DE2604857B2 - Honmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Honmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 16 52 181 geht ein Aufnahmegestell für zu honende längere rohrförriiige Werkstücke '> <> hervor, das im wesentlichen unterhalb der Flurebene angeordnet ist. Das Aufnahmegestell weist eine auf dem Boden festgelegte Spannplatte als Träger von radial verlagerbaren und in der jeweiligen Arbeitsposition arretierbaren Werkstück-Spannbacken auf. Die Spann- ">^r> backen sind zueinander um 90° versetzt angeordnet. An die mic einer zentralen öffnung für den Durchtritt eines Werkstücks versehene Spannplatte sind unterseitig zwei im Abstand voneinander angeordnete, dem Werkstück seitlich benachbarte, hydraulisch beauf- w> schlagte Schubkolbeneinheiten gelenkig angeschlagen. V.s können hierbei entweder die Zylinder oder die Kolbenstangen ;in der Spannplatte befestigt sein. Am unteren I inle der Schiibkolbencmheiten ist ein Spann tisch vorgesehen, der in verschiedenen Ilohenlagen an ^hi den Zylint· τη der Sdiiibkolbeneinheiicn fcstlegbar ist. Auch der Spanntisch besitzt Spannbacken, die radial verlagerbar und feststellbar sind ( erner weisl der Spanntisch eine zentrale öffnung für den Auslauf des Honwerkzeugs auf.

Ein Nachteil der bekannten Werkstückeinspannung besteht darin, daß sie ortsfest angeordnet, also nicht verlagerbar ist Es ist daher erforderlich, daß nach jeder Werkstückbearbeitung das Honwerkzeug stillgesetzt und das Werkstück dann aus dem Aufnahmegestell entfernt werden muß, ehe ein neues Werkstück wieder in das Aufnahmegestell eingeführt und verspannt werden kann.

Ein weiterer Nachteil ist der erhebliche Aufwand für das Umrüsten des Aufnahmegestells, d. h. also wenn nacheinander Werkstücke mit unterschiedlichen Außendurchmessern und Längen gehont werden sollen. Der Spanntisch muß dann mühevoll innerhalb der im Fundament vorgesehenen bodenseitigen Vertiefung, in die das Aufnahmegestell eingelassen ist, an den Zylindern der Schubkolbeneinheiten entlang verstellt werden. Ferner sind die Spannbacken am Spanntisch zu verlagern. Auch diese Arbeit ist in der bodenseitigen Vertiefung durchzuführen.

Nachteilig ist darüber hinaus die Verwendung von Schubkolbeneinheiten zum Halten und Spannen der Werkstücke. Es erfordert nämlich einen ziemlich hohen meßtechnischen Aufwand, um oberhalb des Bodens die Ausfahr- bzw. Einfahrlängen von Schubkolbeneinheiten exakt feststellen zu können. Dies ist aber für einen wirtschaftlichen Betrieb notwendig, damit selbst innerhalb des Maximalhubs der Schubkolbeneinheiten ein Umrüsten auf unterschiedlich lange Werkstücke ohne größeren Zeitverlusi möglich ist. Auch ist es aufgrund praktischer Gegebenheiten nicht vorstellbar, daß die bekannte Bauart für Werkstücklängen geeignet ist, die mit Abmessungen bis zu etwa 6 m in modernen Fabrikationsbetrieben durchaus nicht selten sind. Derart lange Schubkolbeneinheiten dürften als Halte- und Spannelemente für den in Rede stehenden technischen Bereich nicht in Frage kommen.

Schließlich ist es noch von Nachteil, daß die Werkstücke nur dann im Bereich der /^;l;irebene auf den Spanntisch aufgesetzt bzw. von diesem abgenommen werden können, wenn der Spanntisch am oberen Ende der Zylinder der Schubkolbeneinheiten befestigt ist. Das setzt aber Werkstücke voraus, die nicht länger als der Maximalhub der Schubkolbeneinheiten bemessen sind. Bei längeren Werkstücken ist daher ein Umsetzen des Spanntisches erforderlich. Dies bedeutet aber ein umständliches Einfädeln der langen Werkstücke durch die zentrale Öffnung in der Spannplatte mit der Möglichkeit eines ungenauen Aufsetzens auf die Spannplatte. Ein Nachjustieren ist dann nicht zu umgehen.

Theoretisch wäre es zwar noch denkbar, daß bei überlangen Schubkolbeneinheiten der Spanntisch am oberen Zylinderende verbleiben kann. Das bedingt aber eine zusätzliche Tiefe im Fundament um die Länge der Zylinder.

Zur bekannten Bauart ist daher festzuslcllen, daß das Ausbringen an gehonten Werkstücken pro Arbeitsschicht gering ist. Die Honmaschine steht zu lange still und wird nicht entsprechend ihren eigentlichen Möglichkeiten genutzt. Das Mißverhältnis /wischen der Honzeit und der Zeit die für das Ein- und Ausspannen sowie den Wechsel der Werkslücke bzw. das Umrüsten des Aiifnahmegestells aufgewendet werden muH. ist einfach zu groß.

Der I ilindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Honmaschine der im Oberbegriff des

Anspruchs J vorausgesetzten Gattung so auszugestalten, daß der Anteil der Honzeit im Vergleich zu der Zeit für den Werkstückwechsel bzw. das Umrüsten merklich heraufgesetzt wird, um eine bessere Ausnutzung der Honmaschine und damit ein wirtschaftlicheres Ausbringen pro Zeiteinheit zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe verkörpert sich nach der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei Honmaschiiien zum Bearbeiten von Rohren ist es an sich bekannt, zwei quer zur Hubrichtung des Honwerkzeugs zwischen der Honposition und einer Wechselposition arretierbare Spannstationen auf einem Pendeltisch anzuordnen, vgL Zeitschrift »ZuF«, 1960, Heft 4, S. 143 bis 145, doch ist bei dieser bekannten Honmaschine kein durch Schubkolbeneinheiten senkrecht beweglicher, stufenlos positionierbarer unterer Spanntisch vorgesehen.

Danach wird ein besonders vorteilhafter Wesenszug der Erfindung darin gesehen, daß die Vertikalverlagerung des die Aufnahmebasis für »in Werkstück bildenden Spanntisches jeder Spannstation nunmeh¹-durch Gewindespindeln unter definierter Führung an vertikalen Säulen entlang erfolgt

Die durch Elektromotoren oder durch pneumatisch bzw. hydraulisch beaufschlagbare Motoren angetriebenen Gewindespindel schaffen die Voraussetzungen dafür, daß die Spanntische nicht nur stufenlos, sondern ohne jegliche Umrüstarbeit über die gesamte Höhe des Aufnahmegestells bewegt werden können. Damit bildet es überhaupt kein Problem mehr, innerhalb kürzester Zeit die Spanntische auf die Höhe einzujustieren, die durch das jeweils zu bearbeitende Werkstück vorgegeben ist. Die Exaktheit der Positionierung ist in einfacher Weise dadurch gewährleistet, daß nur die Umdrehungen der Gewindespindeln in entsprechende Zählimpulse umgesetzt werden müssen, welche dann in Form von Längenangaben an einem Wegeanzeiger ablesbar sind. Auch bestehen keine Schwierigkeiten mehr darin, die Spannbacken auf den Spanntischen zu verlagern, da die Spanntische grundsätzlich bis in die Flurebene angehoben werden können, wo sie dann leicht zugänglich sind.

Die Feinheit der Positionierung bzw. des Einspannens von Werkstücken wird nach der Erfindung noch dadurch verbessert, daß die Spanntische nicht direkt an den Führungssäulen auf- und abbewegi werden, sondern daß sie sich über Schubkolbeneinheiten an Basisplatten abstützen, die dann an den Säulen zwangsgeführt sind.

Die Zwischenschaltung von insbesondere hydraulisch beaufschlagbaren kurzhubigen Schubkolbeneinheiten erfordert beim Einspannen von Werkstücken zunächst eine Grobeinstellung nur der Basisplatten auf annähernd die Länge des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks mit Hilfe der Gewindespindeln. Nach der Positionierung der jeweiligen Spannplatte wird dann durch Beaufschlagung der Schubkolbeneinheiten das Werkstück in der Arbeitsposition verspannt, wobei die Gewindespindeln stillstehen. Die Schubkolbeneinheiten übernehmen folglich nur die Verspannung der Werkstücke. Mit der Verlagerung der Spanntische haben sie ' nichts /ti tun,

Diis Hochfahren der Spanntischc bis in die I lurcbenc erleichtert auch das Einsetzen di-r Werkstücke in die bzw. das Herausnehmen der Werkstücke aus den Spannstationen. Wahrend es bei der bekannten Bauart ' mehl zu umgehen ist. di·. Werkstücke durch die zentrale Öffnung der oberen Spannplatte hindurch bis zur Anlage am Spanntisch einzuführen, was mithin zn Verkantungen führen kann und mit mühsamen Nachjustjerarbeiten verbunden ist, kann im Rahmen der Erfindung ein Werkstück einfach auf den in die oberste Position angehobenen Spanntisch aufgesetzt werden, ι Daran anschließend kann dann der Spanntisch bis in die vorgesehene Position abgesenkt werden, die infolge der Gewindespindeln ohne weiteres exakt definierbar ist

Der einfache Austausch der Werkstücke in den Wechselpositionen wird ferner durch die besondere ι Verlagerung der Spannplatten unterstützt. Während die Spannplatten in der Honposition einen festen Bestandteil des Aufnahmegestells bzw. der Spannstationen bilden, werden sie jedoch in den Wechselpositionen beiderseits des Maschinenständers quer zur Verschieberichtung des Aufnahmegestells von den Spannstationen abgezogen, so daß die Werkstücke frei zugänglich sind und damit ein schnelles und problemloses Auswechseln gewährleistet ist

Schließlich ist als Vorteil noch die Anordnung von zwei Spannetationen anzuführen, die das Auswechseln von bearbeiteten gegen unbearbeitet Werkstücke in den Wechseipositionen während des Honens eines Werkstücks ermöglicht und damit das Ausbringen an gehonten Werkstücken pro Zeiteinheit beträchtlich steigert

Die Verlagerung des Aufnahmegestells quer zur Hubrichtung kann mit den bekannten getrieblichen Mitteln, wie z. B. Kettengetrieben, durchgeführt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht gemäß der Erfindung jedoch darin, daß zur Horizontalverlagerung des Aufnahmegestells an einer Zwangsführung eine hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheit vorgesehen ist. Eine solche Schubkolbeneinheit sichert im Zusammenwirken mit der Zwangsführung in relativ einfacher Weise eine genaue und bei Bedarf dennoch variable Positionierung des Aufnahmegestells. Zu diesem Zweck kann der Schubkolbeneinheit eine vom Schaltpult der Maschine aus beeinflußbare Steuerung zugeordnet sein.

Im Rahmen der Erfindung ist es ferner von Vorteil, daß die Spannplatten durch Bestandteil von Wechselhalteiungen bildende hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten verschiebbar sind. In diesem Zusammenhang ist eine rollengestützie Verlagerung möglich. Nach dem Einsetzen eines neuen Werkstücks wird dann die jeweilige Spannplatte von der Wechselhalterung auf das Gestell zurückgeschoben und mit diesem verklammert.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisch gehaltene Honmaschine in der Frontalansicht, teilweise im Schnitt,

F i g.;' den Bereich der Werkstückaufnahme in detaillierter Darstellung und

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Honmaschine.

In F i g. 1 ist mit 1 ein portalartiger Maschinenständer bezeichnet, der beispielsweise auf dem Boden 2 einer Werkhalle befestigt ist. Der Maschinenständer weist zwei seitliche Stützen 3 und ein die oberen Endbereiche der Stützen miteinander verbindendes Portal 4 auf. welche im horizontalen bzw. vertikalen Querschnitt U-förmig gestaltet sind.

Die seitlichen Stutzen 3 werden in l.,:ngsrichtung von jeweils zwei Säulen ^ durchsetz', die hintereinander angeordnet sind.

Die beiden vorderen Säulen dienen der I iihrung einer geh:iuseartig ausgebildeten Traverse b. während die

beiden hinteren Säulen der Führung eines Gegengewichtes 7 dienen. Sowohl die Traverse als auch das Gegengewicht sind mittels vertikal in den Stützen umlaufender endloser Laschenketten 8 gegenläufig auf- und abwärts bewegbar. Die Laschenketten sind in den oberen und unteren Endbereichen der Stützen über jeweils zwei im Abstand hintereinanderliegende Kettenräder 9 geführt. Die oberen hinteren Kettenräder sitzen auf einer gemeinsamen Welle 10, die von einem hydrostatischen Motor 11 angetrieben wird. Der Motor steht über ortsfest verlegte Leitungen 12 mit einer regelbaren hydrostatischen Pumpe 13 in Verbindung, die durch einen Elektromotor 14 angetrieben wird. Eine Verstelleinrichtung 15 mit Steuerköpfen 16, die mit einem Schaltpult 17 in Verbindung stehen, übernimmt die Verstellung der Pumpe, beispielsweise der Schwenkbirne einer variablen Axialkolbenpumpe.

Auf der Welle 18 des unteren vorderen Kettenrades 9 ist ein Rotations-Impulsgeber 19 mifgpspi7i Durch die von diesem Impulsgeber ausgehenden Impulse wird ein elektronischer Vor-Rückwärts-Zähler 20 im Schaltpult 17 informiert, der hinsichtlich der beiden Endlagen der Traverse 6 — in Abhängigkeit von der gewünschten Hublänge und der Hubposition — mittels der beiden Schalter 21 und 22 vorprogrammierbar ist. Die dem Vor-Rückwärts-Zähler am Schaltpult mithin übermittelte Wegeinformation über die Traverse wertet dieser aus und gibt dann entsprechende Signale an die Steuerköpfe 16 der Verstelleinrichtung 15, welche die Pumpe verstellt.

Auf der Oberseite 23 der Traverse 6 ist ein hydrostatischer Motor 24 befestigt. Dessen Abtriebswelle 25 steht direkt mit einer in der Traverse gelagerten Antriebsspindel 26 in Verbindung, in die eine Honstange 27 einhängbar ist. Die Honstange trägt am unteren freien Ende ein Honwerkzeug 28 mit radial verlagerbaren Schleifkörpern 29. Die Verlagerung der Schleifkörper wird durch eine die hohle Hor.stange längsdurchsetzende Betätigungsstange 30 bewirkt, welche unter dem Einfluß von zwei hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheiten 31 steht, die in der Traverse befestigt sind. Die Kolbenstangen 32 der Schubkolbeneinheiten wirken auf einen Druckteller 33. der auf einem Axiallager 34 liegt. Das Axiallager wiederum ist auf einer Flanschhülse 35 gelagert, welche die Antriebsspindel mit Schiebespiel umgibt. Im Höhenbereich der Flanschhülse sind die Wandungen der Antriebsspindel auf ganzer Dicke durch zwei mit Bezug auf die Spindellängsachse einander diametral gegenüberliegenden Nuten 36 durchsetzt. Diese Nuten werden von einem Querjoch 37 durchfaßt, das in den Wandungen der Flanschhülse festgelegt ist. Das Querjoch wirki auf die obere Stirnfläche der Betätigungsstange ein.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 befindet sich das Honwerkzeug 28 im mittleren Längenabschnitt eines rohrartigen Werkstückes 38. Das Werkstück ist in einem anhand der F i g. 2 und 3 nachstehend noch näher erläuterten Aufnahmegestell 44 befestigt, das durch Spannbacken 39, 40 und einen plattenariigen Spanntisch 41 veranschaulicht ist. Der Spanntisch ist mittels hydraulisch beaufschlagbarer Schubkolbeneinheiten 42 gegenüber einer Basisplatte 43 vertikal verlagerbar.

Im Boden 2 unterhalb des Maschinenständers 1 ist eine Ausnehmung 45 vorgesehen. In dieser Ausnehmung ist ein Werkstückaufnahrnegestei! 44 quer zur Hubrichtung des Honwerkzeuges 28 verfahrbar. Die Verfahrbarkeit wird mittels einer hydraulisch beauf-M-hlagbaren Schubkolbeneinheit 46 bewirkt, die einerseits am Aufnahmegestell und andererseits an der der Stirnwand 47 der bodenseitigen Ausnehmung gegenüberliegenden Wand befestigt ist (F i g. 2).

Das Aufnahmegestell umfaßt zwei Spannstationen 48, 49. die durch die Schubkolbeneinheit 46 aus der gezeichneten Stellung in eine Stellung verfahrbar sind, in der sich die Spannstation 48 unterhalb des Maschinenständers 1 befindet.

Jede Spannstation weist zwei F'ührungssäulen 50 auf. an denen eine Basisplatte 43 auf- und abbewegbar ist. Die Vertikalbewegung wird durch zwei seitliche Gewindespindeln 51 bewirkt, die mit der Basisplatte antriebsmäßig gekuppelt sind und gemeinsam durch einen Motor 52 angetrieben werden. Auf der Basispiaitc sind zwei Schubkolbeneinheiten 42 befestigt, die einen plattenartigen Spanntisch 41 unterfangen. Auf dem Spanntisch sind vier Spannbacken 40 um 90° zueinander vprspl7t Anppnrdnpt Dip Snnnnharkpn «inH mprhanierh von Hand verstellbar und arretierbar. Die Spannbacken besitzen aus Fig. I näher erkennbare geneigte Zentrierflächen 53 sowie Anschlagflächen 54 zur Auflage der Stirnseiten des zu bearbeitenden Werkstückes 38. Der Spanntisch 41 weist eine zentrale Öffnung 55 auf, durch die der Honkopf 28 hindurchtreten kann.

Jeder Spannstation 48,49 ist ferner ein plattenartiges Werkstückwiderlager 56 zugeordnet, das unterseitig ebenfa'ls mit vier Spannbacken 39 versehen ist. Diese Spannbacken entsprechen den Spannbacken 40 des Spanntisches. Die Widerlager sind mittels hydraulisch beaufschlagbarer Schubkolbeneinheiten 57 auf das Gestell 44 verfahrbar und dort festlegbar. Von dem Gestell werden die Widerlager auf beiderseits des Maschinenständers 1 angeordnete Wechselhalterungen 58, 59 geschoben. Zu diesem Zweck können entweder die Wechselhalterungen oder die Widerlager mit Rollen versehen sein. In F i g. 3 ist eine Stellung gezeigt, in der die Spannstation 48 unter und die Spannstation 49 rechts neben dem Maschinenständer 1 liegen. Mit gestrichelten Linien ist auf der linken Seite des Maschinenständers 1 das Widerlager 56 der Spannstation 48 angedeutet, wenn diese sich in der Stellung gemäß F i g. 2 befindet.

In Fig. 2 ist die Spannstation 48 ohne Werkstück dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die auf der Basisplatte 43 angeordneten Schubkolbeneinheiten 42 eingefahren sind. Es sei angenommen, daß das Widerlager 56 auf die Wechselhalterung 59 (Fig.3) zurückgefahren ist. In diesem Zustand kann nunmehr ein neues Werkstück in die Spannstation eingebracht und auf die Spannbacken 40 des Spanntisches 41 g setzt werden. Zu diesem Zweck kann die Basis 43 in die obere Endstellung gefahren werden. Durch die Zentnerflächen der Spannbacken wird die untere Stirnseite des Werkstückes dann selbsttätig auf die Anschlagflächen hingeführt. Danach wird die Basisplatte wieder auf eine Höhe abgesenkt, deren Abstand zur Oberkante der Ausnehmung 45 etwas größer als die Länge des Werkstückes bemessen ist Anschließend wird das Widerlager mittels der Schubkolbeneinheit auf das Gestell verfahren und die Schubkolbeneinheiten 42 beaufschlagt so daß das Werkstück im Sinne der Spannposition 49 zwischen dem Spanntisch und dem Werkstückwiderlager zentriert wird- Die Zentrierung in den Spannbacken kann dabei ziemlich grob sein, da ein Ausgleich der Längsachsen von Werkstück und Honwerkzeug durch die Kardangelenke 60 in der Honstange erfolgt.

In F i g. 2 ist mit 61 eine gegebenenfalls gliederartige Abdeckung bezeichnet, die zusammen mit dem Aufnahmegestell 44 bewegt werden kann und die Ausnehmung 45 abdeckt, wenn das Gestell in die andere Endlage gefahren ist. Die gleiche Abdeckung befindet sich auf der anderen Seite der Ausnehmung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Honmaschine mit einem in einem Maschinenständer vertikal auf- und abbewegbaren und dabei gleichzeitig rotierenden Honwerkzeug zum Bearbeiten von im Querschnitt im wesentlichen kreisrunden Bohrungen von rohrförmigen Werkstücken sowie mit einer im wesentlichen unterhalb der Flurebene befindlichen Spannstation für die Werkstücke, welche einen durch parallel zur Hubrichtung des in Honwerkzeugs wirksame Schubkolbeneinheiten vertikal beweglichen, stufenlos positionierbaren unteren Spanntisch und eine mindestens für den Zeitraum der Bearbeitung an der Spannstaüon festlegbare obere Spannplatte aufweist, wobei !■> Spanntisch und Spannplatte jeweils mit einer zentralen öffnung sowie mit radial verlagerbaren und feststellbaren Spannbacken versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei quer zur Hubrichtung des Honwerkzeugs (28) zwischen der Honposition und einer Wechselposition geradlinig veriageröare und in den beiden Positionen arretierbare Spannstationen (48, 49) zu einem Aufnahmegestell (44) vereinigt sind, deren Spanntische (41) über die Schubkolbeneinheiten (42) auf >> Basisplatten (43) abgestützt sind, weiche mittels Gewindespindeln (51) an vertikalen Säulen (50) des Aufnahmegestells (44) zwangsgeführt auf- und abbewegbar sind und deren Spannplatten (56) in den beiderseits des Maschinenständers (1) liegenden «> Wechselpositionen quer zur Verschieberichtung das Aufnahmegest '!s (44) verlagerbar sind.

2. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Horizontalverlagerung des Aufnahmegestclls (44) an einer Zvangsführung eine f > hydraulisch beaufschlagbare Scnubkolbeneinheit (45) vorgesehen ist.

3. Honmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatten (56) durch Bestandteil von Wechselhalterungen (58,59) bilden- ·»» de, hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten (57) verschiebbar sind.