DE2846683C2 - - Google Patents

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DE2846683C2
DE2846683C2 DE19782846683 DE2846683A DE2846683C2 DE 2846683 C2 DE2846683 C2 DE 2846683C2 DE 19782846683 DE19782846683 DE 19782846683 DE 2846683 A DE2846683 A DE 2846683A DE 2846683 C2 DE2846683 C2 DE 2846683C2
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honing
stack
axis
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circumferential surface
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Robert H. Angola Ind. Us Gilette
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/11Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding the circumferential surface of rings, e.g. piston rings

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinbearbeiten der äußeren Umfangs­ fläche von zu einem zylindrischen Stapel zusammengesetzten, geschlitzten Kolben­ ringen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-AS 10 25 751 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind mehrere zueinander im Abstand angeordnete und mit ihren Achsen parallele zylindrische Rollen vorgesehen, die gemeinsam durch einen Umschlingungskettentrieb angetrieben und mit ihren Achsen auf dem gleichen Teilkreis liegen. Durch diese Rollen wird ein zylindrischer Stapel der Kolbenringe unter radialer Vorspannung mittels Reibung angetrieben. Zur Be­ arbeitung der äußeren Umfangsfläche des Stapels dient eine angetriebene Schleif­ scheibe von gegenüber dem Durchmesser der Kolbenringe sehr großem Durch­ messer. Damit die Schleifscheibe am Umfang des Stapels angreifen kann, weist der Kranz von Rollen, die den Stapel unterstützen, in einem Umfangsbereich eine größere Lücke auf. Um zu verhindern, daß die unter radialer Vorspannung stehenden Kolbenringe sich im Bereich dieser relativ großen Umfangslücke ver­ formen können, sind in Umfangsrichtung beiderseits der Angriffsstelle der Schleif­ scheibe an dem Stapel gestellfeste Stützschuhe aus verschleißfestem Material vorgesehen, die am Umfang des Stapels anliegen (vgl. auch US-PS 26 54 977).
Aus der DE-AS 13 00 834 ist eine Einrichtung zum Honen zylindrischer Werk­ stücke vorgesehen, die jeweils auseinanderliegende Werkstückabschnitte auf­ weisen die gleichzeitig bearbeitet werden müssen. Für jeden zu bearbeitenden Abschnitt ist ein einziges Werkzeug, z.B. ein Honstein vorgesehen. Die Halterungen der beiden Honsteine sind so miteinander verbunden und angetrieben, daß nicht nur die beiden im axialen Abstand angeordneten Werkstückabschnitte gleichzeitig bearbeitet werden können, sondern daß die beiden Honsteine auch synchrone Bewegungen ausführen.
Ferner ist aus der US-PS 36 18 265 eine Feinbearbeitungsmaschine für Metall­ oberflächen vorgesehen, die dazu dient, auf der Oberfläche der Werkstücke ein vorbestimmtes Schleifmuster zu erzeugen, wie die vom Handschleifen bekannten kreisförmigen Flecken. Die zahlreichen kranzartig um die zu bearbeitende zylindrische Fläche des Werkstückes angeordneten fingerartigen Schleifelemente werden zu diesem Zweck jeweils in Rotation um ihre Längsachse versetzt. Sonstige Relativbewegungen, z.B. in axialer Richtung zwischen den Schleifelementen finden nicht statt.
Ferner zeigt die US-PS 34 81 083 eine Vorrichtung mit der, ähnlich wie bei der oben erwähnten DE-AS 13 00 834, gleichzeitig verschiedene Flächen des gleichen Werkstückes einer Feinbearbeitung mit jeweils einem Werkzeug unterworfen werden können. Dabei sind die zu bearbeitenden Flächen die ent­ gegengesetzten Stirnseiten von um ihre Achse angetriebene Scheiben. Ent­ sprechend liegen die Werkzeuge sich in bezug auf die Scheibe gegenüber und jede Scheibe wird in radialer Richtung vibriert.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, um eine ge­ nauere Feinbearbeitung als bisher bei wesentlicher Herabsetzung der Bearbei­ tungszeit und der Bearbeitungskosten zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird die gleiche Umfangsfläche des Ringstapels gleichzeitig mit wenigstens zwei Hon­ werkzeugen bearbeitet. Jedem Honwerkzeug kann eine eigene Bewegung unab­ hängig von den Bewegungen der anderen Honwerkzeuge erteilt werden, so daß ihre Arbeitsweise asynchron erfolgt. Durch das gleichzeitige Angreifen mehrerer Honwerkzeuge läßt sich die Bearbeitungszeit wesentlich herabsetzen, was auch niedrigere Bearbeitungskosten zur Folge hat. Die asynchrone Arbeitsweise der Honwerkzeuge ermöglicht es, die auf dem Ringstapel durch die Werkzeuge aus­ geübten axialen Kräfte auf ein Minimum zu reduzieren. Dadurch werden die auf solche Kräfte zurückzuführenden Bearbeitungsungenauigkeiten weitgehend elimi­ niert und wesentlich engere Bearbeitungstoleranzen erreicht.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausbildungen der Vorrichtung des An­ spruchs 1.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 einschließlich des Antriebes für die verschiedenen Rollen;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Teils der Vorrichtung nach Fig. 1, der ein Honwerkzeug beweglich unterstützt;
Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt zur Veranschaulichung des Werkzeughalters und eines Werkzeuges, das an einer Mehrzahl von geschlitzten Kolbenringen zur Bearbeitung angreift;
Fig. 6 im größeren Maßstabe einen Schnitt eines Bereiches der Fig. 5, wobei die Figur den Eingriff zwischen Werkzeug und Werkstückoberfläche zeigt;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Kolbenringes, dessen Außenfläche mit der Vorrichtung nach der Erfindung fertig bearbeitet werden kann;
Fig. 8 ein Schaltdiagramm der Steuerung für die Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 9 ein pneumatisches Schaltdiagramm in der bevorzugten Form für die Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 10 ein schematisches Diagramm von der Kraftquelle und den Hauptan­ triebseinrichtungen für die pneumatischen und mechanischen Teile der Vorrichtung;
Fig. 11 eine pneumatische Darstellung des Steuerkreises für die pneumatischen Steuersolenoide mit der Leitungsschnittstelle zwischen elektrischen und pneumatischen Teilen der Vorrichtung;
Fig. 12 und 13 eine Darstellung der Steuerrelais und der Schnittstelle des Steuerkreises, wobei Fig. 12 oben an Fig. 13 angefügt werden kann;
Fig. 14a und 14b alternative Ausführungsformen für Einzelheiten der Erfindung und
Fig. 15 ein Diagramm, aus dem die Verbesserung der Genauigkeit durch die Vorrichtung nach der Erfindung zu entnehmen ist.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.
Die Vorrichtung 11 nach Fig. 1 zum Fertigbearbeiten der Oberfläche eines Werkstückes 13 weist mehrere parallele zylindrische Rollen 15 auf. Jede Rolle ist um ihre Achse drehbar gelagert und so angeordnet, daß alle Rollen gleichzeitig am Werkstück 13 angreifen. Eine oder mehrere der Rollen sind an­ getrieben, beispielsweise mit Hilfe von im gegenseitigen Eingriff stehenden Zahnrädern 17 und 19, die über ein Reduziergetriebe 21 und eine Keilriemen­ scheibe 23 mit einem Elektromotor gekuppelt sind. Ein Honwerkzeug 25 wird durch einen Werkzeughalter 27 unterstützt, und zwar so, daß seine Bewegung zwischen zwei benachbarten Rollen erfolgt. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Werkstück und das Werkzeug in gegenseitigem Eingriff gehalten werden und wenigstens eine Rolle angetrieben wird, um dem Werkstück eine Bewegung rela­ tiv zum Werkzeug zu erteilen. Die Vorrichtung ist in größeren Einzelheiten in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt. Sie weist eine erhöhte Tischplatte 29 auf, unterhalb der der Motor 30 angeordnet ist. Der Motor 30 treibt einen Keil­ riemen, der über die Riemenscheibe 23 läuft, deren Welle 31 die Eingangswelle für das Reduziergetriebe 21 ist. Die Ausgangswelle 33 dieses Getriebes ist über eine Keilverbindung 35 mit dem Zahnrad 19 verbunden, das als Antriebszahnrad dient und mit einer Reihe von acht Zahnrädern 17 in Eingriff steht. Die ange­ triebenen Zahnräder sind jeweils bei 37 drehfest mit einer Welle 39 verbunden. Die Wellen 39 sind mit den zylindischen Rollen bei 41 mechanisch gekuppelt oder einstückig verbunden. Die parallelen Drehachsen sind auf einem Teilkreis mit dem Radius r 1 gemäß Fig. 3 verteilt angeordnet. Das Zahnrad 19 sorgt für eine Rotation aller Rollen im gleichen Sinne, z.B. im Uhrzeigersinne (mit Blickrich­ tung von oben). Es können auch Rollen unterschiedlicher Größe verwendet werden, die von der Mitte der Achse 33 unterschiedliche Abstände aufweisen. Es wird jedoch bevorzugt, Rollen von gleichem Radius r 2 zu verwenden. Zwischen diesen nimmt ein Kolbenring, wenn er zusammengedrückt und zwischen die Rollen eingepaßt ist, eine allgemein kreisförmige Gestalt mit einem Außen­ radius r 3 ein, der gleich der Differenz der Radien r 1 und r2 ist.
Zum Beladen der Vorrichtung wird ein Arm 43 zur Seite bewegt, ein Kolbenring- Stapel radial zusammengepreßt und in den Rollen-Käfig eingeführt. Bei Ent­ spannen der Ringe federn diese nach außen, so daß sie mit allen oder nahezu allen acht Rollen in Eingriff gelangen. Der Stapel kann z.B. etwa 50 Kolbenringe umfassen, deren Oberflächen z.B. innerhalb von zwei Minuten gleichzeitig fertig­ bearbeitet werden.
Der unterste Kolbenring 45 liegt auf einem Satz von vier Halterollen auf, von denen die Rollen 47 und 49 zu sehen sind. Der oberste Kolbenring 51 wird gegen Bewegung nach oben durch einen Satz von Niederhalterrollen 53, 55 beaufschlagt. Diese Rollen sind an dem Arm 43 unterstützt, der für die Arbeits­ phase in die Stellung nach Fig. 1 bewegt wird. Der Kolbenringstapel bildet nunmehr einen allgemein hohlen Zylinder, der innerhalb der Rollen gehalten und durch diese drehbar antreibbar ist.
Der Honstein 25 ist an einem Werkzeughalter 27 unterstützt und wird zwischen zwei benachbarte zylindrische Rollen an die Außenumfangsfläche des Werkstück­ stapels herangeführt. Die Andrückung gegen die Kolbenringoberfläche erfolgt nach Fig. 5 mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders 57, der als Ausstellvor­ richtung dient. Dieser ist auf zwei Führungsstangen 59 und 61 verschiebbar geführt und kann in Richtung allgemein parallel zu den Achsen der Rollen 15 durch Betätigung eines weiteren pneumatischen Zylinders 63 verschoben werden. Durch diesen werden das Werkzeug 25, der Werkzeughalter 27 und der Zylinder 57 angehoben. Eine Halterung 67 unterstützt eine Gewindestange 69, auf welcher einstellbare Lageanzeigeelemente 71 und 73 drehbar angeordnet sind. Wenn die Stange 69 ausreichend weit nach oben bewegt ist, greift der Lageanzeiger 73 an einem Arm 75 an und bewegt diesen nach oben, um einen Mikroschalter 77 zu betätigen, der veranlaßt, daß die Luftzufuhr zu dem Zylinder 63 umgekehrt wird. Ähnliches geschieht, wenn die Anzeige 71 an dem Arm 75 angreift und den Mikroschalter 77 erneut einschaltet, so daß nun die ganze hin und her bewegbare Anordnung den Hub nach oben beginnt. Statt eines Stellungsmikroschalters 77 können auch Ventileinrichtungen verwendet werden, bei denen die Bewegung eines Steuerarmes 75 die Druckmittelströmung ändert.
Bevorzugt sind drei Schlitten 79, 81 und 83 für jeweils ein Werkzeug vorgesehen, die um das Werkstück verteilt angeordnet sind. Jedes Honwerkzeug ragt zwischen - bevorzugt einem gesonderten Paar von - zwei benachbarten Rollen 15 hindurch an die Werkstückoberfläche. Da die Mikroschalter 77 im wesentlichen voneinander unabhängig sind und da weiterhin die Stellungsanzeige-Einrichtungen, z.B. die Gewindemuttern 71 und 73, praktisch beliebig entlang der zugehörigen Gewindestange 69 angeordnet werden können, ist die hin- und hergehende Bewegung der verschiedenen Werkzeuge unabhängig voneinander. Diese asynchrone Arbeitsweise ermöglicht es, die auf den Ringstapel durch die Werkzeuge ausgeübten axialen Kräfte auf ein Minimum zu halten. Eine solche asynchrone Arbeitsweise hilft dazu, die Rollen 53 und 55 zur axialen Ausrichtung der benachbarten Ringe im Stapel in enger Nähe zueinander zu unterstützen. Jedem Werkzeughalter ist eine entsprechende Leitung 85 zugeordnet, die zur Zu­ führung eines Fluids in den Eingriffsbereich zwischen Werkstück und Werkzeug dient und loses Schleifmaterial sowie abgeschliffenes Ringmaterial aus diesem Bereich abführt.
Ein als Beispiel herausgegriffener, mitten im Stapel liegender Kolbenring 87 steht gemäß Fig. 6 mit seiner äußeren Umfangsfläche 89 in Eingriff mit dem Honwerkzeug 25, dessen Honmaterial in Führungen 91 und 93 verschiebbar unter­ stützt ist und nach links oder rechts in bezug auf Fig. 5 bewegt werden kann. Die Führungen 91 und 93 sind an einer senkrechten Platte 95 befestigt, die wiederum am Hauptteil 97 des als Ausstellvorrichtung dienenden Zylinders 57 befestigt ist. Der Kolben 99 ist über eine Platte 101, die an dem Honmaterial 25 anliegt, verschiebbar. Dadurch wird das Honmaterial in Richtung auf das Werkstück und von diesem weg bewegt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kraft von 4,22 bis 5,62 kg/cm2zwischen dem Honwerkzeug 25 und der Kolbenringoberfläche wirksam.
Der als Beispiel herausgegriffene Ring 87 kann von beliebiger, bekannter Art sein. In den Fig. 6 und 7 ist ein sogenannter Kompressionsring mit Umfangs­ nut 103 gezeigt. Beim Honen der Umfangsfläche des Ringes 87 wird der Vorgang unterbrochen, bevor diese Nut 103 abgearbeitet ist. Ölabdichtungsringe können ebenfalls mit der Vorrichtung bearbeitet werden.
Der Kolbenring 87 ist in Fig. 7 perspektivisch dargestellt. Seine Umfangsfläche 89 zeigt die Nut 103. Die flache Stirnfläche 105 entspricht der freiliegenden Fläche des obersten Ringes 51 nach Fig. 1, an der die Rollen 53 und 55 angreifen. Die entsprechende untere Stirnfläche ist in Fig. 7 nicht zu sehen. Sie entspricht der Bodenfläche des Bodenringes 45 in Fig. 1, an der die Rollen 47 und 49 anliegen.
Fig. 8 veranschaulicht eine Steuereinrichtung für die Vorrichtung. Diese umfaßt eine Wechselstromquelle 107, die über einen Hauptschalter 109 mit einem Wechselstrommotor 30 verbunden werden kann, der über eine Welle 111 eine Flüssigkeitspumpe 113, ein Geschwindigkeitsreduziergetriebe 115 und einen Druckluftkompressor 117 antreibt. Die Flüssigpumpe 113 führt nach Öffnen des Ventils 119 eine Spülflüssigkeit über Leitung 86 (Fig. 1) in den Eingriffsbereich zwischen Werkstück und Werkzeug. Die Reduzieranordnung 115 entspricht im wesentlichen dem Reduziergetriebe 21, dem Zahnrad 19 und dem getriebenen Rad 17 zusammen mit der Riemenscheibe und der Riemenkupplung 23 nach Fig. 2 und dient dazu, die Rollen, wie zuvor beschrieben, anzutreiben. Der Kompressor 117 entfällt, wenn eine andere Druckluftquelle zur Verfügung steht. Ein Ventil 121 kann von der Bedienungsperson betätigt werden, um den Arm 43 anzuheben und abzusenken. Der Kompressor 117 liefert außerdem über eine von der Bedienungsperson betätigbare Ventileinrichtung 123 Druckluft zu dem Umkehrschalter 77, um die Hin- und Herbewegung der Werkzeuge mit Hilfe des Zylinders 63 in Richtung parallel zu den Rollenachsen zu veranlassen. Die mehrfache Anordnung der Werkzeugträger erfordert eine entsprechende mehr­ fache Verbindung in ähnlicher Weise, wie sie gestrichelt in Fig. 8 angedeutet ist, wobei die einzelnen Werkzeuge unabhängig voneinander durch die Bedienungsperson gesteuert werden können. Der Kompressor 112 speist weiterhin ein Ventil 125, das die Luft nur weiterleitet, wenn der Arm 43 sich in der ordnungsgemäßen Stellung befindet, um die Ringe innerhalb der Maschine für den Arbeitsvorgang zu halten. Wenn der Arm 43 sich in der Arbeitsstellung befindet, kann die Bedienungsperson ein Ventil 127 betätigen, um die Werkzeuge gegen das Werkstück anzustellen. Das Ventil 125 dient zur Verriegelung. Es können auch andere Sicherheitselemente vorgesehen sein.
Während Fig. 8 die Steuerung allgemein veranschaulicht, zeigen die Fig. 9 bis 13 im einzelnen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, wobei soweit als möglich die zuvor benutzten Bezugszeichen verwendet sind. In Fig. 9 sind mehrere durch Solenoid betätigbare Ventile 136, 137, 139, 141, 143, 145 und 147 gezeigt, deren elektromagnetische Wicklungen angegeben sind, die in Fig. 11 durch die gleichen Bezugszeichen zuzüglich eines Beistriches gekennzeichnet sind.
Fig. 9 ist ein pneumatisches Schaltdiagramm. Die Luftzufuhr erfolgt bei 117. Die zugeführte Luft gelangt durch einen Luftfilter 149 und einen Luftschmier­ apparat 151 zu einer Druckregeleinrichtung 153 und einem Ventil 155, über das die einzelnen Luftzylinder 157, 159 und 57 gespeist bzw. abgeschaltet werden. Die Zylinder dienen dazu, die Honsteine in Eingriff mit den Kolbenringen zu bringen. Die Luft tritt aus dem Ende des Zylinders über einen Auspufftopf 161 ins Freie. Ein Druckmeßgerät 163 kann ebenfalls vorgesehen sein.
Die hin- und hergehende Bewegung der verschiedenen Honsteine wird durch Zylinder 63 bewirkt, denen jeweils ein Ventil 165, 167, 169 zugeordnet ist. Jedes der drei Ventile weist einen Druckregulator 171 und ein Druckmeßgerät 173 auf. Am Ausgang des Ventils ist ein Auspufftopf 175 angeordnet. Ein weiteres Ventil 177 dient zur Steuerung der Luftzufuhr zu einem Zylinder 129 zum Heben und Senken des Armes 43. Strömungsdrosseleinrichtungen 179 und 181 ebenso wie Rückschlagventile 183 können, soweit erwünscht, vorgesehen sein.
Die Fig. 10, 11, 12 und 13 zeigen den elektrischen Steuerkreis. Die Steuer­ relais und die zugehörigen Kontakte sind in üblicher Weise dargestellt. Ein Steuerrelais wird durch einen Kreis mit einer Bezugsziffer und Buchstaben bezeichnet. Die normalerweise offenen Kontakte eines solchen Relais tragen die gleiche Bezeichnung und sind durch zwei parallele Linien wiedergegeben. Normalerweise geschlossene Kontakte der Relais tragen die gleiche Bezifferung und parallele Linien, welche zusätzlich einen schräg verlaufenden Querstrich aufweisen, der die normale Schließung des Kontaktes andeutet.
In Fig. 10 ist eine Dreiphasen-Wechselstrom-Quelle 107 gezeigt, der ein Haupt­ schalter 109 zugeordnet ist. Eine Phase liefert über einen Transformator 185 Energie für den übrigen elektrischen Schaltkreis. Der Strom wird über Schmalzsicherungen 187, 189, 191 dem Motor 30 und einem Pumpenmotor 30′ zu­ geführt.
Die Sekundärwindung des Transformators 185 liefert Energie über Anschlüsse X 1 und X 2 und Schmelzsicherungen 193 und 195. Die Vorrichtung wird durch momentanes Niederdrücken des Einschalters 197 in Gang gesetzt. Dieser schaltet über die normalerweise geschlossenen Überlastkontakte 199 das Steuerrelais 201 ein, um die Kontakte 203 zu verriegeln und die Kontakte 205 und 207 zu schließen, so daß Energie den übrigen Teilen des Steuerkreises zugeführt wird. Das Steuerrelais 201 kann durch momentanes Niederdrücken des normalerweise geschlossenen Hauptstopschalters 209 abgeschaltet werden. Die Motoren 30 und 30′ können nun eingeschaltet werden, indem momentan der normalerweise offene Schalter 211 niedergedrückt wird. Wenn der Vorwärts/Rückwärtsschalter 213 sich in der Vorwärtsstellung befindet, wird hierdurch das Steuerrelais 215 eingeschal­ tet. Hierdurch wird der Umgehungsschalter 217 eingeschaltet, so daß das Steuer­ relais angezogen bleibt. Zusätzlich wird der Pumpmotor aufgrund der gleichzeiti­ gen Einschaltung des Steuerrelais 219 in Gang gesetzt. Es sollte bemerkt werden, daß dann, wenn der Schalter 213 sich in einer Stellung entgegengesetzt zu der dargestellten Stellung befindet, das Steuerrelais 221 statt des Steuerrelais 215 und statt der Kontakte 255 in Fig. 10 die Kontakte 223 eingeschaltet werden. Das bedeutet, daß der Motor 30 in entgegengesetzter Richtung arbeitet. Der Pumpenmotor 30′ wird auf jeden Fall eingeschaltet.
Der Arm 43 wird betätigt durch Schließen entweder des Schalters 229 oder des Schalters 231, um die entsprechenden Steuerrelais einzuschalten. Die Kontakte dieser Relais sind bei 235 und 237 oder im Fall für das Anheben des Armes bei 239 und 241 in Fig. 11 gezeigt.
Wenn der Arm 43 sich in der abgesenkten Stellung befindet, um die Ringe in ihrer Stellung zu halten, wird der Begrenzungsschalter 243 geschlossen und der Honvorgang kann durch gleichzeitiges Niederdrücken des verzweigten Halters 245 und 247 in Gang gesetzt werden. Diese Schalter sind physikalisch an der Maschine getrennt angeordnet und erfordern ein gleichzeitiges Herabdrücken mit der linken Hand und der rechten Hand und zwar aus Sicherheitsgründen. Das Niederdrücken der Schalter 245 und 247 schaltet das Steuerrelais 249 ein, wodurch die zugehörigen Kontakte geschlossen und der Honzyklus eingeleitet wird.
Mit den Kontakten 251 in der geschlossenen Stellung erfolgt eine automatische Wiederholung mehrerer Honvorgänge. Dabei bleiben die korrespondierenden Kontakte 253 offen und die Wiederholungssteuerung wird nur eingeschaltet, wenn das Steuerrelais 255 eingeschaltet ist. Dieses Steuerrelais bleibt eingeschaltet, solange der Stopschalter zum Öffnen der Kontakte 257 nicht niedergedrückt wird und solange die Steuerrelais 249 und 219 eingeschaltet sind oder solange das Steuerrelais 255 selbst eingeschaltet bleibt und das Steuerrelais 259 nicht eingeschaltet wird. Unter diesen Umständen bewegen sich die drei Honsteine hin und zurück. Mit jedem Stein sind zwei gekuppelte Grenzschalter 261, 263 und 265 verbunden, von denen jeder nur einen Satz von Kontakten jeweils geschlossen aufweist. Die Kontakte, die geschlossen sind, ändern sich jedesmal, wenn ein Honstein die Grenze des Hubes in jeder Richtung erreicht. Miteinander gekuppelte Schalter 267 bilden einen Mehrstellungsauswahlschalter, der gestattet, daß irgendein Honstein hin- und hergefahren werden kann, oder der es gestattet, daß alle drei Steine in Anhängigkeit von der Stellung hin- und herbewegt werden. Wenn der Schalter 267 geschlossen wird, um Strom über Leitung 269 zuzuführen, und der Schalter 261 geschlossen ist, kann das Steuerrelais 271 die Kontakte 273 und 275 schließen, um den Honstein in der ausgewählten Richtung zu bewegen. Wenn der Stein das Ende des Hubes erreicht, wechselt der Zustand des Schalters 261. Das Relais 277 öffnet die Kontakte 279, während Steuerrelais 271 abfällt. Das Ventil 169 in Fig. 9 ist durch Feder vorgespannt, so daß der Zustand wechselt, wenn das Solenoid 139 abfällt.
Auf diese Weise kann die Richtung der Hin- und Herbewegung des Honsteines nach Wunsch umgekehrt werden. Die Steuerrelaisanordnungen für die anderen Honsteine arbeiten in ähnlicher Weise.
Das Einschalten des Steuerrelais 255 schließen die Kontakte 281, um ein Zeit­ relais 283 von kurzem Zeitintervall in Gang zu setzen. Nach Verstreichen der vorbestimmten Periode wird der Schalter 285 geschlossen. Das Steuerrelais 287 wird eingeschaltet, um die Steine in Richtung auf die Werkstückoberfläche zu be­ wegen und auch die Kontakte zu schließen, um einen Motor zum Antreiben eines Zeitgebers 291 einzuschalten. Bei Beginn des Zeitzyklus hat der Zeitgeber 291 die Kontakte 293 geschlossen und die Kontakte 295 offen. Am Ende des Zyklus öffnen die Kontakte 293, so daß der Zeitgeber abgeschaltet wird, während die Kontakte 295 schließen, um das Steuerventil 259 einzuschalten. Die Einschaltung des Steuerrelais 259 unterbricht den Überbrückungskreis für das Steuerrelais 255 durch Öffnen des Kontaktes 297. Wenn das Relais 255 abgefallen ist, ist der Zyklus beendet.
Es können die Schmelzsicherungen 299 und 301 nach Wunsch vorgesehen sein. Auch können verschiedene Anzeigeeinrichtungen 303 oder 305 vorgesehen sein, um anzuzeigen, daß die Honsteine sich an Ort und Stelle in Anlage an der Werk­ stückoberfläche befinden bzw. daß die Motoren laufen. Der Anzeigeteil 307 zeigt an, daß die Maschine eingeschaltet ist. Das Steuerrelais 309 dient zum Anheben des Armes, während das Steuerrelais 211 als Wiederholungssperrrelais funktioniert. Dieses wird eingeschaltet, wenn der Startknopf niedergedrückt wird. Die Steuerrelais 313 und 315 arbeiten in analoger Weise zu dem Steuerrelais 371, während die korrespondierenden Steuerrelais 317 und 319 dem Steuerrelais 277 analog und den anderen Honsteinen zugeordnet sind. In ähnlicher Weise kann das Steuerrelais 321 betätigt werden, um die Steine von der Werkstückoberfläche anzuheben, wenn das Steuerrelais 255 für das Anhalten des Zyklus abgeschaltet wird.
Die Fig. 14a und 14b zeigen abgewandelte Ausführungen gegenüber Fig. 4, zum beweglichen Unterstützen des Werkzeuges. Ein Zylinder 323 treibt hin- und hergehend eine Zahnstange 325 an, die in ein Zahnrad 327 eingreift. Das Zahnrad 327 ist über Gewindeabschnitt 329 mit der Welle 331 in Eingriff. Eine Drehung des Zahnrades 327 schiebt die Welle 331 nach links oder nach rechts in Fig. 14a und sorgt dabei für das Zurückziehen oder das Vorschieben eines Honsteines 333 gegenüber dem Werkstück. Die Halterung 335 kann zur senkrechten Verschie­ bung, wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, unterstützt werden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 14a und 14b liefert eine besonders genaue Steuerung des Druckes, mit dem die Honsteine 333 auf das Werkzeug einwirken.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Ein oder mehrere Ringe werden radial zusammengedrückt, entsprechend den Pfeilen in Fig. 7, und in den Satz der Rollen nach Fig. 1 eingesetzt. Dann wird das Ventil 121 betätigt, um den Arm 43 nach unten zu bewegen. Der be­ treffende Druckluftzylinder ist wie die anderen Zylinder doppelt wirkend. Ein Lagebestimmungsstift 131 kann in ein fluchtendes Loch eingreifen, um sicherzu­ stellen, daß der Arm seine gewünschte Stellung einnimmt. Ein Mikroschalter kann durch den Stift betätigt werden, um eine Meldung zu geben, daß sich der Arm in der abgesenkten richtigen Stellung befindet. Der Honstein 25 wird dann durch Betätigen des Ventils 127 angestellt. Der Kolbenring wird durch Rotation der Rollen angetrieben. Vor oder gleichzeitig mit der Betätigung der entsprechenden Steuerung 135 wird das Ventil 119 geöffnet, um Spülflüssigkeit in den Eingriffsbereich zu bringen. Durch Betätigen des Ventils 123 kann das Werkzeug auf- und abbewegt werden. Wenn Material von der Ringoberfläche angetragen wird, dehnt sich der Ring allmählich radial nach außen. Er behält einen konstanten Ringaußendurchmesser, der durch die Stellung der Rollen 15 bestimmt wird. Auf diese Weise wird der Ring insgesamt lediglich an seinem Außenumfang unterstützt und bearbeitet. Der Ring kann somit seine Form und Gestalt während der Bearbeitungszeit ändern und wird so perfekt rund.
Die Fig. 15 veranschaulicht die Verbesserung der Exzentrizität, die erzielt wird. Die fest ausgezogene Kurve 337 veranschaulicht die gemessenen Drücke, die durch einen Kolbenring an verschiedenen zahlreichen Punkten am Umfang ausgeübt werden, wenn der Ring auf den gewünschten Durchmesser gedrückt wird. Die Kurve 337 ist eine Kurve, die an einem Kolbenring gemessen wurde, der nach früheren Verfahren hergestellt wurde. Die Kurve 339, die gestrichelt dargestellt ist, zeigt in ähnlicher Weise den Druck an den gleichen Punkten eines Ringes, der mit der vorliegenden Vorrichtung bearbeitet worden ist. Es ist ersichtlich, daß der Ring der früheren Herstellungsart Variationen von annähernd 0-1,5 kg Druck an den verschiedenen Punkten aufweist, die am Umfang verteilt sind, während ein Ring der mit der neuen Vorrichtung bearbeitet worden ist, nur Druckänderungen zwischen 0,45 und 0,9 kg aufweist. Die Druckpunkte 1 und 17 korrespondieren mit den beiden Kanten der Ringe unmittelbar angrenzend an den Ringspalt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Feinbearbeiten der äußeren Umfangsfläche von zu einem zylindrischen Stapel zusammengesetzten, ge­ schlitzten Kolbenringen, mit mehreren zueinander in Ab­ stand angeordneten und mit ihren Achsen parallelen zy­ lindrischen Rollen, die jeweils um ihre Achse drehbar so angeordnet sind, daß sie an der äußeren Umfangsfläche des Stapels unter Reibung und unter radialer Vorspannung zen­ trierend und stützend angreifen und von denen wenigstens eine angetrieben ist, sowie mit einem Feinbearbeitungs­ werkzeug, das mittels einer Halterung so angeordnet und geführt ist, daß es im Bereich zwischen zwei benachbar­ ten Rollen an der äußeren Umfangsfläche der Kolbenringe angreift, dadurch gekennzeichnet, daß zum Honen wenigstens zwei in Umfangsrichtung gegeneinan­ der versetzte und etwa in radialer Richtung zur Dreh­ achse des Kolbenringstapels anstellbare Halterungen (27) für Honwerkzeuge (25) vorgesehen sind, die jeweils mit­ tels Schlitten (91 bis 95) und unabhängig voneinander steuerbaren und umsteuerbaren Antriebseinrichtungen (73 bis 75) parallel zu der genannten Drehachse asynchron hin- und herbewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Drehachse des Kolbenringstapels parallele Führung (59, 61) für jeden eine Halterung (27) tragenden Schlitten (79 bzw. 81 bzw. 85), auf den die radiale An­ stellvorrichtung (57) für einen Honstein (25) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anstellvorrichtung einen Zahn­ stangen/Ritzelantrieb (35, 327) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halterung (27) eine gesonderte Einrichtung (85) zum Zuführen eines Spülfluids zugeordnet ist.
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