DE2854952C3 - Vorrichtung zum Läppen ringförmiger Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Läppen der Außenumfangsfläche von ringförmigen Werkstükken, insbesondere der Lauffläche von zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, bestehend aus einem, in axialer Richtung geschlitzten und als Läppbüchse verwendeten Hohlkörper.

Beim Läppen gleitet das Werkstück mit seiner zu läppenden Fläche auf der entsprechenden Gegenfläche des Läppwerkzeuges, wobei das zwischen beiden Teilen befindliche, lose aufgebrachte Läppmittel die schleifende Wirkung hervorruft. Die im Läppmittel enthaltenen Schleifkörner rutschen und rollen zwischen den beiden Flächen und wirken dadurch auf beide reibend und drückend. Ein Teil der Körper wird dabei im Werkzeug und auch im Werkstück eingebettet und festgehalten und wirkt dann schabend und schneidend auf das Gegenstück. Die im Läppmittel enthaltenen Hilfsstoffe, wie Fett, öl oder sonstige Flüssigkeiten, unterstützen diese Wirkung. Die durch liiesen Vorgang abgetragene Werkstoffmenge ist der gewünschte Abschliff, die am Werkzeug abgetragene Werkstoffmenge dagegen ist die unerwünschte Werkzeugabnutzung.

Zum Rundläppen werden geschlossene Büchsen als Werkzeug verwendet. Diese sind aus den vorab genannten Gründen einem relativ großen Verschleiß ausgesetzt. Weiterhin werden zum Rundläppen Läppkluppen oder -ringe verwendet, die auf dem rotierenden Werkstück hin- und herbewegt werden (Läppen, Grundlagen und praktische Anwendung von Walter Lätzig, Carl Hanser Verlag, München, 1950, S. 85,87 und 98 bis 99, Abb. 83,84,85,98).

Läppkluppen bestehen im wesentlichen aus einer Kluppenbacke mit einer Bohrung, welche dem Werkstückdurchmesser entspricht, und mindestens einem, in radiale Richtung weisenden Schlitz. Durch Schrauben kann die Läppkluppe während des Läppens je nach Bedarf nachgestellt werden. Der Läppring besteht aus

ίο einem starren geschlitzten Ring, dessen axiale Länge um ca. Ά kleiner ist als die Werkstücklänge, des weiteren aus einem Halter, der den geschlitzten Ring umgibt, und Nachstellschrauben, die am äußeren Umfang des Halters angeordnet sind. Bei einer eventuell notwendi-

|5 gen axialen Aneinanderreihung mehrerer Kluppen oder Ringe würden große Schwierigkeiten bei der Nachstellung auftreten, da jede Kluppe oder jeder Ring für sich nachgestellt werden müßten. Es würde demnach voll und ganz von dem Feingefühl der Person abhängen, die die Kluppen oder Ringe nachstellt. Da die Werkstücke vielfach mit axialem Spiel paketiert werden, um so beim Rundläppen der Außenumfangsfläche eine leicht ballige Kontur zu erzielen, wäre es reiner Zufall, ein beim Nachstellen der Kluppen oder Ringe klemmendes Werkstück ausfindig zu machen und die zugehörige Kluppe oder den zugehörigen Ring entsprechend zu lösen.

Weiterhin ist durch die GB-PS 1125 079 ein Läppwerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen, insbesondere von Zylinderlaufbüchsen, bekannt Dieses Werkzeug, das aus Grauguß besteht, weist einen in axialer Richtung verlaufenden durchgehenden Schlitz auf. Der aufgeschnittene Körper wird dann aufgeweitet und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen.

Nach erneutem Zusammendrücken des Werkzeuges wird dieses in die Bohrung eingeführt und liegt dann unter voller radialer Spannung an der zu bearbeitenden Fläche an. Auf diese Weise tritt eine relativ schnelle Abnutzung des Werkzeuges ein, so daß hier nur eine

■to relativ geringe Standzeit zu erwarten ist. Weiterhin nachteilig ist zu sehen, daß hier lediglich eine Rotationsbewegung des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück zustande kommt. Infolge der Rotation und des zugeführten Läppmittels ist eine sehr unterschiedliehe Läppqualität der Bohrung in Achsrichtung zu erwarten, die sich in tieferen Riefen, in Umfangsrichtung gesehen, auswirkt.

Gemäß den vorab beschriebenen Problemen beim Rundläppen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Kolbenringen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise die angesprochene Vorrichtung konstruktiv derart zu verbessern, daß eine gezielte Zustellmöglichkeit der Vorrichtung im wesentlichen über die gesamte Standzeit zur Verschleißkompensation erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper axial zwischen einer Werkzeugaufnahme in Form zweier Spannscheiben spannbar und zur Verschleißkompensation nach seinem Entspannen radial nach innen durch Eigenspannung nachstellbar ist.

Dadurch verteilt sich der Verschleiß beim Rundläppen auf die Zeit, bis die radiale Eigenspannung des Hohlkörpers nachläßt. Somit erhöht sich die Standzeit des Werkzeuges gegenüber den herkömmlichen geschlossenen Büchsen erheblich. Vorzugsweise kann ein erartiges Werkzeug aus mehreren, axial übereinander angeordneten, selbstspannenden Hohlkörpern in Ringform bestehen, die auf einfachste Weise aus dem

Ausschuß der laufenden Produktion entnommen werden. Zu diesem Zweck können beispielsweise Kolbenringe oder andere Ringrohlinge verwendet werden, die schon auf axiale Höhe fertiggeschliffen sind, aber aufgrund von Unregelmäßigkeiten (Kantenausbrüche, Einschlüsse im Gefüge, usw.) für eine weitere Bearbeitung nicht mehr in Frage kommen. Diese Ringe werden paketiert und — soweit nicht bereits geschehen — anschließend in axialer Richtung geschlitzt. Die geschlitzten Ringe werden über einen Dorn aufgespreizt und axial zwischen zwei Stützkörper in Form von Spannscheiben verspannt Das Ringpaket wird erforderlichenfalls anschließend am Innenumfang bearbeitet, um einen definierten Innendurchmesser anzustreben. Der genau«; Durchmesser wird durch Einbringen eines Kaliberdornes in das nun wieder entspannte Ringpaket erreicht, indem sich die selbstspannenden Ringe an die Außenumfangsfläche des Kaliberdornes anlegen. In diesem Zustand werden die Ri"ge wieder axial fest verspannt, und es entsteht eine Büchse mit dem exakt angestrebten Innendurchmesser. Um das Einbringen des zu bearbeitenden Ringpaketes und des Kaliberdornes zu erleichtern, kann vorzugsweise wenigstens eine der Spannscheiben mit einem Zentrierkonus versehen sein.

Gemäß der Erfindung gibt es mehrere Möglichkeiten, die geschlitzten Ringe axial übereinander anzuordnen. Ausgehend von einem üblichen Ringstapel mit axial übereinanderliegenden Stoßstellen, besteht darüber hinaus die Möglichkeit, die Ringe axial so aufeinanderzulegen, daß die Stoßstellen in Umfangsrichtui.'g zueinander versetzt sind. Einer weiteren konstruktiven Möglichkeit entsprechend können die Ringe derart axial angeordnet werden, daß sie an ihren Stoßstellen verschränkt sind, das heißt, daß sich das Stoßende des einen Ringes an das Stoßende des folgenden Ringes anschließt Zu diesem Zweck wird eine Spannscheibe benötigt, die an ihrer den Ringen zugewandten Stirnfläche so profiliert ist, daß der erste Ring mit überlappendem Stoß aufgespannt werden kann.

Bei Abnutzungserscheinungen dieser Büchse aus Einzelringen wird durch Einbringen des Kaliberdornes und axiales Entspannen des Ringpaketes eine neue Justierung vorgenommen. Durch ihre radiale Selbstspannung legen sich die Ringe an der Außenumfangsfläche des Kaliberdornes an und werden anschließend wieder axial zwischen den Spannscheiben verspannt. Durch die Verwendung von selbstspannenden Einzelringen wird im Gegensatz zur geschlossenen Läppbüchse der unterschiedlich sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung entlang der Büchseninnenfläche auftretende Verschleiß automatisch ausgeglichen. Das Ringpaket kann so oft nachgestellt werden, wie die Selbstspannung der Ringe vorhält. Vorteilhaft ist zu sehen, daß sich durch die Verwendung von Ausschußringen eine nachstellbare Läppbüchse wesentlich preiswerter herstellen läßt, als wenn eine geschlossene, nicht nachstellbare Büchse fertig gekauft würde.

Im Prinzip ist es natürlich auch möglich, die Erfindung auf das Läppen der Innenumfangsflächen von Werkstücken, insbesondere von paketierten Kolbenringen, anzuwenden. In diesem Fall könnten geschlitzte außenspannende oder nur geschlitzte Ringe ohne Selbstspannung verwendet werden, die paketiert axial verspannt in eine kalibrierte Meßhülse eingebracht

ίο werden, sich wieder axial entspannt an deren Innenumfangsfläche anlegen und anschließend wieder axial verspannt werden, um dann den genauen Außendurchmesser aufzuweisen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

In der Zeichnung ist eine Läppvorrichtung 1 dargestellt, die sich aus folgenden Teilen zusammensetzt: den beiden Spannhalbschalen 2, 3, den Spannscheiben 4,5, den Zentrierringen 6,7 und dem Ring 8 zur Sicherung gegen Verdrehung, der mittels eines Zentrierstiftes 9, welcher in den Zentrierring 6 eingreift, seine Aufgabe erfüllt. Die eigentliche Läppbüchse ist anhand von 3 Varianten 10, 11 und 12 dargestellt, die jeweils aus einer Vielzahl geschlitzter Hohlkörper in Form von Kolbenringen hergestellt wird. Variante 10 zeigt, daß die Kolbenringe 13 derart axial übereinander angeordnet sind, daß die Stoßstellen 14 einen axial durchgehenden Schlit2.15 bilden. In Variante 11 sind die

so Stoßstellen 16 der Kolbenringe 17 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt. Nach der Variante 12 werden Kolbenringe 19, 21 mit einander überlappender Stoßstelle 18 verv/endet, wobei letztere an der Stoßstelle 20 des nächsten Kolbenringes 21 anliegt. Der

r-> erste Kolbenring 19 stützt sich dabei auf einer axialen Anschlagfläche 23 der Spannscheibe 5 ab. Um so eine durchgehende Büchse zu erhalten, ist die Spannscheibe 5 mit einer in Umfangsrichtung ansteigenden Spannfläche 25 ausgebildet. Die Läppbüchse, die aus einer der drei dargestellten Varianten gebildet sein kann, wird durch die Spannscheiben 4, 5 axial festgespannt. Nachdem die Büchse aufgrund von Verschleißerscheinungen ihrer Aufgabe nicht mehr gerecht werden kann, wird der Kaliberdorn 24 eingebracht Um dies zu erleichtern, weist die Spannscheibe 4 einen Zentrierkonus 22 auf. Ist der Dorn eingebracht, wird die Spannscheibe 4 gelöst, und die Kolbenringe legen sich aufgrund ihrer radialen Selbstspannung an der Umfangsfläche des Kaliberdornes 24 an.

Nach dem Ausrichten und axialen Spannen der das Läppwerkzeug bildenden Kolbenringe wird anschließend der Kaliberdorn herausgefahren, und das Werkstück, beispielsweise in Form eines außen zu läppenden Kolbenringpaketes 26, kann dann axial in das Werkzeug eingefahren werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Läppen der Außenumfangsfläche von ringförmigen Werkstücken, insbesondere der Lauffläche von zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, bestehend aus einem, in axialer Richtung geschlitzten und als Läppbüchse verwendeten Hohlkörper, dadurch gekennzeichne t, daß der Hohlkörper (13,17,21) axial zwischen einer Werkzeugaufnahme in Form zweier Spannscheiben (4,5) spannbar und zur Verschleißkompensation nach seinem Entspannen radial nach innen durch Eigenspannung nachstellbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die axiale Anordnung mehrerer selbstspannender Hohlkörper (13, 17,21).

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Spannscheiben (4, 5) einen Zentrierkonus (22) aufweist

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzten Hohlkörper (17) derart axial aufeinanderliegen, daß ihre Stoßstellen (16) in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (21) axial so angeordnet sind, daß sie im Bereich ihrer Stoßstellen (18,20) verschränkt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Spannscheiben (5) an ihrer, den geschlitzten Hohlkörpern (21) zugewandten Stirnfläche derart gestaltet ist, daß sie der Stoßstelie (23) des ersten Hohlkörpers (21) einen festen Halt gibt.