DE-102011076649-B4 - Schleifstift zum Schleifen einer Innenoberfläche eines Hohlraumes

Abstract

Schleifstift (10) zum Schleifen einer Innenoberfläche (11) eines Hohlraumes, umfassend - einen langestreckten Grundkörper (12) mit einer Längsachse (13) und einem Antriebsschaft (14), der lösbar mit einer Antriebswelle einer Antriebsmaschine verbindbar ist, - sowie einen um den Grundkörper (12) konzentrisch um dessen Längsachse (13) angeordneten Schleifmittelkörper (15), wobei - sich der Grundkörper (12) im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schleifmittelkörpers (15) erstreckt und eine in Längsrichtung des Grundkörpers (12) verlaufende zentrale Sackbohrung (16) aufweist, welche an ihrem dem Antriebsschaft (14) abgewandten Ende geschlossen ist, und durch welche ein Kühl- und/oder Schmiermittel in den Grundkörper (12) zugeführt werden kann, und - der Schleifstift (10) mindestens eine Kühlmittelnut (17) aufweist, die sich über die gesamte Länge des Schleifmittelkörpers (15) erstreckt und deren Tiefe sich von einer äußeren Mantelfläche (18) des Schleifmittelkörpers (15) bis in die zentrale Sackbohrung (16) im Grundkörper erstreckt, so dass durch diese Kühl- und/oder Schmiermittel direkt aus der zentralen Sackbohrung (16) an die äußere Mantelfläche (18) des Schleifmittelkörpers (15) transportiert werden kann, und wobei der Grundkörper (12) und der Schleifmittelkörper (15) zylindrisch ausgestaltet sind.

Inventors

• Gerth Hackenberg
• Stefan Jonas
• Peter Beyer

Assignees

• Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20110527

Claims (6)

1. Schleifstift (10) zum Schleifen einer Innenoberfläche (11) eines Hohlraumes, umfassend - einen langestreckten Grundkörper (12) mit einer Längsachse (13) und einem Antriebsschaft (14), der lösbar mit einer Antriebswelle einer Antriebsmaschine verbindbar ist, - sowie einen um den Grundkörper (12) konzentrisch um dessen Längsachse (13) angeordneten Schleifmittelkörper (15), wobei - sich der Grundkörper (12) im Wesentlichen über die gesamte Länge des Schleifmittelkörpers (15) erstreckt und eine in Längsrichtung des Grundkörpers (12) verlaufende zentrale Sackbohrung (16) aufweist, welche an ihrem dem Antriebsschaft (14) abgewandten Ende geschlossen ist, und durch welche ein Kühl- und/oder Schmiermittel in den Grundkörper (12) zugeführt werden kann, und - der Schleifstift (10) mindestens eine Kühlmittelnut (17) aufweist, die sich über die gesamte Länge des Schleifmittelkörpers (15) erstreckt und deren Tiefe sich von einer äußeren Mantelfläche (18) des Schleifmittelkörpers (15) bis in die zentrale Sackbohrung (16) im Grundkörper erstreckt, so dass durch diese Kühl- und/oder Schmiermittel direkt aus der zentralen Sackbohrung (16) an die äußere Mantelfläche (18) des Schleifmittelkörpers (15) transportiert werden kann, und wobei der Grundkörper (12) und der Schleifmittelkörper (15) zylindrisch ausgestaltet sind.
2. Schleifstift (10) gemäß Anspruch 1 , wobei sich die Ausdehnung in Längsrichtung der mindestens einen Kühlmittelnut (17) von der zentralen Sackbohrung (16) ausgehend zur äußeren Mantelfläche (18) des Schleifmittelkörpers (15) hin vergrößert.
3. Schleifstift (10) gemäß Anspruch 1 , wobei die mindestens eine Kühlmittelnut (17) im Wesentlichen über Ihre gesamte Länge die gleiche Tiefe aufweist und nur für die Verbindung mit der Sackbohrung (16) im Grundkörper (12) in einem Teilbereich ihrer Länge eine größere Tiefe bis zu dieser aufweist.
4. Schleifstift (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Kühlmittelnuten (17) vorgesehen ist, die um den Umfang des Schleifmittelkörpers (15) radial gleichverteilt angeordnet sind.
5. Schleifstift (10) gemäß Anspruch 4 , wobei 3 identisch ausgeformte Kühlmittelnuten (17) jeweils um 120° versetzt angeordnet sind.
6. Schleifstift (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (12) an seinem von dem Antriebsschaft wegweisenden Ende einen Teilabschnitt (20) mit einem verringerten Außendurchmesser aufweist und wobei der Schleifmittelkörper (15) an seinem von dem Antriebsschaft wegweisenden Ende einen Teilabschnitt (20) mit einem verringerten Innendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem verringerten Außendurchmesser des Grundkörpers (12) in dessen Teilabschnitt (20) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifstift zum Schleifen einer Innenoberfläche eines Hohlraumes, umfassend einen langgestreckten Grundkörper mit einer Längsachse und einem Antriebsschaft, der mit einer Antriebswelle einer Antriebsmaschine lösbar verbindbar ist, sowie einen um den Grundkörper, konzentrisch um dessen Längsachse angeordneten Schleifmittelkörper. Derartige Schleifstifte werden beispielsweise eingesetzt zum Innenschleifen von zylindrischen Bohrungen, wie beispielsweise Führungsbohrungen in Düsenkörpern von Einspritzventilen. In solchen Führungsbohrungen werden nadelförmige Ventilelemente zum Öffnen und Schließen des Einspritzventils beweglich gelagert. Zur Spitze des Düsenkörpers hin, die im eingebauten Zustand in den Brennraum einer Brennkraftmaschine ragt, schließt sich an die Führungsbohrung ein Kraftstoffvolumen mit einer Hochdruckzuleitung und ein Düsennadelsitz an. Führungsbohrung und Kraftstoffvolumen sind Teil einer Düsennadelausnehmung im Düsenkörper. Diese Düsennadelausnehmung mündet an der Düsenkörperspitze in ein Sackloch, von welchem ein oder mehrere Einspritzlöcher zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum führen. Für einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb des Einspritzventils mit gleichbleibenden Reibungsverhältnissen ist die Qualität der Innenoberfläche der Führungsbohrung wesentlich. Bislang werden zur Bearbeitung der Führungsbohrungen Schleifstifte eingesetzt, die eine zentrale Bohrung für Kühlmittel aufweisen. Durch diese wird Kühl- oder Schmiermittel während des Schleifvorgangs zugeführt, welches über eine Öffnung an der Stirnseite des Schleifstiftes in die Düsennadelausnehmung gelangt. Das Kühlmittel fließt bis in das Sackloch und wird von da zurück in die Führungsbohrung und an die zu schleifende Innenoberfläche geleitet. Aufgrund des Kühlmittelaustrittes an der Stirnseite des Schleifstiftes wird das Kühlmittel zwischen Sackloch und Schleifstift gespült, so dass ein Teil des Kühlmittels ungenutzt durch die Hochdruckzuleitung ausgespült wird. Eine gleichmäßige Kühlmittelverteilung an der zu schleifenden Innenoberfläche der Führungsbohrung ist nur schwer erreichbar. Dies bewirkt einen nicht-optimalen Kühl- bzw. Schmiereffekt beim Schleifen und zum Teil hohe auftretende Reibungskräfte. Dadurch ist einerseits mit herkömmlichen Maschinen und den bekannten Schleifstiften nur ein teildeckendes Schleifen möglich. Beim teildeckenden Schleifen ist die Länge des Schleifstiftes kürzer als die Länge der zu bearbeitenden Innenoberfläche, so dass jeweils nur ein Teilabschnitt der Innenoberfläche zu einer Zeit bearbeitet werden kann. Andererseits können aufgrund unzureichender Kühlung bzw. Schmierung Formungenauigkeiten in der zylindrischen Führungsbohrung auftreten. Darüber hinaus sind Schleifstifte bekannt, bei denen Kühlflüssigkeit durch einen zentralen Grundkörper, der etwa bis zur Mitte des Schleifstiftes ragt, in einen Hohlraum im Schleifstift geführt und von dort über Kühlmittelnuten seitig und stirnseitig in die zu bearbeitende Bohrung transportiert wird. Nachteilig am teildeckenden Schleifen ist dabei unter anderem der erhöhte Zeitaufwand im Vergleich zum volldeckenden Schleifen, bei dem die gesamte zu bearbeitende Fläche gleichzeitig bearbeitet wird. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schleifstift anzugeben, bei welchem die Oberflächenqualität der Innenoberfläche von Bohrungen weiter verbessert werden kann und welcher ein volldeckendes Schleifen ermöglicht. DE 100 32 036 A1 offenbart ein Senkwerkzeug mit einer zentralen Sackbohrung, die über mehrere Verteilkanäle entlang der Längserstreckungsrichtung der Sackbohrung und an der Stirnseite der Sackbohrung mit einer an einem Mantelbereich eines Schleifbelags angeordneten Vertiefungsnut verbunden ist. In DE 94 188 76 U1 ist ein Schleifstift beschrieben, der eine Längsbohrung aufweist, die sich im Bereich einer Diamantbeschichtung, welche zum Schleifen herangezogen wird, zu Ihrer Stirnseite hin erweitert und öffnet. In GB 1 226 435 A wird ein einteiliges Reibwerkzeug bestehend aus einem konisch geformten Schleifmittelkörper beschrieben, der eine zentrale und in Längsrichtung orientierte Sacklochbohrung aufweist. In den Schleifmittelkörper ist eine ungerade Anzahl an in Längsrichtung orientierter Nuten eingebracht. JP H05- 269669 A offenbart ein zweiteiliges Schleifwerkzeug bestehend aus einer Welle mit einer Sacklochbohrung und einer auf der Welle aufgebrachten Schleifscheibe. Sowohl die Welle als auch die Schleifscheibe weisen miteinander kommunizierende radiale Bohrungen auf. In JP S58- 143 162 U wird ein einteiliges Schleifwerkzeug mit einer zentral und in Längsrichtung verlaufenden Sacklochbohrung beschrieben. Das Schleifwerkzeug weist an einer äußeren Mantelfläche in Längsrichtung und in Umfangsrichtung eingebrachte Nuten auf, die über Bohrungen mit der Sacklochbohrung verbunden sind. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schleifstift gemäß dem unabhängigen Sachanspruch. Vorteil