Werkzeugmaschine zur vollautomatischen Bearbeitung von Kolbenringen Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur vollautomatischen Bearbeitung von Kolbenringen, welche gekennzeichnet ist durch Mittel zum Bilden eines Pakets aus einem Stapel von planparallelen Kolbenringen und Einspannen des Ringpaketes zwi schen einer Hauptspindel und einer Gegenspindel zum gleichzeitigen Innen- und Aussen-Formdrehen des Ringpakets, einer Kopiereinrichtung zum Bewe gen der beiden Drehwerkzeuge in Abhängigkeit der Drehlage der Hauptspindel,
Mittel zur Verriegelung der Drehwerkzeuge bei stillstehender Hauptspindel und Mittel zur Verriegelung der Hauptspindel in einer ausgezeichneten Drehlage zum Ein- und Aus spannen des Ringpakets und radialen Schlitzfräsen zum Aufschneiden der Kolbenringe.
In einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine werden rohe Kolbenringe, die vorher parallel ge schliffen worden sind, vollautomatisch weiter be arbeitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Ma schine von der Vorderseite, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Ma schine von der. Rückseite, Fig. 3 ein Querschnitt durch die Maschine nach der Linie A -A in Fig. 4, Fig. 4 ein Längsschnitt durch die Maschine nach der Linie B-B in Fig. 3, Fig. 5 ein Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 4, Fig. 6 zeigt die Ringzuführeinrichtung, teilweise aufgeschnitten.
Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie D -D in Fig. 6, Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie E E in Fig. 3, Fig. 9 ein Schnitt nach der Linie F-F in Fig. 4 mit einem auslenkbaren Innendrehwerkzeug in grö sserem Massstab.
Die Überweisungszeichen der einzelnen Figuren stimmen miteinander überein.
Auf einem Maschinenbett 11 (Fig. 1-4) sitzen zwei Spindelstöcke 12, 13 mit einer Hauptspindel 14 und einer Gegenspindel 15, welche in einer Flucht liegen und zwischen welche jeweils ein zu bearbeiten des Ringpaket 16 eingespannt wird. Die beiden Spin delstöcke 13, 12 sind durch ein Joch 17 fest mit einander verbunden.
Parallel zur Gegenspindel 15 ist auf der Vorderseite des Spindelstockes 13 ein Stapel 18 von zu bearbeitenden Kolbenringen und quer zu den Spindeln eine Schlittenführungsschiene 19 mit einem Schlitten 20 angeordnet, welcher mit einem Greifermechanismus eine bestimmte Anzahl Kolbenringe des Stapels 18 fasst und als Ringpaket 16 zwischen die Spindeln 14, 15 schiebt, wo das Ringpaket eingespannt wird, indem die längsschieb bar ausgebildete Gegenspindel 15 hydraulisch gegen die Hauptspindel 14 gedrückt wird. In Fig. 1 ist der Schlitten 20 mit dem gefassten Ringpaket 16 während des Einfahrens dargestellt.
Auf der Rückseite des Maschine (Fig. 2, 3, 4) sitzt auf einem Querschlitten 21 ein Längsschlitten 22, der die Aussen- und Innendrehwerkzeuge trägt. Die Gegenspindel 15 ist hohl ausgebildet, und in ihr ist das Innendrehwerkzeug angeordnet, das durch einen Verbindungsarm 23 starr mit dem Aussen drehwerkzeug verbunden ist. Zum Formdrehen des Ringpakets 16 wird das Aussendrehwerkzeug mit tels einer Kopiereinrichtung im Takt der Spindel drehung radial verschoben und der Vorschub wird durch Verschiebung des Längsschlittens 22 mit hy draulischer Kraft bewirkt.
Zwischen dem Hauptspindelstock 12 und dem Joch 17 ist ein den Hauptspindelstock oben ver- schliessender Träger 24 mit zwei beidseits des Jo- ches 17 in einer Querebene liegenden Schlittenbetten angeordnet, welche Fräserschlitten 25 tragen, die zum Radialfräsen des Ringpakets 16 bei stillste hender Spindel mit hydraulischer Kraft gesenkt wer den.
Form, Lagerung und Antrieb der Hauptspindel 14 und der Gegenspindel 15 sind aus Fig. 4 er sichtlich. Die Hauptspindel ist zusammengesetzt aus einer Spindelwelle 26, einem Spindelzapfen 27, der mit einem Konus 28 in der Spindelwelle 26 zentriert und mit einem Flansch 29 mittels Schrauben 30 an ihre Stirnseite angeschraubt ist, einem Druckring 31 und einem auswechselbaren Spindelkopf 32, dessen Innen- und Aussendurchmesser den zu bearbeitenden Kolbenringen angepasst sind. Druckring und Spindel kopf sind durch einen Schiebekeil 33 auf dem Spin delzapfen 27 schiebbar und drehsicher gehalten und der Druckring stützt sich auf ein Axialkugellager 34, das sich auf dem Spindelstock 12 stützt und den Axialdruck aufnimmt, wenn Kolbenringe zwi schen die Spindel gespannt sind.
Die Spindelwelle 26 ist links in einem Rollenlager 35 und rechts in einer Gleitlagerschale 36 radial gelagert. Um das Radial spiel der Spindelwelle ein- bzw. nachstellen zu kön nen, ist das Gleitlager konisch ausgebildet. Die La gerschale 36 steht auf beiden Seiten über die Spindel stockwand 12 vor, und die vorstehenden Enden sind mit Gewinde versehen und tragen je einen Gewinde ring 37, 38. Der Gewindering 38 ist aussen mit einer Schneckenverzahnung versehen und kämmt mit einer Schnecke 39. Der Gewindering 38 und die Schnecke 39 sind in einen Haltering 40 eingebaut, der fest an der Spindelstockwand 12 sitzt. Durch Drehen der Schnecke 39 kann das Lagerspiel nachgestellt wer den. Der Gewindering 37 dient zum Gegenspannen.
Auf der Spindelwelle entstehender Axialdruck wird durch zwei auf eine Zwischenwand des Spindelstocks sich abstützende Axiallager 41, 42 aufgenommen.
Die Gegenspindel besteht aus einem nichtrotie renden Spindelschaft 43 mit einem Gleitschuh 44 und einem Kolben 45 sowie einer rotierenden Spin delhülse 46 mit dem auswechselbaren Gegenspin delkopf 47. Der Gleitschuh 44 liegt schiebbar zwi schen zwei unter sich parallelen Gleitflächen 48 am Gegenspindelstock 13. Der Kolben 45 läuft in einem am Gegenspindelstock ausgenommenen Zylinder, der durch einen Deckel 49 verschlossen ist, und wird durch sechs auf einem Kreis gleichmässig verteilte Schraubenfedern 50, die in sechs Sacklöchern am Gegenspindelstock abgestützt sind, gegen den Zy linderdeckel gedrückt. Die Spindelhülse 46 ist über ein Axialdruck-Kugellager 51 und eine Lagerbüchse 91 im Spindelschaft 43 gelagert.
Unter hydraulischem Druck auf den Kolben 45 drückt der Gegenspindel kopf 47 auf das Ringpaket 16, wodurch dieses zwi schen den beiden Spindelköpfen 32 und 47 einge spannt ist. Dieser Einspanndruck wird vom Axial lager 34 aufgenommen. Der Antrieb der beiden Spindeln erfolgt gemeinsam über Zahnräder. Auf der Spindelwelle 26 sitzt durch einen Schiebekeil 52 gesichert ein Zahnrad 53. Ein in eine Vertiefung am Gegenspindelstock 13 eingelassenes Zahnrad 54 sitzt mit einer hülsenförmigen Nabe 55 längsver schiebbar auf der Spindelhülse 46. Die beiden Zahn räder 53, 54 sind über zwei gleiche, fest auf einer Welle 56 sitzende Zahnräder 57, 58 miteinander ge kuppelt. Da, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Welle 56 und die auf ihr sitzenden Zahnräder vor der Schnittebene der Fig. 4 liegen, sind sie in Fig. 4 strickpunktiert eingezeichnet.
Das Vorgelege für den Spindelantrieb ist im unteren Teil des Hauptspindelstockes 12 eingebaut. In der linken Spindelstockwand ist in zwei Kugel lagern 59 eine Welle 60 gelagert, die in einem Flansch 61 endet und fest ein Zahnrad 62 trägt. Innerhalb der Welle 60 ist in einem Rollenlager 63 und in einem Kugellager 64 an der rechten Spindel stockwand eine Keilwelle 65 gelagert, die eine am Flansch 61 liegende elektromagnetische Kupplung 66 mit Stromzuführung 67 trägt, mittels welcher Kupplung die Keilwelle 65 an die Welle 60 an kuppelbar ist. Auf der Keilwelle 65 sitzen längs schiebbar vier Zahnräder eines Wechselgetriebes 68 mit auf der Welle 56 festsitzenden vier Gegenrädern. Die Einrückung der gewünschten Untersetzung er folgt mittels eines an der Vorderwand des Spindel stocks sitzenden Gangschalters 69, der in Fig. 5 sichtbar ist.
Die Welle 56 ist in einem nicht darge stellten Zapfen an der linken Spindelstockwand ge lagert. Auf diesem Zapfen laufen lose zwei mit einander fest verbundene Zahnräder 70, 71, wobei das Zahnrad 70 mit dem Zahnrad 62 dauernd in Eingriff ist und das Zahnrad 71 mit einem auf der Spindelwelle 26 mittels Kugellager 72 gelagerten Zahnrad 73 kämmt. Auf der Spindelwelle 26 am Zahnrad 73 sitzt eine elektromagnetische Kupplung 74, mit einer Stromzuführung 75, mittels welcher das Zahnrad 73 auf die Spindelwelle kuppelbar ist, um diese bei ausgeschalteter Kupplung 66 im Langsam- gang anzutreiben. Die beiden Kupplungen 66 und 74 sind nur alternativ einschaltbar: Für Stillstand der Spindel werden beide Kupplungen ausgeschaltet.
Auf der Spind'elwelle 26 sitzt ferner eine Richt- scheibe 76, die an einer Stelle ihres sonst kreis förmigen Umfanges eine Einbuchtung 77 aufweist. Über dieser Richtscheibe ist am Träger 24 ein hy draulischer Zylinder 78 befestigt, dessen Kolben 79 eine in einer Gabel 80 gelagerte Rolle 81 trägt. Die Gabel 80 ist durch einen Gleitkeil 82 dreh sicher geführt. Eine Schraubenfeder 83 drückt den Kolben 79 in seine Ruhelage nach oben und unter hydraulischem Druck fährt die Rolle 81 in die Ein buchtung 77 der Richtscheibe, um die Spindel in ihrer ausgezeichneten Lage zu blockieren. Von der Kolbenstange aus werden zwei elektrische Schalter 84, 85 betätigt, die zur Steuerung der elektromagne tischen Kupplungen 66, 74 dienen.
Die Spindelwelle 26 hat ein fliegendes Ende, auf welches ein Zahnrad 86 aufgekeilt ist, von welchem aus über eine spielfreie Präzisionskardanwelle eine Drehschablone einer Kopiereinrichtung für das Un runddrehen der Kolbenringe gleichlaufend mit den Spindeln angetrieben wird. Aus Fig. 5 ist die La gerung der Kardanwelle 87 in einer von der Ge - triebekammer getrennten Kammer des Spindelstockes ersichtlich. Auf der Kardanwelle sitzt ein dem Zahn rad 86 gleiches Zahnrad 88, das über ein Zwischen rad 89 mit dem Zahnrad 86 gekuppelt ist. Die bei den Zahnräder 86 und 88 haben einen Doppelzahn kranz, um den Eingriff mit dem Zwischenrad 89 spielfrei einstellen zu können.
Um ein Ringpaket 16 automatisch zwischen der Hauptspindel 14 und der Gegenspindel 15 einspannen zu können, ist die Maschine mit einer Ringzufuhr einrichtung versehen, die einen eine Zange 90 tra genden Schlitten 20 aufweist, welche Zange von einem Stapel 18 von Kolbenringen ein Paket 16 fasst und zwischen die beiden Spindeln schiebt. In Fig. 1 ist der Schlitten 20 ein Stück weit eingefahren gezeichnet und das vom Stapel 18 abgetrennte Ring- Paket befindet sich unterwegs zu den Spindeln 14, 15. In Fig. 3 ist die Ringzuführeinrichtung mit ausge fahrenem Schlitten 20 in der Ansicht, in Fig. 6 links an den Stapel 18 anschliessend im Schnitt dar gestellt.
Am Gegenspindelkasten ist auf der Vorderseite der Maschine ein Träger 93 angeschraubt, der an einem vorstehenden, durch Rippen 94 verstärkten, Arm 95 einen hochstehenden Arm 96 (in Fig. 3 weggeschnitten und strichpunktiert gezeichnet) auf weist. Am Arm 96 ist die Schlittenführungsschiene 19 befestigt, mittels den Befestigungsschrauben 99. Der Schlitten 20 ist mit horizontalen und vertikalen, kugelgelagerten Rollen an der Schlittenführungs schiene 19 geführt. Am äusseren Ende der Schlitten führungsschiene 19 ist ein Querstück 100 mit einer einstellbaren Anschlagschraube 101 angebracht, ge gen welche der ausgefahrene Schlitten anliegt.
Am vorstehenden Arm 95 des Trägers 93 ist ein hydraulischer Zylinder 102 angebaut, dessen Kolben 103 den gleichen Hub hat wie der Schlitten 20 und diesen ein- und ausschiebt. Die Kolbenstange 104 ist an einem an den Schlitten 20 angeschraubtes Verbindungsteil 105 festgeschraubt und dadurch starr mit dem Schlitten 20 verbunden. Am Verbindungs teil 105 sitzt eine Anschlagschraube 106, die bei ein gefahrenem Schlitten gegen eine Anschlagfläche 107 am Arm 95 stösst und dadurch den Schlittenhub begrenzt. Ein Finger 150, der einstellbar am freien Ende der Kolbenstange 104 angeschraubt ist, dient zum Schalten eines elektrischen Schalters 151 in der Endstellung des eingefahrenen Schlittens.
Der bewegliche Zangenarm 90 sitzt fest auf der Kolbenstange eines vertikal im Schlitten 20 stehenden hydraulischen Zylinders 108 und die Zange 90 gleitet bei ihrer Auf- und Abbewegung in einer vertikalen Gleitführung 109 am Schlittenende. Das Ringpaket 16 wird von zwei auswechselbaren Zangenbacken 110, 111 gefasst, welche dem Durchmesser der Kol- benringe angepasst sind. Die obere Zangenbacke 110 ist durch einen Schwalbenschwanzsitz mit dem Zan genarm 90 verbunden. Die untere, bezüglich der Kolbenringe feststehende Zangenbacke 111 ist an die Stirnseite des hornförmig ausgebildeten Schlitten endes angeschraubt. Auf der Vorderseite des Schlit tens 20 sitzen zwei in Schwalbenschwanznuten längs verstellbare Anschlagleisten 112, welche das Ring- Paket 16 beim Einschieben stützen.
Die Vorder flächen dieser beiden Anschlagleisten liegen mit den vorderen Stirnflächen der beiden Zangenbacken 110, 111 in einer Ebene und der Abstand dieser Ebene von der Vorderseite der Schlittenführungsschiene 19 gibt die Höhe des Ringpakets 16.
Der Stapel 18 ist dadurch gebildet, dass Kolben ringe nebeneinander auf eine horizontale Tragstange 113 aufgereiht sind. Die Stapeleinrichtung ist aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich. Die Stapeltragstange 113 liegt mit dem linken, freien Ende gegen die Vorderseite der Anschlagleisten 112 des Schlittens. Am rechten Ende läuft die Stapelltragstange 113 in einen recht eckigen Flansch 114 aus, der an einen vertikal ver stellbaren Schlitten 115 angeschraubt ist. Das diesen Schlitten tragende Schlittenbett 116 wird durch eine vertikale Querwand eines längsschiebbaren Schlittens 117 gebildet. Der Längsschlitten 117 wird von einer das Schlittenbett bildenden vertikalen Längsplatte 118 getragen, welche an das Maschinengehäuse an geschraubt ist.
Der Längsschlitten 117 ist durch eine Schraubenspindel mit Handrad<B>119</B> nach rechts gus- schiebbar, um die Kolbenringe auf die Stapeltrag stange 113 bringen zu können. Wenn die Stapeltrag- stange mit Kolbenringen gefüllt ist, wird der Längs schlitten wieder nach links zurückgeschoben, bis das Ende der Stapeltragstange in der Flucht der An schlagleisten 112 liegt. Der Vertikalschlitten 115 ist durch eine Schraubenspindel mit Handrad 120 ver stellbar und dient zur Höheneinstellung der Stapel tragstange entsprechend dem Durchmesser der Kol benringe.
Die Kolbenringe sind formgegossen und haben an ihrem Innenrand an der aufzuschneidenden Stelle eine Kerbe (z. B. halbkreisförmige Kerbe). Auf dem Scheitel der Stapeltragstange 113 liegt in einer halb kreisförmigen Nut eine dünne Spindel 121, deren Durchmesser mit der Kerbe in den Kolbenringen übereinstimmt. Diese Spindel dient zum Ausrichten der Kolbenringe. Sie ist im Vertikalschlitten 115 gelagert und trägt fest ein Zahnrad 122, das von einem Elektromotor 124 über ein Ritzel 123 ange trieben werden kann.
Wenn die Kolbenringe auf die Stapeltragstange 113 aufgereiht sind, wird die Richtspindel 121 in Rotation gesetzt, wodurch sich der Innenrand der Kolbenringe so lange auf der Richtspindel abrollt, bis die Kerbe auf die Richt- spindel fällt. Wenn alle Kolbenringe ausgerichtet sind, wird die Richtspindel 121 automatisch still gesetzt, indem der Längsschlitten 117 mittels Hand rad 119 in die Arbeitsstellung nach links geschoben wird.
Um den Stapel 18 gegen den Schlitten 20 schieben zu können, ist eine Stapelschieberplatte 125 auf zwei Gleitstangen 126 parallel zur Stapeltragstange 113 geführt, die mit zwei Fingern zu beiden Seiten der Stapeltragstange am Stapel 18 liegt. Die Stapel schieberplatte 125 sitzt fest auf einer Schieberstange 127, die gleitbar in einem Führungsstück 128 gelagert ist, welches an der Schlittenbettplatte 116 ange schraubt ist und durch einen Ausschnitt im Ver tikalschlitten 115 ragt. Im Führungsstück 128 ist ferner unterhalb der Schieberstange 127 und par allel zu dieser ein hydraulischer Zylinder 129 be festigt.
Auf der Kolbenstange 130 des hin und her gehenden Kolbens 131 sitzt ein: Anschlag 132 für die Hubbegrenzung und ein Mitnehmer 133, der bei jedem Hub mittels einer Freilaufkupplung, bestehend aus dem Mitnehmer 133, dessen Deckel 134, zwei zylindrischen Rollen<B>135</B> und den Schraubenfedern 136, 137, bewegt wird.
An der Schieberstange 127 sind zwei Flächen angeschliffen, woran die zwei geschliffenen gehär teten zylindrischen Rollen 135 durch die beiden konischen Flächen beim Vorschieben angepresst wer den. Die Schraubenfedern 136, 137 gewährleisten ein spielfreies Funktionieren der Schiebebewegung. Bei der Rückbewegung des Mitnehmers 133 wird die Verbindung zwangläufig gelöst, wobei die Schie bestange 127 in der vorgeschobenen Stellung verharrt.
Die Schieberstange 127 kann in die Ursprungs lage zurückgezogen werden, indem die Kupplungs verbindung durch einen leichten Druck nach links auf eine Entkupplungshülse 140 gelöst wird. Ein Rück schub der Schieberstange wird durch eine am Füh rungsstück 128 angelenkte Sperrplatte 138 verhindert, indem die Schieberstange 127 mit Spiel durch ein Loch der Sperrplatte 138 geführt ist und die Sperr platte 138 sich unter der Wirkung einer gegen das Führungsstück 128 drückenden Blattfeder 139 so schräg zur Schieberstange 127 stellt, dass sie mit dieser in der Rückschubrichtung klemmt. Vor dem Einfüllen eines neuen Stapels von Kolbenringen auf die Tragstange muss durch Herausziehen der Schie berstange 127 die Stapelschieberplatte 125 in die rechtsseitige Endlage gebracht werden.
Hierbei muss die Klemmwirkung der Sperrplatte 138 und der Freilaufkupplung 133, 134 aufgehoben werden, in dem die Sperrplatte gegen das Führungsstück 128 und die Entkupplungshülse 140 in die Freilauf kupplung 133, 134 gedrückt wird.
Die einzelnen Bewegungen der Maschinenteile beim Einspannen der Kolbenringe folgen sich zwang läufig hydraulisch gesteuert und betätigt.
Am Längsschlitten 117 sitzt eine in der Längs richtung einstellbare Anschlagschraube 141, die bei eingefahrenem Längsschlitten einen elektrischen Schalter 142 geöffnet hält, der beim Ausfahren des Längsschlittens 117 zum Auffüllen des Ringstapels geschlossen wird und den Ausrichtmotor 124, wel cher die Ausrichtspindel 121 antreibt, einschaltet. Ein Beispiel einer hydraulischen Ventilsteuerung ist am Zylinder 129 ersichtlich. Der Kolben 131 sitzt lose auf der Kolbenstange<B>130</B> und drückt gegen eine Schraubenfeder 143, die sich auf einen Flansch 144 der Kolbenstange 130 stützt. Eine Schrauben feder 145 zwischen diesem Flansch und der Zylin derstirnwand dient für den Kolbenrückschub.
Wenn Drucköl durch das Eintrittsloch 146 in den Zylin der tritt, fährt der Kolben mit der Kolbenstange nach links, und der Ringstapel wird so weit in die Zange 90 vorgeschoben, bis der äusserste Kolben ring an der Schlittenführungsschiene 19 anliegt. Un ter dem Öldruck fährt der Kolben 131 unter Pres sung der Feder 143 weiter, bis er ein Ölaustritts- loch 147 freigibt. Die Ölleitungen sind nicht dar gestellt. Durch die Freigabe des Austrittsloches 147 gelangt Drucköl in den Zylinder 108, wodurch die Zange 90 schliesst und ein Paket Kolbenringe ge fasst wird. Der Zylinder<B>108</B> hat eine ähnliche Ven tilsteuerung, wie für den Zylinder 129 beschrieben ist.
Der Schlitten 20 ist in der Ruhelage verriegelt, indem im Arm 95 des Trägers 93 ein hydraulischer Zylinder 148 eingebaut ist, dessen Kolben unter Federdruck einen Riegel 149 in ein Loch des Schlit tens 20 drückt. Nachdem die Zange 90 geschlossen ist, gelangt Drucköl in den Zylinder 148 und lüftet den Riegel 149. Auch gelangt Drucköl am linken Ende in den Zylinder 102, wodurch der Schlitten 20 mit dem gefassten Ringpaket eingefahren wird.
In der Endstellung des Schlittens, wenn die Anschlag schraube 106 an der Fläche 107 anliegt und somit das eingeschobene Ringpaket in der Axe der Haupt- und Gegenspindel liegt, drückt ein Finger 150, der am Ende der Kolbenstange 104, das über den Ver bindungsteil<B>105</B> vorsteht, angeschraubt ist, gegen einen Schalter 151. Dieser Schalter gibt weitere Ar beitsgänge frei. Es gelangt Drucköl auf den Kolben 45, wodurch die Gegenspindel gegen die Haupt spindel gepresst und das Ringpaket 16 zwischen die Spindelköpfe 32 und 47 geklemmt wird. Hierauf wird das Drucköl zum Zangenzylinder 108 gesperrt, und die Zange 90 öffnet sich durch Federdruck.
Wenn die Zange geöffnet ist, gelangt Drucköl am rechten Ende in den Zylinder 102, wodurch der Schlitten 20 ausgefahren wird. Das Drucköl zum Zylinder 102 und zum Zylinder 148 wird gesperrt, und der Schlitten 20 wird durch den Riegel 149 mittels Federkraft verriegelt. Diese Federkraft ist mittels einer Schraube<B>152</B> einstellbar.
Die Halterung und Verstellvorrichtung der Dreh werkzeuge und die Kopiereinrichtung wird anhand der Fig. 2, 3 und 8 beschrieben. Auf dem Ma schinenbett 11 sitzt ein Gehäusekasten<B>160,</B> der in Schwalbenschwanzführungen 161 seiner Längswände einen Querschlitten 21 trägt, der mittels einer Ge windespindel<B>162</B> mit Handrad 163 und Skala 164 auf das Nennmass der Kolbenringe einstellbar ist. Auf dem Querschlitten 21 sitzt eine mechanische Verriegelungseinrichtung 165, die mittels eines Keiles 166 durch Federkraft die Gewindespindel 162 blok- kiert und bei stillstehenden Drehspindeln durch Öl druck entspannt werden kann. Der Querschlitten 21 ist mittels zwei Klemmspindeln 167 mit Zweihand griff festklemmbar.
Am Schwalbenschwanz 168 des Querschlittens sitzt relativ zu diesem verstellbar ein aus einem Oberteil 169 und Unterteil 170 bestehen des Gehäuse, in welchem die von der Kardanwelle 87 angetriebene Unrundschablone 171 gelagert ist. Am Querschlitten sitzt fest ein in der Längsrichtung lau fender Bolzen 172, auf welchem schiebbar und schwenkbar eine Wippe 173 gelagert ist, welche die Tastrolle 174 trägt, die auf der Unrundschablone 171 abrollt. Die Tastrolle 174 ist ein doppelreihiges Spezialzylinderrollenlager und durch einen Bolzen 175 gehalten, der in einem an der Wippe 173 schiebbaren, die Tastrolle 174 seitlich führenden Gleitschuh 176 sitzt und in Schlitzen die Flanken <B>177</B> der Wippe 173 durchsetzt und gegen diese verspannt ist.
Auf dem Querschlitten 21 sitzt ein Längsschlitten 22, der in einer Zylinderrollengleitbahn 179 einen in der Querrichtung schiebbaren Werkzeughalter 180 trägt, an welchen das Aussendrehwerkzeug 181 mit tels den Schrauben 182 angeschraubt ist. Der Werk zeughalter trägt eine mit einem vertikalen Zapfen zentrierte und angeschraubte Schulter 183, die an einem zylindrischen Druckstift 184 an der Wippe 173 längs einer Mantellinie anliegt. Eine Druck feder 185, die sich auf einen Halter 186 am Längs schlitten 22 und auf eine Spannschraube 187 am Werkzeughalter 180 stützt, presst letzteren mit der Schulter 183 an den Druckstift 184 der Wippe, so dass beim Auf- und Abschwingen der Wippe der Werkzeughalter kraftschlüssig hin und her schwingt.
Eine Druckfeder 188, die sich auf eine Spann schraube 189 am Längsschlitten 22 und auf ein Kugelgelenk 190 an der Wippe 173 stützt, drückt letztere so stark gegen die Unrundschablone 171, dass die Tastrolle 174 kraftschlüssig auf ihr abrollt: Das Unrundmass ist durch Veränderung der He bellänge der Wippe 173 einstellbar. Im Unterteil 170 des Schablonenlagergehäuses ist ein hydraulischer Zylinder 153, dessen Kolbenstange als Riegel 154 in den Gleitschuh 176 greift, wenn Öldruck in den Zylinder gegeben wird. Der die Tastrolle 174 tra gende Bolzen 175 ist als Schraubenbolzen ausge bildet.
Um ihn lösen und anziehen zu können, ist ein Greifschlüssel 191 dreh- und schiebbar in einem Lagerstück 192 gelagert, das auf dem Oberteil<B>169</B> des Schablonenlagergehäuses sitzt und durch einen Schlitz im Querschlitten 21 greift. Dieser Greif schlüssel steht somit immer dem Bolzen 175 gegen über und fährt bei einer Änderung der Hebellänge der Wippe mit. Das Schablonenlagergehäuse 169, 170 ist mittels einer Schraubenspindel 193 mit Dreh griff 194 relativ zum Querschlitten verstellbar und mittels einer Klemmspindel 195 mit Zweihandgriff an diesem festklemmbar. Diese Verstellung kann nur bei stillstehenden Spindeln vorgenommen werden.
Der Druck der Tastrolle 174 auf die Unrund- Schablone 171 bewirkt Ungleichförmigkeit der Dreh bewegung. Um diese zu dämpfen, ist an das Scha blonenlagergehäuse eine Zahnradölpumpe 196 an gebaut, die mit der Unrundschablone angetrieben wird und deren Kraftbedarf zur Erzielung einer gleichmässigen Umfangsgeschwindigkeit der Unrund- Schablone ausgenützt wird.
Der Vorschub wird hydraulisch durch Verschie ben des Längsschlittens 22 erzeugt. Auf dem Quer schlitten 21 sitzt ein hydraulischer Zylinder 197, dessen Kolbenstange 198 auf beiden Seiten heraus geführt ist. Am linken Ende ist in die Kolbenstange ein am Längsschlitten 22 sitzender Gewindezapfen 199 geschraubt. Am rechten Ende trägt die Kol benstange einen Schaltnocken 200 zur Betätigung von zwei elektrischen Steuerschaltern 201 zur Steue rung des Vor- und Rückschubes. Durch Drehen eines am Ende der Kolbenstange festsitzenden Hand rades 202 kann der Abstand zwischen Längsschlitten und Kolben eingestellt werden.
Am Werkzeughalter 180 ist ein Längsarm 203 mittels Schrauben 204 angeschraubt, der durch einen Ausschnitt im Längsschlitten 22 ragt. Dieser Aus schnitt ist durch eine Gummimanschette 205 verschlos sen. Der Längsarm 203 trägt den Querverbindungs arm 23, der in einem Schwalbenschwanz verschieb bar und mittels Schrauben 206 festklemmbar ist. Der Querverbindungsarm 23 greift durch einen Aus schnitt im Gegenspindelstock 13, der durch eine Gummimanschette 207 verschlossen ist, in die Ge genspindel 43, in deren Wandung er mittels Gleit flächen 208 (Fig. 4) quer- und längsschiebbar ge führt ist. Innerhalb der Gegenspindel ist koaxial zu dieser ein zylindrischer Innenwerkzeughalter 209 mittels zwei sich zugekehrten Konusringen 210, 211 und Muttern 212 am Querverbindungsarm 23 fest geklemmt.
Der Innenwerkzeughalter trägt an der Stirnseite das Innendrehwerkzeug 213. Der Innen werkzeughalter ist hohl und hat Austrittsöffnungen 214, und er ist zum Ausblasen der Kolbenringe nach dem Drehen an eine Pressluftleitung 215 angeschlos sen.
Nach Beendigung des Innen- und Aussendreh vorganges wird die Hauptspindel stillgesetzt und blockiert. Der Längsschlitten 22 rückt sofort in seine Ausgangsstellung zurück.
Die Hauptkupplung 66 wird durch einen hy- hydraulisch gesteuerten elektrischen, im Hydraulik kasten untergebrachten Schalter ausgeschaltet, wobei das Schleppgetriebe mit der Elektrokupplung 74 in Betrieb gesetzt wird und die Spindel in langsame Umdrehung versetzt; jetzt gelangt Drucköl in den Zylinder 78, das den Kolben 79 mit der Rolle 81 auf die Richtscheibe 76 senkt. Sobald die unter Druck rollende Rolle 81 in die Einbuchtung 77 gelangt, wird die Kupplung 74 durch den Schalter 84 elektrisch ausgeschaltet.
Gleichzeitig setzt der elektrische Schalter 85 über ein Hydraulikventil die beiden Frässchlitten 25 in Bewegung, wobei die Ringe aufgeschnitten werden. Die Fräseinrichtung ist folgendermassen aufge baut: Der Träger 24 trägt in einer Querebene zur Hauptspindel zu beiden Seiten des Joches 17 je zwei rechtwinklig zueinander stehende Einstellschlit ten 216, 128, welche symmetrisch zur vertikalen Axialebene der Hauptspindel angeordnet und in der Verstellrichtung zu dieser Axialebene etwas geneigt sind. Die beiden Einstellschlitten 216 sind je mittels eines Handrades 217 in einem ganz bestimmten Bereich schwenkbar.
Die Höhenverstellung der beiden Einstellschlitten 218 erfolgt mit je einem Handrad 219. Die Einstell schlitten 218 tragen je einen den Arbeitshub ausfüh renden Fräserschlitten 25, die mit hydraulischer Kraft senk- und hebbar sind, indem an den beiden Fräs- schütten 25 je ein hydraulischer Zylinder 220 ein gebaut sind, dessen Kolbenstangen 221 an je einem Arm 222 der Einstellschlitten 218 angreifen. Die Fräserschlitten 25 haben je eine von je einem Motor 223 angetriebene Spindel 224, die über je ein Schnek- kengetriebe 225 die Frässpindeln 226 mit den Frä sern 227 antreiben.
Wenn die Hauptspindel blockiert und der Dreh werkzeugschlitten zurückgefahren ist, wird Drucköl auf die Fräserzylinder 220 gegeben, wodurch die Fräserschlitten 25 gesenkt werden. Mittels der Schal ter 228 werden dabei die Motoren 223 eingeschaltet. Die beiden Fräserschlitten 25 werden so weit ge senkt, bis die Fräser 227 das ganze Ringpaket durch geschnitten haben und hernach wieder gehoben und die Motoren ausgeschaltet. Wenn die Fräserschlitten nach beendeter Fräsarbeit ihre Ausgangslage erreicht haben, wird das Drucköl zum Zylinder der Gegen spindel gesperrt und der Kolben 45 mit der Gegen spindel unter dem Druck der Federn 50 ausgefahren. Die bearbeiteten Kolbenringe fallen lose durch einen Auswurfschaft 229 aus der Maschine.
Wenn nach beendetem Drehen des Ringpakets 16 die beiden Drehwerkzeuge bei auslaufender Spindel zurückgeführt werden, erzeugen sie auf der inneren und äusseren Mantelfläche je einen längs einer Man tellinie verlaufenden Kratzer. Am Aussenmantel der Kolbenringe stört dieser Kratzer nicht, da die Kol benringe später in gespanntem Zustand aussen noch rundgedreht werden. Hingegen stört dieser Kratzer am Innenmantel, da dieser fertig bearbeitet ist. Um diesen Kratzer zu vermeiden, muss das Innendreh werkzeug während der Rückführung von der Arbeits fläche abgehoben werden.
Fig. 9 zeigt die Gegenspindel 15 mit einem aus lenkbaren Drehwerkzeughalter in einer Draufsicht, teilweise aufgeschnitten. Wie anhand der Fig. 4 beschrieben, ist der Querverbindungsarm 23 längs- und quergleitbar auf der Gleitfläche 208 gelagert, und mittels zweier Konusringe 210, 211 und einer Schraubenmutter 212 ist ein Werkzeughalter 209 in Fig. 4 bzw. 230 in Fig. 9 eingespannt. Dieser trägt an seinem linken Ende einen Konus 231, in welchen das Innendrehwerkzeug 213 eingesetzt ist.
Dieser Konus 231 ist mittels zweier Gleitkeile 232 längsschiebbar drehgesichert.. Anstelle einer Gegen mutter 212 ist auf den Gewindezapfen 233 des Werkzeughalters 230 ein hydraulischer Zylinder 234 geschraubt, der an eine Öldruckleitung 235 ange schlossen ist, die von rechts durch den Gegenspin delschaft 43 hereingeführt ist. Der Kolben 236 steht unter dem Druck von Tellerfedern 237, und die Kolbenstange 238 ist mit Spiel axial durch den Werkzeughalter 230 geführt und in den Konus 231 eingeschraubt. Auf der Kolbenstange sitzt ein kleiner Gegenkonus 239, der gegen einen vertikalstehenden Stift 240 anliegt, der im Werkzeughalter 230 auf der Seite des Drehwerkzeuges angebracht ist. Durch den Druck der Tellerfedern 237 wird der Konus 231 in den Werkzeughalter gezogen und sitzt fest in diesem.
Wenn das Drehwerkzeug nach beendetem Drehen vollständig vorgeschoben ist, wie in Fig. 9 gezeigt, wird Drucköl auf den Zylinder 234 gegeben, wodurch der Kolben mit den beiden Konen<B>231</B> und 239 nach links fährt, wobei der Konus 239 durch den Stift 240 aus der Axe gedrückt und das Drehwerkzeug in radialer Richtung von der Arbeits fläche abgehoben wird. Dieses Abheben des Dreh- werkzeuges erfolgt gleichzeitig mit dein Rückschieben des Werkzeugschlittens.
Damit die Kolbenringe nach dem Drehen mit Pressluft ausgeblasen werden können, ist die Kolben stange 238 hohl und rechts aus dem Zylinder 234 vorstehend an eine Pressluftleitung 241 angeschlossen, und der Konus 231 wie auch der Werkzeughalter 230 sind mit Luftaustrittskanälen 242 versehen.
Die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine dreht Kolbenringe innen und aussen und schneidet sie auf, wobei sich alle Arbeitsgänge automatisch folgen. Wenn ein Ringpaket fertig bearbeitet und die Gegen spindel zurückgezogen ist und die bearbeiteten Kol benringe aus dem Auswurfschacht fallen, wird auto matisch ein neuer Arbeitsgang eingeleitet, indem der Stapel vorgeschoben, von der Zange ein neues Ring paket gefasst und mit dem Schlitten zwischen die Spindeln geschoben wird.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Ma schine ist auf Kolbenringdurchmesser von 50 bis 120 inm einstellbar. Die Maschine kann aber auch für andere Messbereiche dimensioniert werden.