DE4413654C2 - Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen mit unterschiedlichen Nenndurchmessern in Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Honbearbei­ tung von Bohrungen mit unterschiedlichen Nenndurchmessern in Werkstücken.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen in einer Transferstraße Motorblöcke bearbeitet werden können, bei denen die Zylinderbohrungen einen von Motorblock zu Motor­ block unterschiedlichen Abstand aufweisen können (DE 40 20 614 A1).

Nun gibt es auch Fälle, wo mit Honvorrichtungen mit einer oder mehreren Spindeln Werkstücke bearbeitet werden sollen, bei denen sich die Nennmaße der zu bearbeitenden Bohrungen von Werkstück zu Werkstück ändern können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen mit ggf. unterschiedlichen Nenndurchmessern zu schaffen, mit deren Hilfe diese unter­ schiedlichen Bohrungen mit geringem Umstellaufwand bearbeitet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Vorrichtung wird es möglich, die Honbearbeitung bei Werkstücken durchzuführen, bei denen sich der Bohrungs-Nenn­ durchmesser ändert. Mit Hilfe des Spülrings, mit dem Honöl zugeführt wird, läßt sich die Öffnung auf die Größe des Hon­ werkzeugs einstellen. Wird eine Bohrung mit einem kleineren Nennmaß bearbeitet und das Honwerkzeug dementsprechend in seinem Durchmesser verringert, so wird durch die Verringerung der Öffnungsfläche des Spülrings dafür gesorgt, daß das Honöl nicht aus der Öffnung austritt, sondern im wesentlichen voll­ ständig in die zu bearbeitende Bohrung gelangt.

Zur Verstellung der Größe und/oder des Durchmessers der das Honwerkzeug hindurchlassenden Öffnungsfläche kann erfindungs­ gemäß vorgesehen sein, daß am Spülring mehrere mindestens radial verstellbare Segmente, angeordnet sind, deren dem Mit­ telpunkt der Öffnung zugewandten Seiten mindestens teilweise den Rand der Öffnung bilden. Diese Art der Verstellung der Öffnung hat den Vorteil des geringen Platzbedarfs und der konstruktiv einfachen Ausgestaltung. Es wäre ebenfalls mög­ lich, beispielsweise eine Platte mit mehreren getrennten Öffnungen verschiebbar in eine Halterung des Spülrings anzu­ ordnen und dann je nach Durchmesser zu verstellen.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, daß das Honöl zwischen den Segmenten nach innen strömt. Dadurch wird dafür gesorgt, daß das Honöl an die Stellen gelangt, an denen es wirksam sein soll.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Segmente zwi­ schen einem Boden des Spülrings und einem festen Ringelement angeordnet sind. Dies dient ebenfalls der Abdichtung gegen das Austreten des Honöls an nicht gewünschten Stellen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Segmente mit ihren parallelen Seitenflächen mit geringem Spiel an dem Ringelement und dem Boden des Spülrings anliegen.

Da die Segmente den Außenumfang der Öffnung bilden sollen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß sich benachbarte Segmente mindestens teilweise durchdringen, um einen mög­ lichst vollständig geschlossenen Außenumfang der Öffnung zu ergeben. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Seg­ mente stufenförmig ausgebildet sind und die eine Stufe des einen Segments über der anderen Stufe des zweiten Segments liegt.

Zur Verstellung der Segmente kann vorgesehen sein, daß diese beispielsweise direkt radial nach ihnen verschoben werden können. Ebenfalls möglich ist eine Verschiebung schräg zu einer Umfangslinie des Spülrings.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Segmente ver­ schwenkbar angeordnet sind. In diesem Fall lassen sie sich sehr einfach lagern.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Segmente paar­ weise angeordnet und ausgebildet sind. Es kann beispiels­ weise ein Segment eines Paares in Längsansicht U-förmig und das andere Segment T-förmig sein, wobei sich die beiden Seg­ mente dann in ihrer Form komplementär ergänzen.

Zur Verstellung der Segmente kann insbesondere ein verdreh­ barer Ring vorgesehen sein, der mit den Segmenten wirkverbun­ den ist. Dieser Drehring läßt sich dann von einer Außenseite des Spülrings her leicht verstellen, beispielsweise mit Hilfe eines in einer Verzahnung eingreifenden Schneckenrades oder dergleichen.

Erfindungsgemäß kann bei der Vorrichtung eine pneumatische Meßeinrichtung vorgesehen sein, die mit Hilfe mindestens einer im Werkzeug angeordneten Luftmeßdüse den Ist-Durchmes­ ser der zu bearbeitenden Bohrung mißt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Spülring nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein bei dem Spülring der Fig. 1 verwendetes schwenkbares Segment;

Fig. 3 eine Seitenansicht des schwenkbaren Segments der Fig. 2 von rechts in Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende teilweise ge­ schnittene Darstellung eines zweiten Segments;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung der beiden Arten von Segmenten in dem Spülring der Fig. 1;

Fig. 6 eine Aufsicht auf die mit einem Verstellring versehene Anordnung der Fig. 5;

Fig. 7 schematisch die Anordnung zweier Honwerkzeuge und zweier Spülringe über einem zu bearbeiten­ den Werkstück.

Fig. 1 zeigt in einem diametralen Schnitt einen Spülring 1 nach der Erfindung. Der flachzylindrische Spülring 1 weist eine von seiner in Fig. 1 oberen Seite ausgehende, etwa zylindrische Innenausnehmung mit einem flachen Boden 2 auf. Der Boden 2 enthält eine Innenöffnung 3. In dem Innenraum 4 des Spülrings 1 sind mehrere zylindrische Lagerhülsen 5 ein­ gesetzt uni durch den Boden 2 mit Hilfe von Schrauben 6 ver­ schraubt. Auf jede Lagerhülse 5 ist eines von zwei Segmenten 7, 8 aufgesetzt, das um diese Lagerhülse 5 verschwenkbar ist. Beide Segmente 7, 8 enthalten zwei zueinander parallel ver­ laufende ebene Seitenflächen, von denen die in Fig. 1 untere Seitenfläche 9 des Segments 7 unmittelbar flächig mit ge­ ringem Spiel oder ohne Spiel auf dem Boden 2 des Spülrings 1 aufliegt.

Auf die nach oben gerichtete Seitenfläche 10 der Segmente 7 ist dann ein Ringelement 11 aufgelegt, das mit Hilfe von Schrauben 12 an den Lagerhülsen 5 festgeschraubt ist. Das Ringelement 11 liegt flächig auf der nach oben gerichteten Seitenfläche 10 der Segmente 7 auf.

Auf das mit Hilfe der Schrauben 12 festgeschraubte Ringele­ ment 11 ist ein weiteres ringförmiges Element, nämlich ein Verstellring 13 aufgelegt, der über einen Teil seines Außen­ umfangs mit einer Verlängerung 14 versehen ist. Diese Verlän­ gerung 14 enthält eine Zahnreihe 15.

Nach oben abgeschlossen ist der Innenraum 4 durch eine Ab­ deckung 16, die mit Hilfe einer inneren Schürze 17, die bün­ dig auf der Seitenfläche 10 der Segmente 7 aufliegt, das Ringelement 11, und den Verstellring 13 einschließt.

In den Innenraum 4 führt zwischen dem Boden 2 und der Ab­ deckung 16 radial ein Kanal 18, der mit einem Anschluß 19 für eine Honölleitung in Verbindung steht. Durch den Anschluß 19 wird während des Honens Honöl eingebracht, das in dem Innen­ raum 4 durch die Zwischenräume zwischen den Segmenten 7, 8 in den zu honenden Bereich gelangt.

Die innere Schürze 17 bildet eine axial zu der Innenöffnung 3 des Bodens 2 ausgerichtete kreisförmige Öffnung.

Der in Fig. 1 dargestellte Spülring wird auf die Oberseite 34 eines Werkstücks 35 gegenüber der Achse der zu bearbeitenden Bohrung 36 ausgerichtet positioniert. Dabei wird angenommen, daß die zu bearbeitende Bohrung 36 in der Oberseite 34 ausmündet und das Honwerkzeug 37 von oben durch die Innenöffnung 3 des Spül­ rings 1 hindurchgreift. Selbstverständlich ist eine entspre­ chend andere Anordnung an einer nicht horizontalen Fläche ebenfalls möglich.

Fig. 2 zeigt nun eine Aufsicht, d. h. in Fig. 1 von oben ge­ sehen, auf ein Segment 8, das in der Fig. 1 teilweise zwi­ schen dem Segment 7 angeordnet ist. Das Segment 8 enthält an seinem einen Ende eine Lagerbuchse 20 mit einer Innenbohrung 21, die dem Außendurchmesser der Lagerhülse 5 entspricht. Das Segment ist also um diese Lagerhülse 5 herum verschwenkbar. Das Segment 8 enthält an seiner in Fig. 2 rechten, d. h. in das Innere der Innenöffnung 3 des Spülrings 1 hinein gerich­ teten Seite, in seinem Endbereich einen Abschnitt 22 mit kreisbogenförmiger Kontur 23. Die Krümmung dieser Kontur 23 entspricht der Krümmung der Innenöffnung 3 im Boden 2 des Spülrings 1.

An seinem der Lagerbuchse 20 gegenüberliegenden Ende enthält das Segment 8 einen verdickten Kopfabschnitt 24 mit einer darin angeordneten Bohrung 25, deren Achse parallel zur Achse der Innenbohrung 21 der Lagerbuchse 20 verläuft. In diese Bohrung 25 wird in zusammengesetztem Zustand des Spülrings 1 ein Stift 26 eingesetzt, der im Schnitt der Fig. 1 darge­ stellt ist.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Segments 8 der Fig. 2 von rechts. Es ist zu sehen, daß das Segment 8 aus einem schmalen Mittelabschnitt 27 mit den bereits erwähnten parallelen ebe­ nen Seitenflächen 28 und 29 und aus dem verdickten Kopfab­ schnitt 24 und der Lagerbuchse 20 zusammengesetzt ist. Die Lagerbuchse 20 weist eine größere Länge auf als die Dicke des Mittelabschnitts 27, während der Kopfabschnitt 24 nochmals länger ist. Die Länge, d. h. die in Fig. 3 zu sehende Ab­ messung des Kopfabschnitts 24, ist dem Abstand zwischen dem Boden 2 des Spülrings 1 und dem festgeschraubten Ringelement 11 gleich.

Während das in Fig. 2 und 3 dargestellte Segment 8 in der Seitenansicht der Fig. 3 eine T-Form aufweist, ist die Form der Segmente 7 im wesentlichen U-förmig, siehe Fig. 4. Fig. 4 zeigt praktisch eine geschnittene Seitenansicht aus der glei­ chen Richtung wie die Fig. 3. Der Mittelabschnitt 30, der dem Mittelabschnitt 27 des Segments 8 entspricht, ist hier aus zwei parallelen Schenkeln gebildet, die zwischen sich einen Schlitz 31 stehen lassen. Die Breite dieses Schlitzes ent­ spricht der Breite des Mittelabschnitts 27 des jeweils ande­ ren Segments 8. In zusammengesetztem Zustand liegt der Mit­ telabschnitt 27 des Segments 8 in dem Schlitz 31 des Segments 7. Auch das Segment 7 weist im Bereich seines einen in Fig. 4 unteren Endes eine Innenöffnung zur Lagerung auf der Lager­ hülse 5 auf und im Bereich seines anderen Endes eine Innen­ öffnung zur Anbringung eines Stiftes 26. Die Seitenform des Segments 7 ist der in Fig. 2 dargestellten Seitenform des Segments 8 praktisch gleich.

Fig. 5 zeigt nun eine schematische Aufsicht auf die Anord­ nung, bei der aus Gründen der Vereinfachung nur zwei Segmente 7, 8 und das Ringelement 11 der Fig. 1 dargestellt sind. Die Anordnung enthält insgesamt sechs Lagerhülsen 5, die verein­ facht als massiv dargestellt sind. Diese sechs Lagerhülsen 5 sind gleichmäßig über einen Umfang verteilt. Auf ihnen ist abwechselnd ein Segment 7 mit U-Form und ein Segment 8 mit T- Form gelagert. Beide Segmentarten sind in der gleichen Rich­ tung orientiert, in der Darstellung der Fig. 5 also im Uhr­ zeigersinn. Die Stifte 26 sind in kreisbogenförmigen Schlit­ zen 32 in dem Ringelement 11 geführt. Die kreisbogenförmigen Schlitze 32 liegen auf einem Kreisbogen um die Lagerhülse 5 des zugehörigen Segments.

In Fig. 5 sind die beiden Segmentarten in ihrer maximal mög­ lichen, nach innen gerichteten Stellung dargestellt. Die Ab­ schnitte 22 mit der kreisbogenförmigen Kontur 23 schneiden sich hierbei etwas, so daß bei Darstellung aller sechs Seg­ mente 7, 8 eine nur angenähert kreisförmige Innenöffnung ent­ steht. Aus dem Vergleich der Darstellungen der Fig. 1 bis 5 ergibt sich, daß die T-förmigen Segmente 8 mit ihrem Mit­ telabschnitt 27 durch den Schlitz 31 der U-förmigen Segmente 7 hindurchgreifen.

Die Stifte 26, die in den Innenbohrungen 25 der Segment 7, 8 angeordnet sind, greifen über die oberen Seitenflächen der Segmente 7, 8 hinaus und dort in Öffnungen des oberen ver­ drehbaren Verstellrings 13 ein. Diese Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Fig. 6 zeigt den auf die Darstellung der Fig. 5 aufgesetzten Verstellring 13 in lagerichtiger Anordnung. Die Stifte 26 greifen in Schlitze 33 in dem Verstellring 13, wobei diese Bogenschlitze ebenfalls auf Kreisbögen liegen, gegenüber den Schlitzen 32 des anderen Ringelements 11 aber umgekehrt orientiert sind. Wird der Verstellring 13 der Anordnung der Fig. 6 aus der dargestellten Stellung im Gegenuhrzeigersinn verdreht, wobei die Lagerhülsen 5 der Anordnung stehen bleiben, so gleiten die Stifte 26 die Schlitze 33 entlang und gelangen so radial weiter nach außen, was eine Verschwenkung der Segmente 7, 8 im Gegenuhrzeiger­ sinn bedeutet. Dadurch vergrößert sich die Öffnungsfläche und der Durchmesser der von den Segmenten 7, 8 freigelassenen Innenöffnung.

Zur Verdrehung kann ein Schneckengetriebe vorgesehen sein, das schematisch in Fig. 1 bei 38 dargestellt ist und das mit der Zahnreihe 15 am Außenumfang des Verstellrings 13 zusam­ menwirkt.

Wenn der Spülring 1 auf der Oberseite 34 des zu bearbeitenden Werkstücks 35 angeordnet ist, wird durch Betätigen des Schneckengetriebes die Innenöffnung so gewählt, daß das Werk­ zeug 37 durch sie gerade hindurchgreifen kann. Bei größeren Honwerkzeugen 37 für größere Nenndurchmesser wird die Öffnung also erweitert, während sie bei kleineren Honwerkzeugen 37 verkleinert wird. Dadurch wird dafür gesorgt, daß das durch den Kanal 18 eintretende Honöl im wesentlichen nur durch den Raum zwischen den Segmenten 7, 8 in das Innere des Spülrings 1 und damit in die zu bearbeitende Bohrung 36 gelangt.

Fig. 7 zeigt in der rechten Hälfte die Anordnung zweier der­ artiger Spülringe 1 an der Oberseite 34 eines Werkstücks 35. Das Werkstück weist parallel zueinander zwei zu bearbeitende Bohrungen 36 auf, die beide gleichzeitig von zwei Honwerkzeu­ gen 37 bearbeitet werden sollen. Über jeder Bohrung 36 ist ein Spülring 1 angeordnet, der in der beschriebenen Weise auf das Honwerkzeug 37 eingerichtet ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen (36) mit unterschiedlichen Nenndurchmessern in Werkstücken (35), mit

• 1. 1.1 einem Honwerkzeug (37),
• 2. 1.2 einem auf die Oberseite des Werkstücks (35) um die zu bearbeitende Bohrung (36) angeordneten Spülring (1), der
  • 1. 1.2.1 einen Anschluß (19) für die Zufuhr von Honöl o. dgl. und
  • 2. 1.2.2 eine gegenüber der Achse der Bohrung (36) ausge­ richtete Öffnung (3) für das Honwerkzeug (37) aufweist, deren Öffnungsfläche veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Durchmesser der Öffnung (3) verstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der am Spülring (1) mehrere mindestens radial verstellbare Segmente (7, 8) angeordnet sind, deren dem Mittelpunkt der Öffnung (3) zugewandten Seiten mindestens teilweise den Rand der Öffnung (3) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Honöl zwischen den Segmenten (7, 8) nach innen strömt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Segmente (7, 8) zwischen einem Boden (2) des Spülrings (1) und einem festen Ringelement (11) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die Segmente (7, 8) mit ihren parallelen Seitenflächen (9, 10) mit geringem Spiel oder ohne Spiel an dem Ring­ element (11) und dem Boden (2) des Spülrings (1) anlie­ gen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der sich benachbarte Segmente (7, 8) teilweise durchdringen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die Segmente (7, 8) paarweise angeordnet und ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei der die Segmente (7, 8) verschwenkbar angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei der zur Verstellung der Segmente (7, 8) ein verdrehbarer Verstellring (13) vorgesehen ist, der mit den Segmenten (7, 8) wirkverbunden ist.