DE3125188A1

DE3125188A1 - Vorrichtung zum halten von werkstuecken

Info

Publication number: DE3125188A1
Application number: DE19813125188
Authority: DE
Inventors: Albert Ing.(grad.) 7302 Ostfildern Bender
Original assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1983-01-13
Anticipated expiration: 2001-06-27
Also published as: DE3125188C2; GB2102710A; DE3125188C3; JPH0351554B2; JPS584352A; FR2508366A1; US4502255A; FR2508366B1; GB2102710B

Description

Patentanwalt _

Dipl.-Ing. W. Jackisch -"S-

Menzelstr.40,7000 Stuttgart 1 3125188

Maschinenfabrik Gehring -5- a JJ 121/eko

Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. » Kommanditgesellschaft ^b. JUHI 198!

Gehringstraße 28
7502 Ostfildern 2

Vorrichtung zum Halten von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 29 OJ 622) werden die Werkstücke beim Honen über die Werkstückaufnahmeplatte und quer zur Werkzeugachse schwimmend gelagert. Zur Aufnahme des vom Honwerkzeug ausgeübten Drehmomentes ist die Werkstückaufnahmeplatte mit einem als Hebel wirkenden Arm versehen, der mit geringem Spiel zwischen zwei Anschlagrollen ragt, die in fest auf der Vorrichtungsgrundplatte angeordneten Lagerböcken drehbar gelagert sind.

Aber auch mit dieser Aufnahme des Drehmomentes kann keine absolut freie Schwimmbewegung der Werkstücke erreicht werden, weil die Schwimmbewegung der Werkstücke durch die Anschlageinrichtung behindert wird. Das vom Honwerkzeug auf die Werkstücke ausgeübte Drehmoment läßt sich als Kräftepaar aus zwei gleichgroßen Kräften darstellen. Im Gleichgewichtszustand ist diesem Kräftepaar ein gleichgroßes Kräftepaar entgegengerichtet, das die zu bearbeitenden Werkstücke aus ihrer Sollage abdrängt. Dadurch nehmen die Werkstücke eine Schräglage ein, die zu Fehlern in der Zylinderform der Werkstücksbohrung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art so auszubilden, daß die auftretenden Drehmomente ohne Jegliche Beeinträchtigung der freien Schwimrnbewegung der Werkstücke aufgenommen werden können.

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erfindungsgemäß
Diese Aufgabe wird/mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Infolge dieser Ausbildung wird das auf den Werkstückträger wirkende Drehmoment über die Anschlageinrichtung auf den Kraftaufnahmeteil übertragen, der dadurch ein Drehmoment erfährt. Dieses Drehmoment wird aber durch die Halterung aufgenommen, die eine gleichgroße und entgegengesetzte Gegenkraft erzeugt. Damit wird erreicht, daß der Kraftaufnahmeteil und der Werkstückträger in einer verdrehfreien Lage gehalten werden, so daß das zu bearbeitende Werkstück nicht mehr in eine ' Schräglage abgedrängt werden kann.

Weitere 'Merkrale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Darstellung und in Drai fsieht,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 1.

Die Vorrichtung nach_..den Fig. 1 und 2 weist einen etwa rechteckigen, plattenförmigen Werkstückträger 1 auf, der schwimmend gelagert ist und ein Werkstück, z.B. ein Zahnrad 2, aufnimmt, dessen Bohrung 3 durch ein Honwerkzeug ^ bearbeitet werden kann.

Wie in der DE-OS 29 03 622 dargestellt und im einzelnen beschrieben ist, ist die Werkstückaufnahmeplatte 1 (Fig. 1) zwischen paarweise und symmetrisch zu der Bohrung 3 liegenden Lagerklötzen (nicht dargestellt) im wesentlichen .axial unbeweglich geführt, während sie in der Querebene innerhalb

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vorbestimmter Grenzen frei beweglich ist. Die Grenzen sind festgelegt durch das Spiel, welches zwei einander gegenüberliegende Vorsprunge der Werkstückaufnahmeplatte 1 innerhalb einer nutförmigen Ausnehmung eines Distanzstückes haben.

Damit der Kraftaufwand für die Querbewegung des Werkstückes 2 möglichst gering ist, ist die Lagerstelle zwischen der Werkstückaufnahmeplatte I. und den Lagerklötzen so ausgebildet, daß es zur Ausbildung eines hydrostatischen Filmes zwischen den Berührungsflächen kommt und ausschließlich Flüssigkeitsreibung auftritt, welche einen niedrigen Reibungsbeiwert hat. Hierzu sind die Lagerstellen mit nicht dargestellten Bohrungen versehen, durch die Drucköl zugeführt werden kann. Die eine dieser Bohrungen verläuft parallel zur Spindelachse und geht von einer Querbohrung aus, die durch die zugehörigen Lagerklötze und Werkstückaufnahmeplatte verläuft und an der Grundplatte 12 endet. Die Querbohrung ist über einen Anschluß mit einer Druckölquelle verbunden.

Die Werkstückaufnahmeplatte 1 und die Lagerklötze weisen an ihrer Oberseite zu der Querb-ohrung konzentrisch verlaufende Ringnuten auf, wodurch an der Ober- und Unterseite jeder Werkstückaufnahmeplatte vier kreisringförmige Lagerflächen begrenzt werden.

Für die ölabführung sind von den Ringnuten ausgehende weitere axial verlaufende Bohrungen vorgesehen, die in eine Querbohrung in der Grundplatte 12 münden.

Die Querbohrung ist über einen Anschluß mit einem Öltank leitungsverbunden *

An der Werkstückaufnahmeplatte 1 ist zur Verdrehsicherung ein als Hebel wirkender Verbindungsarm 5 befestigt, der mit einer außerhalb der Werkstückaufnahmeplatte liegenden, erfindungsgemäß aus-

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gebildeten Anschlageinrichtung 6 zusammenwirkt. Infolge dieser Lage hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine geringe Bauhöhe.

Die Anschlageinrichtung 6 besteht im wesentlichen aus einem scheibenförmigen Kraftaufnahmeteil 7, der auf einer Grundplatte 12 der Vorrichtung quer beweglich gelagert ist, dem Arm 5 und einem ersten Anschlagpaar mit einem ersten und zweiten Anschlagstück 8 und 9, die auf der Scheibe 7 befestigt sind. Die Scheibe 7 liegt zwischen der Grundplatte 12 und dem Arm 5 und damit in dem Kraftfluß, der infolge des beim Honen auf der Platte 1 wirkenden Drehmomentes ·· von der Platte 1 über die Scheibe 7 auf die Grundplatte 12 stattfindet. Der Anschlageinrichtung ist zur Verdrehsicherung der Scheibe 7 eine Halterung 10, IJ und 11, 14 zugeordnet. Diese Halterung besteht aus einem zweiten Anschlagpaar mit Anschlagstücken 10 und 11 und zwei fest auf der Grundplatte 12 angeordneten und als Böcke ausgebildeten Gegenanschlägen 13 und ΙΨ. Die Anschlagstücke 8 bis 11 sind jeweils durch gleiche Rollen gebildet. Zwischen dem ersten Anschlagpaar 8, 9 ist der Arm 5 in radialer Richtung zur Werkstückachse\erschieblich geführt. Die Rollen 8 und 9 sind dabei so angeordnet, daß sich der Arm 5 mit seinem äußeren, von der Werkstückaufnahmeplatte 1 abgewandten Ende 16 beim Bearbeiten des Werkstückes 2 an der in Bearbeitungsrichtung (Pfeil 15) vorderen Rolle 8 abstützt. Die sich hieraus ergebende Reaktionskraft, die bei der bekannten Lösung nach der DE-OS 29 03 622 ein Abdrängen und Schiefstellen der Werkstückaufnahmeplatte zur Folge haben kann, wird erfindungsgemäß durch die zweite Rolle 9 dieses Anschlagpaares aufgenommen. Die Rolle 9 hat von der Rolle 8 größeren Abstand als von der Werkstückaufnahmeplatte i und liegt auf der von der Rolle 8 abgewandten Seite des Armes 5 an diesem an. Dadurch wird das bei der Bearbeitung auf den Arm 5 wirkende Drehmoment ständig durch ein Kräftepaar (Pfeil 17, 18) von den Rollen 8 und 9 aufgenommen und so auf die Scheibe 7 übertragen. Der Abstand der Rolle 9Vlst klein gewählt, während der Abstand der Rollen 8 und 9 voneinander so groß wie möglich

von der Werkstückaufnahmeplatte

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und vorzugsweise gleich dem Abstand der Rollen 10 und 11 voneinander ist. Dadurch sind große Hebelübersetzungen und deaentsprechend kleine Anschlagkräfte gewährleistet.

Die Scheibe 7* die auf der Grundplatte 12 mit drei in Käfigen 21 gehaltenen Wälzkugeln 22 beweglich gelagert ist, stutzt sich über das zweite Anschlagpaar 10, 11 an den fest mit der Grundplatte 12 verbundenen Anschlagböcken 15 und 14 ab (Kräftepfeile 19, 20). Die Rollen sind dabei so angeordnet, daß die Anschlagrichtungen zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlagpaar 8, 9 und 10, 11 um einen rechten Winkel zueinander versetzt sind. Dadurch ist die Scheibe'7 quer zur Verschieberichtung des Arms 5 beweglich gelagert, so daß eine in allen Richtungen kräftefreie Schwimmbewegung der Werkstückaufnahmeplatte 1 gewährleistet ist.

Die Rollen 8, 9, 10, 11 werden vorzugsweise durch handelsübliche Wälzlager 25 gebildet, die drehbar/fest in die Scheibe 7 eingebauten Zapfen 26 montiert sind (Pig. 2).

Für die spielfreie Einstellung der Hebelführung zwischen den beiden Rollen 8 und 9 ist gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung einer der beiden Anschlagböcke 15* 14,beispielsweise der Anschlagbock 14, mittels einer Einstellschraube 25 und einer Kontermutter 2k verstellbar ausgebildet.

Abweichend von dar zuvor beschriebenen Ausführungsform ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, wenn mehrere Werkstückaufnahmeplatten in an sich bekannter Weise übereinander angeordnet sind und die Werkstücke gleichzeitig mit einem gemein-; samen Honwerkzeug bearbeitet werden, wobei Jeder Werkstückaufnahmeplatte eine separate Anschlageinrichtung 6 und Halterung zugeordnet ist.

Ferner ist neben der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 für rechtsdrehende Bearbeitung (Pfeil 15) auch bei ent-

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sprechender spiegelbildlicher Ausführung der Anordnung eine linksdrehende Bearbeitung möglich. Die Bearbeitung kann mit wechselnder Drehrichtung vorgenommen werden, was für bestimmte Anwendungsfälle sehr vorteilhaft ist, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei zusätzliche Rollenpaare vorgesehen sind, die spiegelbildlieh zu den gezeigten Anschlagpaaren (8,9 und 10, 11) angeordnet sind und die entgegengesetzt gerichtete Kräftepaare aufnehmen.

Schließlich können anstelle der angegebenen Bauelemente auch andere äquivalente Bauelemente treten, beispielsweise können

die Rollen 8, 9, 10, 11 durch entsprechend ausgebildete Gleitstücke ersetzt sein.

Zur Gewichts- und Platzeinsparung ist die Scheibe 7 im Bereich ihrer Ecken abgeschrägt bzw. schulterartig ausgebildet. Die abgeschrägten Ecken 27 und 28 und die Schultern 29 und 50 liegen jeweils diagonal zu der im übrigen etwa rechteckig ausgebildeten Platte. Im Bereich der Schulter 29 und 50 sind die Anschlagböcke 15 und 14 angeordnet, wobei sie sich etwa über die ganze Länge der einen Schulterfläche 31 bzw. 52 der Scheibe 7 erstrecken, die zur Längsachse A des Armes 5 rechtwinklig verläuft. Die anderen Schulterflächen 55 und 54 verlaufen jeweils etwa unter einem Winkel von 45° zu dieser Achse. Eine entsprechende, jedoch entgegengesetzte Steigung haben auch die Stirnflächen der Ecken 27 und 28, die sich entsprechend den Flächen 55 und 54 im wesentlichen über den gesamten Abstand zwischen den Rollen 8 und 10 bzw. 9 und 11 und der Rolle 10 und dem Arm 5 bzw. der Rolle 11 und dem Arm 5 erstrecken. Die einander diametral gegenüberliegenden Ecken 27, 28, 29, 50 sind spiegelsymmetrisch ausgebildet.

Claims

P:p!--ir.g W. Jackisch

Maschinenfabrik Gehring A 57 121/eko

Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. Kommanditgesellschaft 2 P ■!■?,";]

Gehringstraße 28 . "

Ostfildern 2

Ansprüche

1.^Vorrichtung zum Halten von Werkstücken, wie Zahnrädern oder dgl., deren Bohrung mittels eines Werkzeuges, insbesondere eines Honwerkzeuges, zu bearbeiten ist, bei welcher mindestens ein Werkstück auf einem quer zur Werkzeugachse auf einer Grundplatte schwimmend gelagerten Werkstückträger gehalte η ist, der gegen Verdrehen durch eine Anschlageinrichtung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (6) mit einem Kraftaufnahraeteil (7) zusammenwirkt, der gegenüber der Grundplatte (12)" und dem Werkstückträger (l) beweglich und mit einer Halterung (10, IJ; 11, 14) gegenüber der Grundplatte (12) verdrehfrei angeordnet ist, derart, daß die vom Werkstückträger (l) auf die Anschlageinrichtung (6) wirkende Kraft (17, l8) durch die Halterung (10, IJ; 11, 14) aufgenommen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnahmeteil (7) mindestens/beilweise im Bereich außerhalb des Werkstückträgers (l) liegt. I

J. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Anschlag- ! einrichtung ' ein erstes und zweites Anschlagstück, wie Anschlagrollen,aufweist und bei der der Werkstückträger eine Platte ist, die ein Anschlagteil, wie einen Arm,hat, der mindestens teilweise zwischen die Anschlagstücke ragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (8, 9)

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derart angeordnet sind, daß das zweite Ansohlagstück (9) eine Gegenkraft (l8) für die vom ersten Anschlagstuck (8) beim Anschlagen des Armes (5) erzeugte Reaktionskraft (17) bildet, die zur Gegenkraft (l8) entgegengesetzt gerichtet und gleich groß ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Anschlagstücke auf verschiedenen Seiten des Armes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (8, 9) in radialer Richtung zur Werkstückachse mit größtmöglichem Abstand voneinander auf dem Kraftaufnahmeteil (7) angeordnet sind.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Anschlagstück (9) mit kleinstmöglichem Abstand vom Werkzeugträger (I) angeordnet ist, und daß dieser Abstand kleiner is't als der gegenseitige Abstand der Anschlagstücke (8, 9)·

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß jedem Anschlagstück (8, 9) der Anschlageinrichtung (6) jeweils mindestens "ein Anschlagstück (10, 11) der Halterung (10, 13; H* I²I-) zugeordnet ist, die auf dem Kraftaufnahmeteil (7) befestigt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (10 und 11) der Halterung (10, 13; 11, 14) jeweils auf verschiedenen Seiten und mit Abstand, vorzugsweise mit gleichem Abstand, von dem Arm (5) liegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das 'dem ersten bzw. zweiten Anschlagstück (8 bzw. 9) zugeordnete Anschla^bück (10 bzw. 11) der Halterung (10, 13; 11, 14), in Achsrichtung (A) .

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des Armes (5) gesehen,vor bzw. hinter den Anschlagstücken (8 bzw. 9) liegt.

9« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (lO und 11) der Halterung (10, 15; 11* I¹O in Quer-, vorzugsweise in senkrechter Richtung zur Achse (A) des Arms (5) fluchten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Anschlagstück (10, 11) der Halterung (10, 13; 11, I²O ein Gegenanschlag I²O zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anschlagstücke (10 und ll) in zueinander parallelen Richtung an deni zugehörigen Gegenanschlag I²O abgestützt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Gegenanschläge (13, verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschläge (13, 14) auf der Grundplatte (12) befestigt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (l4) eine Einstellschraube (23) und eine Kontermutter (24) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anschlagstücke (10 und 11) der Halterung (10, 13; H, I²O in senkrechter Richtung zu den Anschlagstücken (8 und 9) der Anschlageinrichtung (6) an den Gegenanschlägen (13, I²O abstützen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anschlagstücke (8, 9 und 10, 11) jeweils gleich, vorzugsweise als Rollen,ausgebildet sind.

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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes und viertes Paar von Anschlagstücken vorgesehen sind, die spiegelbildlich zu den Anschlagstücken (8, 9 und 10, 11) der Anschlagvorrichtung (6) und der'Halterung (10, 13; 11* I²O liegen, derart, daß sie gleiche entgegengesetzt gerichtete Kräfte wie diese Anschlagpaare aufnehmen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17* dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnahmeteil (7) eine etwa rechteckige Scheibe ist, die im Bereich ihrer Ecken (27 > 28, 29* 30) abgeschrägt und/oder.schulterförmig ausgebildet ist'.

19. Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß die einander diametral gegenüberliegenden Ecken (27, 28 und 29, JO) der Scheibe (7) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.

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