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Zylinderfüllendes Schleifwerkzeug Die Erfindung betrifft ein zum Schleifen
von Innenzylindern dienendes zylinderfüllendes Schleifwerkzeug, dessen' Schleifbacken
bzw. Honsteine mit radial gerichteten Stellstücken in eine konische Einstellung
der Backen an dein Werkzeugkopf zulassenden Bohrungen des Werkzeugkopfes geführt
und durch zwei in dem Werkzeugkopf axial verschiebbare Kegelkolben von einem auf
diese einwirkenden Druckmittel an die Wand der zu bearbeitenden - Bohrung des Werkstücks
angepreßt werden. Bei den bekannten Werkzeugen dieser Art sind entweder die Schleifbacken
oder die sie abstützenden Kegelkolben derart zwangsläufig geführt, daß nur eine
achsparallele Verschiebung der Schleifbacken möglich ist. Diese Art der Steuerung
führt jedoch, sofern es sich um das zylindrische Ausschleifen von an sich koniszhen
Bohrungen handelt, zu einer ungleichmäßigen Abnutzung der Schleifbacken und läßt
sich daher nur dort anwenden, wo das Werkzeug mit der ganzen Länge der Schleifbacken
alle Teile der Bohrung zu bestreichen vermag. Sobald es sich jedoch um die Bearbeitung
einer einseitig geschlossenen Bohrung (Zylinderkopf) handelt, kann mit diesen Werkzeugen
eine im Endzustand zylindrische Bohrung nicht erreicht werden. Auch die Anordnung
von Endanschlägen oder sonstiger Steuerungen für die Kegelkolben oder die Schleifbacken
vermag hiergegen keine Abhilfe zu schaffen. Es ist weiterhin bekannt, den Kegelkolben
einzeln verstellbare Anschläge zuzuordnen, die j e nach der Art der gewählten V
oreinstellung eine mehr oder weniger konische Eridstellung der Schleifbacken ergeben.
Diese Einrichtung gibt zwar die Möglichkeit, mit einer
,, lediglich
umlaufenden Bewegung des Schleifwerkzeuges und,!oder des Werkstuckes eüie konische
Bohrung unter Beibehaltung der Konizität auszuschleifen, doch kann damit eine urspriingliclie
konische Bohrung nicht zylindrisch ausgeschliffen werden, da die Kegelkolben mit
ihren einstellbaren Endanschlägen gemeinsam verschiebbar sind.
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Die Erfindung löst das Problem der Oberführung einer an sich konischen
Bohruni; in eine zylindrische Bohrung mittels eines zylinderfüllenden Schleifwerkzeuges
finit Schleifbacken, die mit radial gerichteten Stellstükken in eine konische Einstellung
der Backen an dein Werkzeugkopf zulassenden Bohrungen des Werkzeugkopfes geführt
sind und durch zwei in dein Werkzeugkopf axial verschiebbare Kegelkolben von einem
auf diese einwirkenden Druckmittel an die Wand der Bohrung des Werkstückes- angeprel-t
«-erden und bei dem der Spreizweg der Kolben durch verstellbare Anschläge begrenzbar
ist, dadurch, daß die Anschlagstücke durch voneinander unabhängige Stellglieder
einzeln verstellbar und die Stellglieder zur gemeinsamen Verstellung miteinander
kuppelbar sind. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Kegelkolben und damit
die Schleifbacken sich ini Verlauf des Arbeitsganges unbedingt i auf eine durch
die Stellung der Endanschläge vorbestimmte Stellung, die einer durchweg zylindrischen
Bohrung entspricht, einstellen müssen, wobei eine ungleichmäßige Abnutzung der Schleifbacken
infolge der Einzelverstellbarkeit der Anschlagstücke entweder im voraus berücksichtigt
oder firn Verlauf des Arbeitsvorganges ausgeglichen werden kann. Die Schleifbacken
können sich zwar zunächst entsprechend der Konizität der Bohrung einstellen, werden
aber mit fortschreitendem Schleifvorgang zur zylindrischen Ausrichtung durch das
sie beeinflussende Druckmittel gezwungen. Sie werden dabei in dem von ihrer ganzen
Länge bestrichenen Teil der Bohrung gleichmäßig beansprucht. Der am Grunde der Bohrung
eintretenden Mehrbeanspruchung der vorlaufenden Enden der Schleifbacken kann hierbei
zufolge der Einzelverstellbarkeit der Endanschläge für die Kegelkolben firn voraus
Rechnung getragen werden, wie es auch möglich ist, die erforderliche Nacheinstellung
im Laufe der Bearbeitung, gegebenenfalls an Hand einer Zwischenmessung der Bohrung
vorzunehmen. Die wahlweise mögliche geineinsaine oder Einzelverstellung der Endanschläge
für die Kegelkolben hat weiterhin den Vorteil, daß neben der nachträglichen Erweiterung
des Arbeitsdurchmessers bei Beineinsamer Verstellung etwa ungleichmäßig abgenutzte
Schleifbacken ohne Abschleifen 1 oder- Abrichten lediglich durch Verstellen eines
Anschlages wieder auf einen bestimmten Zylinderdruckmesser ausgerichtet werden können.
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Die Ausbildung ist hierbei so getroffen, daß achsgerechte Ansätze
der beiden Kolben -Körnerlöcher für die Spitzen einer Schleifbank bilden und bei
auf sie ausgeübtem Druck die Kolben gegen ihre Endanschläge pressen. Diese Ausbildung
gibt die Möglichkeit, die Honsteine auf der Schleifbank auf einem bestimmten Durchmesser
abzuschleifen, der nach dein Einführen des Werkzeuges in die zu bearbeitende Bohrung
durch Anlage der Kolben an den Anschlägen unter der Wirkung des Druckmittels wieder
erreicht wird.
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Das Druckmittel kann von außerhalb dein Werkzeug zugeführt werden,
und die den Druck regelnden Hähne oder Ventile lassen sich ohne Beeinflussung der
Bewegungen des Werkzeuges ,einstellen. Da somit bei dem in der Bohrung befindlichen
Werkzeug Einstellungen nicht vorgenommen zu «-erden brauchen und die Entspannung
abseits des Werkzeuges erfolgt, kann auch keine Beschädigung der Arbeitsfläche durch
ruckweises Verdrehen des ZWerkzeuges erfolgen, wie sich solches leicht einstellt,
wenn die Regelung dies Druckmittels an dein Werkzeug erfolgt.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. i und 2 zwei um go J versetzte Teillängsschnitte,
Fig. 3 die Einstellrichtung in grötIert#ni Maßstab. Das die Honsteinhalter i in
radialer Anordnung aufnehmende Werkzeug 2 ist finit einer Achsbohrung 3 versehen,
in der zwei Kolben d., 5 verschiebbar gelagert sind. Die Kolben .I, 5 sind an den
einander abgekehrten Stirnflächen mit Kegelmantelflächen 6, versehen, auf denen
sich die radial in dein Werkzeugkopf -2 verschiebbaren Stehstifte der Steinhalter
8 abstutzen. t m die Enden der Honsteinhalter i herumgeführte Federringe 9 sichern
die Anlage zwischen den Stellstiften B einerseits und den Kegelflächen 6; ; andererseits.
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Der obere Kolben .l ist mit einer zylinderniantelförmigen Verlängerung
1o versehen, in der der Gegenkolben j geführt ist. Der Zylindermantel 1o ist mit
Längsschlitzen i i zuni ungehinderten Durchtritt der unteren Stellstifte S versehen.
Das Ende des Zylinderniantels io ist durch einen Deckel @12 mit Kö rnershitzenloch
13 abgeschlossen.
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Der Werkzeugkopf 2 ist von einer Rohrhülse 1.4 getragen, die mit einer
Aufschraubmufe 15 an ein Pendelgelenk 16 abnehmbar angeschlossen ist. Das Pendelgelenk
16 ist über ein Zwischenstück 1; mit dein Kegel 18 für die Antriebsspindel verbunden.
In der
Rohrhülse 14 sind zwei Muffen ig, 20 untergebracht. Die Muffen
igy 2o sind mit Gewinde 2 1 in die Hülse 14 eingeschraubt und an den einander zugekehrten
Enden mit einem Außenzahnkranz 22 versehen. Durch die Achsbohrung der beiden Muffen
ig, 2o ist eine mit dem unteren Kolben 5 fest verbundene Stange 23 geführt, deren
Ende eine Anschlagmutter 24 trägt. Die Abwärtsbewegung des unteren Kolbens. 5 ist
somit durch Anlage der Mutter 24 an der Stirnfläche der Muffe i g begrenzt. In gleicher
Weise bildet die untere Stirnfläche der unteren Muffe 2o einen Anschlag für die
Aufwärtsbewegung des oberen Kolbens 4. Um die Stange 23 gelegte Federn 25, 26 unterstützen
die Federringe 9 in dem Bestreben, die Kolben 4, 5 in .der eingezogenen Ruhestellung
zu halten. Das freie Ende der Stange 23 ist ebenfalls mit einem Körnerloch 27 versehen.
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Dem Zahnkranz 22 jeder Muffe ig, 2o ist in Wanddurchbrüchen 28 der
Hülse 14 je ein Kitzel 29, 30 zugeordnet, die durch Führungsstifte
3 1 in der Hülse 14 gehalten sind. Das Kitzel 29 für die obere Muffe 19,
kämmt mit dein Innenkranz 32 eines auf der Hülse 14 verdrehbaren Stellringes 33,
und das Kitzel 30 die untere Muffe 2o kann in gleicher Weise durch einen zweiten
Stellring 34 verstellt werden. Das Kitzel 30 ragt über den Zahnkranz 35 des
Stellringes 34 hinaus und kann durch Abwärtsschieben des öberen Stellringes 33 gleichzeitig
mit diesem gekuppelt werden. Durch die beiden Stellringe 33, 34, die mit Maßteilungen
36 versehen sind, können somit die beiden Muffen°ig, 2o einander mehr oder weniger
genähert werden, da die Drehbewegungen der Stellringe 33, 34 in eine Schraubbewegung
der Muffen ig, 2o in der Hülse 14 umgewandelt wird. -Durch axiales Verschieben des
oberen Stellringes 33 über das Kitzel 3o des unteren Stellringes 34 können die beiden
Muffen i g, 2o zur zwangsläufigen und gegenläufigen Bewegung miteinander gekuppelt
werden.
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Das zum Verschieben der beiden Kolben 4., 5 dienende Druckmittel wird
über eine Leitung 37 dem an der Drehbewegung der. Spindel nicht teilnehmenden Zwischenstück
17 zugeleitet und gelangt von da durch Kanäle 38 des Pendelgelenkes 16 zu einem
Kanal 39 der Rohrhülse 14, von welchem es durch eine Bohrung 40 in dein Werkzeugkopf
2 in den Raum zwischen die beiden Kolben 4, 5 gelangt.
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Vor Arbeitsaufnahme werden durch Verdrehen der beiden Stellringe 33,
34 die beiden Muffen ig, 2o derart eingestellt, daß ihre Anschlagstirnfläche den
Verschiebeweg der Kolben 4, 5 gerade dann begrenzen, wenn die Arbeitsflächen der
Honsteinhalter i durch die Verschiebung der Kolben den der zu bearbeitenden Bohrung
zu erteilenden Enddurchmesser erreicht haben. Das Werkzeug wird dann in entspanntem
Zustand in die Bohrung eingeführt, worauf die Kolben unter Druck gesetzt werden.
Die Kolben werden durch das Druckmittel verschoben und führen hierbei die Honsteine
an die Wandung der Bohrung. Es bleibt sich hierbei gleich, ob die zu bearbeitende
Bohrung konisch oder unrund verläuft, da die Stellstifte 8 mit ausreichendem Spiel
in den Bohrungen des Werkzeugkopfes 2 geführt sind, so daß sie sich dem Wege des
geringsten Widerstandes folgend einstellen können. Mit fortschreitender Bearbeitung
nähern sich die Anschlagflächen der beiden Kolben 4, 5 j e nach dem Zustand der
Bohrung mehr, oder weniger gleichzeitig den ihnen zugeordneten Stirnflächen der
beiden Muffen ig, 2o. Sofern der eine Kolben die ihm gesetzte Endstellung früher
erreicht als der andere Kolben, setzt dieser unter dem Einfluß des Druckmittels
allein seinen Weg fort, bis auch er die Endstellung erreicht hat. In dieser Endstellung
der beiden Kolben ist die Bohrung auf den gewünschten Durchmesser ausgeschliffen.
Eine weitergehende Bearbeitung ist ausgeschlossen, da die an den Anschlägen festgehaltenen
Kolben die Honsteine nicht weiter nach außen verschieben können. Die Größe des Verschiebeweges
der Kolben ist hierbei von dem Preßdruck des Druckmittels unabhängig und wird ausschließlich
durch die Stellung der Anschlagmuffen bestimmt, und die Endstellung der Kolben entspricht
unbedingt derjenigen Stellung der Honsteine, die zur Erreichung der angestrebten
Bohrung in dem Werkstück erforderlich ist, wobei eine etwa anfänglich durch den
Ausgangszustand der Bohrung bedingte kegelförmige Einstel- i hing der Honsteine
zwangsläufig in die geforderte runde und zylindrische Endstellung übergeführt wird.
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Wenn auch in dem .dargestellten Ausführungsbeispiel das Verschieben
der beiden Kolben durch ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel dargestellt ist,
so ist die Erfindung nicht auf hiermit betriebene Honwerkzeuge bechränkt. Die Verschiebung
der Kolben kann auch durch eine zwischen ihnen angeordnete Feder bewirkt werden,
die durch ein Sperrglied in einer das Zurückgehen der Honsteine in die Ausgangsstellung
ermöglichenden Spannstellung gehalten ist und wobei das Sperrglied beim Einführen
des Werkzeuges in die Bohrung des Werkstückes oder sonstwie ausgelöst wird.
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Weiterhin können an Stelle der achsparallel verlaufenden Honsteine
auch solche benutzt werden, die bei. teilweiser Überdeckung in Form. von Schraubenganglinien
auf dem Werkzeugkopf verteilt sind. Die Steine müssen
hierbei,
sofern die Stellstifte radial in dem Werkzeugkopf angeordnet sind, unterteilt sein,
wobei jeder Stellstift an einem Teilstück angreift. Die Teilfugen der einzelnen
Honsteine sind hierbei entweder zueinander versetzt oder schräg verlaufend bzw.
Z-förmig ausgestaltet, um einen über die ganze veränderliche Länge der Honsteine
gleichmäßigen Arbeitsangriff zu erreichen.