DE2633433A1

DE2633433A1 - Vorrichtung zum zentrischen spannen von ringfoermigen werkstuecken

Info

Publication number: DE2633433A1
Application number: DE19762633433
Authority: DE
Inventors: Hermann Leutgaeb
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1976-07-24
Filing date: 1976-07-24
Publication date: 1978-01-26
Also published as: JPS5314483A; GB1575534A; US4141263A; CH602238A5; IT1077517B; FR2358943B1; DE2633433B2; SU747406A3; FR2358943A1; DE2633433C3

Description

GOET ZEWERKE Burscheid, d. 24.06.1976

Friedrich Goetze AG ZBT 329/We./Mo. ( 1567 )

VORRICHTUNG ZUM ZENTRISCHEN SPANNEN VON RINGFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werketücken auf Drehmaschinen, insbesondere von aufgeschnittenen, eelbetfedernden Kolbenringen, bestehend aus einem axial verschiebbaren Zentrierzylinder sowie zwei das Werkstück beziehungsweise Werkstückpaketstirnseitig erfassenden und axial mittels eines in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugankere gegeneinander verspannbaren Scheiben .

Durch beispielsweise die DT - PS 1. 014.410 ist eine Vorrichtung zum zentrischen Aufspannen selbstfedernder Ringe, insbesondere von Kolbenringen, auf einen Spanndorn bekannt . Die Vorrichtung besteht aus einer Spanndornhülse und einer inneren Zugstange sowie aus einer auf die Spanndornhülse auf schiebbar en, ersten Spannscheibe sowie einer mit der Zugstange verbindbaren, zweiten Spannscheibe zum axialen Verspannen eines zwischen den Spannscheiben angeordneten Kolbenringpaketes . Zum Zentrieren der radial selbstfedernden Kolbenringe dient eine axial über den Spanndorn und das Kolbenringpaket schiebbare Zentrierhülse, die nach denn axialen Spannen des Ringpaketes wieder entfernbar ist ;.

Im praktischen Einsatz dieser Vorrichtung war der Spanndorn mit der drehbaren Arbeitsspindel der Drehmaschine, beispielsweise

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Vorrichtung zum zentrischen Spannen von -£**'·-

ringförmigen Werkstücken ( 1567 )

einer Drehbank, verbunden, wobei die Zugstange sich axial durch die üblicherweile hohle Arbeitsspindel erstreckte und am gegenüberliegenden Ende mittels eines Spannzylinders betätigbar war . Die Zentrierhülse war indirekt über den Reitstock und somit zu sammen mit diesem axial verschiebbar mit dem Maschinenbett verbunden .

Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß zum Auswechseln des Kolbenringpaketes nicht nur die eine Spannscheibe vom Zugstangenende manuell entfernt werden muß, sondern daß vielmehr auch das Kolbenringpaket zunächst axial von der Spanndornhülse abgestreift werden muß, um dann in radialer Richtung entnommen werden zu können . In umgekehrter Reihenfolge erfolgt das Aufbringen eines neuen Kolbenringpaketee auf den Spanndorn .

Es sind zwar Maschinen einer anderen Gattung allgemein bekannt, bei denen Kolbenringe einzeln oder paketweise zwischen zwei Spannscheiben radial zuführbar und axial spannbar sind . Solche Spezial ■ Maschinen benötigen eine zweiseitige Lagerung und Führung der Spannmittel, die nicht nur aufwendig in der Konstruktion ist, sondern auch zusätzlichen Störfaktoren durch die außerhalb des Ringpaketes und exzentrisch verlaufende hohe axiale Spannkraft unterliegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bei üblichen Drehmaschinen oder dergleichen einsetzbare Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verbessern, daß unter Verwendung

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Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werkstücken (1567)

an eich bekannter Greifeinrichtungen oder Spannzangen ringförmige Werketücke einzeln oder paketweise zuführbar und selbsttätig spannbar lind .

Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine Spannseheib© fest und die andere Spannscheibe zusammen mit dem Zuganker lösbar mit der Arbeite spindel verbunden sind . Durch die zusätzliche Lösbarkeit des über die axiale Ringpaketlänge sich erstreckenden Zugankers von der in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugstange wird eine direkte radiale Zugänglichkeit zum Ringpaket erreicht, so daß dieses mittels geeigneter Greifeinrichtungen selbsttätig entfernbar und ein neues Ringpaket zuführbar ist .

Vorzugsweise besteht die lös'bare Verbindung des Zugankers mit der Arbeitsspindel beziehungsweise der in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugstange aus einer an sich bekannten Klauenkupplung, die nach dem axialen Ineinander fahr en beider Kupplung steile sich bei auftretender Zugbelastung selbsttätig verriegelt . Die axiale Länge des Zugankers sollte die Ringpäketlänge kaum übertreffen, um den axialen Verschiebeweg des Zugankers auf ein Minimum zu begrenzen Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, daß die Klauenkupplung im Bereich des Spindelkopfes der Arbeitsspindel angeordnet ist .

Insbesondere zum zentrischen Spannen von radial selbstfedernden Kolbenringen wird nach wie vor ein Zentrierzylinder benötigt , In einem solchen Fall kann der Zuganker zusammen mit der einen

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Vorrichtung zum zentrischen Spannen von
ringförmigen Werkstücken ( 1567 )

Spannecheibe über ein Lager mit dem Zentrierzylinder verbunden sein . Dieses Lager dient dabei lediglich der Führung und Halterung der Teile untereinander und ist in keiner Weise der relativ hohen axialen Spannkraft ausgesetzt .

Ein weiterer Vorteil besteht in der axial verschiebbaren Anordnung des Zugankere zusammen mit der Spannscheibe gegenüber dem Zentrierzylinder, der in an sich bekannter Weise ohnehin axial verschiebbar gegenüber dem Maschinenbett gelagert ist . Somit ist es möglich, zunächst den Zentrierzylinder zusammen mit Zuganker und Spannscheibe in die Arbeitsposition zu bringen, um dann zunächst mit der Spannscheibe das Kolbenringpaket zum Halten in seiner Arbeitsposition axial leicht vorspannen zu können, während anschließend der Zentrier zylinder über das Kolbenringpaket geschoben werden kann . Zum getrennten Betätigen des Zugankers mit Spannscheibe und des Zentrierzylinders dienen vornehmlich pneumatische oder hydraulische Zylinder - Kolben - Einheiten .

Wenngleich die erfindungsgemäße Vorrichtung grundsätzlich bei allen bekannten Dreh -, Fräs - und Bohrmaschinen - um nur einige zu nennen - anwendbar ist, zeichnet sie sich jedoch im besonderen für den Eineatz zum Außenbearbeiten von Kolbenringen, insbesondere im Einstechverfahren, aus . Bezogen auf den konkreten Anwendungsfall verläuft der Zuganker dann konzentrisch innerhalb des Kolbenringpaketes Auch ist es von Vorteil, wenn der Zentrier zylinder an dem der Arbeitsspindel abgewandten Ende zwei konzentrisch ineinander liegende

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Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werkstücken (1567)

Zylinder - Kolben - Einheiten aufweist,, von denen der äußere Zylinder mit dem Maschinenbett verbunden ist, während die Kolbenstange de■ inneren Zylinders den Zuganker mit der Spannscheibe txJLgt ,_: ...'"'.■.■ . ' " , ; ■-...■;

Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung dargestellten Frinzipefcizze näher erläutert :

In dem Spindelstock 1 einer üblichen Drehmaschine ist eine hohle Arbeitsspindel 2 drehbar gelagert . Innerhalb der Arbeitsspindel 2 verläuft eine Zugstange 3, die am äußeren Ende ( linke Seite ) über eine Spannzylindereinheit 4 mit der Arbeitsspindel 2 verbunden ist . Das den Spindelkopf 5 bildende andere Ende der Arbeitsspindel weist einen Flansch 6 mit einer Spannscheibe 7 auf .

In dem Reitstock 8 der Drehmaschine ist eine Zylinder.-- Kolben Einheit eingeklemmt, die aus einem äußeren Zylinder 9 mit Kolben 10 und einem inneren Zylinder 11 mit Kolben 12 besteht, wobei der innere Zylinder 11 die Kolbenstange für den Kolben 10 bildet c Die Kolbenstange 13 des Kolbens 12 trägt an ihrem freien Ende einen · Zuganker 14 sowie eine weitere Spannscheibe 15 Über ein Lager 16 . Das Ende 17 des Zugankers 14 ist derart ausgebildet, daß es von den Klauen 18 einer im Bereich des Spindelkopfes 5 vorgesehenen Kupplung 19 der Zugstange 3 erfaßbar ist . Andern freien Ende des Zylinders 11 ist ein Flansch 20 befestigt, welcher den Zentrier zylinder 21 in Form einer Zentrierbüchse trägt . Der das Drehwerkzeug

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Vorrichtung zum zentriechen Spannen von -Jf-

ringförmigen Werkstücken ( 1567 )

tragende Support ist zur besseren Darstellung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung nicht eingezeichnet .

Die Funktion der Spannvorrichtung ist folgende :

Ein mittels einer an sich bekannten Greifeinrichtung in Position gebrachtes Kolbenringpaket 22, bestehend aus einzelnen, aufgeschnittenen und unrunden Kolbenringen, wird zunächst durch Betätigung der Zylinder - Kolben - Einheit 11, 12 über die Spannscheibe 15 mit geringerer Kraft axial gegen die Spannscheibe 7 gedrückt und somit in der Position gehalten, so daß die Greifeinrichtung aus dem Operationsbereich he raus ge schwenkt werden kann , Danach tritt die Zylinder - Kolben - Einheit 9$ 10 in Aktion, die aufgrund ihrer größeren wirksamen Kolbenfläche bei gleichbleibend großem Druck des Hydraulikmittels eine größere Axialkraft aufbringt, so daß einerseits die Zentrierbüchse 21 über das Kolbenringpaket 22 geschoben und andererseits die Kolbenstange 13 mit Kolben 12 durch die Relativbewegung des Zylinders 11 wieder ineinander gefahren werden . Die Schräge 23 an der Zentrierbüchse 21 bewirkt dabei das radiale Zusammendrücken der Kolbenringe auf Nenndurchmesser, während die Innenfläche 24 der Zentrierbüchse 21 die Kolbenringe beziehungsweise das Kolbenringpaket 22 zentriert . Nunmehr wird die Spannzylindex - Einheit 4 betätigt, welche die Zugstange in Pfeilrichtung bewegt . Dabei umfassen die Klauen 18 der Kupplung 19 das Ende 17 des Zugankers und verspannen mit hohem Kraftaufwand das Kolbenringpaket 22 in axialer Richtung fest zwischen den

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Vorrichtung zum zcntrischcn Spannen von -J?*"-

ringförmigen Werkstücken ( 1567 )

Spannscheiben 7 und 15 . Nach Zurückfahren der Zentrierbüchse in ihre Ausgangsposition (rechts ) kann die Bearbeitung der äußeren Kolbenringflächen durch Eindrehen von Nuten, Schleifen oder dergleichen erfolgen, wobei das Werkzeug stillsteht, während das Kolbenringpaket rotiert .

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Leerseite

Claims

GOETZEWERKE Burscheid, d. 24.06.1976

Friedrich Goetze AG ZBT 329/We./Mo. ( 1567 )

PATENTANSPRÜCHE

. Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werkstücken auf Drehmaschinen, insbesondere von aufgeschnittenen, selbstfedernden Kolbenringen, bestehend aus einem axial verschiebbaren Zentrier zylinder sowie zwei das Werkstück beziehungsweise Werkstückpaket stirnseitig erfassenden und axial mittels eines in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugankers gegeneinander verspannbaren Scheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Spannscheibe ( 7 ) fest und die andere Spannscheibe ( 15 ) zusammen mit dem Zuganker ( 14 ) lösbar mit der Arbeitsspindel (2 ) verbunden sind .

. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung des Zugankers (14 ) mit der Arbeitsspindel ( 2, ) beziehungsweise einer in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugstange ( 3 ) aus einer an sich bekannten Klauenkupplung ( 17 ) besteht .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung ( 17 ) im Bereich des Spindelkopfes ( 5 ) der Arbeitsspindel ( 2 ) angeordnet ist .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker ( 14 ) zusammen mit der Spannscheibe ( 15 ) über ein Lager ( 16 ) mit dem Zentrierzylinder ( 21 )

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Vorrichtung zum zentriachcn Spannen von
ringförmigen Werkstücken ( Patentansprüche / 1567 )

verbunden ist .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker ( 14 ) zusammen mit der Scheibe ( 15 ) axial verschiebbar gegenüber dem Zentrier zylinder ( 21 ) angeordnet ist .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Zuganker ( 14 ) und Zentrierzylinder ( 21 ) mittels pneumatischer oder hydraulischer Zylinder - Kolben - Einheiten ( 11, 12 und 10,9 ) getrennt axial verschiebbar sind .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6 zum Außenbearbeiten der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Zuganker ( 14 ) konzentrisch innerhalb des Werkstückpaketes ( 22 ) verläuft .

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierzylinder ( 21 ) an dem der Arbeitsspindel { 2 ) abgewandten Ende zwei konzentrisch ineinander liegende Zylinder - Kolben - Einheiten ( 10,9 und 11, 12 ) aufweist, von denen der äußere Zylinder ( 9 ) mit dem Reitstock ( 8 ) einer Drehmaschine verbunden ist, während die Kolbenstange ( 13 ) des inneren Zylinders ( 11 ) den Zuganker ( 14 ) mit der • Scheibe ( 15 ) trägt .

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