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Title:
TOOL HEAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/011706
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tool head (10) comprising a rotational axis (R), wherein at least one first tool (20) and at least one second tool (22) are mounted on the periphery of the tool head, and wherein the at least one first tool is an adjusting tool (20) which is mounted such that is can move radially, and a radial position can be adjusted relative to the at least one second tool (22).

Inventors:
WAGENER WOLFRAM (DE)
WOISETSCHLÄGER PATRICK (DE)
DANNEBERG FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/067861
Publication Date:
January 17, 2019
Filing Date:
July 03, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B23P9/02; B23B41/12; B24B39/02; C23C4/02
Foreign References:
DE102008024313A12009-12-03
DE102014223038A12016-05-12
US20120317790A12012-12-20
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Werkzeugkopf (10),

welcher eine Rotationsachse (R) aufweist,

wobei umfänglich an dem Werkzeugkopf (10) zumindest ein erstes Werkzeug (20) und zumindest ein zweites Werkzeug (22) angeordnet sind, und

wobei das zumindest eine erste Werkzeug (20) ein Verstellwerkzeug ist, welches radial beweglich angeordnet ist, wodurch eine radiale Position relativ zu dem zumindest einen zweiten Werkzeug (22) verändert werden kann.

2. Werkzeugkopf (10) nach Anspruch 1 ,

wobei sich das Verstellwerkzeug (20) zur Rotationsachse (R) hin auf einem Konus (12) abstützt und axial derart beweglich angeordnet ist, dass abhängig von einer Vorschubrichtung (V) des Werkzeugkopfes (10) die radiale Position eingestellt werden kann.

3. Werkzeugkopf (10) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei eine radiale Position des zumindest einen zweiten Werkzeugs (22) festgelegt ist.

4. Werkzeugkopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Verstellwerkzeug (20) ein Umformwerkzeug (24) ist, und wobei das zumindest eine zweite Werkzeug (22) ein Aufrauwerkzeug ist.

5. Werkzeugkopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das erste und das zweite Werkzeug (20; 22) Eingriffsbereiche (23; 25) aufweisen, und

wobei die Eingriffsbereiche (23; 25) zylindrisch ausgebildet sind.

6. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das zumindest eine zweite Werkzeug (22) einen zylindrischen Grundkörper aufweist.

7. Werkzeugkopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der oder ein Eingriffsbereich (23) des zumindest einen zweiten Werkzeugs (22) beschichtet, insbesondere diamantbeschichtet, ist.

8. Werkzeugkopf (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei der oder ein Eingriffsbereich (25) des zumindest einen ersten Werkzeugs (20) einen glatte oder ebene Oberfläche aufweist.

9. Verfahren zum Bearbeiten einer Innenfläche eines Zylinders, insbesondere eines Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine,

umfassend die Schritte:

- Bereitstellen eines Werkzeugkopfes (10), welcher eine Rotationsachse (R) und eine Vielzahl von umfänglich angeordneten Werkzeugen (20; 22) aufweist;

Einfahren in einen Zylinder zum Bearbeiten einer Innenwand (50) des Zylinders;

- Verändern einer radialen Position zumindest eines Werkzeugs (20) relativ zu dem oder den anderen Werkzeugen (22) zum Einstellen einer Bearbeitungsreihenfolge.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

wobei zumindest ein Werkzeug ein Aufrauwerkzeug (22) und zumindest ein Werkzeug ein Umformwerkzeug (24) ist,

umfassend den Schritt:

- Verringern eines Wirkdurchmessers (D24) des oder der Umform- werkzeuge (24) beim Ausfahren.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 9-10,

wobei zumindest ein Werkzeug ein Aufrauwerkzeug (22) und zumindest ein Werkzeug ein Umformwerkzeug (24) ist,

umfassend den Schritt:

- Vergrößern eines Wirkdurchmessers (D22) des oder der Aufrau- werkzeuge (22) beim Ausfahren.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-1 1 ,

umfassend die Schritte:

- Bearbeiten der Innenwand (50) des Zylinders zum Einbringen einer Oberflächenstruktur, insbesondere von Nuten;

- Beschichten der Innenwand (50) des Zylinders nach dem Bearbeiten mit dem Werkzeugkopf (10).

13. Verwendung eines Werkzeugkopfes (10) nach einem der Ansprüche 1 - 8 zum Herstellen einer Verbrennungskraftmaschine.

Description:
Werkzeugkopf

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf, ein Verfahren zum Bearbeiten einer Innenfläche eines Zylinders sowie eine Verwendung eines Werkzeugkopfes.

Bei den in Rede stehenden Zylindern handelt es sich insbesondere um die Zylinder von Verbrennungskraftmaschinen. Es ist Stand der Technik, die Zylinderinnenflächen, insbesondere von Aluminiumkurbelgehäusen, mit einer Beschichtung zu versehen, aufgebracht beispielsweise mittels eines thermischen Spritzverfahrens, wobei diesem Beschichtungsprozess eine Aktivierung der Zylinderinnenfläche vorausgeht, um die Haftung der Beschichtung zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Zylinderlaufflächen vor der Beschichtung mittels Hochdruckwasserstrahltechnik aufzu- rauen. Dieses Verfahren ist allerdings stark abhängig von der Gussqualität. Zudem ist der prozessbedingt nötige Investitions-, Energie- und Ressourceneinsatz problematisch. Ein jüngerer Ansatz besteht in einer mechanischen Bearbeitung der Zylinderwand vor dem Beschichten, insbesondere beispielsweise in einem Einbringen von Nuten, welche in einem anschließendem Umform- oder Verformungsschritt ggf. noch derart verformt werden, dass Hinterschnitte entstehen, welche ein Verklammern mit der Beschichtung ermöglichen sollen. Damit können unter Umständen zwar einige der vorgenannten Nachteile beseitigt werden. Die Schwierigkeit besteht allerdings darin, sicherzustellen, dass die Beschichtung über die gesamte Betriebsdauer zuverlässig hält.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Werkzeugkopf, ein Verfahren zum Bearbeiten einer Innenfläche eines Zylinders sowie eine Verwendung eines Werkzeugkopfes anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile beseitigen und dabei einfach und kostengünstig realisierbar sind. Diese Aufgabe wird durch einen Werkzeugkopf gemäß Anspruch 1 , durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß sind an einem Werkzeugkopf, welcher eine Rotationsachse aufweist, umfänglich zumindest ein erstes Werkzeug und zumindest ein zweites Werkzeug angeordnet, wobei das zumindest eine erste Werkzeug ein Verstellwerkzeug ist, welches radial beweglich angeordnet ist, wodurch eine radiale Position relativ zu dem zumindest einen zweiten Werkzeug verändert bzw. eingestellt werden kann. Insbesondere kann eine Eingriffs- oder Bearbeitungsreihenfolge bzw. -Tiefe oder eine Wirkkraft, wie eine Umformoder Eindringkraft, des Verstellwerkzeugs in Bezug auf eine zu bearbeitende Oberfläche eingestellt werden. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen von Vorteil, da damit, unter Berücksichtigung der Vorschubrichtung bzw. den verwendeten Werkzeugen, die Bearbeitung einer Zylinderwand/Zylinderfläche gesteuert werden kann. So kann beispielsweise beim Hineinfahren in einen Zylinder das Verstellwerkzeug so eingestellt sein, dass es die Zylinderfläche bearbeitet, während es beim Hinausfahren aus dem Zylinder so eingestellt ist, dass es die Zylinderfläche nicht oder weniger tief oder stark bearbeitet bzw. umgekehrt etc. Beim Hinausfahren wirkt dann vornehmlich beispielsweise das zumindest eine zweite Werkzeug. Ermöglicht wird damit also ein zumindest zweistufiges Bearbeiten mit nur einem Werkzeugkopf.

Zweckmäßigerweise sind das bzw. die ersten und zweiten Werkzeuge drehbar in dem Werkzeugkopf angeordnet. Die Werkzeuge können über eine Wälzlagerung gelagert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind sie lediglich gleitgelagert angeordnet.

Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Werkzeug mit einer Verstelleinheit versehen, welche ausgelegt ist, das zumindest eine Verstellwerkzeug in radialer Richtung aktiv zu bewegen bzw. zu verlagern, wobei diese Verstelleinheit elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch ausgebildet sein kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stützt sich das Verstellwerkzeug zur Rotationsachse hin auf einem Konus ab und ist axial zweckmäßigerweise derart beweglich angeordnet, dass abhängig von einer Vorschubrichtung des Werkzeugkopfes die radiale Ausrichtung (zueinander) eingestellt werden kann. Das Verstellwerkzeug stützt sich in radialer Richtung bzw. zur Rotationsachse hin also auf dem Konus, sozusagen nach innen in Richtung der Rotationsachse gesehen, ab, wobei das zumindest eine Verstellwerkzeug in axialer Richtung beweglich angeordnet ist. Damit ist es möglich, die Verstelleinheit konstruktiv sehr einfach auszubilden, da letztendlich über die axiale Beweglichkeit und dadurch, dass sich das zumindest eine Verstellwerkzeug auf dem Konus abstützen kann, indirekt die radiale Verstellung ermöglicht wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine Verstellwerkzeug in axialer Richtung mit Spiel, beispielsweise in einem entsprechend ausgebildeten (Lager-)Käfig angeordnet bzw. weist allgemein einen Verstellweg auf, wodurch abhängig von einer Vorschubrichtung des Werkzeugkopfes die radiale Position eingestellt werden kann. Die Größe des Verstellwegs ist von den Maßen des Werkzeugskopfes abhängig und liegt gemäß einige Ausführungsformen im Bereich von wenigen Millimetern.

Zweckmäßigerweise ist also das zumindest eine Verstellwerkzeug in axialer Richtung mit Spiel auf dem Konus gelagert, wodurch dessen Eingriffstiefe, beispielsweise bezogen auf eine zu bearbeitende Zylinderwand, relativ zu dem zumindest einen zweiten Werkzeug eingestellt, insbesondere, abhängig von der Vorschubrichtung des Werkzeugs, quasi automatisch geändert werden kann.

Zur Bearbeitung des Zylinders wird der Werkzeugkopf gemäß einer Ausführungsform, zweckmäßigerweise verbunden bzw. angetrieben über eine Werkzeugmaschine oder ein Bearbeitungszentrum etc., in Rotation versetzt und in den jeweiligen Zylinder eingefahren. Bevorzugte Drehzahlen liegen in einem Bereich von vorzugsweise 500 bis 1500 1 /min. Vorteilhafterweise werden die Werkzeuge, da sie drehbar in dem Werkzeugkopf angeordnet bzw. gelagert sind, durch den Kontakt mit der Zylinderwand hierbei automatisch in eine Drehbewegung versetzt. Zweckmäßigerweise kann auf einen eigenen Antrieb daher verzichtet werden. Der große Vorteil besteht nun darin, dass durch die spielbehaftete Lagerung des zumindest einen Verstellwerkzeugs auch eine automatische Neuausrichtung des Verstellwerkzeugs in dem Werkzeugkopf erfolgt, abhängig von einer Vorschubrichtung des Werkzeugkopfes. Dadurch dass sich das Verstellwerkzeug auf dem Konus abstützt, wird allerdings nicht nur eine axiale Neupositionierung erreicht, sondern auch eine radiale, was bedeutet, dass das Verstellwerkzeug, je nach Ausgestaltung bzw. Ausrichtung des Konus, automatisch hinein- oder hinausgefahren wird, ohne dass hierzu ein weiterer Antrieb oder dergleichen nötig wäre. Dieser Ansatz ermöglicht die Realisierung eines extrem robusten und einfach aufgebauten Werkzeugkopfes.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine radiale Position oder Lage des zumindest einen zweiten Werkzeugs festgelegt. Bevorzugt sind die axiale und die radiale Position festgelegt. Insbesondere ist also das zumindest eine Auf- rauwerkzeug fest gelagert, wobei der Ausdruck„fest" keine Spielfreiheit impliziert. Es kann durchaus Spiel vorhanden sein, welches aber z. B. vornehmlich der, insbesondere drehbaren, Anordnung dient, und nicht einer axialen oder radialen Verstellung. Alternativ können sowohl eine radiale als auch eine axiale Beweglichkeit vorgesehen sein, wodurch eine radiale Verstellung des zumindest einen zweiten Werkzeugs ermöglicht wird.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Werkzeugkopf eine obere und eine untere Grundplatte, zwischen welchen ein konischer Grundkörper angeordnet ist, in oder an welchem die Anordnung und Lagerung der Werkzeuge erfolgt. Alternativ kann der vorgenannte Grundkörper von einem zusätzlichen Lagerring oder Käfig umgeben sein, welcher zusätzlich oder alternativ der Anordnung und/oder Lagerung der Werkzeuge dient. Weiter alternativ kann die Lagerung der Werkzeuge auch, zumindest teilweise über die obere und die untere Grundplatte erfolgen, wobei die obere Grundplatte zweckmäßigerweise einen geeigneten Anschlussbereich aufweist, zur Anordnung des Werkzeugs an beispielsweise einer Werkzeugspindel. Der Grundaufbau des Werkzeugs ist nicht auf die vorgenannten Varianten beschränkt, sondern, insbesondere aufgrund des effektiven Grundkonzeptes, auf vielerlei Arten möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verstellwerkzeug ein Umformwerkzeug, wobei das zweite Werkzeug ein Aufrauwerkzeug ist. Besonders bevorzugt sind eine Vielzahl von Umformwerkzeugen, beispielsweise 5-10, sowie eine Vielzahl von Aufrauwerkzeugen in derselben Zahl, umfänglich und abwechselnd, an dem Werkzeugkopf angeordnet bzw. vorgesehen. Gemäß einer Ausführungsform weisen die Werkzeuge einen im Wesentlichen konischen Grundkörper bzw. Werkzeugkörper auf, welcher kongruent zu dem vorgenannten Konus des Werkzeugkopfes ausgebildet ist. Insbesondere der Grundkörper des zumindest einen zweiten Werkzeugs, also bevorzugt des Aufrauwerkzeugs, ist gemäß einer Ausführungsform auch zylindrisch ausgebildet, wodurch die Herstellkosten reduziert werden können. Über die Länge des konischen oder zylindrischen Werkzeugkörpers der Werkzeuge kann ggf. sehr leicht das vorgenannte Spiel eingestellt werden, sodass am Werkzeugkopf bzw. an einem entsprechenden Lagerabschnitt, Lagerring oder (Lager-)Käfig des Werkzeugkopfes, in oder an welchem die Werkzeuge angeordnet sind, sonst weiter keine Anpassungen erforderlich sind. Eine Länge der Werkzeugkörper beträgt bei bevorzugten Ausführungsformen etwa 5 bis 30 mm, besonders bevorzugt etwa 10 bis 20 mm. Typische Durchmesser liegen bei etwa 5 bis 20 mm, bevorzugt bei etwa 8 bis 15 mm.

Die Vorteile eines derartigen Werkzeugkopfes zeigen sich insbesondere im Zusammenhang mit der Aktivierung von Zylinderlaufflächen/-Innenflächen zur späteren Beschichtung, beispielsweise mittels thermischer Spritzverfah- ren. Wie eingangs erwähnt, ist es bekannt, zur Aktivierung der Zylinderinnenfläche vor der späteren (thermischen) Beschichtung durch mechanische Bearbeitung eine Struktur, beispielsweise in Form von Nuten bzw. Stegen einzubringen. Bevorzugt können nun mittels des Werkzeugkopfes bzw. dessen Umformwerkzeugen die Stege derart verformt werden, dass Hinterschnitte entstehen. Mit anderen Worten weisen die Nuten im Querschnitt nach der Umformung eine in etwa schwalbenschwanzförmige Form auf. Um nun die Befestigung bzw. die Verklammerung der späteren Beschichtung noch weiter zu verbessern, sind die Aufrauwerkzeuge vorgesehen, welche die Stege strukturieren bzw. aufrauen und sozusagen neben dem Makroformschluss, welcher durch die Hinterschnitte gebildet wird, zusätzlich einen Mikroform- schluss ermöglichen. Indem nun das oder die Umformwerkzeuge radial verstellbar sind, kann beispielsweise beim Hineinfahren ein Umformen der Stege erfolgen, während beim Hinausfahren aus dem Zylinder, dadurch dass die Umformwerkzeuge durch die Änderung der Vorschubrichtung zurückfahren, eine Strukturierung der Oberfläche mittels der Aufrauwerkzeuge erfolgt. Die Bearbeitungsreihenfolge kann leicht über die Ausrichtung der konischen Grundkörper der Werkzeuge etc. (vgl. nach oben oder nach unten verjüngend etc.), eingestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform weisen das erste und das zweite Werkzeug Eingriffsbereiche auf, wobei die Eingriffsbereiche bevorzugt zylindrisch ausgebildet sind. Bei den Eingriffsbereichen handelt es sich insbesondere um diejenigen Bereiche der Werkzeuge, über welche die eigentliche Bearbeitung erfolgt, welche also z. B. zur Anlage an der zu bearbeitenden Oberfläche vorgesehen sind. Die zylindrische Form ermöglicht insbesondere eine exakte Positionierung und Ausrichtung der Eingriffsbereiche zueinander.

Gemäß einer Ausführungsform formen die Eingriffsbereiche jeweils Wirkdurchmesser, wobei durch die radiale Positionierbarkeit ein Wirkdurchmesser des ersten Werkzeugs einen Wirkdurchmesser des zweiten Werkzeugs sowohl über- als auch unterschreiten kann, insbesondere durch Vorsehen ei- nes geeigneten Unter- bzw. Übermaßes. Die Werte liegen je nach Ausführungsform z. B. in einem Bereich von etwa 0,01 bis 1 mm, bevorzugt in einem Bereich von ca. 0,02 bis 0,5 mm. Ein Durchmesser des Eingriffsbereichs des Umformwerkzeugs ist gemäß einer Ausführungsform z. B. 0,1 bis 0,3 mm kleiner als der Durchmesser des Aufrauwerkzeugs.

Die Wirkdurchmesser liegen gemäß verschiedener Ausführungsformen, insbesondere für die Bearbeitung von Kurbelgehäusen/Zylindern von PKW- Motoren, bei etwa 70 bis 100 mm. Bei Motorradmotoren können die Durchmesser deutlich kleiner ausfallen bzw. im Bereich der Nutzfahrzeugtechnik oder bei Großmotoren auch deutlich größer. Der Grundaufbau ändert sich dadurch allerdings nicht.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein bzw. der Eingriffsbereich des zumindest einen zweiten Werkzeugs, insbesondere des Aufrauwerkzeugs, beschichtet bzw. durch eine Beschichtung gebildet bzw. weist Erhebungen, Vorsprünge, Riefen, Rillen und/oder dergleichen auf. Bevorzugt ist der Eingriffsbereich des Aufrauwerkzeugs zumindest bereichsweise diamant- oder partikelbeschichtet. Bevorzugte mittlere Korngrößen bei der Diamantbe- schichtung liegen in einem Bereich von D91 bis D301 .

Ein bzw. der Eingriffsbereich des ersten Werkzeugs bzw. Umformwerkzeugs weist eine im Wesentlichen glatte bzw. ebene Oberfläche auf. Bevorzugt sind die Eingriffsbereiche der Umformwerkzeuge, wie erwähnt, ebenfalls zylinderförmig ausgebildet.

Durchmesser der Eingriffsbereiche liegen in bevorzugten Ausführungsformen in einem Bereich von etwa 5 bis 25 mm.

Alternativ sind die Eingriffsbereiche direkt an den Grundkörpern bzw. durch diese geformt. Sind die Grundkörper konisch ausgebildet, sind diese zweckmäßigerweise derart zur Rotationsachse des Werkzeugkopfes geneigt, dass die Umfangsflächen, an welchen die Eingriffsbereiche gebildet sind, etwa parallel zu den zu bearbeitenden Flächen stehen.

Bevorzugt ist das erste und/oder das zweite Werkzeug aus Hartmetall. Vorteilhafterweise können damit extrem hohe Werkzeugstandzeiten realisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Werkzeugkopf eine Antriebseinheit zum Antrieb eines oder mehrerer Werkzeuge.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Werkzeugkopf eine Kühleinrichtung. Insbesondere ist die Kühleinrichtung ausgelegt, die umfänglich angeordneten Werkzeuge zu kühlen. Eine derartige Kühleinrichtung ist, insbesondere bei der Verwendung von beschichteten Aufrauwerkzeugen, wie beispielsweise diamantbeschichteten Aufrauwerkzeugen, von Vorteil, da dadurch sichergestellt werden kann, dass die Beschichtung, beispielsweise in Form der Diamanten, auf dem entsprechenden Werkzeug hält. Typische Kühlmittelströme arbeiten dabei mit einem Druck von bis zu 80 bar. Gemäß einer Ausführungsform kann der Kühlmittelstrom zum Antrieb der Werkzeuge verwendet werden. Wie eingangs erwähnt, werden die drehbar angeordneten bzw. gelagerten Werkzeuge gemäß einer Ausführungsform sozusagen indirekt durch die Drehung des Werkzeugkopfes gegenüber der stillstehenden Zylinderwand angetrieben. Dies resultiert beim Hineinfahren in den Zylinder in einem sehr starken Drehzahlgradienten. Insofern hat sich ein Antrieb bzw. ein gewisser Vorantrieb, welcher die Werkzeuge zumindest in eine gewisse Drehbewegung versetzt, als äußerst vorteilhaft hinsichtlich des Verschleißverhaltens gezeigt.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten einer Innenfläche eines Zylinders, insbesondere eines Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Werkzeugkopfes, welcher eine Rotationsachse und eine Vielzahl von umfänglich angeordneten Werkzeugen aufweist;

- Bevorzugt Drehen des Werkzeugkopfes und Einfahren in einen Zylinder zum Bearbeiten einer Innenwand des Zylinders;

- Verändern einer radialen Position zumindest eines Werkzeugs relativ zu dem oder den anderen Werkzeugen zum Einstellen einer Bearbeitungsreihenfolge.

Das zumindest eine vorgenannte Werkzeug, welches seine radiale Position ändert, ist zweckmäßigerweise ein Verstellwerkzeug, insbesondere ein erfindungsgemäßes Verstellwerkzeug.

Bevorzugt ist zumindest ein Werkzeug ein Aufrauwerkzeug und zumindest ein Werkzeug ein Umformwerkzeug, wobei das Verfahren den Schritt um- fasst:

- Verringern eines Wirkdurchmessers des oder der Umformwerkzeuge beim Ausfahren aus dem Zylinder.

Mit Vorteil kann dadurch erreicht werden, dass beim Hinausfahren des Werkzeugkopfes aus dem Zylinder, eine Strukturierung bzw. Aufrauung der Oberfläche des Zylinders erfolgt. Entsprechend ist das Verfahren mit Vorteil so geführt, dass beim Hineinfahren nur oder zumindest vorwiegend eine Umformung erfolgt. Zweckmäßigerweise sind die Verstellwerkzeuge mit axialem Spiel in dem Werkzeugkopf angeordnet und stützen sich an einem innenliegenden Konus ab, wie es bereits weiter vorne beschrieben wurde. Zweckmäßigerweise ist der Konus bei dieser Ausführungsform derart orientiert, dass er sich bezogen auf eine Hochachse bzw. Zylinderachse nach unten hin verkleinert.

Alternativ und/oder zusätzlich umfasst das Verfahren den Schritt:

- Vergrößern eines Wirkdurchmessers des oder der Aufrauwerkzeuge beim Ausfahren. Dies hat denselben Effekt wie vorher beschrieben, dass nämlich beim Hinausfahren des Werkzeugkopfes aus dem Zylinder mit Vorteil die Aufrauung erfolgen kann.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

- Bearbeiten der Zylinderwand zum Einbringen einer Oberflächenstruktur;

- Beschichten der Innenwand des Zylinders nach dem Bearbeiten mit dem Werkzeugkopf.

Die Oberflächenstruktur umfasst, wie bereits angedeutet, beispielsweise eine Vielzahl von Nuten bzw. Rillen, bevorzugt mechanisch eingebracht. Die Strukturierung kann alternativ oder zusätzlich aber auch mittels geeigneter Lasertechnik erfolgen. Bevorzugt wird zum Beschichten das thermische Spritzen verwendet, wobei zum Beispiel das sogenannte Flammspritzen bzw. das Plasmaspritzen oder das Lichtbogendrahtspritzen zur Anwendung kommen. Dabei werden Pulver- und/oder Drahtpartikel mit hoher thermischer und kinetischer Energie auf die Oberfläche des zu beschichtenden Substrats geschleudert bzw. gespritzt. Das Beschichten erfolgt nach der Bearbeitung der Zylinderwand mit dem Werkzeugkopf.

Die Erfindung richtet sich weiter auf die Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes zum Herstellen einer Verbrennungskraftmaschine bzw. eines Kurbelgehäuses.

Die im Zusammenhang mit dem Werkzeugkopf erwähnten Vorteile und Merkmale gelten analog und entsprechend auch für das Verfahren sowie für die Verwendung sowie umgekehrt und untereinander.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen eines Werkzeugkopfes mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 : eine teilweise Draufsicht auf einen Werkzeugkopf entlang einer

Rotationsachse gesehen sowie eine Detailansicht zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Wirkdurchmesser der Werkzeuge;

Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung eines Werkzeugkopfes zur

Verdeutlichung der Funktionalität des Verstellwerkzeugs.

Fig. 1 zeigt in ihrer linken Bildhälfte entlang einer Rotationsachse R gesehen einen Werkzeugkopf 10 mit einer Vielzahl von umfänglich angeordneten ersten und zweiten Werkzeugen 20 bzw. 22, wobei abwechselnd jeweils ein Aufrauwerkzeug 22 und ein Umformwerkzeug 24 zu erkennen sind. Gestrichelt dargestellt ist eine Zylinderwand 50, welche mittels des Werkzeugkopfes 10 bearbeitet wird. In der rechten Bildhälfte sind skizzenhaft ein Aufrauwerkzeug 22 sowie ein Umformwerkzeug 24 mit ihren jeweiligen Eingriffsbereichen 23 bzw. 25 gezeigt, wobei deutlich wird, dass der Eingriffsbereich 23 des Aufrauwerkzeugs 22 den Eingriffsbereich 25 des Umformwerkzeugs 24 um einen radialen Versatz d überragt. Mit anderen Worten ist ein Wirkdurchmesser D22 des Aufrauwerkzeugs 22 größer als ein Wirkdurchmesser D24 des Umformwerkzeugs 24. Zur besseren Orientierung ist noch mit dem Bezugszeichen R der Verlauf der Rotationsachse skizziert. Das Übermaß bzw. der Versatz d liegt z. B. in einem Bereich von etwa 0,01 bis 1 mm. Dieses ergibt sich beispielsweise durch ein radiales Verlagern des Umformwerkzeugs 24 zur Rotationsachse R hin.

Die Fig. 2 zeigt in ihrer linken Bildhälfte hälftig einen Werkzeugkopf 10, umfassend eine obere und eine untere Grundplatte 13, zwischen welchen ein Grundkörper 12 angeordnet ist, wobei dieser Grundkörper 12 eine Konusform aufweist. Mit dem Bezugszeichen 14 ist ein Lagerabschnitt bzw. ein Lagerring 14 skizziert, welcher unter anderem der Lagerung der ersten und zweiten Werkzeuge 20, 22 dient. Grundsätzlich ist die Konfiguration, umfassend den Grundkörper 12 bzw. die Grundplatten 13 sowie den Lagerabschnitt 14 lediglich beispielhaft zu verstehen. Die Anordnung bzw. Lagerung der Werkzeuge 22 und 20 bzw. 24 kann auf vielerlei Arten erfolgen. Insbesondere kann die axiale Beweglichkeit bzw. das axiale Spiel entlang der Rotationsachse R konstruktiv auf verschiedene Arten gelöst werden. Die Fig. 2 dient insbesondere dazu, die Funktionsweise des ersten Werkzeugs bzw. Verstellwerkzeugs 20, hier ein Umformwerkzeug 24, in der rechten Bildhälfte zu visualisieren. Ein Aufrauwerkzeug 22 ist hier entlang der Rotationsachse R feststehend ausgebildet. Wird der Werkzeugkopf 10 entlang der Vorschubrichtung V1 (im mittleren Bildbereich) nach unten gerichtet, beispielsweise beim Hineinfahren des Werkzeugkopfes 10 in einen Zylinder, führt dies dazu, dass das Verstellwerkzeug 20, insbesondere das Umformwerkzeug 24, wie durch den Pfeil P skizziert, radial nach außen gedrückt wird, da es quasi entlang der Rotationsachse R an dem konischen Grundkörper 12 nach oben wandert und dadurch nach außen gedrückt wird. Hierzu weist das Verstellwerkzeug 20 seinerseits eine konische Grundform auf. Beim Herausfahren aus dem Zylinder, skizziert in der rechten Bildhälfte (vgl. Bezugszeichen V2) erfolgt, automatisch (bzw. durch das Vorsehen einer Versteileinrichtung), eine Neuausrichtung des Verstellwerkzeugs 20 bzw. des Umformwerkzeugs 24, sodass nun ein Eingriffsbereich 23 des Aufrauwerkzeugs 22 wirken kann. Die automatische Ausrichtung kann insbesondere über eine spielbehaftete Lagerung der entsprechenden Werkzeugrundkörper 26 erfolgen. Das Übermaß ist bevorzugt so eingestellt, wie es in der rechten Bildhälfte von Fig. 1 skizziert ist. Durch diese Konfiguration kann sichergestellt werden, dass, zumindest bei dieser Ausführungsform, als letzter Bearbeitungsschritt, beim Hinausfahren aus dem Zylinder ein Aufrauen der Zylinderinnenfläche bzw. der Stege erfolgt. Bezugszeichenliste

10 Werkzeugkopf

12 Grundkörper, Konus

14 Lagerabschnitt, Lagerring

20 erstes Werkzeug, Verstellwerkzeug

22 zweites Werkzeug, Aufrauwerkzeug

23 Eingriffsbereich Aufrauwerkzeug

24 Umformwerkzeug

25 Eingriffsbereich Umformwerkzeug

26 Werkzeugkörper

D22 Wirkdurchmesser Aufrauwerkzeug (zweites Werkzeug)

D24 Wirkdurchmesser Umformwerkzeug (erstes Werkzeug)

50 Zylinderwand

d radialer Versatz

V, V1 , V2 Vorschubrichtungen

R Rotationsachse

P Pfeil