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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR HONING BARREL ROLLERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/239182
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for honing barrel rollers (2) for spherical roller bearings, comprising two honing rollers (3, 4) which are arranged parallel to each other and are provided for placing barrel rollers (2) and comprising a honing stone (12) which engages between the honing rollers (3, 4) and is provided for machining the barrel rollers (2), wherein each of the honing rollers (3, 4) has a threaded profile (5, 6) designed to convey the barrel rollers (2), and the honing stone (12) has a groove-shaped honing surface (14) which is oriented parallel to the honing rollers (3, 4) and is designed to simultaneously machine the complete lateral surface (8) of each barrel roller (2) when the barrel rollers are in a diagonal position, which is specified by the threaded profiles (5, 6), relative to the honing rollers (3, 4).

Inventors:
HEINECKE ADRIAN (DE)
BECK HELMUT (DE)
FENZ ACHIM (DE)
SCHMALTZ STEFAN (DE)
EHM ALEXANDER (DE)
MUELLER MATTHIAS (DE)
BIERLEIN ANDREAS (DE)
SCHAEFER ALEXANDER (DE)
BRUETSCH ROBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/100430
Publication Date:
December 02, 2021
Filing Date:
May 11, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B24B5/16; B24B33/04
Domestic Patent References:
WO2017028855A12017-02-23
Foreign References:
DE3707335A11988-09-15
DE3707334A11988-09-15
DE102018130657A12019-06-19
EP0121213B11989-06-07
EP3100823B12018-04-11
JPH07290347A1995-11-07
DE102010036445B42013-01-31
DE102009040062A12011-03-10
DE102010038938A12012-02-09
DE102009009254A12010-07-01
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Honen von Tonnenrollen (2), mit zwei parallel zueinander an geordneten, zum Auflegen von Tonnenrollen (2) vorgesehenen Honwalzen

(3, 4) und einem zwischen die Honwalzen (3, 4) eingreifenden, zur Bearbeitung der Tonnenrollen (2) vorgesehenen Honstein (12), wobei die Honwalzen (3, 4) jeweils ein zum Fördern der Tonnenrollen (2) ausgebildetes Gewindeprofil (5, 6) aufweisen, und wobei der Honstein (12) eine rillenförmige, parallel zu den Honwalzen (3, 4) ausgerichtete Honfläche (14) aufweist, die zur gleichzeitigen Bearbeitung der kompletten Mantelfläche (8) einer jeden Tonnenrolle (2) bei deren durch die Gewindeprofile (5, 6) vorgegebener Schrägstellung gegenüber den Honwalzen (3, 4) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hon stein (12) in Längsrichtung der Honwalzen (3, 4) über eine Mehrzahl an Ton nenrollen (2) hinweg erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hon stein (12) zur gleichzeitigen Honbearbeitung von mindestens zwei hintereinan der angeordneten Tonnenrollen (2) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Honwal ze (3, 4) zur gleichzeitigen Förderung von mindestens drei hintereinander an geordneten Tonnenrollen (2) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeprofil (5, 6) einer jeden Honwalze (3, 4) ein eingängiges Gewinde beschreibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Gewindeprofils (5, 6) einer jeden Honwalze (3, 4) die Rollenlänge einer je den Tonnenrolle um mindestens 3 mm und höchstens 15 mm übertrifft.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Längen/Breiten-Verhältnis des Honsteins (12) mindestens drei und höchstens 30 beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (BS) des Honsteins (12) mindestens dem 0,3-fachen des Durchmessers (DW) einer Tonnenrolle (2) entspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brei te (BS) des Honsteins (12) mindestens dem 0,3-fachen der Breite (BW) einer Tonnenrolle (2) entspricht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschleißverhältnis zwischen Honstein (12) und Tonnenrollen (2) zwischen 1 : 1 ,25 und 1 :3,75 liegt.

11.Verfahren zum Honen von Tonnenrollen, wobei hintereinander angeordnete Tonnenrollen (2) mit Hilfe von zwei schneckenförmigen Honwalzen (3, 4) ge fördert und hierbei mit einem parallel zu den Honwalzen (3, 4) angeordneten Honstein (12) gleichzeitig bearbeitet werden, wobei die Tonnenrollen (2) zu dem Honstein (12) sowie zu den Honwalzen (3, 4) schräg gestellt sind und eine rillenförmige, in Längsrichtung des Honsteins (12) sowie der Honwalzen (3, 4) ausgerichtete Honfläche (14) kontaktieren.

12. Honverfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längs achsen (LA) sämtlicher gleichzeitig in Honbearbeitung befindlicher Tonnenrol len (2) parallel zueinander ausgerichtet sind und während der gesamten Hon bearbeitung in dieser Ausrichtung verbleiben.

13. Honverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs achsen (LA) der in Honbearbeitung befindlichen Tonnenrollen (2) zu den Rota tionsachsen der Honwalzen (3, 4) um einen Winkel (a) von weniger als 35° schräggestellt sind.

14. Honverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eine Honsteins (12), dessen Breite (BS) mindestens dem 0,3- fachen des Durchmessers (DW) sowie mindestens dem 0,3-fachen der Breite (BW) einer jeden Tonnenrolle (2) entspricht, zu den Stirnflächen (9) der Ton nenrollen (2) hin eine von einem konstanten Krümmungsradius (RN) abwei chende Endprofilierung erzeugt wird.

15. Honverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mittleren Bereich der Tonnenrolle (2), welcher sich über mindestens 50 % de ren Breite (BW) erstreckt, und in welchem ein einheitlicher Krümmungsradius (RN) gegeben ist sowie beim Honen erhalten bleibt, ein Materialabtrag von we- niger als 2 pm erfolgt, wogegen zu den beiden Stirnflächen (9) hin eine loga- rithmische Endprofilierung mittels eines beim Honen erfolgenden Materialab trags von mehr als 4 pm erzeugt wird.

16. Honverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Durchlaufgeschwindigkeit der Tonnenrollen (2) und der Drehzahl der Honwalzen (3, 4) die Breite (BW) der Tonnenrollen (2) um mindestens 3,5 % und maximal 16 % übersteigt.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Honen von Tonnenrollen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Honbearbeitung von tonnenförmigen Wälz körpern, das heißt Tonnenrollen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Hon bearbeitung solcher Wälzkörper.

Honen stellt ein spanabhabendes Bearbeitungsverfahren mit geometrisch nicht defi nierter Schneide dar. Im Unterschied zum Schleifen, welches in industriellen Ferti gungsprozessen typischerweise weggesteuert durchgeführt wird, erfolgt das Honen beispielsweise zeitgesteuert. Häufig werden zylindrische Innenflächen durch Honen bearbeitet. Ein Beispiel hierfür ist das Honen von Zylinderlaufbahnen von Verbren nungsmotoren. Allgemein wird zwischen Kurzhubhonen und Langhubhonen unter schieden. In beiden Fällen überlagern sich bei der Bearbeitung des Werkstücks ver schiedene Bewegungskomponenten. Als Schneidmaterialien kommen beim Honen zum Beispiel AI2O3 und SiC zum Einsatz. In seltenen Fällen kommen beim Kurzhub honen auch Diamant und Bornitrid zum Einsatz.

Die DE 10 2018 130657 A1 offenbart ein Verfahren zum Schleifen und Honen ton nenförmiger Wälzkörper. Im Rahmen dieses Verfahrens kommt eine Schleifscheibe zum Einsatz, welche zwei verschiedene Beläge aufweist, nämlich einen Grobschleif belag zum Schleifen und einen Feinschleifbelag zum Honen. Die unterschiedlichen Schleifbeläge sind nebeneinander angeordnet und weisen jeweils eine über die Breite der Schleifscheibe variierende Dicke auf.

Eine in der EP 0 121 213 B1 beschriebene Vorrichtung ist speziell für die Bearbeitung von Tonnenrollen kleiner Abmessungen konzipiert. Die Tonnenrollen drehen sich wäh rend der Bearbeitung, wobei sie zwischen einer einem Bearbeitungswerkzeug gegen überliegenden Stütze und zwei beiderseits der Angriffsstelle des Bearbeitungswerk zeugs angeordneten, drehbaren Führungsscheiben einspannbar sind. Die Stütze ist hierbei als drehbare Stützscheibe ausgeführt. Aus der EP 3 100 823 B1 ist ein Verfahren zum Schleifen von Zylinderrollen oder Ke gelrollen bekannt. Im Rahmen dieses Verfahrens werden gekrümmte Flächen an den Übergängen zwischen der zylindrischen beziehungsweise konischen Mantelfläche und der Stirnfläche der betreffenden Wälzkörper, das heißt Rollen, bearbeitet. Die zu bearbeitenden Wälzkörper werden während des Schleifens durch sogenannte Versor gungstrommeln, die gewindeartige Führungsflächen aufweisen, gefördert. Die Füh rungsflächen sind derart gestaltet, dass die Neigung der Rollen gegenüber den Rota tionsachsen der Versorgungstrommeln in Abhängigkeit von der Durchgangsposition der Rollen variiert.

Die JP 07290347 A offenbart eine Vorrichtung zum spitzenlosen Schleifen von Werk stücken mit einer gewölbten Oberfläche. Beim Durchlaufen der Vorrichtung werden die Werkstücke mit Hilfe eines Lineals geführt, welches einen Rücksprung aufweist, der dafür sorgen soll, dass die Werkstücke während des Schleifens in definierter Wei se gekippt werden.

Die DE 10 2010 036 445 B4 beschreibt eine Finishmaschine, welche eine Vorrichtung zur Aufnahme von ringförmigen Werkstücken umfasst. Bei den ringförmigen Werkstü cken kann es sich um Lagerringe für Großwälzlager, nämlich Pendelrollenlager, han deln.

Aus der DE 10 2009 040 062 A1 ist eine weitere Vorrichtung zur Endbearbeitung von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Lagerringen, bekannt. Diese Endbearbei tungsvorrichtung umfasst eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen, welche einen Oszilla tionsantrieb zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Honsteinhalters auf weist. Des Weiteren ist eine Werkzeugaufnahme vorhanden, welche zur Aufnahme eines Hartdrehwerkzeuges eingerichtet ist.

Ein verschiedene Fertigungsschritte umfassendes Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings eines Wälzlagers ist in der DE 102010 038 938 A1 beschrieben. Im Rah- men des beschriebenen Verfahrens erfolgt zunächst eine spanabhebende Bearbei tung, nämlich Drehbearbeitung, an welche sich ein Härteprozess anschließt. Das Fer tigbearbeiten der Laufbahn des Lagerrings ist nach der DE 10 2010 038 938 A1 durch einen Gleitschleifprozess vorgesehen.

Die DE 10 2009 009 254 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung der Wälzkörper eines Kugelrollenlagers. Im Rahmen dieses Verfahrens kommt eine Horizontal- Kugelschleifmaschine zum Einsatz.

Eine komplette Fertigungsstraße zur Herstellung von Lagerkomponenten ist in der WO 2017/028855 A1 offenbart. Die Fertigungsstraße umfasst unter anderem eine Honmaschine in Form einer Vertikalhonmaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die spanende Bearbeitung, insbesondere Bearbeitung mit geometrisch nicht definierter Schneide, von Tonnenrollen für Wälzla ger besonders rationell und prozesssicher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Honen von Tonnenrollen gemäß Anspruch 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Honen zum Tonnenrollen gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Honverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Honvorrichtung und umgekehrt.

Die Honvorrichtung ist zur Bearbeitung von Tonnenrollen, das heißt Wälzkörpern mit tonnenförmig gewölbter Mantelfläche, ausgebildet. Hierbei kontaktieren die Tonnenrol len zwei Honwalzen, welche parallel zueinander angeordnet sind und in dieselbe Richtung rotieren. Die beiden Honwalzen sind derart schneckenförmig gestaltet, dass sie bei ihrer Rotation die Tonnenrollen jeweils in eine Drehbewegung um ihre eigene Achse versetzen und zugleich in Längsrichtung der Honvorrichtung, das heißt in Längsrichtung der Honwalzen, transportieren. Bei ihrem unter Rotation um die eigene Achse erfolgenden Transport kontaktieren die Tonnenrollen mindestens einen langge- streckten Honstein, der sich in Längsrichtung der Honwalzen erstreckt. Statt eines einzelnen Honsteins kann auch eine Mehrzahl an Honsteinen, beispielsweise eine Anordnung aus zwei bis zehn Honsteinen, vorgesehen sein. Das Honen erfolgt durch einen Kontakt zwischen einer rillenförmigen Honfläche des mindestens einen Hon steins und der konvexen Mantelfläche der Tonnenrolle. Im Unterschied zum Honstein sind die Tonnenrollen jedoch nicht in Längsrichtung der Honwalzen ausgerichtet.

Vielmehr ist jede in Honbearbeitung befindliche Tonnenrolle gegenüber der Längsrich tung der Honvorrichtung schräg gestellt, wobei die Schrägstellung der Mittelachse der Tonnenrolle in Abstimmung mit dem Krümmungsradius der als Rille gestalteten Hon fläche dafür sorgt, dass die Tonnenrolle über ihre gesamte Breite, zu messen zwi schen den beiden Stirnflächen der Tonnenrolle, in Kontakt mit der Honfläche ist.

Insgesamt sorgt die Kombination aus Transport der Tonnenrollen in Längsrichtung der Honvorrichtung und Rotation der Tonnenrollen zusammen mit der Schrägstellung der Tonnenrollen und der rillenförmigen Gestaltung der Honfläche dafür, dass die Tonnen rollen mittels des Honsteins gleichförmig an ihrer gesamten tonnenförmigen Mantel fläche bearbeitet werden, was eine Honbearbeitung der kompletten Mantelfläche einer Tonnenrolle ohne Verschwenkungen zwischen der Mittelachse der Tonnenrolle und dem Honwerkzeug bedeutet. Es wird daher von einer gleichzeitigen Honbearbeitung der kompletten Mantelfläche der Tonnenrolle gesprochen. Während der als gleichzei tig bezeichneten Bearbeitung dreht sich die Tonnenrolle mehrfach - genauer: mehr als ein einziges Mal - um ihre eigene Achse. Zu jedem einzelnen Zeitpunkt der Hon bearbeitung befindet sich die Mantelfläche über ihre gesamte Breite in Kontakt mit dem Honstein.

Die Honbearbeitung an der gesamten, konvexen Mantelfläche könnte theoretisch, gemäß einer einfach gestalteten Verfahrensvariante, ohne Änderung der Positionie rung der Honwalzen oder des Honsteins erfolgen in typischer Verfahrensführung os zilliert der Honstein während der Bearbeitung im Kurzhub, wobei der in Längsrichtung, das heißt in Förderrichtung der Tonnenrollen, eingestellte Hub beispielsweise 0,5 mm bis 5 mm beträgt. Generell bleibt der Honstein während der Bearbeitung parallel zu den beiden Honwalzen ausgerichtet.

Die Schrägstellung der Tonnenrollen ist durch die Profilierung der Honwalzen be stimmt. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung sind die schneckenförmigen Honwal zen zur gleichzeitigen Förderung von mindestens drei, beispielsweise 20 oder mehr, hintereinander angeordneten Tonnenrollen ausgebildet, wobei die einzelnen zwischen den Honwalzen geführten Tonnenrollen voneinander beabstandet sind. Der Honstein kann zur gleichzeitigen Bearbeitung von mindestens zwei, beispielsweise drei, hinter einander angeordnete Tonnenrollen ausgelegt sein. Ohne konzeptionelle Änderung der Honvorrichtung ist bei einer größeren Länge der Honwalzen sowie des Honsteins auch die gleichzeitige Bearbeitung einer wesentlich größeren Anzahl an Tonnenrollen möglich. Eine Verfahrensvoraussetzung ist, dass alle in Bearbeitung befindlichen Tonnenrollen identisch dimensioniert sind.

Der Honstein weist eine längliche Form auf. Das Längen/Breiten-Verhältnis des Hon steins beträgt beispielsweise mindestens 3 und höchstens 30, insbesondere mindes tens 5 und höchstens 20. Die Breite, welche in typischen Ausgestaltungen im Bereich von 2 mm bis 25 mm liegt, ist hierbei quer zu den Mittelachsen der Honwalzen zu messen. Die Breite des Honsteins beträgt insbesondere mindestens 30 % des Durchmessers sowie mindestens 30 % der Breite einer jeden Tonnenrolle. Es hat sich gezeigt, dass ein Honstein dieser Dimensionierung geeignet ist, gleichzeitig mit der Bearbeitung der gesamten Mantelfläche einer Tonnenrolle auch Endprofilierungen an den beiden Rändern der Mantelfläche zu erzeugen, wobei im Bereich der Endprofilie rungen Krümmungsradien erzeigt werden, welche vom zwischen den Endprofilierun gen gegebenen, konstanten Krümmungsradius der Mantelfläche abweichen.

Hierbei wird davon ausgegangen, dass Honen grundsätzlich zur Oberflächenverbes serung vorgenommen wird, ohne geometrische Merkmale, beispielsweise Krüm mungsradien, eines Werkstücks zu verändern. Dementsprechend erfolgt im Rahmen des vorliegenden Verfahrens durch das Honen ein äquidistanter Materialabtrag zu mindest innerhalb des größten Teils der Mantelfläche der Tonnenrolle. Abweichend hiervon bedeutet die Erzeugung der Endprofilierungen, dass dem äqui distanten Materialabtrag ein zusätzlicher, ebenfalls durch das Honen im selben Ar beitsschritt bewirkter Materialabtrag überlagert wird, welcher für eine stetige, insbe sondere logarithmische Profilierung an den Rändern der Mantelfläche sorgt. Der Ma terialabtrag kann insbesondere derart erfolgen, dass in einem mittleren Bereich der Tonnenrolle, welcher sich über mindestens 50 % deren Breite erstreckt, und in wel chem ein einheitlicher Krümmungsradius vor dem Honen gegeben ist sowie beim Ho nen erhalten bleibt, äquidistant Material von der Oberfläche der Tonnenrolle abgetra gen wird. Die durch das Honen erzeugte Kontur kann beispielsweise weniger als 2 pm von einem Sollprofil abweichen, welches einen konstanten Krümmungsradius hat, der auch als Grundradius bezeichnet wird.

Zu den beiden Stirnseiten der Tonnenrolle hin kann eine logarithmische Endprofilie rung erzeugt werden. Beim Honen erfolgt hierbei ein im Vergleich zum mittleren Be reich stärkerer Materialabtrag, so dass letztlich im Bereich der Endprofilierung eine Abweichung vom Grundradius von mehr als 4 pm vorliegen kann. Die Erzeugung der logarithmischen Endprofilierung stellt somit einen zusätzlichen, den Grundradius über lagernden Abtrag dar.

Die Zusammensetzung des Honsteins ist auf die Eigenschaften der zu honenden Werkstücke, das heißt Wälzkörper, nämlich Tonnenrollen, abzustimmen. Beispiels weise liegt das Verschleißverhältnis zwischen Honstein und Tonnenrollen im Bereich zwischen 1 : 1 ,25 und 1 :3,75, insbesondere im Bereich zwischen 1 : 1 ,25 und 1 : 1 ,45, zum Beispiel bei 1 :1 ,35. Mit dem Verschleißverhältnis, welches auch als Abtragsver hältnis bezeichnet wird, wird das Verhältnis zwischen dem typischerweise in mm 3 an gegebenen, durch Verschleiß beim Honen verlorenen Volumen des Honsteins und dem in derselben Einheit anzugebenden abgetragenen Werkstoffvolumen bezeichnet.

Jede Honwalze beschreibt ein Gewindeprofil, insbesondere in Form eines eingängi gen Gewindes. Die Steigung des Gewindeprofils einer jeden Honwalze entspricht bei- spielsweise der Rollenlänge der zu bearbeitenden Tonnenrollen plus einem Betrag von mindestens 3 mm und höchstens 15 mm.

Eine rillenförmige Honfläche des Honsteins, welche zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Tonnenrollen vorgesehen ist, weist einen Querschnitt auf, welcher nicht notwendigerweise über die gesamte Länge des Honsteins einheitlich ist. Durch den genannten Querschnitt, welcher sich im Laufe der Bearbeitung einer Vielzahl von Tonnenrollen herausbildet, ist zum Beispiel ein elliptisches Profil gegeben.

Während der gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Tonnenrollen können deren Längs achsen parallel zueinander ausgerichtet sein, wobei jede Längsachse gegenüber den Rotationsachsen der beiden Honwalzen um einen Winkel von weniger als 35° schräg gestellt ist und die Tonnenrollen während der gesamten Honbearbeitung in ihrer Aus richtung, das heißt konstanten Schrägstellung, gegenüber den Honwalzen verbleiben. Zum Beispiel sind die Längsachsen der Tonnenrollen gegenüber den Honwalzen um einen praktisch einheitlichen Betrag von mindestens 9 ° und höchstens 30 ° , insbeson dere um mindestens 12 ° und höchstens 24 ° , schräggestellt.

Das Verhältnis zwischen der Durchlaufgeschwindigkeit der Tonnenrollen durch die Honvorrichtung und der Drehzahl der beiden Honwalzen übersteigt die Breite der Tonnenrollen gemäß einer möglichen Verfahrensführung um mindestens 3,5 % und maximal 16 %, insbesondere maximal 8 %. Hierbei ist die Durchlaufgeschwindigkeit auf die Axialrichtung der zueinander parallelen Honwalzen bezogen und beispielswei se in mm/s angegeben. Die Drehzahl der Honwalzen ist in diesem Fall in Umdrehun gen pro Sekunde anzugeben. Die gegenüber den Honwalzen schräg gestellten Ton nenrollen, deren Breite in üblicher weise in mm angegeben wird, nutzen somit den zwischen den Honwalzen für die Honbearbeitung zur Verfügung stehenden Raum zu einem hohen Grad aus, was einen hohen Durchsatz an Werkstücken, das heißt Ton nenrollen, begünstigt. Die dichte Staffelung der Tonnenrollen bei der im Durchlaufver fahren erfolgenden Honbearbeitung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Tonnenrollen, wie bereits ausgeführt, in einem gleichbleibenden Schrägstellungswin kel durch die Honvorrichtung gefördert werden. Die mit der Honvorrichtung bearbeiteten Tonnenrollen sind beispielsweise zur Ver wendung in einem einreihigen oder zweireihigen Pendelrollenlager geeignet. Das Honverfahren ist als Durchlaufverfahren für die Bearbeitung von Tonnenrollen in ei- nem Massenbearbeitungsverfahren konzipiert. Es ermöglicht insbesondere die Bear beitung von Wälzkörpern, deren Mantelfläche einen Krümmungsradius von weniger als 350 mm, zum Beispiel einen Krümmungsradius von mehr als 30 mm, jedoch weni ger als 150 mm, aufweist. Hierbei kann die Breite der tonnenförmigen Wälzkörper ge ringer als deren Durchmesser sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise eine Vorrichtung zum Honen von Tonnenrollen,

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

Fig. 3 einen Honstein sowie mehrere Tonnenrollen der Anordnung nach Figur 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 in schematischer, perspektivischer Darstellung ein Detail des Honsteins der Honvorrichtung,

Fig. 5 eine mit der Honvorrichtung nach Fig. 1 bearbeitete Tonnenrolle,

Fig. 6 in einem Diagramm die ideale Profilierung sowie ein gemessenes Profil der Tonnenrolle nach Fig. 5. Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Vorrichtung zum Honen von Tonnenrollen 2 für Pendelrollenlager umfasst zwei Honwalzen 3, 4, die beim Be trieb der Honvorrichtung 1 in derselben Richtung rotieren, wobei die Rotationsachsen der Honwalzen 3, 4 parallel zueinander angeordnet sind. Jede Honwalze 3, 4 weist ein Gewindeprofil 5, 6 auf, so dass insgesamt eine Schraubenform der Honwalzen 3, 4 gegeben ist, wobei beide Honwalzen 3, 4 ein Rechtsgewinde beschreiben. Ebenso sind Ausgestaltungen realisieren, in denen beide Honwalzen 3, 4 ein Linksgewinde beschreiben. Die Gewindeprofile 5, 6 stellen im Ausführungsbeispiel eingängige Ge winde dar. Alternativ kommt die Gestaltung der Gewindeprofile 5, 6 als mehrgängige Gewinde in Betracht.

Zwischen den Honwalzen 3, 4 ist ein Spalt 7 gebildet, in welchen die Tonnenrollen 2 unter Kontaktierung der Gewindeprofile 5, 6 eingelegt sind. Sämtliche mit LA bezeich- neten Längsachsen der Tonnenrollen 2 befinden sich oberhalb der mit MA bezeichne- ten Mittelachse der Honvorrichtung 1. Die Mittelachse MA befindet sich auf Höhe der Rotationsachsen der Honwalzen 3, 4, wobei sie mittig zwischen diesen Rotationsach sen angeordnet ist. Durch die gleichsinnige Rotation beider Honwalzen 3, 4 werden die in Reihe angeordneten Tonnenrollen 2 in Längsrichtung der Mittelachse MA vor geschoben und gleichzeitig um ihre jeweilige Längsachse LA gedreht. Die mit 9 be- zeichneten Stirnflächen der Tonnenrollen 2 sind hierbei voneinander beabstandet, während die mit 8 bezeichneten, tonnenförmig gewölbten Mantelflächen der Tonnen rollen 2 auf den Gewindeprofilen 5, 6 abrollen. Der Abstand von Tonnenrolle 2 zu Tonnenrolle 2 beträgt beispielsweise 20 mm. Die Tonnenrollen 2 weisen einen Durchmesser DW und eine Breite BW auf, wobei statt des Begriffs „Breite“ insbeson dere im Fall langgestreckter Rollen auch der Begriff „Länge“ verwendet wird. Im Aus führungsbeispiel ist, wie aus Fig. 5 hervorgeht, die Breite BW geringer als der Durch messer DW einer jeden Tonnenrolle 2. In vertikaler Projektion (Figur 2) schließt jede Längsachse LA einer Tonnenrolle 2 mit der Mittelachse MA der Honvorrichtung 1 ei nen Winkel a ein, der im Ausführungsbeispiel 15° beträgt.

Im Gegensatz zu den Tonnenrollen 2 ist ein mit 12 bezeichneter Honstein, der die Grundform eines langgestreckten Quaders mit einer Breite BS aufweist, exakt längs der Mittelachse MA ausgerichtet. Die zueinander parallelen Seitenflächen des Hon steins 12 sind mit 10, 11 bezeichnet. Mit 13 ist eine Stirnfläche des Honsteins 12 be zeichnet. Zur Bearbeitung der Mantelflächen 8 der Tonnenrollen 2 weist der Honstein 12 eine rillenförmige Honfläche 14 auf, die innerhalb der Honvorrichtung 1 nach unten gerichtet ist. Die Honfläche 14 beschreibt näherungsweise einen Oberflächenabschnitt eines Zylinders, dessen Mittelachse parallel zur Mittelachse MA der Honvorrichtung 1 und damit auch parallel zu den Rotationsachsen der Honwalzen 3, 4 angeordnet ist. Die in Längsrichtung der Honwalzen 3, 4 zu messende Länge des Honsteins 12 be trägt im Ausführungsbeispiel 70 mm. Die Breite BS des Honsteins 12 liegt zwischen 3 mm und 15 mm.

Der Krümmungsradius der Honfläche 14 ist derart bemessen, dass bei der gegebenen Schrägstellung der Tonnenrollen 2 gegenüber der Mittelachse MA die Mantelfläche 8 in ihrer gesamten Breite den Honstein 12 kontaktiert. Eine Kontaktlinie, an welcher die Mantelfläche 8 die Honfläche 14 berührt, ist in Figur 4 mit KL bezeichnet. Hinsichtlich der Breite und der Randbereiche der Honfläche 14 ist diese derart gestaltet, dass die Mantelfläche 8 über ihre gesamte Breite in einem einzigen Arbeitsgang gleichförmig bearbeitet wird.

Die Mantelfläche 8 weist über den größten Teil der Breite der Tonnenrolle 2 einen einheitlichen Krümmungsradius RN auf, welcher auch als Nennmantelradius oder Grundradius bezeichnet wird. Dieser über mehr als 50 % der Breite BW gegebene Radius RN existiert bereits vor dem Honen und bleibt größtenteils auch während des Honens erhalten. Lediglich in den Endbereichen der Mantelfläche 8, das heißt an den Übergängen zu den Stirnflächen 9, erfolgt durch das Honen ein nicht äquidistanter Materialabtrag.

Zur Verdeutlichung des uneinheitlichen, in einem einzigen Arbeitsgang erfolgenden Materialabtrags von der Oberfläche der Tonnenrolle 2 wird auf Fig. 6 verwiesen. Hier in zeigt die Linie GF, die das Diagramm horizontal durchzieht, die Grundform der Man telfläche 8, das heißt den Nennmantelradius RN, an. Die durch Honen fertigbearbeite te Oberfläche der Tonnenrolle 2 soll ein Profil aufweisen, das durch die Profile P1 und P2 eingegrenzt ist. Die mittleren, parallel zur Grundform GF verlaufenden Abschnitte der Profile P1, P2 bedeuten, dass die Mantelfläche 8 in dem betreffenden Bereich einheitlich gekrümmt ist. Durch das Honen wird in diesem Bereich äquidistant Material von der Tonnenrolle 2 abgetragen. Die damit erhaltene Oberfläche weicht weniger als 2 pm vom vorgegebenen Grundradius ab.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, fällt der Radius der Mantelfläche 8 zu den Stirnflächen 9 hin stark ab. Dieser geringer werdende Krümmungsradius wird auch als Endprofilie rung bezeichnet und durch das Honen erzeugt, indem gleichzeitig mit der Honbearbei- tung des mittleren Bereiches der Mantelfläche 8 ein höherer Materialabtrag durch Ho nen beidseitig neben dem mittleren Bereich erfolgt. Nach der Honbearbeitung liegt durch den stärkeren Materialabtrag in den entsprechenden Bereichen eine Abwei chung zwischen dem Grundradius und der erzeugten Oberfläche von mehr als 4 pm vor. Dies ist als steiler Profilabfall sichtbar, welcher dem Grundradius RN superpositi- oniert ist. Insgesamt wird damit eine in den Randbereichen der Mantelfläche 8 mit gu ter Näherung logarithmische Profilierung erzeugt, wobei ein gemessenes Profil der Mantelfläche 8 der Tonnenrolle 2 in Fig. 6 mit PM bezeichnet ist. Der Abstand zwi schen den theoretischen, eine Toleranz festlegenden Profilen P1, P2 in deren in Fig. 6 ungekrümmt erscheinenden, mittleren Abschnitten beträgt im vorliegenden Fall 1 pm.

Bezuqszeichenliste

1 Honvorrichtung

2 Tonnenrolle

3 Honwalze

4 Honwalze

5 Gewindeprofil

6 Gewindeprofil

7 Spalt

8 Mantelfläche

9 Stirnfläche

10 Seitenfläche

11 Seitenfläche

12 Honstein

13 Stirnfläche

14 Honfläche a Winkel

BS Breite des Honsteins BW Wälzkörperbreite DW Wälzkörperdurchmesser GF Grundform KL Kontaktlinie LA Längsachse MA Mittelachse P1 Profil P2 Profil

PM gemessenes Profil RN Nennmantelradius