[0001] Die Erfindung geht aus von einer Honhülse für ein Honwerkzeug mit wenigstens einem
mittels wenigstens einer Aufweitleiste des Honwerkzeugs einstellbaren Hondurchmesser.
[0002] Ein Honwerkzeug mit einem einstellbaren Hondurchmesser und eine Honhülse sind aus
der
DE 10 2014 117 174 A1 bekannt.
[0003] Das bekannte Honwerkzeug und insbesondere dessen Honhülse weisen oftmals nur geringe
Standzeiten auf. Insbesondere kommt es häufig zu Rissbildungen bis hin zu Brüchen
eines Werkzeugkörpers des Honwerkzeugs und/oder der Honhülse, was wiederum zu erhöhten
Wartungs- und Prozesskosten führt.
[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Honhülse sowie ein Honwerkzeug
mit einem einstellbaren Hondurchmesser als auch Verfahren zur Herstellung einer Honhülse
anzubieten, durch die ein kostengünstiges Honen mit einstellbarem Hondurchmesser ermöglicht
wird.
[0005] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Honhülse für ein Honwerkzeug mit wenigstens einem
mittels wenigstens einer Aufweitleiste des Honwerkzeugs einstellbaren Hondurchmesser,
wobei die Aufweitleiste an der Honhülse ausgebildet ist und/oder die Honhülse eine
Aufweitleistenaufnahme zur Aufnahme einer Aufweitleiste aufweist.
[0006] Einer der der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken ist dabei, dass die Standzeiten
von gattungsgemäßen Honhülsen oftmals dadurch reduziert sind, dass entlang eines Längsschlitzes
der Honhülse ein Vorsprung ausgebildet ist, über den die Honhülse rotatorisch angetrieben
werden kann. Beispielsweise zeigt die bereits zitierte Druckschrift
DE 10 2014 117 174 A1 in der dortigen Fig. 1 einen als Abkantung nach innen ausgebildeten Vorsprung. Der
Antrieb der Honhülse kann somit durch Drehmomentbeaufschlagung der Honhülse am Vorsprung
erfolgen. Dabei kommt es allerdings häufig zu Rissbildungen in der Honhülse entlang
oder im Bereich des Längsschlitzes. Zur Aufnahme des Vorsprungs weist bislang ein
Werkzeugkörper des Honwerkzeugs eine Nut auf, die jedoch den Werkzeugkörper schwächt,
wodurch es gehäuft auch zu, insbesondere sehr kostenträchtigen, Brüchen des Werkzeugkörpers
kommt.
[0007] Im Gegensatz dazu kann erfindungsgemäß die Honhülse mittels der an ihr ausgebildeten
Aufweitleiste beziehungsweise mittels einer in der Aufweitleistenaufnahme der Honhülse
aufgenommenen Aufweitleiste rotatorisch angetrieben werden. Ein zusätzlicher Vorsprung
ist somit nicht erforderlich. Es bedarf keiner zusätzlichen Nut in einem Werkzeugkörper
zur Aufnahme des Vorsprungs. Die Lebensdauer des Werkzeugkörpers, insbesondere bei
kleineren Durchmessern, beispielsweise kleiner oder gleich 10 mm und besonders bevorzugt
kleiner oder gleich 5 mm, lässt sich somit verlängern. Die Position der an der Honhülse
ausgebildeten Aufweitleiste beziehungsweise der Aufweitleistenaufnahme der Honhülse
ist frei wählbar oder zumindest im Wesentlichen frei wählbar. Insbesondere können
die Aufweitleiste beziehungsweise die Aufweitleistenaufnahme beabstandet vom Längsschlitz,
insbesondere von seinen beiden freien Längskanten, ausgebildet sein. Somit können
sich die Aufweitleiste beziehungsweise die Aufweitleistenaufnahme außerhalb eines
prinzipiell durch den Längsschlitz geschwächten Bereichs der Honhülse befinden. Die
Standzeit der Honhülse lässt sich somit deutlich verlängern.
[0008] Zudem können sich ein besserer Rundlauf und damit im Betrieb weniger Vibrationen
ergeben. Auch hierdurch lassen sich der Verschleiß verringern und infolgedessen die
Standzeiten verlängern.
[0009] Die Aufweitleistenaufnahme kann zur drehfesten Aufnahme der Aufweitleiste ausgebildet
sein.
[0010] Zur Einstellung des Hondurchmessers kann die Honhülse aufweitbar sein. Vorzugsweise
kann dazu an der Honhülse wenigstens ein Längsschlitz mit zwei freien Längskanten
ausgebildet sein. Die Aufweitung kann dann entlang des Längsschlitzes erfolgen. Insbesondere
kann die Aufweitung durch Spreizung des Längsschlitzes erfolgen. Der Längsschlitz
lässt sich einfach herstellen, wenn die wenigstens zwei freien Längskanten des Längsschlitzes
tangential oder zumindest im Wesentlichen tangential auslaufend ausgebildet sind.
Die Honhülse kann im Bereich des Längsschlitzes abkantungsfrei ausgebildet sein. Auf
ein Abkanten eines der beiden oder gar beider freien Längskanten kann somit verzichtet
werden.
[0011] In der Ausführungsform, bei der die Honhülse eine Aufweitleistenaufnahme aufweist,
kann die Aufweitleistenaufnahme als wenigstens einseitiger, vorzugsweise zweiseitiger,
Anschlag für eine in ihr aufzunehmende Aufweitleiste ausgebildet sein. Die Aufweitleistenaufnahme
kann als Nut, insbesondere an der Innenseite der Honhülse, ausgebildet sein und/oder
die Aufweitleistenaufnahme kann eine Nut aufweisen. Die Honhülse kann im Bereich der
Aufweitleistenaufnahme verstärkt sein.
[0012] Bei dieser Ausführungsform, bei der die Honhülse eine Aufweitleistenaufnahme aufweist,
kann eine Aufweitleiste des Honwerkzeugs, für das die Honhülse bestimmt ist, in der
Aufweitleistenaufnahme aufgenommen sein.
[0013] Die an der Honhülse ausgebildete beziehungsweise in der Aufweitleistenaufnahme aufgenommene
Aufweitleiste kann eingerichtet sein, den Hondurchmesser zu steuern. Zur Steuerung
des Hondurchmessers kann die Aufweitleiste eingerichtet sein, die Aufweitung der Honhülse
zu steuern. Die Aufweitleiste kann auch eingerichtet sein, die Honhülse rotatorisch
anzutreiben. Die Aufweitleiste kann somit multifunktional ausgebildet sein.
[0014] Die Aufweitleiste kann als Gegenstück zu einem Aufweitdorn eines Honwerkzeugs, für
das die Honhülse bestimmt ist, ausgebildet sein.
[0015] Insbesondere kann die Aufweitleiste als Steg ausgebildet sein. Besonders bevorzugt
weist die Aufweitleiste entlang ihrer zur zentralen Achse der Honhülse hin gerichteten
freien Seitenfläche eine Schräge auf. Im Zusammenwirken der Aufweitleiste mit dem
Aufweitdorn können durch Wahl und/oder Anpassung der Steigung einer solchen Schräge
die Genauigkeit und/oder das Ausmaß der Aufweitung der Honhülse auf den jeweiligen
Bedarf angepasst werden.
[0016] Die Honhülse kann in allen Ausführungsformen für einen links- oder für einen rechtsläufigen
Betrieb eingerichtet sein. In der Ausführungsform mit einer Aufweitleistenaufnahme
kann die Aufweitleistenaufnahme dazu als einseitiger Anschlag ausgebildet sein.
[0017] Denkbar ist bei allen Ausführungsformen auch, dass die Honhülse sowohl für einen
links- als auch für einen rechtsläufigen Betrieb eingerichtet ist. Dazu kann die Aufweitleistenaufnahme
- bei der entsprechenden Ausführungsform - als zweiseitiger Anschlag, insbesondere
für die in ihr aufzunehmende Aufweitleiste, ausgebildet sein.
[0018] Zur Anpassung an unterschiedliche Honsituationen, beispielsweise an unterschiedliche
zu honende Zylinder, insbesondere mit unterschiedlichen Innendurchmessern, ist die
Honhülse vorzugsweise flexibel und - besonders bevorzugt - elastisch verformbar. Zur
Erhöhung und/oder Einstellung der Verformbarkeit der Honhülse kann die Honhülse wenigstens
eine Ausnehmung aufweisen. Eine solche Ausnehmung kann als lokale Schwächung der Honhülse
dienen. Somit kann die wenigstens eine Ausnehmung die zur Aufweitung der Honhülse
erforderlichen Kräfte reduzieren. Besonders bevorzugt ist dabei in diesem Zusammenhang,
wenn mehrere Ausnehmungen, insbesondere gleichmäßig über die Außenfläche der Honhülse
verteilt, vorgesehen sind.
[0019] Außenseitig der Honhülse kann ein Schneidmittel ausgebildet und/oder angeordnet sein.
Das Schneidmittel kann als wenigstens eine Honleiste ausgebildet sein und/oder wenigstens
eine Honleiste aufweisen. An einer Außenseite einer solchen Honleiste kann ein Reibmaterial
aufgebracht und/oder angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Schneidmittel
auch selbst als Reibmaterial ausgebildet sein und/oder ein solches Reibmaterial aufweisen.
Als solches Reibmaterial kann ein diamanthaltiges, ein Bornitrid-haltiges, insbesondere
ein kubisches Bornitrid- (CBN-) haltiges, ein Korund-haltiges und/oder ein keramisches
Material vorgesehen sein. Das Reibmaterial kann besonders bevorzugt eine Mohshärte
von mindestens 8 aufweisen. Allgemein kann das Schneidmittel bereichsweise oder vollflächig
auf der Außenseite der Honhülse ausgebildet und/oder angeordnet sein.
[0020] Die Honhülse kann, vorzugsweise mit Ausnahme des Schneidmittels, zumindest teilweise
aus Kunststoff und/oder Stahl ausgebildet sein.
[0021] Die Honhülse kann auf besonders einfache Weise mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens,
insbesondere mittels Drahterodieren und/oder mittels 3D-Druck, hergestellt sein. Eine
mittels 3D-Druck hergestellte Honhülse kann besonders kostengünstig sein.
[0022] Insbesondere bei Herstellverfahren, die einen schichtweisen und/oder punktuellen
Auf- und/oder Abbau von Material ermöglichen, beispielsweise 3D-Druck, lässt sich
die Form der Honhülse, insbesondere die Form der Aufweitleiste beziehungsweise der
Aufweitleistenaufnahme, einfach und/oder einzelstückweise herstellen.
[0023] Weist die Honhülse wenigstens zwei voneinander getrennte Schneidbereiche auf, kann
das Honwerkzeug, für das die Honhülse bestimmt ist, unterschiedliche Hondurchmesser
aufweisen. Auch kann, insbesondere durch zeitlich aufeinanderfolgende Verwendung der
wenigstens zwei Schneidbereiche, die Gesamtstandzeit der Honhülse verlängert werden.
[0024] In den Rahmen der Erfindung fällt auch ein Honwerkzeug mit wenigstens einem mittels
wenigstens einer Aufweitleiste des Honwerkzeugs einstellbaren Hondurchmesser, das
eine erfindungsgemäße Honhülse umfasst. Durch die verlängerte Standzeit der Honhülse
ermöglicht das Honwerkzeug insgesamt längere Wartungsintervalle und längere Standzeiten,
wodurch sich Prozesskosten eines Honprozesses reduzieren lassen.
[0025] Das Honwerkzeug kann besonders flexibel und vielseitig eingesetzt werden, wenn die
Honhülse abnehmbar an dem Honwerkzeug anordenbar und/oder angeordnet ist.
[0026] Ist dabei die Honhülse zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet, kann sie zum
einmaligen Gebrauch vorgesehen sein. Somit kann das übrige Honwerkzeug mit einer insgesamt
sehr langen Standzeit verwendet werden, wobei lediglich die Honhülse als, insbesondere
wesentliches, Verschleißteil bedarfsweise ausgetauscht werden kann. Durch eine Herstellung
aus Kunststoff können die Honhülsen besonders kostengünstig hergestellt sein und damit
der Austausch insgesamt kostengünstig erfolgen.
[0027] Um den effektiven Außendurchmesser des Honwerkzeugs, insbesondere im Bereich des
Schneidmittels, und damit den Hondurchmesser einstellen zu können, kann das Honwerkzeug
einen Aufweitdorn zur einstellbaren Aufweitung der Honhülse aufweisen. Der Aufweitdorn
kann ein oder mehrere Schrägen aufweisen. Die Schrägen können in einem Winkel zur
Längsachse des Aufweitdorns verlaufen. Der Winkel kann 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt
1,5°, betragen.
[0028] Ein oder mehrere der Schrägen können durch ein beziehungsweise mehrere Konen des
Aufweitdorns ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann das Honwerkzeug mit einem Einfach-
oder einem Mehrfachkonus, beispielsweise einem Zwei- oder einem Dreifachkonus, ausgestattet
sein.
[0029] Mehrere der Schrägen können hintereinander für ein Honwerkzeug mit mehreren Schneidbereichen
ausgebildet sein.
[0030] Für ein Honwerkzeug mit einem Mehrfachkonus kann vorgesehen sein, dass die Honhülse
wenigstens zwei voneinander getrennte Schneidbereiche, insbesondere so viele Schneidbereiche
wie Konen, aufweist.
[0031] Honwerkzeuge für kleine Hondurchmesser, insbesondere für Hondurchmesser kleiner oder
gleich 10 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 5 mm, weisen vorzugsweise höchstens
drei Aufweitleisten auf. Die Stabilität, die Steifigkeit und/oder die Bruchfestigkeit
eines Werkzeugkörpers des Honwerkzeugs, insbesondere eines für derartig geringe Hondurchmesser
erforderlichen Werkzeugkörpers, lassen sich hierdurch verbessern.
[0032] Eine besonders gleichmäßige Aufweitung der Honhülse lässt sich erreichen, wenn das
Honwerkzeug wenigstens zwei Aufweitleisten, aufweist. Vorzugsweise weist das Honwerkzeug
höchstens zwölf Aufweitleisten auf. Ein oder mehrere der Aufweitleisten können jeweils
wenigstens eine Schräge aufweisen. Die Schrägen können in einem Winkel zur Längsachse
der jeweiligen Aufweitleiste verlaufen. Der Winkel kann 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt
1,5° betragen.
[0033] Der Aufweitdorn und wenigstens eine der Aufweitleisten können derart komplementär
ausgebildet sein, dass eine in Bezug auf den Aufweitdorn axiale Relativverschiebung
zu einer radialen Verlagerung der Aufweitleiste führt. Dadurch kann - insbesondere
sehr präzise - die Aufweitung der Honhülse gesteuert werden. Zur Steuerung der Aufweitung
genügt es somit, den Aufweitdorn entlang seiner Längsachse relativ zum übrigen Honwerkzeug
zu verlagern.
[0034] Vorzugsweise können die eine oder die mehreren Aufweitleisten, die jeweils als Gegenpart
zu dem Aufweitdorn vorgesehen sind, komplementär zu dem einen beziehungsweise zu den
mehreren Schrägen des Aufweitdorns, insbesondere zu dem einen beziehungsweise zu den
mehreren Konen, ausgebildet sein.
[0035] Ferner ist denkbar, dass der Aufweitdorn wenigstens eine, vorzugsweise drei, fünf
oder sechs, Aufweitflächen aufweist, an denen die wenigstens eine Aufweitleiste des
Honwerkzeugs relativ zum Aufweitdorn verschiebbar anordenbar und/oder angeordnet sind.
[0036] Bei einer Klasse von Ausführungsformen des Honwerkzeugs weist dieses einen Werkzeugkörper
auf, auf dem die Honhülse sitzt. Der Werkzeugkörper kann zylindrisch oder zumindest
im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Er kann eine Abflachung aufweisen. Die
Abflachung kann komplementär zu zumindest einem Teil der Honhülse, insbesondere zur
Aufweitleistenaufnahme - bei der entsprechenden Ausführungsform -, ausgebildet sein.
Dann kann die Abflachung mit der Honhülse, insbesondere mit deren Aufweitleistenaufnahme,
zusammenwirken. Somit lässt sich der Sitz der Honhülse am Honwerkzeug und insbesondere
am Werkzeugkörper verbessern. Auch kann dadurch die Drehmomentübertragung auf die
Honhülse zum rotatorischen Antrieb der Honhülse verbessert sein.
[0037] Das Honwerkzeug, insbesondere der Werkzeugkörper, kann eine, vorzugsweise in seinem
Inneren verlaufende, Kühlmittelzuführung aufweisen.
[0038] Des Weiteren kann am Werkzeugkörper wenigstens eine Gleitfläche ausgebildet sein,
an der wenigstens ein Abschnitt der Honhülse, insbesondere eine Gleitnase der Honhülse,
während eines Aufweitens der Honhülse entlanggleiten kann. Mehrere Gleitflächen können
im Querschnitt auch in einem von Null verschiedenen Winkel zueinander verlaufen und
insbesondere aneinander angrenzen. Die Stabilität, die Steifigkeit und/oder die Bruchfestigkeit
des Werkzeugkörpers lassen sich dabei verbessern, wenn die Gleitflächen voneinander
separiert ausgebildet sind. Die wenigstens eine Gleitfläche kann dazu auch auf ein
oder mehrere kurze Abschnitte des Querschnittsumfangs des Werkzeugkörpers beschränkt
sein. Beispielsweise kann sie derart ausgebildet sein, dass sie insgesamt höchstens
20 Prozent des Querschnittsumfangs einnimmt. Sie kann dazu auch nach Art einer Nut
am Werkzeugkörper ausgebildet sein. Auch kann die wenigstens eine Gleitfläche derart
ausgebildet sein, dass bei radialer Verlagerung der Aufweitleiste der Honhülse beziehungsweise
der Aufweitleistenaufnahme der Honhülse der Abschnitt der Honhülse, insbesondere die
Gleitnase, entlang der Gleitfläche gleitet. Dabei kann die Honhülse, insbesondere
unter Beibehaltung eines kreisförmigen oder zumindest im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitts, bei radialer Verlagerung der Aufweitleistenaufnahme nach außen aufgeweitet
werden. Dazu kann es genügen, wenn die wenigstens eine Gleitfläche eben oder zumindest
im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
[0039] Vorzugsweise ist, insbesondere bei mehreren Aufweitleisten, nur eine der Aufweitleisten
in tangentialer Richtung relativ zur Honhülse festgelegt und/oder festlegbar. So können
Spannungen in der Honhülse vermieden werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass
die Honhülse über lediglich eine der Aufweitleisten rotatorisch angetrieben und/oder
antreibbar ist. Die Honhülse kann des Weiteren an den übrigen Aufweitleisten gleitend
und/oder verlagerbar angeordnet und/oder anordenbar sein. Die übrigen Aufweitleisten
können somit zur Aufweitung, insbesondere zur drehsymmetrischen Aufweitung, der Honhülse
dienen, wobei beispielsweise Spannungen in der Honhülse aufgrund der Änderung des
Umfangs der Honhülse während des Aufweitens vermieden werden können.
[0040] Ferner fällt in den Rahmen der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Honhülse,
insbesondere einer erfindungsgemäßen Honhülse, wobei mehrere Honhülsen gleichzeitig
gefertigt werden.
[0041] Vorzugsweise werden die Honhülsen mit einem Rapid-Prototyping-Verfahren, beispielsweise
im 3D-Druck und/oder mittels Drahterodieren, gefertigt. Ein solches Verfahren kann
eine einfache Ausbildung der Vorsprünge der Honhülsen ermöglichen. Es kann eine schichtweise
und/oder punktuelle Fertigung ermöglichen.
[0042] Erfolgt die Herstellung der Honhülsen insbesondere mittels eines schichtweise und/oder
punktuell arbeitenden Verfahrens, so können mehrere Honhülsen zeitgleich oder zumindest
quasi-zeitgleich innerhalb der gleichen Schicht gefertigt werden. Die Herstelldauer
und damit die Herstellkosten können somit gesenkt werden.
[0043] Besonders bevorzugt kann wenigstens eine der zu fertigenden Honhülsen innerhalb einer
anderen der Honhülsen angeordnet und/oder gefertigt werden. Insbesondere bei einer
Fertigung mittels eines schichtweise und/oder punktuell arbeitenden Verfahrens können
dadurch Fahrwege eines Druckkopfes oder dergleichen einer Fertigungsmaschine, beispielsweise
eines 3D-Druckers, reduziert werden. Somit lassen sich Herstelldauern verkürzen und
Herstellkosten weiter reduzieren.
[0044] Denkbar ist auch, die Honhülsen mittels eines Gussverfahrens, insbesondere durch
Spritzgießen, herzustellen. Insbesondere, wenn ein Bedarf an gleichartigen, insbesondere
gleichgroßen, Honhülsen zu decken ist, lassen sich durch solche Gussverfahren besondere
Kosten- und Geschwindigkeitsvorteile erzielen.
[0045] In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer
Honhülse, insbesondere einer erfindungsgemäßen Honhülse, wobei die Honhülse mittels
3D-Druck gefertigt wird.
[0046] Denkbar ist insbesondere, dieses Verfahren mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren
zu kombinieren, d. h. mehrere Honhülsen gleichzeitig mittels 3D-Druck zu fertigen.
[0047] Die erfindungsgemäßen Honhülsen weisen eine Aufweitleiste und/oder eine Aufweitleistenaufnahme
auf. Bei bislang üblichen Fertigungsverfahren zur Herstellung von Honhülsen wie beispielsweise
mittels Biegen, können solche Sonderstrukturen nicht oder nur mit einem sehr hohen
Zusatzaufwand gefertigt werden, woraus sich sehr hohe Herstellkosten ergeben. Eigene
Untersuchungen zeigen dagegen den überraschenden Effekt, dass sich durch Fertigung
mittels 3D-Druck die Herstellkosten auf die Hälfte, teilweise sogar auf weniger als
ein Zehntel, des bisher Üblichen reduzieren lassen.
[0048] Die Fertigung mittels 3D-Druck ermöglicht ferner eine besonders hohe Flexibilität;
insbesondere können verschiedenartige Honhülsen, beispielsweise für unterschiedliche
Hondurchmesser und/oder Hondurchmesserbereiche, einzelstückweise, aber dennoch kostengünstig
gefertigt werden.
[0049] Da keine gesondert herzustellenden Formen oder dergleichen benötigt werden, lassen
sich zudem besonders kurze Gesamtlieferzeiten realisieren.
[0050] Denkbar ist, mittels 3D-Druck Kunststoff- und/oder Metall-haltige Honhülsen zu fertigen.
[0051] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung,
die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen.
[0052] Die in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen
Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale
können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten
der Erfindung verwirklicht sein.
[0053] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Honwerkzeug in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 2 und Fig. 3
- ein weiteres Honwerkzeug in zwei verschiedenen Zuständen mit unterschiedlich eingestellten
Hondurchmessern jeweils in einer Querschnittsansicht;
- Fig. 4
- ein weiteres Honwerkzeug in einer Querschnittsansicht;
- Fig. 5 und Fig. 6
- ein weiteres Honwerkzeug in zwei verschiedenen Zuständen mit unterschiedlich eingestellten
Hondurchmessern jeweils in einer Querschnittsansicht;
- Fig. 7
- eine Honhülse in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 8
- eine weitere Honhülse in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 9
- eine Längsschnittansicht der Honhülse der Fig. 8 und
- Fig. 10
- zwei Honhülsen während ihrer Herstellung in einem 3D-Drucker in schematischer, perspektivischer
Darstellung.
[0054] Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung
der Figuren der Zeichnung sich jeweils entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0055] Fig. 1 zeigt ein Honwerkzeug
10 mit einem einstellbaren Hondurchmesser. Das Honwerkzeug 10 weist eine Honhülse
12 auf. Außenseitig weist die Honhülse 12 mehrere Schneidmittel
14 auf, von denen in Fig. 1 aus Darstellungsgründen lediglich eines deutlich erkennbar
ist. Die Schneidmittel 14 sind vorzugsweise gleichmäßig entlang der Außenseite der
Honhülse 12 verteilt angeordnet. Sie sind in Form von Honleisten ausgebildet. Die
Schneidmittel 14 sind vorzugsweise mit einem Reibmaterial, insbesondere einem diamanthaltigen
und/oder einem korundhaltigen Material, beschichtet.
[0056] Die Honhülse 12 sitzt im Bereich einer Einbuchtung
20 auf einem Werkzeugkörper
16.
[0057] Durch den Werkzeugkörper 16 hindurch ist ein Aufweitdorn
18, insbesondere entlang der Längsrichtung des Honwerkzeugs 10, verschiebbar geführt.
Der Aufweitdorn 18 ragt an seinem hinteren Ende aus dem Werkzeugkörper 16 heraus.
[0058] Wie noch in den nachfolgenden Figuren der Zeichnung näher erläutert werden wird,
lassen sich der Hondurchmesser
D durch Verschieben des Aufweitdorns 18 relativ zum Werkzeugkörper 16 und/oder zur
Honhülse 12 und dazu insbesondere auch der Durchmesser der Honhülse 12 einstellen.
[0059] An dem dem Ende, an dem der Aufweitdorn 18 aus dem Werkzeugkörper 16 ragt, gegenüberliegenden
Ende des Werkzeugkörpers 16 ist eine Distanzhülse
22 angeordnet. Insbesondere kann die Distanzhülse 22 eingerichtet sein zu verhindern,
dass die Honhülse 12 entlang der Längsrichtung vom Werkzeugkörper 16 abrutscht. Die
Distanzhülse 22 kann ferner eingerichtet sein, die Honhülse 12 in einer gewünschten
Position am Honwerkzeug 10 zu positionieren.
[0060] Die Distanzhülse 22 ist abnehmbar am Werkzeugkörper 16 montiert und mittels eines
Verschlusses
23 am Werkzeugkörper 16 festgelegt. Sie kann beispielsweise auf den Werkzeugkörper 16
aufgeschoben sein. Somit lässt sich die Honhülse 12 entnehmen, in dem zunächst der
Verschluss 23 und die Distanzhülse 22 vom Werkzeugkörper 16 entfernt werden und sodann
die Honhülse 12 entlang der Längsachse des Werkzeugkörpers 16 von diesem abgezogen
wird. Die Montage der Honhülse 12 kann analog in umgekehrter Reihenfolge dieser Schritte
erfolgen.
[0061] Fig. 2 und
Fig. 3 zeigen ein Honwerkzeug 10 jeweils in einer Querschnittsansicht, wobei bei dieser
und auch bei allen nachfolgenden Querschnittsansichten der Schnitt quer zur Längsrichtung
im Bereich der Honhülse 12 (siehe auch Fig. 1) gezogen ist.
[0062] Fig. 2 zeigt das Honwerkzeug 10 mit seiner Honhülse 12 in einem unaufgeweiteten Zustand,
wohingegen in dem Zustand gemäß Fig. 3 die Honhülse 12 aufgeweitet ist. Somit ist
der Hondurchmesser D in dem Zustand gemäß Fig. 3 größer als der gemäß Fig. 2.
[0063] Die Honhülse 12 ist längsgeschlitzt. Zwischen ihren beiden freien Längskanten
24 ist somit ein Längsschlitz
26 ausgebildet. Aufgrund der unterschiedlichen Hondurchmesser D ist der Längsschlitz
26 in den Zuständen gemäß Fig. 2 respektive Fig. 3 unterschiedlich breit ausgebildet.
[0064] Die Honhülse 12 weist eine Aufweitleistenaufnahme
28 zur Aufnahme einer Aufweitleiste
30 auf. Die Aufweitleistenaufnahme 28 ist vorzugsweise an der Innenseite der Honhülse
12 ausgebildet. Sie ist besonders bevorzugt von den zwei freien Längskanten 24 beabstandet.
Vorzugsweise befindet sich die Aufweitleistenaufnahme 28 gegenüber oder zumindest
im Wesentlichen gegenüber des Längsschlitzes 26. In diesem Ausführungsbeispiel weist
die Aufweitleistenaufnahme 28 eine Nut
29 auf. In der Nut 29 ist die Aufweitleiste 30 aufgenommen. Die Aufweitleistenaufnahme
28, insbesondere ihre Nut 29, bildet bei diesem Ausführungsbeispiel einen zweiseitigen
Anschlag für die Aufweitleiste 30. Diese Aufweitleiste 30 des Honwerkzeugs 10 ist
drehfest, insbesondere in Bezug auf eine Rotation um die Längsrichtung, in der Aufweitleistenaufnahme
28 aufgenommen.
[0065] Das Honwerkzeug 10 weist ferner zwei weitere Aufweitleisten 30 auf.
[0066] Die Aufweitleisten 30 verlaufen parallel zur Längsrichtung, also in der Darstellung
gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3 senkrecht zur Bildebene.
[0067] Der Aufweitdorn 18 weist im Bereich seines vorderen Endes, also dem dem hinteren
Ende gegenüberliegenden Ende, mehrere, insbesondere drei, Aufweitflächen
34 auf. Im Bereich dieser Aufweitflächen 34 verjüngt sich der Aufweitdorn 18 von hinten
nach vorne. Insbesondere bildet sein vorderes Ende im Querschnitt ein Dreieck. Entlang
der Aufweitflächen 34 sind somit am Aufweitdorn 18 Schrägen ausgebildet.
[0068] Die Aufweitleisten 30 liegen jeweils mit einer ihrer Seitenflächen an jeweils einer
der Aufweitflächen 34 des Aufweitdorns 18 an. Die Seitenflächen und die Aufweitflächen
34 sind dazu zueinander korrespondierend ausgebildet.
[0069] Im Zustand des Honwerkzeugs 10 gemäß Fig. 3 ist der Aufweitdorn 18 tiefer in das
Honwerkzeug 10 eingeschoben als im Zustand gemäß Fig. 2.
[0070] Aufgrund der durch die Aufweitflächen 34 ausgebildeten Schrägen sind somit im Zustand
gemäß Fig. 3 die Aufweitleisten 30 im Vergleich zum Zustand gemäß Fig. 2 radial nach
außen verlagert. Somit ist im Zustand gemäß Fig. 3 die Honhülse 12 durch die Aufweitleisten
30 aufgeweitet.
[0071] Die Aufweitung zeigt sich auch darin, dass die beiden freien Längskanten 24 im Zustand
gemäß Fig. 3 weiter voneinander beabstandet sind als im Zustand gemäß Fig. 2 und dementsprechend
der Längsschlitz 26 im Zustand gemäß Fig. 3 breiter ist als im Zustand gemäß Fig.
2.
[0072] In der Nut 29 ist die gemäß Fig. 2 und Fig. 3 nach oben weisende Aufweitleiste 30,
also die in der Aufweitleistenaufnahme 28 aufgenommene Aufweitleiste 30, sowohl bei
linksläufigen als auch rechtsläufigen Drehungen (in der jeweiligen Bildebene) des
Honwerkzeugs 10 an der Honhülse 12 drehfest festgelegt. Bei Drehungen des Werkzeugkörpers
16 kann somit die Honhülse 12 durch diese Aufweitleiste 30 angetrieben werden. Ein
zusätzlicher Vorsprung, insbesondere im Bereich der Längskanten 24, ist nicht erforderlich.
[0073] Zu erkennen ist weiter, dass der Werkzeugkörper 16 im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet
ist. In Abweichung von einer vollständig zylindrischen Gestalt ist an ihm eine Abflachung
36 ausgebildet. Die Abflachung 36 ist komplementär zur Aufweitleistenaufnahme 28 ausgebildet.
[0074] Im Vergleich der Fig. 2 mit der Fig. 3 ist ferner zu erkennen, dass die Honhülse
12 bei der Aufweitung, also beim Übergang vom Zustand gemäß Fig. 2 zum Zustand gemäß
Fig. 3, an den äußeren Seitenflächen der beiden - gemäß Fig. 2 und Fig. 3 - unteren
Aufweitleisten 30 entlanggleiten kann.
[0075] Fig. 4 zeigt ein gegenüber dem Honwerkzeug 10 der Fig. 2 und der Fig. 3 modifiziertes Honwerkzeug
10, insbesondere mit einer modifizierten Honhülse 12.
[0076] Am Werkzeugkörper 16 sind im Bereich des Längsschlitzes 26 und somit vorzugsweise
gegenüberliegend zur Aufweitleistenaufnahme 28 Gleitflächen
40 ausgebildet.
[0077] Bei einer Aufweitung der Honhülse 12 gleitet diese, insbesondere im Bereich der freien
Längskanten 24, mittels Gleitnasen
42 auf diesen Gleitflächen 40.
[0078] Zu erkennen ist, dass die Gleitflächen 40 im Querschnitt zueinander in einem Winkel
ausgebildet sind.
[0079] Die Gleitflächen 40 können im Querschnitt gekrümmt oder eben sein. Insbesondere können
sie derart gekrümmt sein, dass die Honhülse 12 beim Aufweiten einen kreisförmigen
Querschnitt beibehält oder zumindest einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
beibehält.
[0080] Wie aus Fig. 4 weiter zu erkennen ist, kann bei dieser Ausführungsform auf die beiden
unteren Aufweitleisten 30 (siehe Fig. 2) verzichtet werden.
[0081] Insbesondere weist das Honwerkzeug 10 in dieser Ausführungsform somit lediglich eine
einzige Aufweitleiste 30 auf. Der Werkzeugkörper 16 weist dadurch insgesamt eine im
Vergleich zu Ausführungsformen mit mehreren Aufweitleisten, eine verbesserte Stabilität
und/oder Bruchfestigkeit auf. Diese Ausführungsform mit einer einzigen Aufweitleiste
30 und allgemein Ausführungsformen mit wenigen Aufweitleisten 30 können daher vorteilhaft
bei Honwerkzeugen 10 für kleine Hondurchmesser D (Fig. 1), beispielsweise von höchstens
10 mm, besonders bevorzugt 5 mm, eingesetzt werden.
[0082] Fig. 5 und
Fig. 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Honwerkzeugs 10 mit einer Honhülse
12a jeweils in einer Querschnittsansicht. Wiederum unterscheiden sich die beiden Darstellungen
der Fig. 5 bzw. Fig. 6 im Zustand des Honwerkzeugs 10. Dementsprechend ist der Hondurchmesser
D im Zustand gemäß Fig. 6 größer als im Zustand gemäß Fig. 5.
[0083] Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bis Fig. 4
ist an der Honhülse 12a anstelle einer Aufweitleistenaufnahme eine Aufweitleiste 30
angeordnet, insbesondere daran befestigt oder ausgebildet. Insbesondere weist das
Honwerkzeug 10 bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt drei Aufweitleisten 30 auf,
von denen eine an der Honhülse 12a ausgebildet ist. Die beiden anderen, in Fig. 5
und Fig. 6 unteren, Aufweitleisten 30 liegen dagegen lediglich mit ihren äußeren Seitenflächen
an der Honhülse 12a an. Sie stellen insofern zusätzliche Aufweitleisten 30 dar. Dabei
ist grundsätzlich denkbar, weniger als zwei zusätzliche Aufweitleisten 30, insbesondere
keine zusätzliche Aufweitleiste 30, oder mehr als zwei zusätzliche Aufweitleisten
30 zusätzlich zu der an der Honhülse 12a ausgebildeten Aufweitleiste 30 vorzusehen.
[0084] Wiederum liegen die Aufweitleisten 30 an ihren inneren Seitenflächen an einem Aufweitdorn
18 an. Zur Steuerung der Aufweitleisten 30 und damit des Hondurchmessers D weist der
Aufweitdorn 18 wiederum Schrägen auf, durch die analog zu den vorangehenden Ausführungsformen
Aufweitflächen am Aufweitdorn 18 ausgebildet sind.
[0085] Fig. 7 und
Fig. 8 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen von Honhülsen 12, 12a jeweils in perspektivischer
Darstellung.
[0086] Die Honhülse 12 der Ausführungsform gemäß Fig. 7 weist eine Aufweitleistenaufnahme
28 auf. Sie entspricht somit der Ausführungsform der Honhülse 12 gemäß Fig. 2 und
Fig. 3. Sie kann somit mit einem Honwerkzeug 10 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 verwendet
werden. Im Wesentlichen, insbesondere mit Ausnahme der Gleitnasen 42 (Fig. 4), entspricht
die Honhülse 12 auch der Ausführungsform gemäß Fig. 4.
[0087] Dagegen ist bei der Ausführungsform der Honhülse 12a gemäß Fig. 8 an dieser eine
Aufweitleiste 30 ausgebildet. Sie entspricht somit der Ausführungsform der Honhülse
12a gemäß Fig. 5 und Fig. 6. Eine solche Honhülse 12a kann somit mit einem Honwerkzeug
10 gemäß Fig. 5 und Fig. 6 verwendet werden.
[0088] Die Aufweitleiste 30 (Fig. 8) steht insbesondere stegförmig von der Innenseite der
Honhülse 12a ab.
[0089] Beide Honhülsen 12, 12a gemäß Fig. 7 respektive Fig. 8 weisen ferner mehrere Ausnehmungen
44 auf. Die Ausnehmungen 44 können eine längliche Form aufweisen. Vorzugsweise sind
sie gleichmäßig über die jeweilige Außenfläche der Honhülsen 12, 12a verteilt ausgebildet.
[0090] Die Ausnehmungen 44 können derart dimensioniert sein, dass eine vordefinierte Elastizität
der jeweiligen Honhülse 12, 12a erreicht wird.
[0091] Die Honhülsen 12, 12a können aus einem Kunststoff und/oder aus einem Metall ausgebildet
sein. Allgemein können die Honhülsen 12, 12a aus einem elastisch verformbaren Material
ausgebildet sein und/oder ein solches Material aufweisen.
[0092] Fig. 9 zeigt eine Längsschnittansicht entsprechend der Schnittebene
IX-IX gemäß Fig. 8.
[0093] Zu erkennen sind zwei der Ausnehmungen 44, die in der Darstellung gemäß Fig. 9 durch
die Aufweitleiste 30 der Honhülse 12a bereichsweise verdeckt sind.
[0094] Die Aufweitleiste 30 weist eine zu der ihr zugeordneten Schräge des Aufweitdorns
18 (siehe Fig. 5 und zugehörige Beschreibung) komplementär gebildete Schräge
38 auf. Insbesondere verläuft die Schräge 38 unter einem Winkel
alpha relativ zur Längsrichtung der Honhülse 12a. Der Winkel alpha beträgt vorzugsweise
zwischen 0,5° und 10°, besonders bevorzugt 1,5°.
[0095] Beide Honhülsen 12, 12a sind mit einem Rapid-Prototyping-Verfahren, insbesondere
mittels 3D-Druck, hergestellt.
[0096] Ein Verfahren zur Herstellung von Honhülsen wird anhand der folgenden
Fig. 10 näher erläutert.
[0097] Dazu zeigt Fig. 10 einen 3D-Drucker
46, mit dem zwei Honhülsen
12', 12" mittels 3D-Druck gefertigt werden. Die beiden Honhülsen 12', 12" können jeweils einer
der Honhülsen 12, 12a der vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechen.
[0098] Die Honhülse 12" befindet sich dabei innerhalb der Honhülse 12'. Insbesondere wird
die Honhülse 12" innerhalb der Honhülse 12' gefertigt. Dazu weist die Honhülse 12"
einen geringeren Durchmesser als die Honhülse 12' auf.
[0099] In dem in Fig. 10 dargestellten Zustand sind beide Honhülsen 12', 12" bereits bis
zu einer Höhe
h gefertigt. Ein Druckkopf
48 des 3D-Druckers 46 fertigt in der Höhe h eine weitere Schicht der Honhülsen 12',
12".
[0100] Somit können beide Honhülsen 12', 12" zeitparallel bzw. jeweils innerhalb derselben
Fertigungsschicht des 3D-Druckers 46 bzw. seines Druckkopfes 48 und insbesondere Schicht
für Schicht gefertigt werden.
[0101] Die zur Herstellung der Honhülsen 12', 12" erforderlichen Fahrwege des Druckkopfes
48, insbesondere die Fahrwege zum Wechsel zwischen den beiden Honhülsen 12', 12",
lassen sich durch die geschachtelte Anordnung der beiden Honhülsen 12', 12" reduzieren.
Somit lassen sich die Herstellzeiten zur Herstellung der beiden Honhülsen 12', 12"
gegenüber einer einzelnen, insbesondere sequenziellen, Fertigung deutlich verkürzen.
Bezugszeichenliste
[0102]
- 10
- Honwerkzeug
- 12, 12a, 12', 12"
- Honhülse
- 14
- Schneidmittel
- 16
- Werkzeugkörper
- 18
- Aufweitdorn
- 20
- Einbuchtung
- 22
- Distanzhülse
- 23
- Verschluss
- 24
- Längskante
- 26
- Längsschlitz
- 28
- Aufweitleistenaufnahme
- 29
- Nut
- 30
- Aufweitleiste
- 34
- Aufweitfläche
- 36
- Abflachung
- 38
- Schräge
- 40
- Gleitfläche
- 42
- Gleitnase
- 44
- Ausnehmung
- 46
- 3D-Drucker
- 48
- Druckkopf
- alpha
- Winkel
- D
- Hondurchmesser
- h
- Höhe
- IX-IX
- Schnittebene
1. Honhülse (12, 12a, 12', 12") für ein Honwerkzeug (10) mit wenigstens einem mittels wenigstens
einer Aufweitleiste (30) des Honwerkzeugs (10) einstellbaren Hondurchmesser (D), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitleiste (30) an der Honhülse (12, 12a, 12', 12") ausgebildet ist und/oder
die Honhülse (12, 12a, 12', 12") eine Aufweitleistenaufnahme (28) zur Aufnahme einer
Aufweitleiste (30) aufweist.
2. Honhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Honhülse (12, 12a, 12', 12") wenigstens ein Längsschlitz (26) mit zwei freien
Längskanten (24) ausgebildet ist.
3. Honhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honhülse (12, 12a, 12', 12") wenigstens eine Ausnehmung (44) aufweist.
4. Honhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig der Honhülse (12, 12a, 12', 12") ein Schneidmittel (14) ausgebildet und/oder
angeordnet ist.
5. Honhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honhülse (12, 12a, 12', 12") mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens, insbesondere
mittels Drahterodieren und/oder mittels 3D-Druck, hergestellt ist.
6. Honhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honhülse (12, 12a, 12', 12") wenigstens zwei voneinander getrennte Schneidbereiche
aufweist.
7. Honwerkzeug (10) mit wenigstens einem mittels wenigstens einer Aufweitleiste (30) des Honwerkzeugs
(10) einstellbaren Hondurchmesser (D), umfassend eine Honhülse (12, 12a, 12', 12")
nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. Honwerkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Honhülse (12, 12a, 12', 12") abnehmbar an dem Honwerkzeug (10) anordenbar und/oder
angeordnet ist.
9. Honwerkzeug nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (10) einen Aufweitdorn (18) zur einstellbaren Aufweitung der Honhülse
(12, 12a, 12', 12") aufweist.
10. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (10) wenigstens zwei Aufweitleisten (30) aufweist.
11. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (10) einen Werkzeugkörper (16) aufweist, auf dem die Honhülse (12,
12a, 12', 12") sitzt.
12. Honwerkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugkörper (16) wenigstens eine Gleitfläche (40) ausgebildet ist, an der wenigstens
ein Abschnitt der Honhülse (12, 12a, 12', 12"), insbesondere eine Gleitnase (42) der
Honhülse (12, 12a, 12', 12"), während eines Aufweitens der Honhülse (12, 12a, 12',
12") entlanggleiten kann.
13. Verfahren zur Herstellung einer Honhülse (12, 12a, 12', 12"), insbesondere einer Honhülse (12, 12a, 12', 12") nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Honhülsen (12, 12a, 12', 12") gleichzeitig gefertigt werden.
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zu fertigenden Honhülsen (12, 12a, 12', 12") innerhalb einer
anderen der Honhülsen (12, 12a, 12', 12") angeordnet und/oder gefertigt wird.
15. Verfahren zur Herstellung einer Honhülse (12, 12a, 12', 12"), insbesondere einer Honhülse (12, 12a, 12', 12") nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Honhülse (12, 12a, 12', 12") mittels 3D-Druck gefertigt wird.