinsame Bearbeitung der Sitze 1 und Führungen 2 von Ventilen in dem Zylinderkopf 3 bestimmt ist, hat einen Hauptkörper 4, im wesentlichen zylindrisch und durch Aufschrauben seines hinteren Endes 5 an dem Ende einer rotierenden Spindel 6 befestigt. Er hat weiterhin zwei komplementäre Frontalelemente 7 und 8 von ungefähr halbkonischer Form, die auch durch Verschraubung an dem vorderen Ende des Hauptkörpers k

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angebracht und befestigt sind. Das Frontalelement 7, das am oberen Teil fler Fig. 1 und 2 dargestellt und an der vorderen Fläche 9 des Hauptkörpers 4 parallel zu seiner rückwärtigen Fläche 5 befestigt ist, hat eine Nase 10, die im Zentrum des Werkzeugträgers liegt und eine Führungsbohrung 11 für das axiale Bohrwerkzeug 12 hat, das von einer Befestigungsvorrichtung bekannter Art 13 festgehalten wird. Das frontale Element 8, das am unteren Teil der Figuren zu sehen ist, ist an einer schrägen Fläche 14 befestigt, die an der (unteren) Vorderfläche 9 des Hauptkörpers 4 liegt, es hat eine Ausnehmung mit prismatischem Querschnitt, die an ihren beiden Seiten offen ist und deren seitliche Flächen 15, 16, 17 mit der schrägen Fläche 14 zusammenwirken, um eine Führungsnut für einen schrägen Schlitten 18 zu bilden. Die so teilweise begrenzte Aufnahme für diesen Schlitten im Inneren des Werkzeugträgers wird durch eine schräge Fläche 19, im wesentlichen senkrecht zur schrägen Fläche 14 und an dem Frontalelement 7 auf der Höhe der Führungsnase 10 vorgesehen, sowie durch eine zylindrische Muffe 20 abgeschlossen, die den Hauptkörper 4 umgibt und an diesem letzteren mittels eines Bajonettverschlusses festgehalten wird, der aus einer Schraube 21 besteht, die in den Körper 4 eingeschraubt ist und einen Haltezapfen für eine L-förmige Nut 22 bildet, die in der zylindrischen Muffe 20 vorgesehen ist.

Die gesamte Bewegung des Schlittens 18 wird von einem geknickten zweiarmigen Hebel 23 gesteuert, der schwenkbar in dem Hauptkörper 4 gelagert und von einer verschiebbaren Betätigungsstange 24 gesteuert wird, die koaxial mit dem Bohrwerkzeug 12 ist. Ein Anschlag, der aus einer Gewindestange 25 besteht, die in den Schlitten 18 eingeschraubt ist und mit einer Blockiermutter 26 versehen ist_s gestattet

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durch Zusammenarbeit mit dem Boden 27 einer Nut 28, die in der schrägen Fläche/des Hauptkörpers 4 angeordnet ist, die genaue Betimmung der äußersten Vorschubstellung dieses Schlittens 18. Um die Einstellung dieses Anschlages zu ermöglichen, hat die zylindrische Muffe 20 eine Öffnung 29, die leicht gegenüber der Anordnung des Schlittens 18 in dem frontalen Element 8 durch Schwenken um einen bestimmten Winkel um den Hauptkörper 4 eingestellt werden kann, dank der Anwesenheit der Nut 22 für die Befestigung der Muffe mittels des Bajonettverschlusses.

Entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung hat der Schlitten 18 im Bereich seiner frontalen Stirnfläche 30 im wesentlichen parallel zu der rückwärtigen Fläche 5 und der vorderen Fläche 9 des Hauptkörpers und außerhalb und in der axialen Zone des Werkzeugträgers eine zentrale Ausnehmung 31s die längs des Werkzeugträgers verläuft und so gestaltet ist, daß sie einen Durchtritt für die Führungsnase und das Bohrwerkzeug 12 zur Bearbeitung der Ventilführung läßt. An dieser Frontalfläche 30 und um die zentrale Ausnehmung 31 herum sind relativ zu dem Bohrwerkzeug 12 zwei Bearbeitungsmeißel 32 und 33 verteilt, die das Abfasen unter Abschälen bei Bewegung in Zustellrichtung besorgen, und ein Drehmeißel 34, der durch den Schlitten schräggezogen wird. Die Meißel sind mit Organen zur Einstellung und geeigneten Befestigung versehen.

Wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht, sind die beiden Abfas-Meißel 32 und 33 an der einen und der anderen Seite der zentralen Ausnehmung 31 im wesentlichen um 120° gegeneinander und gegen den Drehmeißel 34 versetzt, der sich im wesentlichen in der axialen Ebene 35 der Verschiebung des Schlittens befindet, so daß eine Rückziehbewegung dieses

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Schlittens l8 gemeinsam den Rückzug der Abfasmeißel 32 und 33 und die Vorschubbewegung des Drehmeißels 3¹* bewirkt.

Wie dies genau aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Abfas-Meißel 32 und 33 für unterschiedliche Bearbeitungs- bzw. Angriffshalbmesser und Angriffswinkel ausgelegt. Auf diese Weise erfolgt die Bearbeitung durch den Abfas-Meißel 32 an der äußeren Fase 36 zum Freidrehen der Sitzfläche 37 des Ventilsitzes 1 gleichzeitig mit der Bearbeitung der inneren Fase 38 durch den Abfas-Meißel 33.

Die Wirkungsweise des Bohrwerkzeugträgers für Mehrfachbearbeitung gemäß der Erfindung ist die folgende: Bei Ende der Annäherungsbewegung des Werkzeugträgers, während der das Bohrwerkzeug 12 sich in der Ventilführung 2 zentriert, kommen die Abfas-Meißel 32 und 33 in Kontakt mit dem Ventilsitz 1 und bearbeiten durch Abschälen unter frontalem Angriff die Fasen 36 und 38 zwecks Freilegung des Ventilsitzes 37. Das Zurückziehen des Schlittens 18 bewirkt ohne Verschiebung des Werkzeugträgers, ausgelöst durch die Betätigungsstange 34, gemeinsam den Rückzug der Abfas-Meißel 32 und 33 und den Drehmeißelvorschub des Drehmeißels 3¹*» der so, wie es aus der Fig. 3 ersichtlich ist, die Bearbeitung der Sitzfläche 37 des Ventilsitzes durchführt, indem er sich aus seiner Anfangsstellung, die mit durchgehenden Linien bezeichnet ist, in diejenige Stellung vorschieben läßt, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Sobald das Abdrehen der Sitzfläche 37 beendet ist, wird die Bohrung der Ventilführung 2 in üblicher Weise durch axialen Vorschub des Bohrwerkzeuges 12 bearbeitet, dann, nach Zurückziehen dieses Werkzeuges,geht auch der Werkzeugträger zurück, um den Zylinderkopf 3 freizugeben, dessen Endbearbeitungen der Ventilsitze 1 und Führungen 2 für die Ventile beendet sind, während der Schieber 18 in seine äußerste Vorschubstellung im Inneren des Werkzeugträgers gebracht

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wird, um den Bearbeitungsverlauf bei dem folgenden Zylinderkopf wieder beginnen zu können.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das freie Ende des Bohrwerkzeuges 12 am Ende der Annäherungsbewegung des Werkzeugträgers in eine Aufnahmebohrung 39 eingedrungen, die durch Anschrauben an dem Gestell 40 der Bearbeitungseinheit gegenüber dem Zylinderkopf 3 befestigt ist und in ihrer Stellung einstellbar ist, um den geringen Ausrichtungsfehlern Rechnung zu tragen, die bei den Reihen von rohbearbeiteten Werkstücken festgestellt werden.

Die Anwesenheit dieser Aufnahmebohrung 39 bewirkt ein Pesthalten und eine Führung des Bohrwerkzeuges 12 und gestattet, während der Bearbeitungen des Abfasens und des Abdrehens des Ventilsitzes 1 eine maximale Genauigkeit der Konzentrizität zu erhalten.

Der Bohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, gestattet es, mittels einfacher, also zuverlässiger Mittel,unter geringen Kosten und bei sehr kurzen Bearbeitungszeiten eine genau konzentrische Bearbeitung, nicht nur der Führungen und Sitze der Ventile in Zylinderköpfen von Verbrennungsmotoren, sondern auch das Abfasen der Ränder der Ventilsitze und das Freidrehen der Kanten der Ventilsitze.

Die Art der Ausführung des Bohrwerkzeugträgers und sein Anwendungsbereich sind nicht auf das oben beschriebene Beispiel begrenzt, sie können auf alle diejenigen Teile angewendet werden, bei denen zylindrisbae Bohrungen und konische Bearbeitungen in Reihe eine genaue Beachtung der Konzentrizität erfordern.

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Leerseite

Claims

BEETZ-LAM PRECHT-B EETZ PATENTANWÄLTE München 22 - Steinsdorfstr. 10 Dipi.-ing. r. beetz sen. TELEFON <O89) 22 72O1 -2272 44-29 5810 Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT Telex 522O48-Telegramm Allpatent München Dr.-lng. R. BEETZ Jr. Dlpl.-PhyS. U. HEIDRICH 578-27.919P( 27.92oH)luchRechtB-nwalt Dr.-lng. W. Tl M PE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED 28. Febr. 1978 A η s ρ r ü c h e

1. 33ohrwerkzeugträger für Mehrfachbearbeitung, bestehend aus einem zentralen Führungskörper, der am Ende einer rotierenden Spindel befestigt ist, und einen schräg geführten Meißelschlitten trägt, der von einer koaxial zu dem Körper und der Spindel verschiebbaren Stange betätigt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) an seiner Frontseite (30) zwei Meißel (32, 33) mit unterschiedlichen Angriffswinkeln und Angriffshalbmessern zum Abfasen durch axiales Zustellen und einen Drehmeißel (3¹O zum Längsdrehen mit schrägem Vorschub trägt, und daß der Rücklauf des Schlittens den Rückzug der Abfasungswerkzeuge sowie die Schlittenbewegung des Werkzeuges für das Drehen gewährleistet.

2. Bohrwerkzeugträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) auf der Höhe seiner Frontfläche (30) eine zum Werkzeugträger zentrale Ausnehmung (31) aufweist, die dazu bestimmt ist, den Durchgang einer Führung (10, 11) und eines Bohrwerkzeuges (12) zu ermöglichen, nnd um diese Ausnehmung konzentrisch verteilt die Werkzeuge (32, 33)j die im wesentlichen um 120° gegeneinander und gegen das Abdrehwerkzeug (34) versetzt sind, trägt, das sich im wesentlichen in der axialen Ebene (35) der Verschiebung des Schlittens befindet»

578-(77/07608)-LSl

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Werkzeugträger nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitungen des Abfasens und des Drehens das freie Ende des Bohrwerkzeuges (12) in einer Aufnahmebohrung (39) gehalten und geführt wird, die in ihrer Lage einstellbar gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück (3) angeordnet ist.

Werkzeugträger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er für das aufeinanderfolgende Bearbeiten der Führungen und Ventilsitze bei Zylinderköpfen von Verbrennungsmotoren in großer Serie benutzt ist.

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