WO2022057972A1

WO2022057972A1 - Vorrichtung zum honen unrunder konturen und verfahren zum honen einer unrunden laufbahn eines lagerrings

Info

Publication number: WO2022057972A1
Application number: PCT/DE2021/100696
Authority: WO
Inventors: Adrian HEINECKE; Werner Ohnemus
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2022-03-24
Also published as: DE102020124100A1

Abstract

Durch ein Werkstück (3) ist ein Lagerring mit einer nicht kreisrunden Laufbahn (4) für Wälzkörper, insbesondere Kugeln, gebildet. Beim Honen der Laufbahn (4) rotiert das Werkstück (3) einschließlich eines kreisrunden Wellenabschnitts (8), welcher entweder einen Abschnitt des Werkstücks (3) oder ein gesondertes Teil darstellen kann. Während der Honbearbeitung bleibt ein Bearbeitungspunkt (21), an welchem ein Honstein (18) den Lagerring (3) kontaktiert, ortsfest, wogegen ein Abstützpunkt (15), an welchem der kreisrunde Wellenabschnitt (8) einen Stützschuh (16) kontaktiert, in linearer Richtung oszilliert.

Description

Vorrichtung zum Honen unrunder Konturen und Verfahren zum Honen einer unrunden Laufbahn eines Lagerrings

Die Erfindung betrifft eine zum Honen nicht kreisrunder Konturen geeignete Vorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Honen einer unrunden Laufbahn eines Lagerrings eines Wälzlagers.

Aus der DE 1 958 055 A ist ein Honwerkzeug zur Bearbeitung von unrunden Bohrungen bekannt. Das bekannte Honwerkzeug umfasst mehrere Honleisten, auf welche druckmittelbetätigte Kolben einwirken und soll insbesondere zur Bearbeitung unrunder Bohrungen in Gehäusekörpern von Flügelzellenpumpen geeignet sein.

Die DE 10 2012 100 503 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerrings für ein Kugellager für ein Servogetriebe. Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Rohling derart mit einer Schleifform gespannt, dass zunächst kreisrunde Innen- und Außenflächen des ringförmigen Rohlings einen unrunden Verlauf annehmen. Anschließend wird eine der beiden genannten Flächen rund geschliffen. Nach dem Entfernen des Rohlings von der Schleifform entspannt sich der Rohling, so dass die beim Schleifen einen kreisrunden Querschnitt aufweisende Fläche einen unrunden Verlauf einnimmt. Auf eine Bearbeitung durch Honen wird in der DE 10 2012 100 503 A1 nicht eingegangen.

Aus der EP 0 633 827 B1 ist ein ultraschallerregtes Honwerkzeug bekannt, welches zur Bearbeitung unrunder Werkstücke vorgesehen ist. Als Anwendungsbeispiele sind in der EP 0 633 827 B1 ovale Bohrungen, Trochoiden und Innenverzahnungen genannt.

Die DE 10 2012 201 342 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Innenfläche einer Bohrung mit lokal unterschiedlichen Rauheitsstrukturen. Eine durch Vorhonen und Fertighonen bearbeitete Bohrung soll dabei in unterschiedlichen Höhenbereichen lokal unterschiedliche Rauheitsstrukturen aufweisen, welche hinsichtlich Rei- bung, Verschleiß und Schmiermittelverbrauch optimiert sind. Bei der Bohrung handelt es sich um eine Zylinderlaufbahn eines Verbrennungsmotors. Das in der DE 10 2012 201 342 A1 beschriebene Verfahren soll auch als Formgebungsverfahren zur Bearbeitung unrunder Bohrungen nutzbar sein.

Verschiedene Verfahren zum Honen von Wälzlagerringen sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2012 204 618 A1 und DE 10 2012 221 742 A1 beschrieben. Im letztgenannten Fall schließt sich das Honen an einen Hartdrehvorgang an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Honen unrunder Laufbahnen von Lagerungen gegenüber dem Stand der Technik weiterzuentwickeln, wobei eine besonders rationelle Bearbeitung bei hoher Prozesssicherheit angestrebt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Honen unrunder Konturen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Honen einer unrunden Laufbahn eines Lagerrings gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Honverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Hohnvorrichtung und umgekehrt.

Die zur Bearbeitung einer unrunden Laufbahn eines Lagerrings oder einer sonstigen von einem kreisrunden Querschnitt abweichenden Außenumfangsfläche eines Werkstücks ausgebildete Honvorrichtung umfasst

- eine beim Betrieb der Honvorrichtung rotierende Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Werkstücks, insbesondere eines Lagerrings, mit einer zu bearbeitenden elliptischen, nicht kreisrunden Außenumfangsfläche,

- eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb der Aufnahmevorrichtung samt Werkstück,

- einen beim Betrieb der Honvorrichtung zusammen mit dem Werkstück rotierenden Wellenabschnittmit kreisrunder Kontur, - einen ersten Stützschuh, welcher zur Kontaktierung des kreisrunden Wellenabschnitts vorgesehen ist,

- einen zweiten Stützschuh, welcher in einem Querschnittsbereich der Honvorrichtung - mit Blickrichtung längs deren Rotationsachse - positioniert ist, in welchem auch ein das Werkstück kontaktierender Honstein positioniert ist, und am Umfang der Aufnahmevorrichtung gegenüber dem ersten Stützschuh um 90° ± 45°, beispielsweise um 90° ± 12°, insbesondere um genau 90°, versetzt angeordnet ist.

Die Anordnung des zweiten Stützschuhs einerseits und des Honsteins andererseits im selben Querschnittsbereich bedeutet, dass sich in einer Projektionsdarstellung mit Projektionsrichtung parallel zur Rotationsachse der Honvorrichtung der genannte Stützschuh und der Honstein überlappen. Insbesondere sind der zweite Stützschuh und der Honstein im selben Umfangsbereich des Werkstücks angeordnet. In diesem Fall gilt die zwischen den beiden Stützschuhen gegebene Winkelrelation, insbesondere in Form eines 90°-Versatzes, auch für den Winkelversatz zwischen dem ersten Stützschuh und dem Honstein.

Gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung stellt der durch den ersten Stützschuh abgestützte Wellenabschnitt mit kreisrunder Kontur einen integraler Bestandteil des Werkstücks dar. Das gesamte Werkstück wird in diesem Fall kurz auch als Welle bezeichnet. Im Rahmen des beanspruchten Verfahrens wird der kreisrund konturierte Abschnitt des Werkstücks keiner Hon- oder Schleifbearbeitung unterzogen. Selbstverständlich kann eine Hon- oder Schleifbearbeitung oder eine sonstige Bearbeitung des eine kreisrunde Kontur aufweisenden Wellenabschnitts des Werkstücks in einem vor- oder nachgelagerten Bearbeitungsschritt erfolgen.

Gemäß einer zweiten möglichen Ausgestaltung ist der Wellenabschnitt mit kreisrunder Kontur der Aufnahmevorrichtung zuzurechnen. Der kreisrund konturierte Wellenabschnitt kann in diesem Fall unmittelbar auf dem Werkstück, das heißt Lagerring, aufliegen. Auch in dieser Ausgestaltung ist während der Honbearbeitung eine feste geo- metrische Relation zwischen der zu bearbeitenden unrunden Außenumfangsfläche und der kreisrunden Umfangsfläche des mitrotierenden Wellenabschnitts gegeben.

Das durch Honen zu bearbeitende Werkstück, bei welchem es sich beispielsweise um einen Wälzlagerring, insbesondere um einen Lagerinnenring, handelt, wird somit durch die beiden Stützschuhe einmal zumindest indirekt und einmal direkt abgestützt. Die indirekte Abstützung - im Fall eines vom Werkstück getrennten Wellenabschnitts mit kreisrunder Kontur - übt gemeinsam mit der direkten Abstützung eine Radialkraft auf das Werkstück aus. Dieser Effekt kann durch eine Andrückrolle verstärkt werden und tritt in entsprechender Weise auch bei einem einstückig mit dem Werkstück ausgebildeten kreisrunden Wellenabschnitt auf.

Insgesamt ist bei der Honbearbeitung eine besonders stabile, geometrisch präzise Abstützung des Werkstücks gegeben. Der zusammen mit dem kreisrunden Wellenabschnitt rotierende Lagerring kontaktiert einen Honstein, welcher während der Honbearbeitung ortsfest bleibt. Die ortsfeste Anordnung des Honsteins bedeutet, dass dieser keine Bewegungen vollzieht, die der unrunden Form des Werkstücks geschuldet sind. Zustell- oder Vorschubbewegungen können unabhängig hiervon - ungeachtet der als ortsfest definierten Anordnung des Honsteins - vorgesehen sein. Für die Honbearbeitung typische Oszillationsbewegungen führt der Honstein aus. Bei Bearbeitung einer rillenförmigen, unrunden Laufbahn durch den Honstein wird dieser nicht in Axialrichtung des Werkstücks verlagert. Eine solche Verlagerung in Form einer oszillierenden axialen Bewegung kann dagegen bei Bearbeitung einer glatten, nicht rillenförmigen Wälzlagerlaufbahn vorgesehen sein. Jedoch unterbleiben auch in diesem Fall oszillierende Bewegungen des Honsteins in Radialrichtung des Werkstücks.

Vielmehr ist der Antrieb des Werkstücks unabhängig von dessen Geometrie derart gestaltet, dass die Mittelachse des Werkstücks oszillierend gegenüber der Mittelachse der Antriebsvorrichtung, insbesondere eines sogenannten Treibers, welcher das Werkstück in Axialrichtung belastet, verlagerbar ist, wobei die Amplitude und die Frequenz dieser oszillierenden Verlagerung durch die von einer Kreisform abweichende Form der durch Honen zu bearbeitenden Oberfläche vorgegeben ist. Die Auslenkung der Mittelachse des Werkstücks gegenüber der Mittelachse der Antriebsvorrichtung kann durch Nachgiebigkeiten innerhalb der Antriebsvorrichtung und/oder durch eine nachgiebige Lagerung des Werkstücks auf der Antriebsvorrichtung realisiert sein, wobei die Mittelachsen von Antriebsvorrichtung und Werkstück stets parallel zueinander ausgerichtet sind. Einer der beiden Stützschuhe oder beide Stützschuhe, zumindest der beim Honstein angeordnete Stützschuh, üben auf das Werkstück tendentiell eine Radialkraft in Richtung einer - bezogen auf die Antriebsvorrichtung - außermittigen Anordnung aus. Der beim Honstein angeordnete, das Werkstück kontaktierende Stützschuh kann, ebenso wie der Honstein, eine langgestreckte Form aufweisen und sich parallel zum Honstein erstrecken, wobei ein Spalt zwischen dem Stützschuh und dem Honstein gebildet ist.

Allgemein erfolgt das Honen einer unrunden Laufbahn, indem während der Honbearbeitung ein Bearbeitungspunkt, an dem ein Honstein den Lagerring kontaktiert, ortsfest bleibt, wogegen ein Abstützpunkt, an dem ein kreisrunder Wellenabschnitt einen Stützschuh kontaktiert, in linearer Richtung oszilliert. Die Richtung der linearen Oszillation des Abstützpunktes entspricht zumindest näherungsweise derjenigen Richtung, in welcher der Honstein gegen das Werkstück drückt. Der am kreisrunden Wellenabschnitt anliegende Stützschuh bleibt während der gesamten Honbearbeitung in unveränderter Positionierung. Die Breite des Stützschuhs ist größer als die Differenz zwischen der großen Halbachse und der kleinen Halbachse der zu bearbeitenden Oberfläche, sofern diese eine elliptische Form hat, um ein oszillierendes Wandern des Abstützpunktes am Stützschuh zu ermöglichen.

Sowohl in Ausgestaltungen, in denen der kreisrunde Wellenabschnitt der Aufnahmevorrichtung zuzurechnen ist, als auch in Ausgestaltungen, in denen der kreisrunde Wellenabschnitt ein Abschnitt des Werkstücks ist, wird im Zuge des Verfahrens zum Honen einer unrunden Oberfläche, insbesondere einer nicht kreisrunden Laufbahn eines Lagerrings, das Werkstück samt kreisrundem Wellenabschnitt in Rotation versetzt, wobei während der Honbearbeitung der Oberfläche, insbesondere Laufbahn, eine Abstützung des kreisrunden Wellenabschnitts derart erfolgt, dass zwischen einem Abstützpunkt am kreisrunden Wellenabschnitt, der Mittelachse des Lagerrings und einem Bearbeitungspunkt der Honbearbeitung ein Winkel von 90° ± 45°, das heißt mindestens 45° und höchstens 135°, eingeschlossen ist.

Zwischen dem Lagerring oder sonstigen Werkstück oder Werkstückabschnitt einerseits und dem kreisrunden Wellenabschnitt andererseits ist während der Honbearbeitung in allen Fällen eine drehfeste Kopplung hergestellt. Die unrunde Laufbahn oder sonstige zu bearbeitende, nicht kreisrunde Oberfläche befindet sich an der Außenumfangsfläche des ring- oder rohrförmigen Werkstücks, insbesondere Lagerrings. Der Antrieb des Lagerrings kann mit einem an sich bekannten Treiber erfolgen.

Die beiden Stützschuhe sind entsprechend der Anordnung des kreisrunden Wellenabschnitts einerseits und des zu bearbeitenden Lagerrings oder sonstigen Werkstücks oder Werkstückabschnitts mit nicht kreisrunder Außenumfangsfläche andererseits in Axialrichtung der Honvorrichtung gegeneinander versetzt. Hierbei kann der in Axialrichtung zu messende Abstand zwischen den der Antriebsvorrichtung zugewandten Kanten, typischerweise Unterkanten, der beiden Stützschuhe geringer als der Radius des kreisrunden Wellenabschnitts sein. Durch die, bezogen auf die Axialrichtung der Honvorrichtung, nahe beieinander liegende Anordnung der beiden Stützschuhe in Relation zu den radialen Abmessungen des kreisrunden Wellenabschnitts sowie des Werkstücks ist die Erzeugung von Kippmomenten innerhalb der Honvorrichtung auf geringe Werte begrenzt. Der Querschnitt des kreisrunden Wellenabschnitts kann hierbei vollständig innerhalb des Querschnitts der nicht kreisrunden, elliptischen Laufbahn des Werkstücks liegen. In dieser Ausgestaltung überragt die zu bearbeitende unrunde Kontur somit den Wellenabschnitt mit kreisrunder Außenumfangsfläche am gesamten Umfang des Werkstücks.

Die durch Honen zu bearbeitende Laufbahn des Lagerrings kann rillenförmig gestaltet sein, sodass sie als Kugellagerlaufbahn verwendbar ist. Zu beiden Seiten der Laufbahn befinden sich Schultern des Lagerrings, wobei der Stützschuh an einer dieser Schultern anliegt. Die Stützschuhe der Honvorrichtung sind beispielsweise aus polykristallinem Diamant oder aus Hartmetall gefertigt. Hierbei existieren folgende Möglichkeiten:

- beide Stützschuhe, zumindest deren die Honvorrichtung einschließlich des Werkstücks kontaktierende Oberflächenbereiche, sind aus polykristallinem Diamant (PKD) gefertigt,

- der Stützschuh am kreisrunden Wellenabschnitt ist aus polykristallinem Diamant gefertigt, wogegen der Stützschuh am Werkstück aus Hartmetall gefertigt ist,

- der Stützschuh am kreisrunden Wellenabschnitt ist aus Hartmetall gefertigt, wogegen der Stützschuh am Werkstück aus polykristallinem Diamant gefertigt ist,

- beide Stützschuhe, zumindest deren die Honvorrichtung einschließlich des Werkstücks kontaktierende Oberflächenbereiche, sind aus Hartmetall gefertigt.

Die durch Honen der unrunden Kugellaufbahn bearbeitete Welle ist insbesondere zur Verwendung in einem Wellgenerator geeignet. Zur möglichen Gestaltung von Wellgeneratoren wird beispielhaft auf die Dokumente DE 10 2017 119 460 B3, US 2011/0030631 A1 , DE 10 2017 121 320 B3 und DE 10 2016 217 051 A1 hingewiesen.

Die Welle mit gehonter Kugellaufbahn ist unter anderem in einem als Wellgetriebe ausgebildeten Stellgetriebe eines Roboters oder einer Werkzeugmaschine verwendbar. Konturen zum formschlüssigen Antrieb der Welle können in diese integriert sein.

Ein mit der Honvorrichtung bearbeiteter Lagerring ist zum Beispiel in einem Stellantrieb zur Verstellung einer Exzenterwelle innerhalb einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors verwendbar. In diesem Zusammenhand wird beispielhaft auf die Dokumente DE 10 2018 100 905 B3 und DE 10 2018 107 058 A1 hingewiesen. Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen, teils in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Honvorrichtung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 Details der Anordnung nach Figur 1 in einer schematischen Schnittdarstellung,

Fig. 3 geometrische Merkmale eines Werkstücks sowie eines Teils einer Aufnahmevorrichtung der Honvorrichtung,

Fig. 4 weitere Merkmale der Honvorrichtung in einem schematischen Längsschnitt,

Fig. 5 die Bearbeitung eines weiteren Werkstücks durch die Honvorrichtung in einer Ansicht analog Fig. 3,

Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5 mit um 90° gedrehter Positionierung des Werkstücks, wobei die Mittelachsen von Werkstück und Honvorrichtung auseinanderfallen.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine insgesamt mit 1 bezeichnete Honvorrichtung ist zur Bearbeitung eines Werkstücks 3 vorgesehen, welches im ersten Ausführungsbeispiel als Welle bezeichnet wird und einen als Lagerring eines Wellgenerators fungierenden Abschnitt sowie einen hieran anschließenden kreisrunden Wellenabschnitt 8 aufweist. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 stellt dagegen der kreisrunde Wellenabschnitt 8 ein vom Lagerring als Werkstück 3 getrenntes Teil dar. In beiden Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Lagerring, welcher durch das Werkstück 3 gebildet beziehungsweise mit dem Werkstück 3 identisch ist, um einen Innenring eines nicht weiter dargestellten Wellgenerators. Der Wellgenerator ist Teil eines Wellgetriebes und dient der permanenten Verformung eines elastischen außenverzahnten Getriebeelementes beim Betrieb des Wellgetriebes.

Die Honvorrichtung 1 umfasst eine Aufnahmevorrichtung 2 zur Aufnahme des Werkstücks 3 sowie eine Antriebsvorrichtung 5 zum Antrieb des Werkstücks 3. Teile der Antriebsvorrichtung 5 sind ein zylindrisches Rotationselement 6, welches auch als Treiber bezeichnet wird, sowie ein in den skizzierten Ausführungsbeispielen konisches Gehäuseteil 7. Beim Betrieb der Honvorrichtung 1 drückt der Treiber 6 direkt gegen das Werkstück 3, welches an seiner Außenumfangsfläche eine durch Honen zu bearbeitende nicht kreisrunde, elliptische Laufbahn 4 für Wälzkörper aufweist. Innerhalb des fertiggestellten Wellgenerators rollen auf der Laufbahn 4 mehrere Kugeln als Wälzkörper ab. Die Mittelachse der Antriebsvorrichtung 5 ist mit MH bezeichnet. In den Ausführungsbeispielen ist die Mittelachse MH der Honvorrichtung vertikal ausgerichtet, wobei sich die Antriebsvorrichtung 5 unterhalb des Werkstücks 3 befindet. Die mit MA bezeichnete Symmetrieachse des Werkstücks 3, das heißt Mittelachse des die unrunde Laufbahn 4 aufweisenden Lagerrings, weicht je nach Winkelstellung des Werkstücks 3 von der Mittelachse MA ab, wie im Folgenden noch anhand der Figuren 5 und 6 erläutert werden wird, jedoch ebenso für das erste Ausführungsbeispiel, das heißt das als Welle gestaltete Werkstück 3, gilt.

Oberhalb der Laufbahn 5 befindet sich in beiden Ausführungsbeispielen der kreisrunde Wellenabschnitt 8 als integraler Bestandteil des Werkstücks 3 (erstes Ausführungsbeispiel) beziehungsweise als gesondertes, der Aufnahmevorrichtung 2 zuzurechnendes ringförmiges Bauteil (zweites Ausführungsbeispiel). Auch hiervon abweichend Ausrichtungen der Honvorrichtung 1 im Raum, etwa mit horizontaler Mittelachse MH, sind möglich. In allen Fällen befindet sind der kreisrunde Wellenabschnitt 8 ebenso wie der Treiber 6 an einer der beiden Stirnseiten den Lagerring 3. Der Radius des kreisrunden Wellenabschnitts 8 ist mit rK bezeichnet. Die durch die Laufbahn 4 des Werkstücks 3 beschriebene Ellipse weist eine große Halbachse a und eine kleine Halbachse b auf, wobei beide Halbachsen a, b in den dargestellten Ausführungsbeispielen größer als der Radius rK des kreisrunden Wellenabschnitts 8 sind.

Auf dem kreisrunden Wellenabschnitt 8 liegt in der Anordnung nach Fig. 1 ein Ring 9 auf, welcher ebenfalls der Aufnahmevorrichtung 2 zuzurechnen ist. Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel können der Wellenabschnitt 8 und der Ring 9 auch als einziges Bauteil ausgebildet sein. Der Ring 9 wird im vorliegenden Fall durch zwei Andrückrollen 10, 11 , welche jeweils an einer Rollenhalterung 12 gelagert sind, in Richtung zum Treiber 6, das heißt im vorliegenden Fall nach unten, gedrückt. Der Ring 9 umgibt konzentrisch einen Zapfen 13 der Aufnahmevorrichtung 2. Auch der Zapfen 13 könnte einstückig mit dem Wellenabschnitt 8 und/oder dem Ring 9 ausgebildet sein. Ebenso ist die Möglichkeit gegeben, den Lagerring 3, den kreisrunden Wellenabschnitt 8 und den Zapfen 13 vor der Honbearbeitung zu einem in sich starren Bauteil, welches insgesamt das Werkstück 3 darstellt, zu verbinden, wobei die starre Verbindung der Einzelteile 3, 8, 13 beispielsweise in Form eines Pressverbandes hergestellt sein kann.

Im Unterschied zum Ring 9 ist der kreisrunde Wellenabschnitt 8 nicht nur in Axialrichtung belastet, sondern auch in Radialrichtung abgestützt. An der mit 14 bezeichneten Mantelfläche des kreisrunden Wellenabschnitts 8 liegt zu diesem Zweck ein erster Stützschuh 16 an, wobei die Mitte des Kontaktbereiches zwischen der Mantelfläche 14 und dem ersten Stützschuh 16 als Abstützpunkt 15 bezeichnet ist. Tatsächlich handelt es sich um eine annähernd linienförmige Abstützung des Wellenabschnitts 8 durch den ersten Stützschuh 16. Eine Stützschuhhalterung, an welcher sich erste Stützschuh 16 befindet, ist mit 17 bezeichnet. Der Stützschuh 16 wird bei der Honbearbeitung nicht bewegt.

Zusätzlich umfasst die Honvorrichtung 1 einen zweiten Stützschuh 19, wobei dieser das Werkstück 3 an einer mit 20 bezeichneten Schulter, die die Laufbahn 4 flankiert, kontaktiert. Der zweite Stützschuh 19 ist mit geringem Abstand unterhalb eines Honsteins 18 angeordnet, mit welchem die Honbearbeitung der rillenförmigen Laufbahn 4 durchgeführt wird. Ein Bearbeitungspunkt, das heißt die Mitte des Kontaktbereichs zwischen dem Honstein 18 und der Laufbahn 4, ist mit 21 bezeichnet. Zwischen dem Bearbeitungspunkt 21 , der Mittelachse MA des Werkstücks 3 und dem Abstützpunkt 15 ist ein näherungsweise rechter Winkel eingeschlossen, wobei geringfügige Abweichungen von der Rechtwinkligkeit durch beim Honen auftretende Relativbewegungen, insbesondere Oszillationen, außer Acht bleiben.

In Axialrichtung, das heißt Längsrichtung der Mittelachsen MA, MH, ist der Abstützpunkt 15 gegenüber dem Bearbeitungspunkt 21 etwas versetzt. Die mit 22 bezeichnete, dem Werkstück 3 zugewandte Kante des ersten Stützschuhs 16 stellt in der in den Ausführungsbeispielen gewählten Ausrichtung der Honvorrichtung 1 die Unterkante des ersten Stützschuhs 16 dar. In analoger Weise stellt eine mit 23 bezeichnete, der Antriebsvorrichtung 5 zugewandte Kante des zweiten Stützschuhs 19 dessen Unterkante dar. Der Abstand zwischen den beiden Unterkanten 22, 23 ist mit DS bezeichnet und beträgt weniger als der Radius rK des kreisrunden Wellenabschnitts 8.

Die Figuren 5 und 6 veranschaulichen das Wandern des Abstützpunktes 15 am ersten Stützschuh 16. In der Positionierung nach Fig. 5 stimmt die Richtung, in welcher der Honstein 18 gegen die Laufbahn 4 drückt, mit der Ausrichtung der kleinen Halbachse b überein. Die Mittelachsen MA, MH fallen in diesem Fall zusammen; der Abstand der Mittelachse MA vom zweiten Stützschuh 19 ist minimal. Die Richtung, in welcher der Honstein 18 gegen das Werkstück 3 drückt, sowie in welcher eine Abstützung des Werkstücks 3 durch den zweiten Stützschuh 19 gegeben ist, ist als x-Richtung bezeichnet. Bei der z-Richtung handelt es sich um diejenige Richtung, in welcher das Werkstück durch den ersten Stützschuh 16 abgestützt ist.

Wird das Werkstück 3 gegenüber der Anordnung nach Fig. 5 um 90° weitergedreht, so dass sich die Positionierung nach Fig. 6 ergibt, so ist die große Halbachse a in x- Richtung ausgerichtet. Entsprechend der Differenz zwischen den beiden Halbachsen a, b wird die Mittelachse MA des Werkstücks 3 gegenüber der Mittelachse MH verschoben, wobei sich diese Verschiebung 1 :1 in einer Verschiebung des Abstützpunktes 15 am ersten Stützschuh 15 ausdrückt. Der in z-Richtung gemessene Abstand der Mittelachse MA vom ersten Stützschuh 16 bleibt hierbei gleich. Die in den Figuren 5 und 6 überhöht dargestellten Parallelverschiebungen zwischen den Mittelachsen MA, MH werden durch die Honvorrichtung 1 aufgenommen. Der Abstützpunkt 15 kann somit bei der Honbearbeitung eine linear oszillierende Bewegung ausführen, deren Amplitude der Differenz zwischen den beiden Halbachsen a, b entspricht, während die Positionen der Stützschuhe 15, 19 konstant bleiben.

Bezuqszeichenliste

1 Honvorrichtung

2 Aufnahmevorrichtung

3 Werkstück

4 elliptische Laufbahn

5 Antriebsvorrichtung

6 zylindrisches Rotationselement, Treiber

7 Gehäuseteil

8 kreisrunder Wellenabschnitt

9 Ring

10 Andrückrolle

11 Andrückrolle

12 Rollenhalterung

13 Zapfen

14 Mantelfläche des kreisrunden Wellenabschnitts

15 Abstützpunkt am kreisrunden Wellenabschnitt

16 erster Stützschuh, den kreisrunden Wellenabschnitt kontaktierend

17 Stützschuhhalterung

18 Honstein

19 zweiter Stützschuh, den Lagerring an der Schulter kontaktierend

20 Schulter

21 Bearbeitungspunkt

22 Unterkante des ersten Stützschuhs

23 Unterkante des zweiten Stützschuhs a große Halbachse b kleine Halbachse

DS Abstand zwischen den Unterkanten der Stützschuhe

MA Mittelachse des Werkstücks

MH Mittelachse der Antriebsvorrichtung der Honvorrichtung rK Radius des kreisrunden Wellenabschnitts

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Honen unrunder Konturen, umfassend

- eine rotierbare Aufnahmevorrichtung

(2) zur Aufnahme eines Werkstücks

(3) mit einer zu bearbeitenden elliptischen, nicht kreisrunden Außenumfangsfläche

(4),

- eine Antriebsvorrichtung (5) zum Antrieb der Aufnahmevorrichtung (2) samt Werkstück (3),

- einen mit dem Werkstück (3) rotierbaren Wellenabschnitt (8) mit kreisrunder Kontur,

- einen ersten Stützschuh (16), welcher zur Kontaktierung des kreisrunden Wellenabschnitts (8) vorgesehen ist,

- einen zweiten Stützschuh (19), welcher in einem Querschnittsbereich der Honvorrichtung - mit Blickrichtung längs deren Rotationsachse (AH) - positioniert ist, in welchem auch ein das Werkstück (3) kontaktierender Honstein (18) positioniert ist, und am Umfang der Aufnahmevorrichtung (2) gegenüber dem ersten Stützschuh (16) um 90° ± 45° versetzt angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stützschuh (19) am Umfang der Aufnahmevorrichtung (2) gegenüber dem ersten Stützschuh (16) um 90° versetzt angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) mit kreisrunder Kontur Bestandteil des Werkstücks (3) ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (8) mit kreisrunder Kontur durch die Aufnahmevorrichtung (2) gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung

(5) einen die Aufnahmevorrichtung (2) samt Werkstück (3) in Axialrichtung belastenden Treiber (6) umfasst, wobei die Mittelachse (MA) des Werkstücks (3) gegenüber der Mittelachse (MH) des Treibers (6) verlagerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in Axialrichtung der Aufnahmevorrichtung (2) zu messende Abstand (DS) zwischen den Unterkanten (22, 23) der beiden Stützschuhe (16, 19) geringer als der Radius (rK) des kreisrunden Wellenabschnitts (8) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Stützschuhe (16, 19) polykristallinen Diamant aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Stützschuhe (16, 19) Hartmetall aufweist.

9. Verfahren zum Honen einer unrunden Laufbahn (4) eines zusammen mit einem kreisrunden Wellenabschnitt (8) rotierenden Lagerrings (3), wobei während der Honbearbeitung ein Bearbeitungspunkt (21 ), an welchem ein Honstein (18) den Lagerring (3) kontaktiert, ortsfest bleibt, wogegen ein Abstützpunkt (15), an welchem der kreisrunde Wellenabschnitt (8) einen Stützschuh (16) kontaktiert, in linearer Richtung oszilliert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerung (3) während der Honbearbeitung mit einem weiteren, sich parallel zum Honstein (18) erstreckenden Stützschuh (19) in Radialrichtung abgestützt wird.