Einspanneinrichtung an Rundbearbeitungsmaschine für offene Ringe, insbesondere Kolbenringe
Gegenstand der Erfindung ist eine Einspanneinrichtung an Rundbearbeitungsmaschine für offene Ringe, insbesondere Kolbenringe. Üblicherweise weichen Kolbenringe in ungespanntem Zustand von der Kreisform ab, d.h. nur bei geschlossenem Ring bzw. bei mehr oder weniger verengtem Ringspalt besitzen sie Kreisform. Dementsprechend müssen solche offenen Ringe beim Festspannen an der Bearbeitungsstation der Maschine nicht nur fixiert, sondern auch auf die gewünschte Kreisform geschlossen werden. Einrichtungen dieser Art besitzen zu diesem Zweck eine Ringauflage und eine relativ zu dieser bewegbare Kolbenvorrichtung mit Mitteln zum Schliessen des Ringes und zum Festklemmen des letzteren auf der Ringauflage.
Es sind Ausführungen bekannt, bei welchen die Schliess- und Festklemmittel ein einziges, beide Funktionen ausübendes, kolbenbetätigtes Organ aufweisen, das zwecks Schliessens des Ringes an dessen Aussenumfang und zwecks Festklemmens des Ringes auf der Auflage an dessen oberer Stirnfläche angreift. Diese Ausführung macht es unmöglich, bei allen Ringen ein gleichmässiges Festklemmen zu erzielen, da die Grösse des Ringspalts meist von Ring zu Ring variiert. Es sind auch Einrichtungen bekannt, welche für den genannten Zweck zwei getrennte und je durch eine eigene Kolbenvorrichtung betätigbare Organe vorgesehen sind. Diese Einrichtungen sind nicht nur kostspielig und kompliziert in ihrem Aufbau, sondern sie setzen auch, falls ihre Anpassungsfähigkeit ausgenützt werden soll, eine relativ komplizierte Einstellarbeit voraus.
Zur Vermeidung dieser Nachteile, d. h. zur Schaffung einer Einrichtung, die trotz Einfachheit in Aufbau und Handhabung sich den verschiedenen Spaltgrössen und Kreisdurchmessern anpassen lässt, besitzen die Schliess- und Festklemmittel der erfindungsgemässen Einrichtung einen am Ende einer Kolbenstange einer Kolbenvorrichtung befestigten Druckteller und eine koaxial auf der Kolbenstange geführte, den Druckteller übergreifende, mit konischer Arbeitsfläche versehene Schliessglocke, an deren dem Druckteller abgekehrten Seite eine auf der Kolbenstange sitzende und an dieser abgestützte Druckfeder angreift, das Ganze derart, dass beim Arbeitshub des Kolbens zuerst die durch die Feder gegen den Druckteller gepresste Schliessglocke mit ihrer konischen Arbeitsfläche an der oberen Aussenkante des Ringes zur Wirkung kommt,
während der Druckteller im gleichen Arbeitshub des Kolbens erst nach Überwindung der Federkraft bei stillstehender Glocke gegen die obere Ringfläche gepresst wird. Damit wird eine zeitliche Trennung von Schliessen und Festklemmen des Ringes erzielt, wobei der Hub der Schliessglocke so eingestellt werden kann, dass er zur gewünschten Kreisgrösse des Ringes führt, während unabhängig davon mit dem Druckteller stets die gleiche Anpresskraft ausgeübt werden kann.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform und
Fig. 2 ebenfalls im Axialschnitt einen Teil einer zweiten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist 1 eine Tragplatte einer nicht näher gezeichneten Schleifmaschine zum Bearbeiten der Umfangsflächen von offenen Ringen, z.B. von Kolbenringen 2. An der Bearbeitungsstation dieser Maschine ist im Abstand unter der Tragplatte 1 eine ortsfeste Ringauflage 3 mit ringförmiger Auflagefläche 3a angeordnet; der Aussendurchmesser der Auflagefläche 3a ist etwas kleiner als der Aussendurchmesser des Ringes 2, während der Innendurchmesser dieser Fläche etwas grösser ist als der Innendurchmesser des Ringes, so dass gewährleistet ist, dass die beiden Umfangsflächen des Ringes freiliegen. Koaxial zur Auflagefläche ist in der Tragplatte 1 eine Kolbenstange 4 geführt, deren oberes Ende einen in einem Zylinder 5 geführten Kolben 6 trägt. Die obere Hubbegrenzung des Kolbens 6 ist durch einen unterhalb der Tragplatte 1 liegenden Bund 4a der Kolbenstange 4 gebildet.
An der Unterseite dieses Bundes 4a stützt sich eine Schraubenfeder 9 ab, deren unteres Ende gegen die Oberseite einer auf der Kolbenstange 4 geführten Schliessglocke 7 drückt, so dass letztere in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Kolbens 6 gegen die Oberseite eines am unteren Ende der Kolbenstange 4 fixierten Drucktellers 8 anliegt. In dieser Lage umschliesst der Mantel 7a der Schliessglocke 7 den Druckteller 8 und ragt mit seiner konischen Arbeitsfläche 7b über die Unterseite des Drucktellers 8 hinaus. Der halbe Kegelwinkel dieser Arbeitsfläche beträgt etwa 45. Die ra diale Breite dieser zum Zusammenwirken mit der äusseren Umfangskante der zu bearbeitenden Kolbenringe 2 bestimmten Arbeitsfläche 7b ist so gewählt, dass die gleiche Schliessglocke 7 für Ringe verschiedener Durchmesser verwendet werden kann.
Der Durchmesser des Drucktellers 8 ist etwa gleich dem Innendurchmesser der Auflagefläche 3a.
Zum Einspannen eines durch nicht gezeichnete Zuführmittel der Auflage 3 zugeführten Ringes 2 wird der Kolben 6 und mit ihm die von der Kolbenstange 4 getragenen Arbeitselemente 7, 8 abgesenkt. Sobald die konische Arbeitsfläche 7b der Glocke 7 gegen die äussere Umfangskante des Ringes drückt, wird beim weiteren Niedergehen des Kolbens 6 der Ring 2 zur Kreisform geschlossen. Selbstverständlich ist die Kraft der Feder 9 so gewählt, dass sie durch den Widerstand des Ringes 2 gegen Schliessen nicht komprimiert wird. Die Hubbegrenzung der Glocke 7 ist durch die gegenseitige Berührung der Ringenden gegeben. Beim weiteren Niedergehen des Kolbens 6 wird unter Komprimieren der Feder 9 der Druckteller 8 gegen den Ring 2 gepresst, so dass dieser auf seiner Auflage 3 festgeklemmt ist.
Da beim beschriebenen Beispiel der Hub der Glocke 7 nur durch den Ring 2 selbst begrenzt ist, erfolgt stets ein vollständiges Schliessen des Ringes 2, bevor dieser durch den Druckteller 8 festgeklemmt wird, d. h. die Glocke 7 kann praktisch nur für Ringe eines einzigen Durchmessers benützt werden. Um die gleiche Glocke 7 auch für Ringe mit um einige mm voneinander abweichenden Durchmessern verwenden zu können, darf der Schliesshub der Glocke nicht von der Spaltgrösse abhängen. Zu diesem Zweck ist beim Beispiel nach Fig. 2 an der Unterseite der Tragplatte 1 eine höhenverstellbare, zur Kolbenstange 4 koaxiale Manschette
10 mit am unteren Ende angeordnetem Innenflansch 10a vorgesehen, während die Glocke 17 an einer nach oben vorstehenden Führungshülse 11 mit oberem Aussenflansch 11a befestigt ist.
Damit ist die Abwärtsbewegung der Glocke 17, deren Mantel 17a wiederum eine konische Arbeitsfläche 17b aufweist, durch das Anschlagerl des Flansches lla am Flansch
10a begrenzt. Um anderseits auch den Abwärtshub des Drucktellers 8 relativ zur Glocke 17 unabhängig von der Komprimierbarkeit der Feder 9 zu begrenzen, ist oben auf dem Flansch lla der Führungshülse 11 ein Anschlag 12 vorgesehen, der den Hub des Drucktellers 8 relativ zur Glocke 17 durch Anschlag am Bund 4a der Kolbenstange 4 begrenzt.
Durch Höhenverstellen oder Auswechseln der Manschette
10 kann der Maximalhub der Glocke 17 und damit auch der Durchmesser des Ringes 2 im festgeklemmten Zustand verschieden gewählt werden.
Die beschriebenen Einrichtungen sind einfach in ihrem Aufbau und gestatten ein gleichmässiges, nur von der Feder 9 abhängiges Festklemmen von Ringen verschiedensten Durchmessers. Es ist jeweils die gleiche Schliess- und Festklemmvorrichtung verwendbar, ob man nun die untere Innenkante oder die untere Aussenkante des Ringes bearbeiten will; im letzteren Fall ist eine den entsprechenden Werkzeugzutritt erlaubende Auflage 3 zu verwenden.