DE2849148B1

DE2849148B1 - Spannvorrichtung fuer die Bearbeitung der Umfangsflaechen von ringfoermigen Werkstuecken

Info

Publication number: DE2849148B1
Application number: DE2849148A
Authority: DE
Inventors: Manfred Rottlaender
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2849148C2; CH637858A5; GB2037628A; US4300419A; GB2037628B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zentrischen und vorzugsweise paketweisen Spannen von ringförmigen Werkstücken mit bezüglich der der Spannfläche der Vorrichtung zugekehrten Umfangsflächen unterschiedichen Durchmessern, insbesondere Kolben- und Synchronringen, für das Bearbeiten, insbesondere Drehen, Ausbohren oder Schleifen, von deren inneren oder äußeren Umfangsflächen mit einem büchsen- oder dornförmigen Grundkörper, in oder auf dem die Werkstücke aufgenommen sind, wobei axial relativ schmale Werkstücke zwischen beispielsweise flanschartig ausgebildeten Axialspannkörpern gehalten sind.

Durch die DE-PS 26 33 432 ist eine Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere von Kolbenringen, für die Innenbearbeitung bekannt, bei der die Kolbenringe paketiert und zwischen Axialspannkörpern axial verspannt in einem Zentrierzylinder gehalten und durch eine Bohrstange an ihrer Innenumfangsfläche bearbeitet werden. 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 26 33 432 beschrieben sind, verwendet werden, aber für die Umfangsbearbeitung von paketierten Ringen mit untereinander variierenden Wandstärken und somit unterschiedlichen Innen- und Außendurchmessern kann eine derartige Vorrichtung nicht benutzt werden, da sich die Ringe beim Eindrücken verspannen oder mit ihrem Umfang nicht an der Innenumfangsfläche des Aufnahmekörpers anlegen würden. Die Folge wäre eine außermittige Zentrierung und somit eine ungleichmäßige Spanabnahme, die zur Produktion von Ausschußwerkstücken führen würde.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, die Werkstückaufnahme derart 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 Werkstükkes als auch untereinander den gestellten Anforderungen entsprechen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Grundkörper — je nachdem, ob es sich um einen büchsen- oder dornförmigen Körper handelt — an seiner Innen- oder Außenumfangsfläche mit einer Büchse aus einem besonders elastischen Werkstoff versehen ist, daß auf der freien Umfangsfläche der Büchse in jeweils mehrere Segmente aufgeteilte Ringe befestigt sind, deren axiale Dicke gleich oder kleiner der axialen Dicke der zu bearbeitenden Werkstücke ist, und daß beiderseits am Grundkörper Flansche, Schultern oder dergleichen zum axialen Abstützen der Segmente befestigt beziehungsweise vorhanden sind, wobei jeweils mindestens eine Schulter oder ein Flansch mit einer Stirnringnut versehen ist, in die sich die Büchse bei radialer Belastung ausdehnen kann.

Dadurch, daß der Grundkörper sowohl büchsen- als auch dornförmig sein kann, sind derartige Werkstückaufnahmen auf einfache Weise für die Bearbeitung der Innen- oder Außenumfangsflächen einsetzbar, wobei unter Bearbeitung auch eine nicht spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise das Aufspritzen verschleißfester Schichten oder dergleichen, zu verstehen ist. Da Gußringe untereinander gewisse radiale Wandstärkenunterschiede aufweisen, ermöglicht es diese Werkstückaufnahme, daß mehrere Werkstücke — je nach der axialen Dicke der Werkstücke mit oder ohne axialen Spannkörpern — gleichmäßig zentrisch gehalten und so anschließend bearbeitet werden können, da die einzelnen Werkstücke die Elastizität der Büchse, die vorzugsweise aus Gummi besteht, gemäß ihren Abmessungen mehr oder weniger in Anspruch nehmen.

Da Gummi ein inkompressibler Werkstoff ist, sind in den Schultern oder Flanschen Stirnringnuten vorgesehen, in die der Gummi ausweichen kann. Dadurch ist gewährleistet, daß nahezu alle bearbeiteten Werkstücke innerhalb der geforderten Toleranz liegen, der Ausschuß also verschwindend gering ist. Vorzugsweise ist die Büchse mit dem Grundkörper und/oder mit den Segmenten durch Aufvulkanisieren verbunden.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß ist

ORIGINAL INSPECTED

mindestens einer der beiden an jedem Grundkörper vorhandenen Flansche oder Schultern an seiner beziehungsweise ihrer freien Umfangsfläche konisch ausgebildet, so daß Werkstücke, die nicht zentrisch im Paket liegen, beim Eindrücken in die Büchse oder beim Aufziehen auf den Dorn zentriert werden. Des weiteren sind die Kanten der zum Zentrieren und Spannen der Werkstücke dienenden Umfangsflächen der einzelnen Segmente abgefast oder abgerundet. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die Werkstücke beim Eindrükken oder Aufziehen leichter gehandhabt werden können, wobei Kantenausbrüche sowohl an den Segmenten als auch an den Werkstücken vermieden werden und somit eine relativ lange Benutzungsdauer der Werkstückaufnahme gewährleistet ist.

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

F i g. 1 eine büchsenförmige Werkstückaufnahme im Halbschnitt,

F i g. 2 die Werkstückaufnahme aus F i g. 1 in einer Seitenansicht und

Fig.3 eine dornförmige Werkstückaufnahme im Halbschnitt.

In F i g. 1 und 2 ist eine Werkstückaufnahme 1 zum zentrischen Halten mehrerer, axial zu einem Paket verspannter ringförmiger Werkstücke (Synchronringe)

2 dargestellt. Die Werkstückaufnahme 1 besteht aus dem Grundkörper 3, der durch Schrauben 4 an einem Aufnahmeteil 5 einer nicht dargestellten Drehmaschine jo befestigt ist. Der Grundkörper 3 weist eine konzentrische Bohrung 6 auf, deren Umfangsfläche 7 mit einer elastischen Büchse 8 aus Gummi versehen ist. An die Büchse 8 sind sowohl an ihrem Innenumfang 9 als auch über ihre 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 Werkstückaufnahme 1 zu erleichtern. An den beiden axialen Stirnseiten 14,15 des Grundkörpers

3 sind Flansche 16,17 angeordnet, die durch Schrauben 18, 19 am Grundkörper 3 befestigt sind und die Segmente 11 axial führen und zusammenhalten. Beide Flansche 16,17 weisen konzentrische Bohrungen 20,21 auf, wobei die Bohrung 21 des Flansches 17 als Zentrierkonus 22 gearbeitet ist. Der Flansch 16 ist an seiner inneren Stirnfläche 23 mit einer Stirnringnut 24 versehen, die in der gleichen radialen Ebene liegt wie die Büchse 8.

Fig.3 zeigt eine dornförmige Werkstückaufnahme 27 zum Halten mehrerer Kolbenringe 28 mit unterschiedlichen radialen Wandstärken für die Barbeitung von deren Außenumfangsfläche. Die Umfangsfläche 29 des Grundkörpers 30 der Werkstückaufnahme 27 ist mit einer elastischen Büchse 31 aus Gummi umgeben. An die Büchse 31 sind am Umfang gleichmäßig verteilt Segmente 32 vulkanisiert. Die Segmente 32 stützen sich einerseits axial gegen eine Schulter 33 des Grundkörpers 30, zum anderen gegen einen durch Schrauben 34 am Grundkörper 30 stirnseitig befestigten Flansch 35 ab. Der Flansch 35 ist an seiner den Segmenten 32 zugewandten Stirnfläche 36 mit einer Stirnringnut 37 versehen, die die gleichen radialen Abmessungen aufweist wie die Büchse 31. Die Umfangsfläche 38 des Flanschs 35 ist konisch gearbeitet, um das Aufziehen und Zentrieren von eventuell exzentrisch im Paket liegenden Ringen 28 zu erleichtern.

Die Werkstückaufnahmen 1, 27 funktionieren wie folgt:

Bei der büchsenförmigen Werkstückaufnahme 1 werden die Synchronringe 2 außerhalb der Werkstückaufnahme 1 zwischen flanschartig ausgebildeten Axialspannkörpern 25,26 gehalten und in diesem Zustand in die Werkstückaufnahme 1 gedrückt, wobei der Zentrierkonus 22 des Flanschs 17 eventuell exzentrisch im Paket liegende Ringe 2 zentriert. Entsprechend ihrer geringen unterschiedlichen Wandstärken nehmen die einzelnen Ringe 2 die Elastizität der Büchse 8 mehr oder weniger in Anspruch, wobei diese in die Stirnringnut 24 des Flanschs 16 axial ausweichen kann. Dadurch ist gewährleistet, daß sich das gesamte Toleranzfeld gleichmäßig über den gesamten Umfang der Ringe 2 verteilt. Sind die Ringe 2 in Ruhestellung, wird die Werkstückaufnahme 1 in Rotation versetzt und eine nicht dargestellte Bohrstange durch die konzentrische Bohrung 21 des Flanschs 17 geführt, um die Innenumfangsfläche der Synchronringe 2 zu bearbeiten. Die Spanabnahme ist innerhalb der Ringe querschnittsgleich, und die Fertigwanddicke liegt innerhalb der geforderten Toleranz.

Die Funktionsweise der dornförmigen Werkstückaufnahme 27 entspricht im wesentlichen der büchsenförmigen mit dem Unterschied, 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 der Büchse 31 mehr oder weniger in Anspruch nehmen. Sobald die Ringe 28 in Ruhestellung sind, wird die Werkstückaufnahme 27 in Rotation versetzt, und die Ringe 28 werden durch einen nicht dargestellten Drehmeißel an ihrer Außenumfangsfläche bearbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum zentrischen und vorzugsweise paketweisen Spannen von ringförmigen Werkstükken mit bezüglich der der Spannfläche der Vorrichtung zugekehrten Umfangsflächen unterschiedlichen Durchmessers, insbesondere Kolben- und Synchronringen, für das Bearbeiten, insbesondere Drehen, Ausbohren oder Schleifen, von deren inneren oder äußeren Umfangsflächen mit einem büchsen- oder dornförmigen Grundkörper, in oder auf dem die Werkstücke aufgenommen sind, wobei axial relativ schmale Werkstücke zwischen beispielsweise flanschartig ausgebildeten Axialspannkörpern gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3, 30) — je nachdem, ob es sich um einen büchsen- oder dornförmigen Körper handelt — an seiner Innen- oder Außenumfangsfläche mit einer Büchse (8, 31) aus einem besonders elastischen Werkstoff versehen ist, daß auf der freien Umfangsfläche der Büchse (8,31) in jeweils mehrere Segmente (11, 32) aufgeteilte Ringe befestigt sind, deren axiale Dicke gleich oder kleiner der axialen Dicke der zu bearbeitenden Werkstücke (2, 28) ist, und daß beiderseits am Grundkörper (3, 30) Flansche (16,17,35), Schultern (33) oder dergleichen zum axialen Abstützen der Segmente (11, 32) befestigt beziehungsweise vorhanden sind, wobei jeweils mindestens eine Schulter oder ein Flansch (16,35) mit einer Stirnringnut (24,37) versehen ist, in die sich die Büchse (8, 31) bei radialer Belastung ausdehnen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für die Büchse (8, 31) Gummi verwendet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (8,31) mit dem Grundkörper (3, 30) und/oder den Segmenten (11, 32) durch Aufvulkanisieren verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer (17,35) der beiden an jedem Grundkörper (3, 30) vorhandenen Flansche (16,17,35) oder Schultern (33) an seiner beziehungsweise ihrer freien Umfangsfläche (22, 38) konisch ausgebildet ist.