DE19646124C1 - Gripping device for annular workpiece packs - Google Patents

Gripping device for annular workpiece packs

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Abstract

The gripping device has axial gripping bodies to act on both endfaces of the workpiece pack. At least one of these gripping bodies has adjustable gripping segments (6,6') which can be moved radially towards the endface (7) of the workpiece pack. The segments can be moved radially from the outside inwards or from the inside outwards relative to the endface of the workpiece pack to exert axial gripping pressure. The segments may be able to be turned by a drive, being mounted on the ends of rotating rods (4, 4').

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von paketierten unrunden, einen geschlossenen Ringumfang aufweisenden Werkstücken, insbesondere von Kolbenringrohlingen, mittels an den beiden Stirnflächen des Werkstückpaketes angreifenden Axialspannkörpern.The invention relates to a device for tensioning packaged non-circular, one closed ring circumference workpieces, in particular of Piston ring blanks, by means of the two end faces of the workpiece package attacking axial clamping bodies.

Zur Fertigbearbeitung von zu einem Werkstückpaket vereinigten Kolbenringrohlingen sind eine Vielzahl von Bearbeitungsoperationen notwendig, die von verschiedenen Bearbeitungsmaschinen durchgeführt werden. Die Werkstücke müssen sowohl am Außen- als auch am Innenumfang bearbeitet werden.For the finishing of piston ring blanks combined into a workpiece package a large number of machining operations are necessary, which are different Processing machines are carried out. The workpieces must both on Machined outside as well as on the inner circumference.

Aus der DE 36 33 050 C1 ist eine Drehmaschine zur gleichzeitigen Innen- und Außenbearbeitung von Kolbenringpaketen bekannt. Das Kolbenringpaket wird von einem Druckring axial auf ein Gegenlager, das gleichzeitig die Arbeitsspindel darstellt, gedrückt und so axial verspannt. Zum Spannen von Werkstückpaketen mit einem anderen Durchmesser müssen separate, dem Durchmesser des Werkstückpaketes angepaßte Druckringe bereitgestellt werden, wodurch einerseits die Werkzeugkosten und andererseits die Rüstkosten erhöht werden.From DE 36 33 050 C1 is a lathe for simultaneous internal and External machining of piston ring assemblies known. The piston ring package is from a thrust ring axially on a counter bearing, which also represents the work spindle, pressed and thus axially clamped. For clamping workpiece packages with one other diameters must be separate, the diameter of the workpiece package adapted pressure rings are provided, which on the one hand, the tool costs and on the other hand the set-up costs are increased.

Ein weiterer Nachteil des Spannsystems ist darin zu sehen, daß die Aufnahme für den Druckring relativ groß und schwer ausgebildet ist. Die Bearbeitungswerkzeuge für die Innenbearbeitung müssen eine große axiale Länge aufweisen, um in den Bearbeitungsbereich zu gelangen, wodurch hohe Massenkräfte auftreten, die sich negativ auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken.Another disadvantage of the clamping system is the fact that the recording for the Pressure ring is relatively large and heavy. The editing tools for the Internal machining must have a large axial length in order to Machining area to enter, which causes high inertial forces that are negative affect the machining accuracy.

Mit der bekannten Spannvorrichtung können die Werkstücke zwar gleichzeitig am Außen- und Innenumfang bearbeitet werden, jedoch müssen die Werkstücke zur Weiterbearbeitung aus der Spannvorrichtung gelöst werden, wenn sie einer anderen Bearbeitungsmaschine zugeführt werden müssen, zum Beispiel einer Stoßschneidemaschine, welche einen Schlitz in das Werkstückpaket schneidet. Dieses mehrmalige Aus- und Einspannen der Werkstücke verursacht nicht nur höhere Herstellungskosten, sondern nimmt auch Einfluß auf die Bearbeitungsgenauigkeit der einzelnen Werkstücke innerhalb eines Werkstückpaketes.With the known clamping device, the workpieces can at the same time The outer and inner circumference are machined, however, the workpieces must Further processing can be released from the clamping device if it is another  Processing machine must be fed, for example one Butt cutting machine that cuts a slot in the workpiece package. This Repeated clamping and clamping of the workpieces not only causes higher ones Manufacturing costs, but also affects the machining accuracy of the individual workpieces within a workpiece package.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen von paketierten, unrunden, einen geschlossenen Ringumfang aufweisenden Werkstücken zu schaffen, die es ermöglicht verschiedene Bearbeitungsmöglichkeiten zuzulassen, ohne daß das Werkstückpaket gelöst wird.The invention has for its object a device for clamping packaged, non-circular workpieces with a closed ring circumference create, which allows various processing options without that the workpiece package is released.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Sub-claims documented.

Auf diese Weise ist eine fliegend gelagerte Spannvorrichtung geschaffen, welche in konventionellen Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden kann. Das eingespannte Werkstückpaket ist aufgrund der fliegenden Lagerung mit wesentlich axial kürzeren Bearbeitungswerkzeugen zugängig. Es können Werkstückpakete ohne eine Vielzahl von durchmesserabhängigen und unrundheitsabhängigen Werkzeugen gespannt werden. Dadurch reduzieren sich Werkzeugkosten und Rüstzeitaufwand.In this way, a cantilevered tensioning device is created, which in conventional processing machines can be used. The clamped Workpiece package is due to the flying storage with much axially shorter Machining tools accessible. Workpiece packages can be made without a variety of diameter-dependent and out-of-round tools are clamped. This reduces tool costs and set-up time.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in einer Prinzipskizze dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in an outline sketch using an exemplary embodiment and is explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit von innen angreifender Axialspannung, Fig. 1 cross section of a device according to the invention with attacking from the inside axial tension,

Fig. 2 Teilquerschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit von außen angreifender Axialspannung, Fig. 2 partial cross-section of the device according to Fig. 1 from the outside attacking axial tension,

Fig. 3 Seitenansicht gemäß Linie III-III der Fig. 1. Fig. 3 side view according to line III-III in FIG. 1.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung (1) für Kolbenringe (2) dargestellt. Die Kolbenringe (2) werden mittels einer nicht dargestellten Beladevorrichtung der Spannvorrichtung (1) zugeführt. Die Spannvorrichtung (1) besteht aus einem Gehäuse (3) in welchem axial verschiebbare Stangen (4, 4′) angeordnet sind. Am Außenumfang des Kolbenringpaketes erstrecken sich mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Stangen (4). Am Innenumfang des Kolbenringpaketes sind konzentrisch zu den Stangen (4) eine gleiche Anzahl von Stangen (4′) angeordnet. Die Stangen (4, 4′) sind jeweils über einen Zahnriemen (5, 5′) oder Ketten (nicht dargestellt) drehantreibbar miteinander verbunden. Am Endbereich der Stangen (4, 4′) sind Spannsegmente (6, 6′) angeordnet, welche durch drehen der Stangen (4, 4′) an die Stirnfläche (7) des Kolbenringpaketes anlegbar sind.In Fig. 1 a tensioning device according to the invention (1) is shown for piston rings (2). The piston rings ( 2 ) are fed to the tensioning device ( 1 ) by means of a loading device (not shown). The clamping device ( 1 ) consists of a housing ( 3 ) in which axially displaceable rods ( 4 , 4 ') are arranged. A plurality of rods ( 4 ) arranged uniformly distributed over the circumference extend on the outer circumference of the piston ring package. On the inner circumference of the piston ring package, an equal number of rods ( 4 ') are arranged concentrically with the rods ( 4 ). The rods ( 4 , 4 ') are each rotatably connected to one another via a toothed belt ( 5 , 5 ') or chains (not shown). At the end of the rods ( 4 , 4 ') clamping segments ( 6 , 6 ') are arranged, which can be applied to the end face ( 7 ) of the piston ring assembly by rotating the rods ( 4 , 4 ').

Für die Außenbearbeitung der Kolbenringe werden die innenliegenden Stangen (4′) axial durch das Kolbenringpaket geführt bis die Spannsegmente (6′) in Bereich der Stirnfläche (7) gelangen. Durch drehen der Stangen werden die Spannsegmente (6′) an die Stirnfläche (7) angelegt. Anschließend wird über die Spannsegmente (6′) ein Spanndruck eingeleitet indem die Stangen (4′) über eine Zugstange (8) axial zurückgezogen werden. Die Kolbenringe (2) werden so zwischen einem Anschlag (9) und den Spannsegmenten (6′) zu einem Kolbenringpaket verspannt. Zur Außenumfangsbearbeitung wird nun die Spannvorrichtung in Drehung versetzt und ein Bearbeitungswerkzeug (10) herangeführt.For the external machining of the piston rings, the inner rods ( 4 ') are guided axially through the piston ring assembly until the clamping segments ( 6 ') reach the end face ( 7 ). By turning the rods, the clamping segments ( 6 ') are placed on the end face ( 7 ). Then a clamping pressure is introduced via the clamping segments ( 6 ') by the rods ( 4 ') being axially withdrawn via a pull rod ( 8 ). The piston rings ( 2 ) are thus clamped between a stop ( 9 ) and the clamping segments ( 6 ') to form a piston ring package. For machining the outer circumference, the clamping device is now rotated and a processing tool ( 10 ) is brought in.

Für eine Innenumfangsbearbeitung ist es lediglich erforderlich, daß der Anschlag (9) von einem Sperriegel (11) gelöst wird, so daß die Zugstange (8) die Stangen (4′) und damit das ganze Kolbenringpaket axial verschieben kann, bis es in Bereich der Spannsegmente (6) gelangt. Die Spannsegmente (6) werden über die axial verschiebbaren und drehbaren Stangen (4) an die Stirnfläche (7) angelegt. Nach dem Lösen des Sperriegels (11) wird der nötige Gegendruck auf das Kolbenringpaket von einer Feder aufrecht erhalten. Der Gegendruck ist dabei gerade so bemessen, daß die Kolbenringe (2) nicht herunterfallen. For an inner circumferential machining, it is only necessary that the stop ( 9 ) is released from a locking bolt ( 11 ) so that the pull rod ( 8 ), the rods ( 4 ') and thus the entire piston ring assembly can move axially until it is in the area Clamping segments ( 6 ) arrives. The clamping segments ( 6 ) are placed on the end face ( 7 ) via the axially displaceable and rotatable rods ( 4 ). After releasing the locking bolt ( 11 ), the necessary counter pressure on the piston ring assembly is maintained by a spring. The back pressure is measured so that the piston rings ( 2 ) do not fall off.

Über die Stangen (4) erfolgt dann eine axiale Verschiebung des Kolbenringpaketes gegen die Feder (12) bis zu einem weiteren Anschlag (9′). In dieser Stellung kann der zur Bearbeitung der Kolbenringe (2) notwendige hohe Spanndruck über die Spannsegmente (6) wieder erzeugt werden.About the rods ( 4 ) then an axial displacement of the piston ring assembly against the spring ( 12 ) until a further stop ( 9 '). In this position, the high clamping pressure required for machining the piston rings ( 2 ) can be generated again via the clamping segments ( 6 ).

Die Spannsegmente (6′) werden axial gelöst und in die Ausgangslage zurückgedreht. Wie in der Fig. 2 dargestellt, können zur Innenumfangsbearbeitung die Stangen (4′) aus dem Innenumfangsbereich des Kolbenringpaketes axial herausgefahren werden und geben den Raum frei für das Innenumfangsbearbeitungswerkzeug (13). Die Spannkraft wird nun ausschließlich von den äußeren Spannsegmenten (6) aufgebracht.The clamping segments ( 6 ') are loosened axially and turned back into the starting position. As shown in FIG. 2, the rods ( 4 ') can be axially moved out of the inner circumferential area of the piston ring package for the inner circumferential machining and free the space for the inner circumferential machining tool ( 13 ). The clamping force is now applied exclusively by the outer clamping segments ( 6 ).

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, sind die Spannsegmente (6, 6′) konzentrisch angeordnet, aber in Umfangsrichtung versetzt zueinander. Für die Bearbeitung des Kolbenringstoßes (14) ist ein gewisser Freiraum für das Bearbeitungswerkzeug (nicht dargestellt) geschaffen, in den ein Spannsegment (6′′) nicht direkt über ein Zahnrad (15) wie bei den übrigen Spannsegmenten (6, 6′) angetrieben wird, sondern über ein Zwischenzahnrad (15′). Auf diese Weise wird ein relativ großer Freiraum geschaffen, in den ein Bearbeitungswerkzeug eingreifen kann, um die Kolbenringe (2) aufzuschneiden.As can be seen from Fig. 3, the clamping segments ( 6 , 6 ') are arranged concentrically, but offset from one another in the circumferential direction. For the machining of the piston ring joint ( 14 ), a certain free space for the machining tool (not shown) is created, in which a clamping segment ( 6 '') is not driven directly via a gear ( 15 ) as in the other clamping segments ( 6 , 6 ') is, but via an intermediate gear ( 15 '). In this way, a relatively large free space is created, into which a processing tool can engage in order to cut open the piston rings ( 2 ).

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Spannen von paketierten unrunden, einen geschlossenen Ringumfang aufweisenden Werkstücken, insbesondere von Kolbenringrohlingen, mittels an den beiden Stirnflächen des Werkstückpaketes angreifenden Axialspannkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Axialspannkörper im Bereich der Stirnfläche (7) des Werkstückpaketes radial in Richtung der Stirnfläche (7) des Werkstückpaketes zustellbare Spannsegmente (6, 6′) aufweist, welche radial von außen nach innen und/oder von innen nach außen der Stirnfläche (7) des Werkstückpaketes zuführbar sind, um einen axialen Spanndruck einzuleiten.1. Device for clamping packaged non-circular workpieces having a closed ring circumference, in particular piston ring blanks, by means of axial clamping bodies acting on the two end faces of the workpiece package, characterized in that at least one axial clamping body in the region of the end face ( 7 ) of the workpiece package radially in the direction of the end face ( 7 ) of the workpiece package has adjustable clamping segments ( 6 , 6 ') which can be fed radially from the outside in and / or from the inside to the outside of the end face ( 7 ) of the workpiece package in order to initiate an axial clamping pressure. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (6, 6′) am Endbereich drehantreibbarer Stangen (4, 4′) angeordnet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping segments ( 6 , 6 ') at the end region of rotatably driven rods ( 4 , 4 ') are arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (4, 4′) sich am Außen- und/oder Innenumfang des Werkstückpaketes erstrecken und axial verschiebbar sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the rods ( 4 , 4 ') extend on the outer and / or inner circumference of the workpiece package and are axially displaceable. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (6) der am Außenumfang angeordneten Stangen (4) gegenüber den Spannsegmenten (6′) am Innenumfang in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.4. The device according to claim 2, characterized in that the clamping segments ( 6 ) of the rods arranged on the outer circumference ( 4 ) with respect to the clamping segments ( 6 ') are arranged offset on the inner circumference in the circumferential direction. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren und/oder inneren Spannsegmente (6, 6′) synchron gegen die Stirnfläche (7) des Werkstückpaketes zustellbar sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer and / or inner clamping segments ( 6 , 6 ') can be delivered synchronously against the end face ( 7 ) of the workpiece package. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über den Werkstückumfang mindestens zwei außenliegende und zwei innenliegende Spannsegmente (6, 6′) angeordnet sind. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two external and two internal clamping segments ( 6 , 6 ') are arranged over the workpiece circumference. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am Außen- oder Innenumfang angeordneten Stangen (4, 4′) über einen Zahnriemen (5, 5′) miteinander verbunden sind.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the arranged on the outer or inner circumference rods ( 4 , 4 ') via a toothed belt ( 5 , 5 ') are interconnected.
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