DE4405085C2 - Einstellbarer Hondorn - Google Patents
Einstellbarer HondornInfo
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/085—Honing tools in which the honing element consists of a deformable body
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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.
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