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.
Machine tool for fully automatic machining of piston rings The invention relates to a machine tool for fully automatic machining of piston rings, which is characterized by means for forming a package from a stack of plane-parallel piston rings and clamping the ring package between a main spindle and a counter spindle for simultaneous internal and external Form turning of the ring package, a copying device for moving the two turning tools depending on the rotational position of the main spindle,
Means for locking the turning tools when the main spindle is at a standstill and means for locking the main spindle in an excellent rotational position for clamping the ring assembly in and out and radial slot milling for cutting open the piston rings.
In a machine tool according to the invention, raw piston rings, which have previously been ground in parallel, are further processed fully automatically.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing.
The drawings show: FIG. 1 a perspective view of the machine from the front, FIG. 2 a perspective view of the machine from the. Rear side, Fig. 3 is a cross section through the machine along line A-A in Fig. 4, Fig. 4 is a longitudinal section through the machine along line BB in Fig. 3, Fig. 5 is a cross section along line CC in Fig. 4, Fig. 6 shows the ring feed device, partially cut open.
7 is a section along line D-D in FIG. 6, FIG. 8 is a section along line EE in FIG. 3, FIG. 9 is a section along line FF in FIG. 4 with a deflectable internal turning tool in larger dimensions Scale.
The transfer symbols of the individual figures match each other.
On a machine bed 11 (Fig. 1-4) sit two headstocks 12, 13 with a main spindle 14 and a counter spindle 15, which are in alignment and between each of which a ring packet 16 to be machined is clamped. The two spin delstocks 13, 12 are firmly connected to each other by a yoke 17.
Parallel to the counter spindle 15, a stack 18 of piston rings to be machined is arranged on the front of the headstock 13 and a slide guide rail 19 with a slide 20 is arranged transversely to the spindles, which with a gripper mechanism grips a certain number of piston rings of the stack 18 and as a ring package 16 between the Spindles 14, 15 pushes where the ring package is clamped in that the counter spindle 15, which is designed for longitudinal sliding, is pressed hydraulically against the main spindle 14. In Fig. 1, the slide 20 is shown with the captured ring package 16 during retraction.
On the back of the machine (Fig. 2, 3, 4) sits on a cross slide 21, a longitudinal slide 22, which carries the external and internal turning tools. The counter spindle 15 is hollow, and in it the internal turning tool is arranged, which is rigidly connected by a connecting arm 23 to the external turning tool. To shape the turning of the ring package 16, the external turning tool is moved radially with means of a copying device in the cycle of the spindle rotation and the feed is effected by moving the longitudinal slide 22 with hy draulic force.
Between the main headstock 12 and the yoke 17, a carrier 24 closing the main headstock at the top is arranged with two carriage beds lying on both sides of the yoke 17 in a transverse plane, which carry milling carriages 25, which are used for radial milling of the ring package 16 with a stationary spindle Power is reduced.
The shape, storage and drive of the main spindle 14 and the counter spindle 15 are evident from FIG. The main spindle is composed of a spindle shaft 26, a spindle journal 27, which is centered with a cone 28 in the spindle shaft 26 and screwed to its end face with a flange 29 by means of screws 30, a pressure ring 31 and an exchangeable spindle head 32, the inner and Outside diameter are adapted to the piston rings to be machined. Pressure ring and spindle head are slidable and rotatably held by a sliding wedge 33 on the spin delzapfen 27 and the pressure ring is supported on an axial ball bearing 34, which is supported on the headstock 12 and absorbs the axial pressure when piston rings between the spindle are clamped.
The spindle shaft 26 is mounted radially on the left in a roller bearing 35 and on the right in a plain bearing shell 36. In order to be able to adjust or readjust the radial play of the spindle shaft, the plain bearing is conical. The La gerschale 36 protrudes on both sides over the spindle stock wall 12, and the protruding ends are threaded and each carry a threaded ring 37, 38. The threaded ring 38 is externally provided with a worm toothing and meshes with a worm 39. The The threaded ring 38 and the worm 39 are built into a retaining ring 40 which is firmly seated on the headstock wall 12. By turning the worm 39, the bearing play can be readjusted to whoever. The threaded ring 37 is used for counter-tensioning.
Axial pressure generated on the spindle shaft is absorbed by two axial bearings 41, 42 supported on an intermediate wall of the headstock.
The counter spindle consists of a non-rotating spindle shaft 43 with a slide shoe 44 and a piston 45 and a rotating spindle sleeve 46 with the replaceable counter spindle head 47. The slide shoe 44 is slidable between two parallel sliding surfaces 48 on the counter spindle head 13 runs in a cylinder recessed on the counter headstock, which is closed by a cover 49, and is pressed against the cylinder cover by six helical springs 50 evenly distributed on a circle, which are supported in six blind holes on the counter headstock. The spindle sleeve 46 is mounted in the spindle shaft 43 via an axial pressure ball bearing 51 and a bearing bush 91.
Under hydraulic pressure on the piston 45, the counter spindle head 47 presses on the ring package 16, whereby this between tween the two spindle heads 32 and 47 is clamped. This clamping pressure is absorbed by the axial bearing 34. The two spindles are driven jointly by gears. On the spindle shaft 26 is secured by a spline 52, a gear 53. A recessed in a recess on the counter headstock 13 gear 54 sits with a sleeve-shaped hub 55 longitudinally slidable on the spindle sleeve 46. The two gears 53, 54 are two equal, fixed on a shaft 56 seated gears 57, 58 coupled together ge. Since, as can be seen from FIG. 5, the shaft 56 and the toothed wheels seated on it lie in front of the sectional plane of FIG. 4, they are shown in FIG. 4 by dash-dotted lines.
The back gear for the spindle drive is installed in the lower part of the main headstock 12. In the left headstock wall, a shaft 60 is stored in two balls 59, which ends in a flange 61 and a gear 62 fixedly carries. Inside the shaft 60 a splined shaft 65 is mounted in a roller bearing 63 and in a ball bearing 64 on the right spindle stock wall, which carries an electromagnetic coupling 66 with power supply 67 on the flange 61, by means of which coupling the splined shaft 65 can be coupled to the shaft 60 is. On the splined shaft 65, four gears of a gearbox 68 with four mating gears firmly seated on the shaft 56 are seated longitudinally. The engagement of the desired reduction he follows by means of a seated on the front wall of the headstock gear switch 69, which is visible in FIG.
The shaft 56 is superimposed ge in a journal not shown on the left headstock wall. Two gears 70, 71, which are firmly connected to one another, run loosely on this pin, the gear 70 being permanently in engagement with the gear 62 and the gear 71 meshing with a gear 73 mounted on the spindle shaft 26 by means of ball bearings 72. An electromagnetic clutch 74 is seated on the spindle shaft 26 at the gear 73, with a power supply 75 by means of which the gear 73 can be coupled to the spindle shaft in order to drive it in slow gear when the clutch 66 is switched off. The two clutches 66 and 74 can only be switched on alternatively: both clutches are switched off when the spindle is at a standstill.
A straightening disk 76 is also seated on the spindle shaft 26 and has an indentation 77 at one point on its otherwise circular circumference. A hydraulic cylinder 78, the piston 79 of which carries a roller 81 mounted in a fork 80, is attached to the carrier 24 via this straightening disk. The fork 80 is rotatably guided by a sliding wedge 82. A coil spring 83 pushes the piston 79 upwards into its rest position and under hydraulic pressure the roller 81 moves into the indentation 77 of the straightening disc to block the spindle in its excellent position. Two electrical switches 84, 85, which are used to control the electromagnetic clutches 66, 74, are operated by the piston rod.
The spindle shaft 26 has a flying end on which a gear 86 is keyed, from which a rotary template of a copier for rotating the piston rings is driven concurrently with the spindles via a backlash-free precision cardan shaft. FIG. 5 shows the bearing of the cardan shaft 87 in a chamber of the headstock that is separate from the gear chamber. On the cardan shaft sits a gear wheel 86 the same as gear 88, which is coupled to the gear 86 via an intermediate wheel 89. The wreath at the gears 86 and 88 have a double tooth to adjust the engagement with the intermediate gear 89 without play.
In order to be able to automatically clamp a ring package 16 between the main spindle 14 and the counter spindle 15, the machine is provided with a ring feed device which has a pliers 90 carrying slide 20, which pliers from a stack 18 of piston rings grips a package 16 and between the two spindles. In Fig. 1, the carriage 20 is drawn a little retracted and the separated from the stack 18 ring packet is on the way to the spindles 14, 15. In Fig. 3, the ring feeder with the slide 20 moved out in the view, in Fig 6 on the left of the stack 18 is then shown in section.
A support 93 is screwed to the counter spindle box on the front of the machine, which arm 95 has an upstanding arm 96 (cut away in FIG. 3 and shown in phantom) on a protruding arm 95 reinforced by ribs 94. The slide guide rail 19 is fastened to the arm 96 by means of the fastening screws 99. The slide 20 is guided on the slide guide rail 19 with horizontal and vertical, ball-bearing rollers. At the outer end of the slide guide rail 19, a cross piece 100 with an adjustable stop screw 101 is attached, ge conditions which the extended slide rests.
A hydraulic cylinder 102 is attached to the protruding arm 95 of the carrier 93, the piston 103 of which has the same stroke as the slide 20 and pushes it in and out. The piston rod 104 is screwed tightly to a connecting part 105 screwed onto the slide 20 and is thereby rigidly connected to the slide 20. On the connection part 105 sits a stop screw 106, which abuts against a stop surface 107 on the arm 95 when the slide is moved and thereby limits the slide stroke. A finger 150, which is adjustably screwed to the free end of the piston rod 104, is used to switch an electrical switch 151 in the end position of the retracted slide.
The movable tong arm 90 is firmly seated on the piston rod of a hydraulic cylinder 108 standing vertically in the slide 20, and the tong 90 slides in a vertical slide guide 109 at the end of the slide during its up and down movement. The ring package 16 is gripped by two exchangeable pliers jaws 110, 111 which are adapted to the diameter of the piston rings. The upper forceps jaw 110 is connected to the forceps arm 90 by a dovetail fit. The lower, fixed with respect to the piston rings tong jaw 111 is screwed to the end face of the horn-shaped carriage end. On the front of the Schlit least 20 sit two longitudinally adjustable stop strips 112 in dovetail grooves, which support the ring package 16 during insertion.
The front surfaces of these two stop strips lie with the front end surfaces of the two tong jaws 110, 111 in one plane and the distance of this plane from the front of the slide guide rail 19 gives the height of the ring assembly 16.
The stack 18 is formed in that piston rings are lined up next to one another on a horizontal support rod 113. The stacking device can be seen from FIGS. 6 and 7. The stack support rod 113 lies with the left, free end against the front of the stop strips 112 of the carriage. At the right end, the stacking support rod 113 runs out into a rectangular flange 114 which is screwed to a vertically adjustable slide 115 ver. The carriage bed 116 carrying this carriage is formed by a vertical transverse wall of a carriage 117 which can be pushed longitudinally. The longitudinal slide 117 is carried by a vertical longitudinal plate 118 which forms the slide bed and which is screwed to the machine housing.
The longitudinal slide 117 can be pushed to the right by means of a screw spindle with a handwheel 119 so that the piston rings can be brought onto the stack support rod 113. When the stack support rod is filled with piston rings, the longitudinal slide is pushed back to the left again until the end of the stack support rod is in alignment with the stop strips 112. The vertical slide 115 is adjustable by a screw spindle with hand wheel 120 and is used to adjust the height of the stack support rod according to the diameter of the Kol benringe.
The piston rings are molded and have a notch (e.g. semicircular notch) on their inner edge at the point to be cut. On the apex of the stack support rod 113 lies a thin spindle 121 in a semicircular groove, the diameter of which corresponds to the notch in the piston rings. This spindle is used to align the piston rings. It is mounted in the vertical slide 115 and firmly carries a gear 122 which can be driven by an electric motor 124 via a pinion 123 is.
When the piston rings are lined up on the stack support rod 113, the straightening spindle 121 is set in rotation, as a result of which the inner edge of the piston rings roll on the straightening spindle until the notch falls on the straightening spindle. When all piston rings are aligned, the straightening spindle 121 is automatically stopped by the longitudinal slide 117 is pushed by means of hand wheel 119 into the working position to the left.
In order to be able to push the stack 18 against the slide 20, a stack pusher plate 125 is guided on two slide rods 126 parallel to the stack support rod 113, which lies with two fingers on both sides of the stack support rod on the stack 18. The stack slide plate 125 is firmly seated on a slide rod 127 which is slidably mounted in a guide piece 128 which is screwed to the slide bed plate 116 and protrudes through a cutout in the vertical slide 115. In the guide piece 128 is also below the slide rod 127 and par allel to this a hydraulic cylinder 129 be strengthened.
On the piston rod 130 of the reciprocating piston 131 there is a: stop 132 for the stroke limitation and a driver 133, which with each stroke by means of an overrunning clutch consisting of the driver 133, its cover 134, two cylindrical rollers <B> 135 < / B> and the coil springs 136, 137, is moved.
Two surfaces are ground on the slide rod 127, against which the two ground hardened cylindrical rollers 135 pressed by the two conical surfaces during advancement. The coil springs 136, 137 ensure that the sliding movement functions without play. When the driver 133 moves back, the connection is inevitably released, the sliding rod 127 remaining in the advanced position.
The slide rod 127 can be withdrawn to the original position by the coupling connection by a slight pressure to the left on a decoupling sleeve 140 is released. A back push of the slide rod is prevented by a locking plate 138 articulated on the guide piece 128 by the slide rod 127 being guided with play through a hole in the locking plate 138 and the locking plate 138 slanting under the action of a leaf spring 139 pressing against the guide piece 128 to the pusher rod 127 provides that it is jammed with this in the push-back direction. Before filling a new stack of piston rings onto the support rod, the stack pusher plate 125 must be brought into the right-hand end position by pulling out the pusher rod 127.
Here, the clamping effect of the locking plate 138 and the overrunning clutch 133, 134 must be canceled by pressing the locking plate against the guide piece 128 and the uncoupling sleeve 140 into the overrunning clutch 133, 134.
The individual movements of the machine parts when clamping the piston rings inevitably follow one another, hydraulically controlled and actuated.
On the longitudinal slide 117 sits a longitudinally adjustable stop screw 141, which holds an electrical switch 142 open when the longitudinal slide is retracted, which is closed when the longitudinal slide 117 is extended to fill the ring stack and switches on the alignment motor 124, which drives the alignment spindle 121. An example of a hydraulic valve control can be seen on cylinder 129. The piston 131 sits loosely on the piston rod 130 and presses against a helical spring 143 which is supported on a flange 144 of the piston rod 130. A coil spring 145 between this flange and the Zylin derstirnwand is used for the piston push back.
When pressure oil passes through the inlet hole 146 in the cylinder, the piston moves with the piston rod to the left, and the ring stack is advanced so far into the pliers 90 until the outermost piston ring rests against the slide guide rail 19. Under the oil pressure, the piston 131 continues to move while the spring 143 is pressed until it releases an oil outlet hole 147. The oil lines are not shown. By releasing the outlet hole 147, pressurized oil enters the cylinder 108, whereby the pliers 90 closes and a package of piston rings is seized. The cylinder <B> 108 </B> has a valve control similar to that described for the cylinder 129.
The slide 20 is locked in the rest position by a hydraulic cylinder 148 is installed in the arm 95 of the carrier 93, the piston of which presses a bolt 149 into a hole in the slide 20 under spring pressure. After the pliers 90 is closed, pressurized oil enters the cylinder 148 and lifts the bolt 149. Pressurized oil also enters the cylinder 102 at the left end, as a result of which the slide 20 with the gripped ring package is retracted.
In the end position of the slide, when the stop screw 106 rests against the surface 107 and thus the inserted ring package is in the axis of the main and counter spindle, a finger 150 pushes the end of the piston rod 104, which is connected via the connecting part <B > 105 </B> protrudes, is screwed, against a switch 151. This switch enables further operations. Pressure oil reaches the piston 45, whereby the counter spindle is pressed against the main spindle and the ring package 16 is clamped between the spindle heads 32 and 47. The pressurized oil to the pincer cylinder 108 is then blocked, and the pincer 90 opens by spring pressure.
When the tong is open, pressurized oil enters the cylinder 102 at the right end, causing the carriage 20 to extend. The pressure oil to the cylinder 102 and the cylinder 148 is blocked, and the carriage 20 is locked by the bolt 149 by means of spring force. This spring force can be adjusted by means of a screw <B> 152 </B>.
The holder and adjusting device of the rotary tools and the copier will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 8. On the machine bed 11 sits a housing box <B> 160 </B> which carries a cross slide 21 in dovetail guides 161 of its longitudinal walls, which by means of a threaded spindle <B> 162 </B> with handwheel 163 and scale 164 to the nominal size the piston rings is adjustable. A mechanical locking device 165 sits on the cross slide 21, which blocks the threaded spindle 162 by spring force by means of a wedge 166 and can be relieved of pressure by oil pressure when the rotating spindles are stationary. The cross slide 21 can be clamped by means of two clamping spindles 167 with a two-hand grip.
On the dovetail 168 of the cross slide, adjustable relative to the latter, sits a housing consisting of an upper part 169 and a lower part 170 in which the non-circular template 171 driven by the cardan shaft 87 is mounted. A bolt 172 running in the longitudinal direction is firmly seated on the cross slide, on which a rocker 173 is slidably and pivotably mounted, which carries the feeler roller 174 which rolls on the non-circular template 171. The feeler roller 174 is a double-row special cylindrical roller bearing and is held by a bolt 175, which sits in a slide shoe 176 that can be pushed on the rocker 173 and guides the feeler roller 174 laterally and penetrates and counteracts the flanks 177 of the rocker 173 in slots this is tense.
On the cross slide 21 sits a longitudinal slide 22 which carries a tool holder 180 which can be pushed in the transverse direction in a cylindrical roller slide 179 and to which the external turning tool 181 is screwed by means of the screws 182. The work tool holder carries a centered with a vertical pin and screwed shoulder 183, which rests on a cylindrical pressure pin 184 on the rocker 173 along a surface line. A compression spring 185, which is supported on a holder 186 on the longitudinal slide 22 and on a clamping screw 187 on the tool holder 180, presses the latter with the shoulder 183 against the pressure pin 184 of the rocker, so that the tool holder is positively engaged when the rocker swings up and down swings back and forth.
A compression spring 188, which rests on a tensioning screw 189 on the longitudinal slide 22 and on a ball joint 190 on the rocker 173, presses the latter so strongly against the non-circular template 171 that the feeler roller 174 rolls on it in a force-locking manner: the non-circular dimension is determined by changing the height length of rocker 173 adjustable. In the lower part 170 of the template bearing housing is a hydraulic cylinder 153, the piston rod of which engages as a bolt 154 in the slide shoe 176 when oil pressure is applied to the cylinder. The traction roller 174 tra lowing bolt 175 is formed out as a screw bolt.
In order to be able to loosen and tighten it, a gripping wrench 191 is rotatably and slidably mounted in a bearing piece 192, which sits on the upper part 169 of the template bearing housing and engages through a slot in the cross slide 21. This gripping key is therefore always opposite the bolt 175 and moves with a change in the lever length of the rocker. The stencil bearing housing 169, 170 is by means of a screw spindle 193 with rotary handle 194 adjustable relative to the cross slide and can be clamped to this by means of a clamping spindle 195 with two handles. This adjustment can only be made when the spindles are stationary.
The pressure of the feeler roller 174 on the non-circular template 171 causes non-uniformity of the rotary movement. To dampen this, a gear oil pump 196 is built on the Scha blonenlagergehäuses, which is driven with the non-circular template and whose power requirement is used to achieve a uniform peripheral speed of the non-circular template.
The feed is generated hydraulically by sliding the longitudinal slide 22 ben. On the cross slide 21 sits a hydraulic cylinder 197, the piston rod 198 is guided out on both sides. At the left end, a threaded pin 199 seated on the longitudinal slide 22 is screwed into the piston rod. At the right end, the Kol rod carries a switching cam 200 for actuating two electrical control switches 201 for Steue tion of the forward and reverse thrust. By turning a hand wheel 202 fixed at the end of the piston rod, the distance between the longitudinal slide and piston can be adjusted.
A longitudinal arm 203 is screwed to the tool holder 180 by means of screws 204 and protrudes through a cutout in the longitudinal slide 22. This section is closed by a rubber sleeve 205 sen. The longitudinal arm 203 carries the cross-connection arm 23, which can be displaced in a dovetail bar and clamped by means of screws 206. The cross-connecting arm 23 engages through a cut in the counter headstock 13, which is closed by a rubber sleeve 207, in the Ge counter spindle 43, in the wall of which it is by means of sliding surfaces 208 (Fig. 4) transversely and longitudinally slidably leads ge. Inside the counter spindle, a cylindrical inner tool holder 209 is firmly clamped to the cross-connecting arm 23 by means of two conical rings 210, 211 and nuts 212 facing each other.
The inner tool holder carries the inner turning tool 213 on the front side. The inner tool holder is hollow and has outlet openings 214, and it is ruled out to a compressed air line 215 for blowing out the piston rings after turning.
After completion of the internal and external turning process, the main spindle is stopped and blocked. The longitudinal slide 22 immediately moves back into its starting position.
The main clutch 66 is switched off by a hy-hydraulically controlled electric switch housed in the hydraulic box, the drag gear being put into operation with the electric clutch 74 and the spindle set in slow rotation; now pressurized oil enters the cylinder 78, which lowers the piston 79 with the roller 81 onto the straightening disk 76. As soon as the roller 81 rolling under pressure reaches the indentation 77, the clutch 74 is electrically switched off by the switch 84.
At the same time, the electrical switch 85 sets the two milling carriages 25 in motion via a hydraulic valve, with the rings being cut open. The milling device is built up as follows: The carrier 24 carries in a transverse plane to the main spindle on both sides of the yoke 17 two perpendicular setting slides 216, 128, which are arranged symmetrically to the vertical axial plane of the main spindle and slightly inclined in the adjustment direction to this axial plane are. The two setting carriages 216 can each be pivoted by means of a hand wheel 217 in a very specific range.
The height adjustment of the two setting carriages 218 is carried out with a handwheel 219 each. The setting carriages 218 each carry a cutter carriage 25 which executes the working stroke and which can be lowered and raised with hydraulic force by having a hydraulic cylinder 220 on each of the two milling chutes 25 a are built, the piston rods 221 of which attack one arm 222 of the adjustment slide 218 each. The milling carriages 25 each have a spindle 224 driven by a motor 223 each, which each drive the milling spindles 226 with the milling cutters 227 via a worm gear 225.
When the main spindle is blocked and the rotary tool slide is retracted, pressure oil is given to the cutter cylinder 220, whereby the cutter carriage 25 are lowered. The motors 223 are switched on by means of the switch 228. The two milling carriages 25 are lowered until the milling cutters 227 have cut the entire ring package and then lifted them again and switched off the motors. When the milling carriages have reached their starting position after the milling work has ended, the pressure oil to the cylinder of the counter spindle is blocked and the piston 45 with the counter spindle is extended under the pressure of the springs 50. The machined piston rings fall loosely through an ejector shaft 229 from the machine.
When the two turning tools are returned with the spindle running down after the end of the turning of the ring assembly 16, they each generate a scratch running along a line on the inner and outer lateral surfaces. This scratch does not interfere with the outer surface of the piston rings, as the piston rings will later be turned round on the outside when they are clamped. On the other hand, this scratch on the inner jacket is annoying because it is finished. In order to avoid this scratch, the internal turning tool must be lifted from the work surface during the return.
Fig. 9 shows the counter spindle 15 with a steerable turning tool holder in a plan view, partially cut away. As described with reference to FIG. 4, the cross-connecting arm 23 is mounted longitudinally and transversely on the sliding surface 208, and a tool holder 209 in FIG. 4 and 230 in FIG. 9 is clamped by means of two conical rings 210, 211 and a screw nut 212. At its left end, this has a cone 231 into which the internal turning tool 213 is inserted.
This cone 231 is secured against rotation by means of two sliding wedges 232 longitudinally. Instead of a counter nut 212, a hydraulic cylinder 234 is screwed onto the threaded pin 233 of the tool holder 230, which is connected to an oil pressure line 235 which is inserted from the right through the counter spindle 43 . The piston 236 is under the pressure of disc springs 237, and the piston rod 238 is guided axially through the tool holder 230 with play and screwed into the cone 231. A small counter-cone 239 sits on the piston rod and rests against a vertically positioned pin 240 which is attached in the tool holder 230 on the side of the turning tool. As a result of the pressure of the disc springs 237, the cone 231 is pulled into the tool holder and sits firmly in it.
When the turning tool is fully advanced after turning has ended, as shown in FIG. 9, pressure oil is applied to the cylinder 234, whereby the piston with the two cones 231 and 239 moves to the left, the cone 239 pressed by the pin 240 out of the axis and the rotary tool is lifted in the radial direction of the work surface. This lifting of the turning tool takes place at the same time as you push back the tool slide.
So that the piston rings can be blown out with compressed air after turning, the piston rod 238 is hollow and connected to a compressed air line 241 protruding to the right of the cylinder 234, and the cone 231 as well as the tool holder 230 are provided with air outlet channels 242.
The machine tool according to the invention rotates piston rings inside and outside and cuts them open, with all operations automatically following one another. When a ring package is finished and the counter spindle is withdrawn and the machined piston rings fall out of the discharge chute, a new operation is automatically initiated by pushing the stack forward, gripping a new ring package with the tongs and pushing it between the spindles with the slide becomes.
The described embodiment of the machine is adjustable to piston ring diameters of 50 to 120 inm. The machine can also be dimensioned for other measuring ranges.