DE3507288C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug für das Glätten von ungefähr zylindrischen, gegebenenfalls von der Zylinderform begrenzt abweichenden, beispielsweise konische Bereiche aufweisen­ den, Wandungen von Hohlräumen in Werkstücken, welches relativ zum Werkstück eine rotierende Bewegung und eine axiale hin- und her­ gehende Verschiebebewegung ausführt und welches einen Werkzeug­ körper aufweist, welcher gegen die Wandung anpreßbare, in Axial­ ebenen verschwenkbare, an Trägerkörpern festgelegte Schleif- oder Polierkörper trägt.

Bei den bekannten Werkzeugen dieser Art nützen sich die Schleif- oder Polierkörper, auch wenn sie eine ballige Ausgangsform haben, zylindrisch ab. Es entstehen dadurch an beiden, die Schleif- oder Polierkörper in axialer Richtung begrenzenden Enden derselben scharfe Kanten und diese scharfen Kanten bringen die Gefahr einer Riefenbildung in den zu glättenden Wandungen mit sich. Eine Riefenbildung ist insbesondere dann unvermeidlich, wenn die zu glättenden Wandungen von der präzisen Zylinderform abweichen. Wenn beispielsweise die zu glättenden Wandungen konische Befehle aufweisen, so werden insbesondere in diesen Bereichen Riefen ein­ gearbeitet. Hierdurch wird die Qualität der geglätteten Wandungen wesentlich beeinträchtigt.

Aus der DE-OS 21 20 519 ist ein Honwerkzeug bekanntgeworden, bei welchem die Honsteine am Ende von schwenk­ baren Leisten angeordnet sind. Hierbei sind die Honsteine an diesen schwenkbaren Leisten gelenkig in Axialebenen schwenkbar angeordnet, um zu gewährleisten, daß die Honsteine in allen Schwenkstellungen der Schwenkleisten satt an der zu honenden Fläche anliegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine glatte und riefen­ freie Wandung solcher zylindrischer Hohlräume zu gewährleisten, und zwar insbesondere auch dann, wenn diese Wandungen von der präzisen Zylinderform abweichen.

Die Erfindung besteht hierbei im wesentlichen darin, daß die Trägerkörper relativ zum Werkzeug­ körper in Axialebenen derart verschwenkbar geführt sind, daß bei einer Bewegung des Trägerkörpers relativ zum Werkzeugkörper ent­ gegen der jeweiligen axialen Vorschubrichtung des Werkzeuges sich der Abstand des in Vorschubrichtung des Werkzeuges jeweils vorderen Teiles des Trägerkörpers von der Werkzeugachse verringert. Auf diese Weise werden bei der in Axialrichtung hin- und her­ gehenden Bewegung des Werkzeuges die in Verschieberichtung des Werkzeuges jeweils vorderen Teile des Trägerkörpers von den zu schleifenden Wandungen abgehoben. Diese jeweils vorderen Be­ grenzungskanten der Schleif- und Polierkörper sind diejenigen Kanten, welche zu einer Riefenbildung führen würden. Durch die Schwenkbewegung der Trägerkörper wird eine in Axialrichtung bombierte Form der Schleif- oder Polierkörper erzeugt bzw. während der gesamten Arbeitsdauer des Werkzeuges aufrecht erhalten. Das erfindungsgemäße Werkzeug findet vorzugsweise bei Ziehschleif­ maschinen Verwendung.

Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung der Trägerkörper an zwei in Axialrichtung des Werkzeuges hintereinander angeordneten und in Richtung zum Trägerkörper kon­ vergierenden Lenkern gelagert, deren Axialabstand voneinander im Bereich des Werkzeugkörpers größer ist als im Bereich des Träger­ körpers. Bei der Verschiebebewegung des Werkzeuges werden die Schleif- oder Polierkörper durch den Widerstand, welchen sie an der zu glättenden Wandung finden, jeweils entgegen der Verschiebe­ richtung zurückgehalten. Das auf diese Weise geschaffene Trapez­ lenkersystem bewirkt hierbei, daß sich der in Verschieberichtung vordere Lenker schräger zur Radialen stellt, während sich der in Verschieberichtung hintere Lenker der Radialen annähert, und dies hat zur Folge, daß sich der Radialabstand des Schleif- oder Polierkörpers bzw. des Trägerkörpers desselben an dem in Ver­ schieberichtung vorderen Ende verringert und sich daher dieses vordere Ende geringfügig abhebt und die vordere Kante keine Riefen verursachen kann. Hierbei ist zweckmäßig gemäß der Er­ findung der Trägerkörper mit den Lenkern um, bezogen auf die Werkzeugachse, in Radialebenen liegende und zur Radialen senkrechte Achsen gelenkig verbunden.

Gemäß der Erfindung sind die Lenker vorzugsweise federnd ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind hierbei die Lenker von Federstäben gebildet. Durch diese Lenker wird nicht nur die beschriebene Kinematik erreicht, sondern durch die Federkraft der Lenker wird auch der erfor­ derliche Anpreßdruck an die zu bearbeitende Wandung erzeugt. Die federnde Ausbildung der Lenker bringt auch wesentliche Vorteile beim Glätten der Wandungen von von der Zylinderform abweichenden Hohlräumen mit sich, da die Schleif- oder Polierkörper Durchmesserveränderungen leichter folgen können. Es können konische Hohlräume oder konische Bereiche aufwei­ sende Hohlräume geglättet werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Lenker um den Werkzeugkörper herumgebogen und an einer vom Trägerkörper abgewendeten Seite des Werkzeugkörpers an diesen angeschlossen. Dadurch wird die Länge der Lenker zwischen der Befestigungsstelle am Werkzeugkörper und den Trägerkörpern vergrößert und diese Verlängerung bewirkt eine bessere Lenkerkinematik. Hierbei können beispielsweise gemäß der Erfindung die von Federstäben gebildeten Lenker um mehr als 180° um den Werkzeugkörper herum geführt und an diesem festgespannt sein. Bei der Ausbildung der Lenker aus Federstäben wird hierbei auch eine bessere und gleichmäßigere federnde Anpressung der Schleif- und Polierkörper an die zu schleifende Wandung erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Werkzeugkörper eine auf der Werkzeugachse axial verschiebbare Büchse aufweist, die mit konischen oder von Schrägflächen gebildeten Stufen auf Wälzkörper, insbesondere Kugeln, wirkt, welche in einer die Büchse umschließenden und mit dieser drehsicher verbunde­ nen Führungshülse geführt sind und auf die insbesondere von Federstäben gebildeten Lenker wirken. In dieser Weise kann mit einfachen Mitteln die Anpressung der Schleif- oder Polierkörper an die zu glättende Wandung variiert werden. Bei einer konstruktiv einfachen Ausbildung der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die von Federstäben gebildeten Lenker mittels einer Spannplatte am Werkzeugkörper festge­ spannt sind, an welche eine Klappe angelenkt ist, auf welche die Wälzkörper wirken und welche ihrerseits auf die Lenker wirkt. Hierbei ist zweckmäßig die Ausweichbewegung der von Federstäben gebildeten Lenker in axialer Richtung durch Führungen begrenzt. Bei einer solchen Ausbildung können die Federstäbe eine genügend große Länge aufweisen, um ein weiches und gleichmäßiges Anpressen der Schleif- oder Polier­ körper an die zu glättende Wandung zu ermöglichen und es kann trotzdem die für die Verschwenkbewegung der Lenker wirksame Länge derselben kürzer gewählt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausfüh­ rungsbeispieles schematisch erläutert.

Fig. 1 erläutert das Prinzip der Trapezlenkeranordnung.

Fig. 2 und 3 zeigen das Werkzeug, wobei Fig. 2 einen Axial­ schnitt durch das Werkzeug und Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2 darstellt.

Das Schema nach Fig. 1 zeigt das Prinzip der Trapezlen­ keranordnung. a ist der Trägerkörper mit dem Schleifkörper. b und c sind federnde Lenker, die bei d an den Schleifkörper und bei e an einen festen Körper f, d. h. also am Werkzeug­ körper angelenkt sind. Bei der Bewegung des Körpers f in Richtung des Pfeiles g wird der Schleif- oder Polierkörper a in Richtung des Pfeiles h zurückgehalten. Da der Abstand der Anlenkstellen d kleiner ist als der Abstand der Anlenkstellen e, wirkt sich dies in einer Verkürzung des durch den Lenker b und in einer Verlängerung des durch den Lenker c gegebenen Abstandes der Anlenkstellen d vom Körper f aus. Der Lenker b gelangt in die strichliert dargestellte Lage b′ und der Lenker c in die strichliert dargestellte Lage c′. Der Schleif- oder Polierkörper wird daher schräggestellt und das in Verschieberichtung g jeweils vordere Ende j desselben wird von der zu glättenden Fläche k abgehoben.

Eine nach diesem Prinzip arbeitende Vorrichtung ist in Fig. 2 und 3 dargestellt.

Der Werkzeugkörper 1 besteht aus einer Achse 2, einer auf dieser Achse axial verschiebbaren Büchse 3 und einer mit der Achse 2 drehsicher verbundenen Führungshülse 4. Am Werkzeugkörper 1 sind von Federstäben gebildete Lenker 5, 6 mittels Spannplatten 7 und Schrauben 8 festgespannt. Diese Lenker 5, 6 sind um den Werkzeugkörper 1 herumgebogen und an den äußeren Enden 9 und 10 sind Trägerkörper 11 für die Schleif- oder Polierkörper 12 angelenkt. Die Achsen dieser Gelenkstellen 9 und 10 liegen in einer Radialebene zur Achse 2 und stehen senkrecht auf die Radiale. Diese Gelenkstellen 9 und 10 entsprechen den Gelenkstellen d in Fig. 1. Die Länge der Federstäbe 5, 6 ist verhältnismäßig groß, so daß die Schleif- oder Polierkörper 12 mit gleichmäßigem Druck an die zu schleifende Wandung angedrückt werden und auch Durchmesserveränderungen der zu glättenden Wandung des Hohlraumes leicht folgen können. Durch Führungen 13 kann die Ausweichbewegung der Lenker 5, 6 in Richtung der Achse des Werkzeugkörpers 1 begrenzt werden. Die Führung der Trägerkörper 11 an den Lenkern 5, 6 hat zur Wirkung, daß die Abnützung der Schleif- oder Polierkörper 12, wie Fig. 2 zeigt, bombiert erfolgt.

In radialen Bohrungen 14 der Führungshülse 4 sind von Kugeln 15 gebildete Wälzkörper geführt. Die auf der Achse 2 verschiebbare Büchse 3 ist gestuft ausgebildet. Bei einer Verschiebung der Büchse 3 relativ zur Achse 2 werden die Kugeln 15 nach außen gedrückt und verschwenken Klappen 16, welche bei 17 an die Spannplatten 7 angelenkt sind. Durch diese Klappen 16 können nun die federnden Lenker 5, 6 mehr oder weniger gespannt werden, wodurch der Anpreßdruck der Schleif- oder Polierkörper 12 an die zu glättende Fläche geregelt werden kann.

Claims (10)

1. Werkzeug für das Glätten von ungefähr zylindrischen, gegebenenfalls von der Zylinderform begrenzt abweichenden, beispielsweise konische Bereiche aufweisenden, Wandungen von Hohlräumen in Werkstücken, welches relativ zum Werkstück eine rotierende Bewegung und eine axiale hin- und hergehende Ver­ schiebebewegung ausführt und welches einen Werkzeugkörper auf­ weist, welcher gegen die Wandung anpreßbare, in Axialebenen verschwenkbare, an Trägerkörpern festgelegte Schleif- oder Polierkörper trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger­ körper (11) relativ zum Werkzeugkörper (1) in Axialebenen derart verschwenkbar geführt sind, daß bei einer Bewegung des Trägerkörpers (11) relativ zum Werkzeugkörper (1) entgegen der jeweiligen axialen Vorschubrichtung des Werkzeuges sich der Ab­ stand des in Vorschubrichtung des Werkzeuges jeweils vorderen Teiles des Trägerkörpers (11) von der Werkzeugachse (2) verringert.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (11) an zwei in Axialrichtung des Werkzeuges hintereinander angeordneten und in Richtung zum Trägerkörper konvergierenden Lenkern (5, 6) gelagert ist, deren Axialabstand voneinander im Bereich des Werkzeugkörpers (1) größer ist als im Bereich des Trägerkörpers (11).

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trägerkörper (11) mit den Lenkern (5, 6) um, bezogen auf die Werkzeugachse (2), in Radialebenen liegende und zur Radialen senkrechte Achsen gelenkig verbunden ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenker (5, 6) federnd ausgebildet sind.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (5, 6) von Federstäben gebil­ det sind.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (5, 6) um den Werkzeugkörper (1) herum gebogen und an einer vom Trägerkörper (11) abgewen­ deten Seite des Werkzeugkörpers (1) an diesen angeschlossen sind.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von Federstäben gebildeten Lenker (5, 6) um mehr als 180° um den Werkzeugkörper (1) herum geführt sind und an diesem festgespannt sind.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (1) eine auf der Werkzeugachse (2) axial verschiebbare Büchse (3) aufweist, die mit konischen oder von Schrägflächen gebildeten Stufen auf Wälzkörper, insbesondere Kugeln (15), wirkt, welche in einer die Büchse (3) umschließenden und mit dieser drehsicher verbundenen Führungshülse (4) geführt sind und auf die insbesondere von Federstäben gebildeten Lenker (5, 6) wirken.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von Federstäben gebildeten Lenker (5, 6) mittels einer Spannplatte (7) am Werkzeugkörper (1) festgespannt sind, an welche eine Klappe (16) angelenkt ist, auf welche die Wälzkörper (15) wirken und welche ihrerseits auf die Lenker (5, 6) wirkt.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweichbewegung der von Federstäben gebildeten Lenker (5, 6) in axialer Richtung durch Führungen (13) begrenzt ist.