CH637858A5

CH637858A5 - Haltevorrichtung zum zentrischen halten von ringfoermigen werkstuecken.

Info

Publication number: CH637858A5
Application number: CH751179A
Authority: CH
Inventors: Manfred Rottlaender
Original assignee: Goetze Ag
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1983-08-31
Also published as: US4300419A; DE2849148C2; GB2037628B; GB2037628A; DE2849148B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum zentrischen Halten von ringförmigen Werkstücken, insbesondere von Kolben- und Synchronringen, für die Bearbeitung der inneren und äusseren Umfangsflächen, bestehend aus einem büchsen- oder dornförmigen Grundkörper.

Durch die DE-PS 2 144 800 ist eine Maschine zum automatischen Ausdrehen einer Innennut an geschlitzten Kolbenringen bekannt, bei der die von einem Stapel zugeführten Ringe unter einer Spannbüchse festgehalten und von einem Druckstempel in die Spannbüchse eingedrückt werden. Die Ringe werden axial einerseits durch einen Druckstempel, anderseits durch einen Innenbund gehalten und so mittels einer vertikalen Werkzeugspindel in Gestalt eines doppelten Schlagfräsers bearbeitet.

Geschlitzte Kolbenringe weisen nach dem radialen Zusammendrücken nahezu gleiche Durchmesser auf und können in dieser Form gut paketiert und spanabhebend bearbeitet werden. Für paketierte Kolbenringe mit untereinander nahezu identischen Durchmessern können starre Aufnahmekörper, wie sie in der DE-PS 2 144 800 beschrieben sind, verwendet werden, aber für die Umfangsbearbeitung von paketierten Ringen mit untereinander variierenden Wandstärken und somit unterschiedlichen Aussen- und Innendurchmessern kann eine derartige Vorrichtung nicht benutzt werden, da die Ringe sich einerseits beim Eindrücken verspannen oder sich mit ihrem Umfang an der Innenumfangsfläche des Aufnahmekörpers anlegen würden. Die Folge ist eine aussermittige Zentrierung und somit eine ungleichmässige Spanabnahme, die unweigerlich zum Ausschuss der bearbeiteten Werkstücke führt.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung die Haltevorrichtung auszulegen, dass mehrere, vorzugsweise zu einem Paket zusammengefasste Ringe innerhalb der Fertigungstoleranzen mit unterschiedlichen radialen Wandstärken und Durchmessern von einem Grundkörper zentrisch gehalten werden können, so dass nach erfolgter Umfangsbearbeitung die Wandstärkenunterschiede sowohl innerhalb eines Werkstückes als auch untereinander den in der Technik gestellten Anforderungen entsprechen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jedes Werkstück einzeln über mehrere, am Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnete und über eine elastische Abstützung mit dem Grundkörper verbundene Segmente radial spannbar ist. Dadurch, dass der Grundkörper sowohl büchsen- als auch dornförmig sein kann, sind derartige Haltevorrichtungen auf einfache Weise für die Bearbeitung der Innen- und der Aussenumfangsflächen einsetzbar, wobei unter Bearbeitung nicht nur das Spanabheben oder Trennen, sondern auch das Aufspritzen verschleissfester Schichten zu verstehen ist. Vorzugsweise sind jedem Werkstück wenigstens drei Segmente zugeordnet, so dass sich jedes Werkstück mit seiner Umfangsfläche über die elastische Abstützung gleichmässig an die korrespondierende Umfangsfläche der Segmente anlegen kann. Die elastische Abstützung besteht vorzugsweise aus einer Gummischicht, kann aber ebensogut durch elastische Elemente, wie Federn, gebildet werden. Da Gussringe untereinander gewisse radiale Wandstärkenunterschiede aufweisen, ermöglicht es diese Haltevorrichtung, dass mehrere Werkstücke gleichmässig zentrisch gehalten und so anschliessend bearbeitet werden können, da die einzelnen Werkstücke die Elastizität der Gummischicht gemäss ihren Abmessungen mehr oder weniger in Anspruch nehmen. Dadurch ist gewährleistet, dass nahezu alle bearbeiteten Werkstücke innerhalb der geforderten Toleranz liegen, der Ausschuss also äusserst gering ist.

Vorzugsweise ist die Gummischicht an den Grandkörper und/oder an die Segmente vulkanisiert oder geklebt, Weiterhin weisen die Segmente vorzugsweise die gleiche axiale Höhe wie die zu bearbeitenden Werkstücke auf, so dass jedem Werkstück nur in Umfangsrichtung eine bestimmte Anzahl von Segmenten zugeordnet ist und die Werkstücke sich in axialer Richtung nicht gegenseitig behindern. Ebenso weisen alle Segmente die gleiche radiale Wandstärke auf, um nicht vor dem Eindrücken oder Aufspannen der Werkstücke die Elastizität der Gummischicht schon in Anspruch zu nehmen, und somit Exzentrizität beim Halten der Werkstücke hervorzurufen.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäss sind die Kanten der zum Zentrieren und Spannen der Werkstücke dienenden Umfangsflächen der Segmente abgefast oder abgerundet. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Werkstücke beim Eindrücken oder Aufziehen leichter gehandhabt werden können, wobei Kantenausbrüche sowohl an den Segmenten als auch an den Werkstücken vermieden werden und

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somit eine relativ lange Benutzungsdauer der Haltevorrichtung gewährleistet ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Segmente mindestens teilweise mit ihrer radialen Wandstärke in die elastische Gummischicht einzubetten.

Erfindungsgemäss ist ein- oder beidseitig axial neben dem Segmentpaket ein mit dem Grundkörper verbundener Stützkörper zum axialen Führen und Zusammenhalten der Segmente vorgesehen. Vorzugsweise sind die Stützkörper ringförmig ausgebildet und wenigstens einer von ihnen weist an seiner den Segmenten zugewandten Stirnfläche im radialen Bereich der Gummischicht mindestens eine umlaufende Ausnehmung auf. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die elastische aber auch inkompressible Gummischicht bei der Inanspruchnahme durch die Werkstücke axial in diese umlaufende Ausnehmung ausweichen kann.

Weiterhin weist mindestens ein Stützkörper eine konische Innen- bzw. Aussenumfangsfläche auf, die die Werkstücke, die nicht zentrisch im Paket liegen, beim Eindrücken oder Aufziehen zentriert.

Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 büchsenförmige Haltevorrichtung im Halbschnitt

Fig. 2 Haltevorrichtung in der Seitenansicht im Schnitt

Fig. 3 dornförmige Haltevorrichtung im Halbschnitt.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Haltevorrichtung 1 zum zentrischen Halten mehrerer axial zu einem Paket verspannter Synchronringe 2 dargestellt. Die Haltevorrichtung 1 besteht aus dem Grundkörper 3, der durch Schrauben 4 an einem Aufnahmeteil 5 einer nicht dargestellten Drehmaschine befestigt ist. Der Grundkörper 3 weist eine konzentrische Bohrung 6 auf, deren Umfangsfläche 7 mit einer elastischen Gummischicht 8 versehen ist. An diese Gummischicht 8 sind sowohl am Innenumfang 9 als auch über die gesamte axiale Länge 10 gleichmässig verteilt Segmente 11 vulkanisiert. Die Kanten 13 der Segmente 11 sind abgeschrägt, um das Eindrücken der Synchronringe 2 in die Haltevorrichtung 1 zu erleichtern. An den beiden axialen Stirnseiten 14,15 des Grundkörpers 3 sind Stützkörper 16,17 angeordnet, die durch Schrauben 18,19 am Grundkörper 3 befestigt sind und die Segmente 11 axial führen und zusammenhalten. Beide Stützkörper 16,17 weisen konzentrische Bohrungen 20, 21 auf, wobei die Bohrung 21 des Stützkörpers 17 als Zentrierkonus 22 gearbeitet ist. Der Stützkörper 16 ist an seiner inneren Stirnfläche 23 mit einer umlaufenden Ausnehmung 24 versehen, die in der gleichen radialen Ebene liegt wie die Gummischicht 8.

Fig. 3 zeigt eine dornförmige Haltevorrichtung 27 zum Halten mehrerer Kolbenringe 28 mit unterschiedlichen radialen Wandstärken für die Bearbeitung der Aussenumfangsfläche. Die Umfangsfläche 29 des Dornendes 30 ist mit 5 einer elastischen Gummischicht 31 umgeben. An die Gummischicht 31 sind am Umfang gleichmässig verteilt Segmente 32 vulkanisiert. Die Segmente 32 stützen sich einerseits axial gegen die abgesetzte Umfangsfläche 33 des Domes 27, zum anderen gegen einen durch Schrauben 34 am Ende des Dor-lo nes 30 befestigten Stützkörper 35 ab. Der Stützkörper 35 ist an seiner den Segmenten 32 zugewandten Stirnfläche 36 mit einer umlaufenden Ausnehmung 37 versehen, die in der gleichen radialen Ebene liegt wie die Gummischicht 31. Die Umfangsfläche des Stützkörpers 35 ist konisch 38 gearbeitet, i5 um das Aufziehen und Zentrieren von eventuell exzentrisch im Paket liegenden Ringen 28 zu erleichtern.

Die Funktion der Haltevorrichtung wird wie folgt beschrieben:

1. Bei der büchsenförmigen Haltevorrichtung 1 werden 20 die Synchronringe 2 ausserhalb der Werkstückaufnahme 1

zwischen den beiden Spannzangen 25,26 axial gespannt und in diesem Zustand in die Haltevorrichtung gedürckt, wobei der Zentrierkonus 22 des Stützkörpers 17 eventuell exzentrisch im Paket liegende Ringe 2 zentriert. Entsprechend ih-25 rer geringen unterschiedlichen Wandstärken nehmen die einzelnen Ringe 2 die Elastizität der Gummischicht 8 mehr oder weniger in Anspruch, wobei die inkompressible Schicht 8 in die Ausnehmung 24 des Stützkörpers 16 axial ausweichen kann. Dadurch ist gewährleistet, dass sich das gesamte Tole-30 ranzfeld gleichmässig über den gesamten Umfang der Ringe 2 verteilt. Sind die Ringe in Ruhestellung, wird die Haltevorrichtung 1 in Rotation versetzt und eine nicht dargestellte Bohrstange durch die konzentrische Bohrung 21 des Stützkörpers 17 geführt, um die Innenumfangsfläche der Syn-35 chronringe 2 zu bearbeiten. Die Spanabnahme ist innerhalb der Ringe querschnittsgleich und die Fertigwanddicke liegt innerhalb der geforderten Toleranz.

2. Die Funktionsweise der dornförmigen Haltevorrichtung entspricht im wesentlichen der in 1. dargestellten, nur,

40 dass die Ringe 28 nicht mit ihrer äusseren, sondern mit ihrer inneren Umfangsfläche auf den Segmenten 32 aufliegen und gemäss ihren geringen unterschiedlichen Wandstärken die Elastizität oder Gummischicht 31 mehr oder weniger in Anspruch nehmen. Sobald die Ringe 28 in Ruhestellung sind, 45 wird die Haltevorrichtung 27 in Rotation versetzt und die Ringe 28 werden durch einen nicht dargestellten Drehmeissel an ihrer Aussenumfangsfläche bearbeitet.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Haltevorrichtung zum zentrischen Halten von ringförmigen Werkstücken, insbesondere von Kolben- und Synchronringen, für die Bearbeitung der inneren oder äusseren Umfangsflächen, bestehend aus einem büchsen- oder dorn-förmigen Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Werkstück (2) einzeln über mehrere, am Umfang des Grundkörpers (3) verteilt angeordnete und über eine elastische AbStützung mit dem Grundkörper (3) verbundene Segmente (11) radial spannbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Abstützung eine Gummischicht (8)

ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummischicht (8) an den Grundkörper (3) und/oder an die Segmente (11) vulkanisiert ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (11) die gleiche axiale Höhe wie die zu bearbeitenden Werkstücke (2) aufweisen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Segmente (11) die gleiche radiale Wandstärke aufweisen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Zentrieren und Halten der Werkstücke (2) dienenden Umfangsflächen der Segmente (11) gefaste Kanten (13) aufweisen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (11) mindestens teilweise mit ihrer radialen Wandstärke in der elastischen Schicht (8) eingebettet sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein- oder beidseitig axial neben dem Segmentpaket mit dem Grundkörper (3) verbundene Stützkörper (16, 17) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkörper (16, 17) ringförmig ausgebildet sind und im Bereich der den Segmenten (11) zugewandten Stirnflächen mit dem Grundkörper (3) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Segmenten (11) zugewandten Stirnflächen der Stützkörper (16) im radialen Bereich der Gummischicht (8) mindestens eine umlaufende Ausnehmung (24) aufweisen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützkörper (16, 17)

eine konische Innen- bzw. Aussenumfangsfläche aufweist.