-
-
Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Honwerkzeug
zum Bearbeiten zylindrischer Bohrungen in Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Bekannt ist es bspw. aus dem DE-GM 19 66 099 den Spreizkörper als
Spreizkonus auszubilden, der innerhalb des hohlen Werkzeugkörpers axial verschiebbar
ist und an einer den Innenumfang des Werkzeugkörpers überragenden Sicke oder dgl.
Vorsprung zur Anlage kommt. Beim Spreizvorgang mittels eines solchen Spreizkonus
ergibt sich damit über die axiale Länge gesehen lediglich eine Art Linienberührung
zwischen dem Spreizkonus und dem genannten inneren Vorsprung, was zur Folge hat,
daß die betreffende mit Schneidbelag versehene Zone eine im wesentlichen bauchige
Aufweitung erfährt.
-
Im Hinblick auf eine an sich gewünschte nahezu zylindrische Aufweitung
oder zumindest eine an diese angenäherte Aufweitungliegt der Nachteil der bauchigen
Aufweitung darin, daß zum Honen einer Werkstückbohrung über ihre gesamte Länge das
Werkzeug entweder
über einen entsprechend größeren Hub verfahren
werden muß, um den bauchigen Bereich an jede Stelle der zu bearbeitenden Bohrung
zu bringen, oder daß die betreffende Bohrung nicht über ihre gesamte Länge gleichmäßig
bearbeitet werden kann.
-
Weitere Nachteile bestehen darin, daß mit der Zeit die Genauigkeit
der Verstellung verloren geht, da sich der Spreizkonus in den Vorsprung eindrückt
und da es möglich ist, daß der Spreizkonus gegenüber dem Vorsprung, an dem er anliegt,
abkippt, so daß keine definierte Anlage mehr vorhanden ist.
-
Man hat nun versucht, insbesondere die letztgenannten Nachteile dadurch
zu vermeiden, daß man den Spreizkonus mit abgeflachten Seiten ausgebildet oder durch
zwei einander entgegengesetzt gerichtete, mit jeweils einer Schrägfläche versehene
Keile ersetzt hat, von denen der eine feststehend und der andere verstellbar ausgeführt
ist (siehe bspw.
-
DE-GM 19 86 969). Dadurch wird zwar ein Abkippen und Eindrücken des
Spreizkonus vermieden, jedoch hat sich die Herstellung als sehr schwierig erwiesen.
Auch wurde das Problem des an sich bauchigen Aufweitens nicht gelöst1 und es ist
insbesondere mit
dieser konstruktiven Lösung nur möglich, Honwerkzeuge
bis zu einem bestimmten minimalen Außendurchmesser damit auszurüsten. Durchmesserkleinere
Honwerkzeuge können wegen der vorgegebenen Kleinheit und der benötigten Vielzahl
von Einzelteilen nicht in dieser Weise aufgebaut werden.
-
Eine rein zylindrische Aufweitung der betreffenden mit Schneidbelag
versehenen Zone ist bei sog.
-
Schalenwerkzeugen erreicht worden, bei denen zwei durch Umfangsfedern
zusammengehaltene Halbschalen vorgesehen sind, die durch zwei innere parallel zueinander
bewegbare Spreizdoppelkeile in radialer Richtung auseinanderdrängbar sind, wobei
die Spreizdoppelkeile aR vom Innenumfang vorstehenden Anformungen der Halbschalen
angreifen. Abgesehen davon, daß auch diese Schalenwerkzeuge konstruktiv aufwendig
sind und eine Vielzahl von Teilen benötigen, sind derartige Schalenwerkzeuge nur
für sehr große Werkzeugdurchmesser herstellbar.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Honwerkzeug der eingangs
genannten Art zu schaffen, dessen Vorrichtung zum Aufweiten des geschlitzten
hohlen
Werkzeugkörpers eine an die zylindrische Aufweitung angenäherte Aufweitung ermöglicht,
-einfacher herstellbar ist und bis hin zu kleinsten Werkzeugdurchmessern einsetzbar
ist.
-
Diese Aufgabe wird bei einem Honwerkzeug der eingangs genannten Art
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug zum Bearbeiten zylindrischer
Bohrungen in Werkstücken ist es erstmals möglich, den hohlen Werkzeugkörper statt
von innen her sozusagen von außen aufzuweiten, indem der in Form eines Spreizkeils
ausgebildete Spreizkörper im Bereich des Längsschlitzes insgesamt von vier Flächenbereichen
her die Aufweitung ermöglicht. Damit ergibt sich eine wesentlich flächigere Anlage
von Spreizkeil und Gegenfläche am Werkzeugkörper, so daß die Aufweitung des Werkzeugkörpers
über die Länge gesehen weniger bauchigist, also mehr an eine zylindrische Aufweitung
angenähert erfolgt. Dies bedeutet, daß die mit Schneidbelag versehene in der aufgeweiteten
Zone liegende Flache in axialer Richtung breiter ist, so daß eine gleichmäßigere
Bearbeitung der Werkstückbohrung
über ihre gesamte Länge erfolgen
kann.
-
Der Spreizkeil ist vorzugsweise beidseitig mit einer Schrägfläche
versehen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
die Verbreiterung zum Einlegen des Spreizkeiles bezüglich der Schlitzlängsachse
symmetrisch angeordnet und weist dieselben Abmessungen wie der Spreizkeil auf, wobei
ein Ende der Verbreiterung stufenlos in den Längsschlitz übergeht. Auf diese Weise
ist ein einfaches Einlegen des Spreizkeiles in den Werkzeugkörper und ein anschliessendes
einfaches Verstellen möglich. Die Verstellung des Spreizkeiles kann dabei durch
Druck und/oder Zug erfolgen.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
der Spreizkeil mittels eines Außengewindeelementes, das im Werkzeugkörper verdrehbar
gehalten ist, axial bewegbar, wobei zwischen dem Außengewindeelement und dem Spreizkeil
eine Verstellstange angeordnet ist. Diese konstruktive Ausführung kann selbst bei
Werkzeugen kleinsten Durchmessers durchgeführt werden.
-
Um ein Herausfallen oder Ausweichen des Spreizkeiles in radialer Richtung
aus der Verbreiterung der Längsschlitze zu verhindern, ist gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Spreizkeil an seinem dickeren Ende mit einer Ausnehmung
versehen, in die die Verstellstange eingreift.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verstellstange mit dem
Außengewindeelement und dem Spreizkeil in axialer Richtung fest verbunden, was es
möglich macht, die durch Drucken auf den Spreizkeil erreichte Aufweitung des Werkzeugkörpers
durch Zurückziehen des Spreizkeiles auch wieder zurückzunehmen.
-
Bei einer Vielzahl von Honwerkzeugen dieser Art, ist es im allgemeinen
ausreichend, im Bereich der Aufweitzone einen einzigen Spreizkeil vorzusehen. Gemäß
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen vorliegender Erfindung sind jedoch zwei
oder mehr Spreizkeile vorgesehen, die in axialer Richtung im Abstand hintereinander
angeordnet sind.
-
Dabei ist es gemäß einer Variante möglich, den betreffenden Längsschlitz
mit mehreren Verbreiterungen, die im Abstand angeordnet sind, zu versehen,
in
die jeweils ein Spreizkeil eingelegt ist, welche Spreizkeile entweder miteinander
verbunden sind und von einer Seite des Werkzeugs her verstellt werden, oder von
welchen Spreizkeilen der oder die einen vom einen Ende des Werkzeugs her und der
oder die anderen Spreizkeile vom anderen Ende des Werkzeugs her verstellbar gemacht
sind. In diesen Fällen ist .jedoch der besondere Vorteil erreicht, daß die aufspreizbare
Zone des Werkzeugkörpers an mehreren Stellen aufgeweitet werden kann, so daß eine
Aufweitung erfolgt, die noch mehr an die ideale Form der rein zylindrischen Aufweitung
angepasst bzw.
-
angenähert ist.
-
Gemäß einer anderen Variante mit zwei oder mehr Spreizkeilen sind
jeweils ein oder mehr Spreizkeile in verschiedenen zueinander winklig versetzten
Längsschlitzen angeordnet, bspw. in in zwei um 900 zueinander versetzten Längsschlitzen,
deren einander zugewandte Enden sich überlappen.
-
Bei dieser Ausführungsform ist es insbesondere möglich, das Honwerkzeug
als Stufenhonwerkzeug auszubilden, was bedeutet, daß mit den dadurch geschaffenen
verschiedenen hintereinander ange-
ordneten Schneidzonen jeweils
bis zu einem bestimmten zueinander unterschiedlichen maximalen Durchmesser bearbeitet
werden kann.
-
Gemäß vorliegender Erfindung ist es auch möglich, eine mit mindestens
einem Spreizkeil versehene Aufweitvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung in Kombination
mit einer an sich bekannten inneren Aufweitvorrichtung mit einem Spreizkonus zu
verwenden. Dies ist bspw. dort, insbesondere ebenfalls bei einem Stufenhonwerkzeug
möglich, wo mit der den Spreizkonus aufweitenden inneren Aufweitvorrichtung relativ
grob vorgehont und mit der den oder die Spreizkeile aufweisenden äußeren Aufweitvorrichtung
endbearbeitet wird.
-
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen: Figur 1 in
teilweise geschnittener Darstellung eine Seitenansicht eines Honwerkzeuges in zusammengebautem
Zustand gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Figur 1, Figur 3 in vergrößerter
Darstellung einen Längsschnitt im Bereich des Kreises IIIder Figur 1, jedoch ohne
eingelegten Spreizkeil, Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Figur 3,
Figur 5 einen Längsschnitt durch einen beim Honwerkzeug verwendeten Spreizkeil,
Figur 6 die Draufsicht auf den Spreizkeil der Figur 5, Figur 7 teilweise im Längsschnitt
eine abge brochene Seitenansicht eines Hanwerkzeuges gemäß einem zweiten Aus-f~hrungsbeispiel
vorliegender Erfindung, ohne Einspannende,
Figur 8 einen Schnitt
längs der Linie VIII-VIII der Figur 7, Figur 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX
der Figur 7, Figur 10 einen gegenüber der Figur 7 um 900 gedrehten abgebrochenen
Längsschnitt durch das Honwerkzeug im Bereich des Einspannendes, Figur 11 einen
Längsschnitt durch ein Honwerkzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung, ohne Einspannende, Figur 12 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte
Seitenansicht eines Honwerkzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung, Figur 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Figur 12,
Figur
14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV der Figur 12, und Figur 15 einen Längsschnitt
längs der Linie XV-XV der Figur 12.
-
Die in der Zeichnung gemäß mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen
dargestellten Honwerkzeuge 11, 11', 11" bzw. 11"' besitzen jeweils einen Schaft
12, dessen hinterer Bereich in ein Einspannende 13 übergeht und der in mindestens
einer Zone 14 mit einem Schleifmittelbelag 16, bspw.
-
aus Diamantpartikeln oder Korundpartikeln bestehend, versehen ist.
Der Schleifmittelbelag 1:6 kann sowohl über den Umfang als auch in axialer Richtung
durchgehend oder in der Weise unterbrochen sein, daß er auf einzelnen Honleisten
angeordnet ist. Im Bereich oder über einen wesentlichen Teil des Bereiches der Zone
14 mit dem Schleifmittelbelag 16 ist das Honwerkzeug mit mindestens einem, teilweise
in zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitzteile 17, 18 unterteilten Längssch;1tze
15 versehen, der bzw. die an einer Stelle mindestens eine Verbreiterung 19 besitzen,
in die ein Spreiz-
keil 21 einlegbar ist, mit dessen Hilfe der
betreffende Zonenbereich des Honwerkzeugs 11, 11', 11", ##~O in der Weise aufweitbar
ist, daß die Seitenlängsbereiche des Spreizkeiles 21 auf die Begrenzungsflächen
des Längsschlitzes 15 bzw. dessen Teile 17, 18 symmetrisch drücken.
-
Die Fig. 1 - 6 zeigen das Honwerkzeug 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zone 14 durch vier
über den Umfang verteilt angeordnete Honleisten 22 gebildet, die paarweise einander
gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Honleisten 22 jedes Paares einen winkligen
Abstand von 800 zueinander haben, während der Abstand der Paare zueinander 1000
beträgt. Die Honleisten 22 sind in Nuten 23 des Schaftes 12 fest eingesetzt. Zwischen
den beiden Honleistenpaaren ist in einem Bereich der Zone 14 der Längsschlitz 15
angeordnet. Vom freien Ende des Schaftes 12 bzw. von der bis dorthin reichenden
Zone 14 her ist eine koaxiale Sacklochbohrung 24 eingearbeitet, die etwa bis zur
Quermittelebene des Längsschlitzes reicht und dabei diesen Bereich des Längsschlitzes
15 in zwei Schlitzhälften 17, 18
unterteilt. Am Ende dieser beiden
Längsschlitzhälften bzw. -teile 17, 18 sind diese jeweils mit der konischen Verbreiterung
19 versehen, die bezüglich der Schlitzlängsachse symmetrisch und derart angeordnet
ist, daß sie im Bereich des Endes der Sacklochbohrung 24 stetig in den Längsschlitz
15 und im Bereich ihres anderen Endes sprungartig in die beiden Längsschlitzteile
17, 18 übergeht. In diese Verbreiterung bzw. Verbreiterungen 19 des Längsschlitzes
15 bzw. der Längsschlitzteile 17, 18 ist der Spreizkeil 21 in radialer Richtung
eingelegt. Dies bedeutet, daß die Verbreiterung 19 etwa dieselben Abmessungen wie
der verwendete Spreizkeil 21 aufweist.
-
Die Abmessungen sind vorzugsweise so, daß der Spreizkeil 21 stramm,
also etwa reibschlüssig in die Verbreiterung 19 eingeführt werden kann.
-
Der Spreizkeil ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt, d.h. er besitzt
sowohl eine obere als auch eine untere Schrägfläche 26, 27 von vorzugsweise etwa
30 Neigung, die in ein mit parallelen Flächen versehenes Verbindungsende 28 übergeht,
das mit einer Ausnehmung 29 versehen ist, deren Breite dem Durchmesser der Sacklochbohrung
24 entspricht. Die
Gesamtbreite des Spreizkeils 21 entspricht etwa
dem Durchmesser des Schaftes 12, über den die eingesetzten Honleisten 22 überstehen.
Der Spreizkeil 21 ist in Längsrichtung innerhalb des Längsschlitzes 15 verstellbar.
Dies geschieht mit Hilfe einer Verstellstange 31, die in der Sacklochbohrung 24
angeordnet ist und deren vorderes Ende in die Ausnehmung 29 des Spreizkeils 21 eingreift
und so verhindert, daß dieser in radialer Richtung ausweichen kann und eine gerade
Führung bewirkt.
-
Das dem Spreizkeil 21 abgewandte Ende der Verstellstange 31 liegt
lose an einem Außengewindebolzen 32 an, der in einem Innengewinde 33 des Schaftes
12 schraubbar gelagert ist, das Teil der Sacklochbohrung 24 ist. Durch Verstellen
des Gewindebolzens 32 kann der Spreizkeil 21 aus der Verbreiterung 19 heraus in
axialer Richtung in den Längsschlitz 15 eingetrieben werden, so daß sich die Zone
14 bzw.
-
das Honwerkzeug 11 in diesem Bereich aufweitet.
-
In den Fig. 7 bis 10 ist das Honwerkzeug 11V gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung dargestellt. Dieses Honwerkzeug 11' unterscheidet sich von
dem Honwerkzeug 11 der Fig. 1 - 6 dadurch, daß die mit Schleifmittelbelag 16'versehene
Zone
14' und damit die Honleisten 22' länger gemacht sind und daß im Bereich dieser Zone
14' zwei um 900 zueinander verdrehte Längsschlitze 15a', 15b' angeordnet sind, die
sich im Bereich ihrer einander zugewandten Enden überlappen.
-
Diese Längsschlitze 15a', 15b' sind durch eine koaxiale Durchgangsbohrung
24' jeweils in L#ngsschlitzteile 17a', 17b' bzw. 18a', 18b' unterteilt.
-
Die Anordnung der Honleisten 22', die jedoch unter gleichen Winkeln
erfolgt, und deren Anzahl ist dieselbe wie beim Ausführungsbeispiel der Fig; 1 bis
6. Bei diesem Honwerkzeug 11' ist jeder Länge schlitz 15a' und 15b' an entspreche#nder
Stelle mit Verbreiterungen 19a' bzw. l9b' versehen, die einander entgegengerichtet
sind, und in denen je ein Spreizkeil 21a', 21bt eingesetzt ist. Die Vet,-stellung
des Spreizkeils 21a' erfolgt vom vorderen Ende des Honwerkzeuges 11' her und die
Verstellufl#g des gegengerichteten Spreizkeils 21b? vom hinteren Ende her, und zwar
jeweils in derselben Weise.
-
Jeder Spreizkeil 21a', 21b' ist über seine Ausnehmung 29' mit einer
Verstellstange 31a' und 31b' gekoppelt, deren anderes Ende an einer Außengewindehülse
32a', 32b' anliegt, die in einem Innengewinde
33a', 33b' eingeschraubt
ist. Die Außengewindehülse 32a', 32b' ist mit der Verstellstange 31a', 31b' mittels
eines mit einem Kopf versehenen Stiftes43 fest verbunden, und zwar sowohl in axialer
als auch in Umfangsrichtung.
-
Auch die Verstellstange cola', 31b' ist mit dem Spreizkeil 2asa',
21b' fest verbunden. Auf diese Weise können die Spreizkeile in gegenläufiger Weise
nicht nur in den betreffenden Längsschlitz eingetrieben, sondern auch wieder zurück
in die Verbreiterung gezogen werden. Eine Verstellung der Spreizkeile in beiden
axialen Richtungen ist damit möglich, da die Verstellstange 31a', 31bl sowohl als
Druck- als auch als Zugstange wirken kann.
-
Figur 11 zeigt das Honwerkzeug 11" gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung. Auch dieses Honwerkzeug 11" unterscheidet sich vom Honwerkzeug
11 der Fig. 1 - 6 durch eine axial längere Zone 14" mit Schleifmittelbelag 16" und
einen einzigen axial längeren Längsschlitz 15". Dieser Längsschlitz 15" beinhaltete
mehrere, bspw. drei axial hintereinander angeordnete Verbreiterungen 19a", 19b",
19c?V, in denen jeweils ein
Spreizkeil 21a", 21b" bzw. 21c" aufgenommen
ist. Die axiale Sacklochbohrung 24" reicht bis in den Bereich der von vorne gesehen
hintersten Verbreiterung l9c". Der vom vorderen Werkzeugende aus gesehen erste Spreizkeil
21adv liegt in nicht dargestellter Weise entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
über eine Verstellstange 31a" am verstellbaren Gewindebolzen 32 an. Zwischen dem
darauffolgenden zweiten Spreizkeil 21b" und dem ersten ist eine Zwischengewindestange
31b" angeordnet und zwischen dem dritten und dem zweiten eine weitere Zwischengewindestange
31c". Auf diese Weise ist es möglich, alle drei Keile in gleicher Richtung und in
gleicher Weise und Geschwindigkeit anzutreiben.
-
Dadurch ergibt sich eine sehr gleichmäßige Aufweitung der Zone 14über
im wesentlichen ihre gesamte Länge, d.h. es ergibt sich eine an eine zylindrische
Aufweitung in idealer Weise angenäherte Aufweitung.
-
In den Fig. 12 - 15 ist das Honwerkzeug 11"' gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung dargestellt, bei dem die erfindungsgemäße äußere Aufweitung
mit der konventionellen
inneren Aufweitung kombiniert ist. Der
Schaft 12"t des Honwerkzeugs 11"" ist mit über die axiale Länge gesehen drei unterbrochenen
mit Schleifmittelbelag 16'm' versehenen Zonen 14a"', 14b"' und 14c"' versehen. Um
trotzdem eine gleichmäßige Schleiffläche zu erhalten, sind in den einzelnen Zonen
die Honleisten 22au??, 22b"', 22c"' in unterschiedlicher Weise und Zahl angeordnet.
Die Längsschlitze 15"' bzw. 17"', 18"' sind im dem Einspannende zugewandten Zone
14c"' vorgesehen, wobei sie die entsprechende Verbreiterung 19"' mit eingelegtem
Spreizkeil 21"' aufweisen. Der Spreizkeil 21"' ist wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
über eine Verstellstange 31"' vom hinteren Einspannende 13"' aus mittels einer Innengewindehülse
33"' verstellbar, die auf einem Außengewinde des Schaftes 12"' gelagert ist und
die über einen radialen Mitnahmebolzen 54 mit der Verstellstange 31"' verbunden
ist, indem sie eine Längsausnehmung 55 im Schaft durchdringt. In der daran anschließenden
ebenfalls aufspreizbaren Zone 14b"' ist ein Spreizkonus 57 innerhalb der Durchgangsbohrung
24"' angeordnet, der mit Hilfe eines Verstellrohres 58 ebenfalls vom hinteren Einspannende
131claus verstellbar bzw. axial
bewegbar ist. Dazu ist das Verstellrohr
58 im Bereich des Spreizkeils 21"' und im Bereich des Mitnahmebolzens 54 mit entsprechend
langen Längsausnehmungen versehen. Auf diese Weise können beide Zonen 14b"' und
14cm!? unabhängig voneinander und damit in unterschiedlichem Maße aufgeweitet werden.
-
Es versteht sich, daß auch Ausführungsbeispiele möglich sind, die
Kombinationen der vorgenannten beinhalten, d.h., daß mehrere winklig zueinander
angeordnete Längsschlitze vorgesehen sein können und daß die darin gelagerten Spreizkeile
entweder jeweils miteinander oder unabhängig voneinander axial bewegbar sind. Die
Aufspreiz- bzw. Aufweitebewegung des bzw. der Spreizkeile kann statt mit einer Druckverstellstange
auch mit einer Zugverstellstange erfolgen.
-
- Ende der Beschreibung -
- Leerseite -