DE4405085C2 - Einstellbarer Hondorn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen einstellbaren Hondorn, mit einem läng­ lichen Rohrelement, einem Endabschnitt, an dem eine Befe­ stigungseinrichtung zur Befestigung an einer Honmaschine vorgesehen ist, einem rohrförmigen Honelement, dessen In­ nenfläche sich in Längsrichtung konisch verjüngt und dessen Außenfläche mehrere sich radial nach außen er­ streckende Honabschnitte aufweist, auf denen eine Schleiffläche ausgebildet ist, einem über die ganze Längsseite des rohrförmigen Honelements durch das rohr­ förmige Honelement hindurchgehenden Längsschlitz, der eine im wesentlichen gleichmäßige Vergrößerung oder Ver­ kleinerung des Durchmessers des Honelements entlang seiner Länge ermöglicht, einem sich durch das längliche Rohrelement und das rohrförmige Honelement erstreckenden länglichen Spreizelement, das über wenigstens einen Teil seiner Länge einen sich konisch verjüngenden Außenflä­ chenabschnitt aufweist, der sich in demselben Maße ver­ jüngt wie die konische Verjüngung der Innenfläche des rohrförmigen Honelements und durch Verschiebung in Flä­ chenberührung mit der sich verjüngenden Innenfläche des Honelements gebracht werden kann.

Aus der DE 33 41 507 A1 ist ein Hon­ dorn bekannt, der ein rohrförmiges Honelement mit einem Längsschlitz aufweist. Am Außenumfang des Honelements sind mehrere Schneidleisten angebracht. Die Innenfläche des rohrförmigen Honelements steht mit der Außenfläche einer Spannbuchse in Flächenkontakt. Die Spannbuchse ist mit einem Grundkörper axial fest verbunden, der an seinem der Spannbuchse entgegengesetzten Abschnitt einen Ge­ windeabschnitt aufweist, auf den eine Stellmutter ge­ schraubt ist, die sich an einer Distanzhülse abstützt. Durch Drehung der Stellmutter wird der Grundkörper und somit die Spannbuchse in Axialrichtung verschoben, um den Hondurchmesser zu vergrößern bzw. zu verkleinern. An dem der Spannbuchse entgegengesetzten Ende des Grundkörpers ist ein Konus und eine Gewindebohrung zur Befestigung an der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine vorgesehen.

Wenn bei dem bekannten Hondorn das Honelement entfernt werden muß, um entweder ein beschädigtes Honelement auszutauschen oder ein neues Honelement mit größerem oder kleinerem Hondurchmesser anzubringen, muß der gesamte Hondorn von der Werkzeugmaschine abgenommen werden. Anschließend ist die Stellmutter abzuschrauben, damit die Distanzhülse abgenommen und das Honelement von der Spann­ buchse abgezogen werden kann. Dieser Vorgang ist sehr umständlich und zeitraubend. Darüber hinaus ist es bei dem bekannten Hondorn nicht möglich, den Hondurchmesser während der Bearbeitung eines Werkstücks zu erhöhen bzw. zu verringern, da der Hondorn mit dem Spreizelement an der Werkzeugmaschine befestigt ist.

Die DE 33 16 626 A1 zeigt ein Honelement, in dem über einem Teil seiner Länge ein Axialschlitz vorgesehen ist. In diesem Axialschlitz kann ein Spreizkeil eingesetzt werden, der sich über eine Distanzstange an einer Außen­ gewindehülse abstützt, die in die Stirnseite des Hon­ elements geschraubt ist. Durch Drehung der Außengewinde­ hülse kann der Spreizkeil in Axialrichtung des Honele­ ments in dem Schlitz verschoben werden, um den Hondurch­ messer zu vergrößern bzw. zu verkleinern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln einen einstellbaren Hondorn zu schaffen, bei dem eine schnelle Montage bzw. Demontage des Honelements möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Patentgegenstandes sind Gegenstand der Patent­ ansprüche 2 bis 11.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Hondorn ein Honelement ausgetauscht werden soll, falls es beschädigt ist oder ein neues Honelement mit unterschiedlichem Durchmesser angebracht werden soll, ist lediglich das Spreizelement und die Halteeinrichtung zu lösen und von dem Rohrelement abzuziehen. Das Rohrelement verbleibt an der Werkzeug­ maschine. Anschließend wird ein neues Honelement in das Rohrelement eingeschoben, die Halteeinrichtung befestigt und das Spreizelement hindurchgesteckt und an der Bewe­ gungseinrichtung befestigt. Die Montage bzw. Demontage des Honelements ist daher sehr einfach und zeitsparend. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruk­ tion die Einstellung des Hondurchmessers durch Längsver­ schiebung des Spreizelementes auch während des Honvor­ gangs, da das Rohrelement und das Spreizelement relativ zueinander axial verschiebbar sind und das Rohrelement an der Honmaschine bzw. das Spreizelement an der Bewegungs­ einrichtung befestigt sind. Schließlich ermöglicht es der erfindungsgemäße Aufbau des Hondorns, unterschiedli­ che Honelemente mit verschiedenen Durchmessern zu ver­ wenden, so daß der Einsatzbereich des Hondorns sehr groß ist.

Der erfindungsgemäße Hondorn ist besonders zum Honen von Bohrungen mit großem Durchmesser geeignet, wie z. B. für Pleuellagerbohrungen bei Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung.

Schließlich ist der erfindungsgemäße Hondorn leicht und wirtschaftlich herzustellen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Hondorns in Modularbau­ weise;

Fig. 2 eine Stirnansicht eines rohrförmigen Honelementes;

Fig. 3 einen axialen Querschnitt des Honelementes entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Stirnansicht eines Rohrelemen­ tes;

Fig. 5 einen axialen Querschnitt des Rohrelementes entlang der Linie 5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine auseinandergezogene seitliche Darstellung, die zeigt, wie ein Antriebselement, das Rohr­ element, das Honelement und ein Füh­ rungselement angeordnet sind, um wirksam mitein­ ander in Eingriff zu stehen;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 1;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Spreizelementes;

Fig. 9 eine Stirnansicht des Spreizelementes von Fig. 8, die seine hexagonale Kopfausbildung zeigt; und

Fig. 10 eine vergrößerte Querschnittsansicht des erfin­ dungsgemäßen Hondorns entlang der Linie 10-10 von Fig. 1.

Der Hondorn 10 weist eine rohrförmige Honanordnung 12 in Modularbauweise auf, durch die sich ein gemeinsamer Durchgang von einem Ende zum anderen erstreckt, wobei in dem gemeinsamen Durchgang ein längliches Spreizelement 14 wirksam aufgenommen werden kann. Die Honanordnung 12 weist ein Antriebselement 13 (Fig. 1 und 6), ein längliches Rohrelement 18 (Fig. 1, 4, 5, 6 und 10) und ein Führungs­ element 20 (Fig. 1, 6 und 7) auf. Das Antriebselement 13 (Fig. 6) hat einen Endabschnitt 17, der so ausgebildet ist, daß er von einer Einrichtung an dem Spindelmechanis­ mus einer typischen Honmaschine (nicht gezeigt) aufgenom­ men und festgehalten werden kann. An seinem entgegen­ gesetzten Endabschnitt weist es eine Gewindeeinrichtung 15 für einen Gewindeeingriff mit einem Endabschnitt des Rohrelements 18 auf. Das Führungselement 20 ist an dem entgegengesetzten Endabschnitt des Rohrele­ ments 18 durch mehrere Schrauben oder andere Befesti­ gungseinrichtungen 22 befestigt, die sich durch Senköff­ nungen 23 erstrecken, die in Umfangsrichtung an Fin­ gern 44 angeordnet sind. Innerhalb des Rohrelements 18 ist ein rohrförmiges Honelement 24 angebracht.

Wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, weist das Honelement 24 eine Außenfläche 28 und eine Innenfläche 26 auf, die einen Durchgang 27 bildet, der sich von einem Ende zu anderen entlang seiner gesamten Länge hindurch erstreckt. Die Außenfläche 28 weist mehre­ re im Umfangsabstand angeordnete, längliche Nuten 29 auf, wobei jede Nut 29 von einer ebenen Nutstirnfläche 30 gebildet wird, die zwischen zwei parallelen gegenüber­ liegenden Seitenwänden 32 vertieft angebracht ist. Alle Nutstirnflächen 30 haben die gleiche Breite. Die Außen­ fläche 28 weist außerdem mehrere im Umfangsabstand an­ geordnete, längliche Vorsprünge 34 auf, die jeweils ein jeweiliges Paar von Nuten 29 trennen und jeweils eine längliche Honfläche 36 aufweisen, die sich entlang ihrer gesamten Länge erstreckt, wobei die Honfläche 36 durch diejenigen Abschnitte jedes Vorsprungs gebildet werden, die von der Längsachse des Honelements 24 radial am weitesten entfernt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Honflächen 36 im wesentlichen eben und an wenigstens einem Abschnitt mit einem Schleif­ material beschichtet oder plattiert. Das Schleifmaterial kann beispielsweise ein Material sein, daß Diamantparti­ kel oder Partikel aus kubischem Bornitrid in einem ge­ eigneten Bindemittel oder andere ähnliche harte Substan­ zen enthält. Die Verwendung solcher Schleifmaterialien ist in der Hontechnik bekannt. Obwohl die schleifenden Honflächen 36 in den Fig. 2 und 3 so gezeigt sind, daß sie im Abstand angeordnete Rillen aufweisen, können auch abhängig von der gewünschten besonderen Anwendung und der verwendeten Schleifmaterialart andere verschiedene Schleifmuster verwendet werden.

Das Honelement 24 weist außerdem einen Längsschlitz 38 auf, der durch die Nutstirnfläche 30 einer der Nuten 29 hindurchgeht, wie es am besten in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist. Die den Längsschlitz 38 enthaltende Nut 29 wird nachstehend als Spreiznut 29′ bezeichnet und ist in Fig. 2 gezeigt. Der Längsschlitz 38 erstreckt sich über die volle Länge einer Seite des Honelements 24, um eine gleichmäßige Spreizung und Zusammenziehung des Honelements 24 zu ermöglichen, wenn das Spreizelement 14 axial innerhalb des Durchgangs 27 bewegt wird. Die der Spreiznut 29′ direkt gegenüberliegende Nut 29 wird nach­ stehend als Antriebsnut 29′′ bezeichnet.

Die Innenfläche 26 des Honelements 24 verjüngt sich in axialer Richtung über ihre gesamte Länge konisch. Dies ist durch den Winkel A in Fig. 3 deutlich gezeigt. Der Durchmesser des Querschnitts des Durchgangs 27 ist an dem Ende 40 des Honelements 24 am größten, in das das Sprei­ zelement 14 eingesetzt wird, und ist am entgegengesetzten Ende 42 am kleinsten. Die Verjüngung der Innen­ fläche 26 des Honelements 24 ist in Fig. 3 zur Verdeutlichung etwas übertrieben dargestellt. Bei der tatsächlichen Vorrichtung ist diese Verjüngung relativ gering. Da eine gleichmäßige Spreizung und Zusammenziehung des Honelements 24 dann erreicht wird, wenn die Wanddicke dieses Elementes über ihre gesamte Länge gleich ist, sind die ebenen Nutstirnflächen 30 ebenfalls in Längsrichtung in demselben Verjüngungsgrad verjüngt wie die Innenfläche 26 des Honelements 24. Auf diese Weise wird eine möglichst hohe Gleichmäßigkeit der Wanddicke des Honelements 24 sichergestellt.

In den Fig. 4 und 5 ist gezeigt, daß sich mehrere im Umfangsabstand angeordnete Finger 44 in Längsrichtung von einem Ende eines rohrförmigen Abschnitts 50 des Rohrelementes 18 erstrecken. Dabei ist ein Finger 44 jeder Nut 29 in dem Honelement 24 zugeordnet. Jeder Finger 44 hat eine in Querrichtung konkave Innenfläche 46, eine in Querrichtung konvexe Außenfläche 28 und gegenüberliegende parallele Seitenrandflächen 49. Die Breite jedes Fingers 44 ist geringer als der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 32, die jeweils eine Nut 29 bilden. Zwischen jedem Paar von Fingern 44 ist ein länglicher Schlitz 45 ausgebildet. Die mehreren Schlitze 45 sind im Um­ fangsabstand zwischen den Fingern 44 angeordnet, wie es am besten in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

Die Innenflächen 46 der Finger 44 sind ebenfalls in Längsrichtung in dem gleichen Verjüngungsgrad konisch verjüngt wie die Nutstirnflächen 30 des Honelements 24. Dies ist anhand des Winkels A in Fig. 5 deutlich gezeigt. Wie es in den Fig. 4 und 10 gezeigt ist, sind die Finger 44 in Umfangsrichtung so angeordnet, daß sie im Abstand zueinander gegenüberliegen. Der Abstand zwischen den Innenflächen 46 gegenüberliegender Finger 44 ist so gewählt, daß das Honelement 24 vollkommen zwi­ schen die Finger 44 eingesetzt und aufgenommen werden kann, damit die Nutstirnflächen 30 in Deckung mit den Innenflächen 46 der Finger 44 liegen, wenn das Honelement 24 so bezüglich des Rohrelements 18 angeordnet und ausgerichtet ist, daß jeder Finger 44 in einer Linie mit einer jeweiligen Nut 29 liegt und die Verjüngung der jeweiligen Nutflächen 30 parallel zu der Verjüngung der jeweiligen Innenflächen 46 der Finger 44 verläuft. Dies ist am besten in den Fig. 6 und 10 ge­ zeigt. Bei einer solchen Anordnung und einem solchen Eingriff liegen die Innenflächen 46 der Finger 44 nicht bündig an den Nutstirnflächen 30 an, sondern es besteht statt dessen ein Raum zwischen diesen zwei zusammenpas­ senden Flächen. Dieser Raum ist vorhanden, weil das Honelement 24 in begrenztem Ausmaß innerhalb des Rohrelements 18 gleitend vorgeschoben werden kann. Diese begrenzte Bewegung tritt deswegen auf, weil das entgegen­ gesetzte Ende 42 des Honelementes 24 an den rohrförmigen Abschnitt 50 des Rohrelements 18 anschlägt, und ermöglicht es, daß sich das Honelement 24 spreizen kann, ohne daß die Nut­ stirnflächen 30 in direkten Kontakt mit den Fingern 44 kommen. Hierdurch wird ein Verbiegen oder eine andere Verformung der Finger 44 während der Spreizung des Honelements 24 verhindert.

Die Außenflächen 48 der Finger 44 verlaufen parallel zur Längsachse des Rohrelements 18. Dies bedeutet, daß die Finger 44 an einem Ende dicker sind als an dem anderen Ende. Der dickere Endabschnitt jedes Fingers 44 bildet eine Basis, die den gleichen Aufbau hat, wie ein End­ abschnitt des rohrförmigen Abschnitts 50 und sich in Längsrichtung von diesem erstreckt, wie es am besten in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Aus diesem Grund ist die Innenfläche 46 jedes Fingers 44 so konisch verjüngt, daß jeder Finger 44 an seiner Basis am dicksten ist, an der der Finger 44 in den rohrförmigen Abschnitt 50 über­ geht. Deswegen ist jeder Finger 44 an seiner Verbindungs­ stelle mit dem rohrförmigen Abschnitt 50 fest und steif, während gleichzeitig verhindert wird, daß sich die Innenflächen 46 der Finger 44 und die Nutstirnflächen 30 des Honelements 24 gegenseitig stören, wenn das Hon­ element 24 gleitend verschiebbar an dem Rohrelement 18 angebracht ist.

Wie es am besten in den Fig. 1, 5 und 6 gezeigt ist, sind mehrere Öffnungen 52 entlang der Länge jedes Fingers 44 angeordnet. Diese Öffnungen 52 sind so vorgesehen, daß ein flüssiges Kühlmittel während eines Honvorgangs durch sie und um das Honelement 24 umlaufen kann, um sich während des Honvorgangs ansammelnden Werkstoffmaterial wegzuspülen, bevor sich das Werkstoffmaterial auf dem Honelement 24 aufbaut und an diesem haftet oder auf andere Weise an diesem klebt. Durch die Öffnungen 52 wird das Auftreten von Werkstoffmaterial wesentlich reduziert und minimiert, das sich aufbaut und sich sowohl zwischen den Nuten 29 als auch zwischen den Seitenwänden 32 und den Fingern 44 sammelt. Aus diesem Grund wird ein Verkratzen oder Einkerben der gehonten Werkstückober­ fläche verhindert, das ansonsten auftreten würde, wenn sich der aufbauende Werkstoff sammeln könnte. Die konkave Innenfläche 46 jedes Fingers 44 ist so gestaltet, daß sogar dann, wenn das Honelement 24 bis zu dem Punkt gespreizt ist, an dem die Nutstirnflächen 30 gegen ihre jeweiligen Finger 44 gedrückt werden, sichergestellt ist, daß eine Art Tunneldurchgang zwischen der konkaven Innen­ fläche 46 jedes Fingers 44 und der entsprechenden ebenen Nutstirnfläche 30 gebildet ist, durch den das Honkühlmittel weiter durchströmen kann.

Wie es am besten in Fig. 5 gezeigt ist, sind außerdem an dem den Fingern 44 entgegengesetzten Ende des rohrförmi­ gen Käfigabschnitts 50 Geweindeeinrichtungen 54 vorgese­ hen, die in Wirkungseingriff mit entsprechenden Einrich­ tungen 15 (Fig. 6) stehen, die an dem Antriebselement 13 befestigt sind, damit das Rohrelement 18 daran lösbar befestigt werden kann. Dieser Aufbau ermöglicht es, daß eine Bedienungsperson das Rohrelement 18, falls nötig, schnell und einfach auswechseln und von der Werkzeug­ anordnung 10 entfernen kann, ohne daß die Verbindung zwischen dem Antriebselement 13 und der Honmaschine gelöst werden muß. Zu diesem Zweck weist der rohrförmige Abschnitt 50 außerdem einen Durchgang 51 auf, der sich, wie es am besten in Fig. 6 zu sehen ist, von einem Ende zum anderen durch ihn hindurch erstreckt, wobei wenigstens ein Abschnitt des Spreizelements 14 in dem Durchgang 51 aufgenommen werden kann.

Fig. 6 zeigt, wie das Antriebselement 13, das Rohrele­ ment 18, das Honelement 24 und das Führungselement 20 einer Halteeinrichtung angeordnet sind und für einen Wirkung­ seingriff miteinander fluchten. Wenn das Honelement 24 koaxial mit dem Rohrelement 18 fluchtet, haben die schleifenden Honflächen 36 radial nach außen einen wei­ teren Abstand von der Längsachse des Honelements 24 als die Innenflächen 46 der Finger 44. Dies bedeutet, daß die Finger 44 in einer Linie mit den jeweiligen Nuten 29 liegen müssen und die erhöhten Honvorsprünge 34 in einer Linie mit den jeweiligen Schlitzen 45 liegen müssen, bevor das Honelement 24 verschiebbar zwischen diese in das Rohrelement 18 eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck müssen die Schlitze 45 eben­ falls so dimensioniert werden, daß sie die Honvorsprünge 34 aufnehmen können. Da die Finger 44 länger sind als das Honelement 24, wenn die Finger 44 innerhalb ihrer jeweiligen Nut 29 angeordnet sind und das entgegengesetzte Ende 42 des Honelements 24 an dem rohrförmigen Abschnitt 50 anschlägt, erstreckt sich ein Abschnitt jedes Fingers 44 einschließlich der ihm jeweils zugeordneten Senköffnungen 23 über das Ende 40 hinaus. Das Führungselement 20 wird dann in koaxiale Fluchtung mit dem Rohrelement 18 ge­ bracht, und ein Flansch 55 an dem Führungselement 20 wird ver­ schiebbar in dem Rohrelement 18 so angebracht, daß die Senköffnungen 23 des Fingers 44 den Flansch 55 überlap­ pen, wie es am besten in Fig. 1 gezeigt ist. In dem Flansch 55 angeordnete Gewindeöffnungen sind so im Um­ fangsabstand angeordnet, daß sie mit den Senköffnungen 23 übereinstimmen und mit diesen in Deckung liegen, wenn das Führungselement 20 koaxial mit dem Rohrelement 18 fluchtet und mit diesem in Eingriff steht. Dies bedeutet, daß die Öffnungen 56 in Deckung mit den Senköffnungen 23 liegen, so daß die Schrauben oder andere Befestigungseinrichtun­ gen 20 jeweils durch sie eingesetzt werden können, um das Führungselement 20 fest in Eingriff mit dem Rohrelement 18 zu halten, wie es am besten in Fig. 7 gezeigt ist. Das Führungselement 20 weist ebenfalls einen Durchgang 21 auf, der sich, wie es am besten in Fig. 6 gezeigt ist, vollkommen durch sie erstreckt, damit das Spreizelement 14 einge­ setzt und aufgenommen werden kann.

Das Spreizelement 14, das in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, kann verschiebbar in dem Durchgang 27 des Honelements 24 und in der rohrförmigen Honanordnung 12 aufgenommen werden, nämlich innerhalb des Durchgangs 21 des Führungselements 20, in­ nerhalb des Durchgangs 51 des rohrförmigen Ab­ schnitts 50 und innerhalb des Durchgangs 16, der sich durch das Antriebselement 13 erstreckt. Das Spreizelement 14 weist zur Befestigung an einer Einrichtung (nicht gezeigt) an der Honmaschine an einem Ende einen Abschnitt 57 mit Außengewinde auf, damit das Spreizelement 14 axial relativ zu dem Honelement 24 bewegt wird. Das Spreizelement 14 weist außerdem an einem entgegengesetz­ ten Ende einen hexagonalen Kopfabschnitt 58 auf. Der hexagonale Kopfabschnitt 58 wird verwendet, um das Ge­ windeende 57 mit einem Drehmoment an einer Honmaschine festzuziehen, das größer ist als das, das das Spreizel­ ement 14 während der Honvorgänge erfährt. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich das Spreizelement 14 während der Bearbeitung von der Honmaschine löst.

Das Spreizelement 14 weist außerdem einen Abschnitt 60 mit sich in Axialrichtung konisch verjüngender Außen­ fläche, der sich von seinem hexagonalen Kopfendabschnitt 58 aus bis zu einem zwischenliegenden Ort in seiner Längsrichtung erstreckt, wie es am besten in Fig. 8 gezeigt ist, und einen Abschnitt 62 mit im wesentlichen zylindrischer Außenfläche auf, der sich teilweise in seiner Längsrichtung von dem Gewindeendabschnitt 57 aus erstreckt. Der Durchmesser des Querschnitts des Ab­ schnitts 62 mit zylindrischer Oberfläche ist geringer als der minimale Durchmesser des Abschnitts 60 mit der sich konisch verjüngenden Spreizfläche 60 und geringer als der kleinste Durchmesser des Querschnitts der fluchtenden Durchgänge 21, 51 und 16, die sich durch die zusammen­ gebaute rohrförmige Honanordnung 12 erstrecken und des Durchgangs 27, der sich durch das Honelement 24 erstreckt. Deshalb geht der Abschnitt 62 des Spreizelements 14 mit zylindrischer Oberfläche ohne Behinderung durch die jeweiligen Durchgänge der Elemente 20, 24, 18 und 13 hindurch, wenn das Spreizelement 14 axial in die rohrför­ mige Honanordnung 12 und das Honelement 24 eingesetzt wird.

Der Abschnitt 60 des Spreizelements 14 mit der sich konisch verjüngenden Außenfläche verjüngt sich ebenfalls in dem gleichen Verjüngungsgrad wie die Verjüngung der Innenfläche 26 des Honelements 24. Dies bedeu­ tet, daß der Abschnitt 60 des Spreizelements 14 mit der sich konisch verjüngenden Außenfläche in Flächenkontakt mit der Innenfläche 26 des Honelements 24 gebracht wird, wenn das Honelement 24 richtig innerhalb des Rohrelements 18 ausgerichtet ist und das Spreizelement 14 durch die Honanordnung 12 verschiebbar innerhalb der Durchgänge 21, 27, 51 und 16 angeordnet wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Flächenpassung der Oberflächen 26 und 60 ermöglicht es, daß das Honelement 24 über seine ganze Länge gleichmäßig gespreizt und zusammengezogen wird, wenn das Spreizel­ ement 14 axial durch es hindurchbewegt wird. Dies bedeu­ tet, daß sich das Honelement 24 einschließlich der erhöhten Honflächen 36 über seine volle Länge gleichmäßig spreizt und zusammenzieht. Die gleichmäßige Spreizung des Honelements 24 ermöglicht es, den Hondruck entlang der Länge der schleifenden Honflächen 36 im wesentlichen konstant zu halten, was seinerseits gleich­ mäßiger und genauer gehonte Werkstückoberflächen erzeugt.

Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, sind die Finger 44 des Rohrelements 18 in Umfangsrichtung so angeordnet, daß sie Paare von gegenüberliegenden Fingern 44 bilden, wobei die gegenüberliegenden Finger 44 eines solchen Paares die gleiche Breite haben und breiter sind als die anderen Paare von Fingern 44. Wenn das Honelement 24 in das Rohrelement 18 geschoben wird, muß einer des Paares mit breiteren Fingern 44 in der Spreiznut 29′ angeordnet werden. Während der Spreizung des Hon­ elements 24 wird nämlich die Lage der Antriebsnut 29′′ weniger verändert als die anderen Nuten 29. Bei den restlichen Nuten 29, außer der Spreiznut 29′, muß ein ausreichender Zwischenraum zwischen ihren jeweiligen Seitenwänden 32 und den dazwischen gegenüberliegenden Seitenrändern 49 der Finger 44 vorhanden sein, damit verhin­ dert wird, daß jede Seitenwand 32 den angrenzenden Fin­ gerrand 49 berührt, wenn das Honelement 24 maximal gespreizt wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Finger 44 die Spreizung des Honelements 24 stören. Gleichzeitig sind sie davor geschützt, daß sie mit einem Querdruck von dem Honelement 24 belastet werden, durch den sich die Finger 44 verbiegen, brechen oder auf andere Weise ermüden können und ein Materialfehler wäh­ rend des Honvorgangs auftritt.

Wenn ein Finger des Paares mit breiten Fingern 44 in der Spreiznut 29′ angeordnet wird, besteht keine Gefahr, daß dieser spezielle Finger 44 beschädigt wird. Es stellt auch kein Problem bezüglich der Buchsenspreizung dar, da die Seitenwände 32 der Spreiznut 29′ voneinander weg und von den gegenüberliegenden Seitenrandflächen 49 der Finger weg gedrückt werden, wenn das Buchsenelement 24 gespreizt wird. Die Anordnung des verbleibenden breiten Fingers 44 in der Antriebsnut 29′′ stellt ebenfalls keine Beschädigungsmöglichkeit für diesen Finger 44 dar. Es gibt auch keine Behinderungsprobleme bezüglich der Buch­ sendehnung, da die Lage der Antriebsnut 29′′ während der Spreizung einer kleinen oder keiner Änderung unterliegt. Jedoch wirkt sich eine Anordnung der breite­ ren Finger 44 in einer der anderen Nuten 29 auf den Raum aus, der notwendig ist, um zu verhindern, daß die Seiten­ wände 32 dieser Nuten 29 die jeweiligen gegenüberliegen­ den Seitenrandflächen 49 der breiteren Finger 44 berüh­ ren. Dies bedeutet, daß eine gleichmäßige Spreizung des Honelements entlang seiner gesamten Länge verhindert oder auf andere Weise beeinträchtigt werden kann, ab­ hängig von dem Ausmaß der Spreizung, die für einen bestimmten Honvorgang erforderlich ist. Aus diesem Grund ist es wichtig, daß die breiten Finger 44 immer in einer Linie mit den Nuten 29′ und 29′′ liegen, wenn das Hon­ element 24 innerhalb des Rohrelements 18 angeordnet ist.

Da sich das Honelement 24 innerhalb der rohr­ förmigen Honanordnung 12 frei verschieben kann, findet die Übertragung der Drehkraft von der rohrförmigen Hon­ anordnung 12 auf das Honelement 24 nur durch die Kraft statt, die von einer der Seitenrandflächen 49 der Finger gegen eine der gegenüberliegenden Seitenwände 32 der Nuten ausgeübt wird. Aus den vorher erwähnten Gründen können nur die in der Spreiznut 29′ beziehungsweise der Antriebsnut 29′′ angeordneten breiten Finger 44 die an­ grenzenden Seitenwände 32 des Honelements 24 berühren, ohne daß sie während der Spreizung des Honelementes 24 beschä­ digt werden und ohne den maximalen Spreizbereich des Honelementes 24 zu beeinträchtigen. Nach der Spreizung des Honelements 24 steht der in der Spreiznut 20′ angeord­ nete Finger 44 nicht mehr länger in Berührung mit den Seitenwänden 32 der Spreiznut 29′. Deshalb kann dieser Finger keine Drehkraft von dem Rohrelement 18 auf das Honelement 24 übertragen. Deswegen überträgt nur der in der Antriebsnut 29′′ angeordnete Finger 44 die Dreh­ kraft von dem Rohrelement 18 auf das Honelement 24. Es ist außerdem vorteilhaft, die Drehkraft von dem Rohrelement 18 so auf das Honelement 24 zu übertragen, daß ein minimaler Schlupf zwischen diesen auftritt. Ein solcher Schlupf ist umgekehrt proportional zu der Breite des innerhalb der Antriebsnut 29′′ angeordneten Fingers 44. Aus diesem Grund ist es wichtig, einen der breiteren Finger 44 innerhalb des Antriebskanals 29′′ anzuordnen. Da der innerhalb der Antriebsnut 29′′ angeordnete Finger 44 während eines Honvorgangs höheren Belastungen ausgesetzt ist als die anderen Finger 44, erhöht ein breiterer Finger 44 in der Antriebsnut 29′′ außerdem seine Festig­ keit und Haltbarkeit bei dieser Anwendung.

Die einzige Funktion der schmaleren Finger 44 besteht darin, daß Honelement 24 während des Arbeitsvorgangs zu stabilisieren. Es gibt zwei Gründe, warum der in der Spreiznut 29′ angeordnete Finger 44 die gleiche Breite hat wie der gegenüberliegende Finger 44, der die Dreh­ kraft zwischen dem Rohrelement 18 und dem Honelement 24 überträgt, nämlich erstens das Rohrelement 18 ist ein­ facher und wirtschaftlicher herzustellen, wenn die gegen­ überliegenden Finger dieselbe Breite haben und zweitens es wird dadurch ein zusätzlicher Finger 44 vorgesehen, dessen Breite zur Übertragung einer Drehkraft geeignet ist, falls der innerhalb der Antriebsnut 29′′ angeordnete gegenüberliegende Finger 44 beschädigt sein sollte oder auf sonstige Weise eine Abnutzung oder einen Riß während der Verwendung zeigt. Falls der in der Antriebsnut 29′′ angeordnete breitere Finger 44 aus irgendeinem Grund defekt wird, kann daher das Honelement 24 von dem Rohrelement 18 entfernt werden und darin so neu ausgerichtet werden, daß der zuvor in der Spreiznut 29′ angeordnete breitere Finger 44 nun innerhalb der Antriebsnut 29′′ liegt. Hierdurch wird nicht nur die Lebensdauer des Rohrelements 18 erhöht, sondern es ist außerdem kosten­ wirksam.

Das Antriebselement 13 ist an der Honmaschine durch eine Einrichtung befestigt, die idealerweise eine Reibungs­ kraft erzeugt, die ausreichend größer ist als jedes Drehmoment, dem die rohrförmige Honanordnung 12 während eines Honvorgangs ausgesetzt wird. Während eines typi­ schen Honvorgangs erfährt das Spreizelement 14 selten eine Drehmomentbelastung. Sollte jedoch das erfahrene Drehmoment während eines bestimmten Honvorgangs die Reibungskraft überwinden, die die rohrförmige Honanordnung 12 an der Honmaschine hält, ist die Reibungskraft zwi­ schen dem Abschnitt 60 mit der sich verjüngenden Außen­ fläche des Spreizelements 14 und der Innenfläche des Honelements 24 ausreichend, um ein solches Drehmoment zu überwinden. Dadurch wird die notwendige Drehkraft auf das Honelement 24 und die rohrförmige Honanordnung 12 übertragen. Dies ist der einzige Fall, bei dem das Spreizelement 14 einem Drehmoment ausgesetzt ist. Sogar bei dieser abwegigen Situation spreizt sich das Honelement 24 gleichmäßig über seine ganze Länge und zieht sich gleichmäßig über seine ganze Länge zusammen.

Der rohrförmige Abschnitt 50 des Rohrelements 18 weist ebenfalls zwei gegenüberliegende Öffnungen 64 auf, die sich durch die jeweiligen Seitenwandabschnitte dieses Elements erstrecken, damit eine Einrichtung geschaffen wird, durch die ein längliches Element (nicht gezeigt) eingesetzt werden kann, um als Hebel oder Schlüssel zu dienen, damit das Rohrelement 18 an dem Antriebselement 13 festgezogen werden oder von diesem gelöst werden kann. Die Mühelosigkeit, mit der das Rohrelement 18 schnell von dem Antriebselement 13 entfernt werden kann oder an ihm befestigt werden kann, ermöglicht es, daß eine Bedie­ nungsperson leicht ein Rohrelement 18 durch ein Rohr­ element mit anderer Größe austauschen kann oder ein beschädigtes Rohrelement ersetzen kann, ohne daß zeit­ aufwendige Arbeiten zur Entfernung und Wiederanbringung des Antriebselements 13 von bzw. an der Honmaschine notwendig sind. Die Mühelosigkeit, mit der das Führungs­ element 20 von dem Rohrelement 18 entfernt werden kann, ermöglicht es einer Bedienungsperson ebenfalls, das Honelement 24 schnell zu ersetzen, ohne das Rohrelement 18 oder das Antriebselement 13 lösen zu müssen. Die zeitsparenden Vorteile, die durch den modula­ ren Aufbau der erfindungsgemäßen rohrförmigen Honanord­ nung 12 geschaffen werden, lassen sich daher schnell erkennen.

Der modulare Aufbau des erfindungsgemäßen Hondorns 10 ermöglicht es außerdem, mehrere verschiedene Honelemente austauschbar mit dem gleichen Honelement 18 zu verwenden, die erhöhte Honflächen 36 aufweisen, die an unterschiedlichen radialen Höhen oder unterschiedlichen Hondurchmessern angeordnet sind. Hierdurch kann der normale Bereich von Hondurchmessern, die mit dem erfin­ dungsgemäßen Werkzeug gehont werden, ausgedehnt werden. Es können ebenfalls mehrere verschiedene Spreizelemente sowie mehrere verschiedene Führungselemente austauschbar mit den verschiedenen modularen Komponenten des erfin­ dungsgemäßen Werkzeugs 10 verwendet werden, um den Be­ reich von Hondurchmessern, der mit einem solchen Werkzeug 10 erreichbar ist, weiter zu erhöhen. Es können mehrere verschiedene Honelemente 24, verschiedene Rohrele­ mente 18, verschiedenen Spreizelemente 14 und verschiede­ ne Führungselemente 20 so ausgelegt, geformt und dimen­ sioniert werden, daß sie untereinander austauschbar sowohl miteinander als auch mit dem gleichen Antriebs­ element 13 in Eingriff bringbar sind. Es kann ein Honelement 24 verwendet werden, um einen bestimmten Hon­ durchmesserbereich zu erhalten und danach können andere Honelemente verwendet werden, um zusätzliche Berei­ che mit sogar größeren Hondurchmessern zu bilden und zu erreichen. Dieses Ziel kann auch durch andere konstrukti­ ve Veränderungen sowohl des Honelements 24 als auch des Rohrelements 18 und des Führungselements 20 erreicht werden. Diese Fähigkeit erhöht die Nützlichkeit und die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Honwerkzeugs 10 in hohem Maße.

Die modularen Elemente 13, 18 und 20 können auch in verschiedenen Kombinationen miteinander einteilig ausge­ bildet sein, obwohl hierdurch die Brauchbarkeit des erfindungsgemäßen Hondorns 10 beeinträchtigt wird. Die rohrförmige Honanordnung 12 kann beispielsweise als einteiliger, zweiteiliger oder dreiteiliger Aufbau herge­ stellt werden. Das Antriebselement 13 und das Rohrele­ ment 18 könnten einteilig ausgebildet sein; das Rohr­ element 18 und das Führungselement 20 könnten mit Ver­ änderungen einteilig ausgebildet sein; alle drei Elemente 13, 18 und 20 könnten als ein einziges Element herge­ stellt werden, das das Honelement 24 wirksam aufnehmen kann.

Claims (10)

1. Hondorn, der während eines Honvorgangs einstellbar ist, mit

• - einem länglichen Rohrelement (18), an dessen einem Endabschnitt eine Befestigungseinrichtung (13) zur Befestigung an der Spindel einer Honmaschine vorgesehen ist und an dessen anderen Endabschnitt mehrere am Umfang im Abstand angeordnete Finger (44) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung erstrecken, so daß zwi­ schen ihnen Schlitze (45) ausgebildet sind,
• - einem in die Schlitze (45) des Rohrelements (18) verschiebbar eingreifenden, länglichen und rohrför­ migen Honelement (24), dessen Innenfläche (26) sich in Längsrichtung konisch verjüngt und dessen Außen­ fläche (30) mehrere sich radial nach außen erstreckende Honabschnitte (34) aufweist, die jeweils in einem Schlitz (45) des länglichen Rohrelements (18) aufgenommen sind und auf denen eine Honfläche (36) ausgebildet ist,
• - einem über die ganze Längsseite des rohrförmigen Honelements (24) durch das rohrförmige Honelement (24) hindurchgehenden Längsschlitz (38), der eine im wesentlichen gleichmäßige Vergrößerung oder Ver­ kleinerung des Durchmessers des Honelements (24) entlang seiner Länge während des Honens ermöglicht,
• - einem sich durch das längliche Rohrelement (18) und das rohrförmige Honelement (24) erstreckenden läng­ lichen Spreizelement (14), das über wenigstens einen Teil seiner Länge einen sich konisch verjün­ genden Außenflächenabschnitt (60) aufweist, der sich in demselben Maße verjüngt wie die konische Verjüngung der Innenfläche (26) des rohrförmigen Honelements (24) und durch Verschiebung in Flächen­ berührung mit der sich verjüngenden Innenfläche (26) des Honelements (24) gebracht werden kann,
• - einer Halteeinrichtung, die das rohrförmige Hon­ element (24) in Eingriff mit dem Rohrelement (18) hält, und
• - einer Verbindungseinrichtung (57) an einem Endabschnitt des Spreizelements (14) zum Verbinden des Sprei­ zelements (14) mit einer Bewegungseinrichtung zur Erzeugung einer Längsbewegung des Spreizelements (14) relativ zu dem rohrförmigen Honelement (24).

2. Hondorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung an einem Endabschnitt des länglichen Rohrelements (18) zur Befestigung an der Spindel einer Honmaschine ein Antriebselement (13) umfaßt, das mit dem länglichen Rohrelement (18) verbindbar ist.

3. Hondorn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung, die das rohrförmige Honelement (24) während des Honens in Wirkungseingriff mit dem länglichen Rohrelement (18) hält, ein Führungselement (20) aufweist.

4. Hondorn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Honele­ ment (24) mehrere im Umfangsabstand angeordnete Nuten (29, 29′, 29′′) aufweist, die jeweils zwischen einem jeweiligen Paar angrenzender Honflächen (36) angeordnet und so dimensioniert sind, daß sie einen entsprechenden Finger (44) aufnehmen können.

5. Hondorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (29, 29′, 29′′) in Längsrichtung über im wesentlichen ihre Länge in demselben Verjüngungsgrad verjüngt ist wie die konische Verjüngung der Innen­ fläche (26) des Honelements (24).

6. Hondorn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Finger (44) einen Innenflächenabschnitt (46) aufweist, der sich mit dem gleichen Verjüngungsgrad verjüngt wie die längliche Verjüngung der Nuten (29, 29′, 29′′).

7. Hondorn nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (44) mehrere im Ab­ stand angeordnete Kühlmittel-Öffnungen (52) aufweisen.

8. Hondorn nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Finger (44) in gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, wobei jedes Paar gegenüberliegender Finger (44) die gleiche Breite hat.

9. Hondorn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Paare von gegenüberliegenden Fingern (44) breiter ist als die anderen Paare von gegenüberlie­ genden Fingern (44).

10. Hondorn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement (14) angrenzend an seinen entgegengesetzten Endabschnitt eine Aufnahmeeinrichtung (58) zur Aufnahme eines Werkzeugs aufweist, um das Spreizelement (14) sicher an der Bewegungseinrichtung zu befestigen, die eine Längsbewegung des Spreizelements (14) relativ zu dem Honelement (24) erzeugt.