DE3125188C3 - Vorrichtung zum Halten von Werkstücken - Google Patents

Description

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

Bei einer aus der DE-OS 29 03 622 bekannten Vorrichtung dieser Art werden die Werkstücke beim Honen über den Werk­ stückträger quer zur Werkzeugachse schwimmend gelagert. Zur Aufnahme des vom Honwerkzeug ausgeübten Drehmomentes ist der Werkstückträger mit einem als Hebel wirkenden Arm ver­ sehen, der mit geringem Spiel zwischen zwei Anschlagstücken ragt, die auf einer Grundplatte der Vorrichtung festliegen. Diese Ausbildung ermöglicht aber keine absolut freie Schwimmbewegung des Werkstückträgers, da die Schwimmbewe­ gung durch die Anschlageinrichtung behindert ist.

Das vom Honwerkzeug auf die Werkstücke ausgeübte Drehmoment wird über den Arm und die Anschlagstücke abgestützt. Das Drehmoment läßt sich dabei als Kräftepaar aus zwei gleich­ großen, an den Anschlagstücken wirkenden Kräften darstel­ len. Im Gleichgewichtszustand ist diesem Kräftepaar ein gleichgroßes Kräftepaar entgegengerichtet, das jedoch den Werkstückträger und damit die zu bearbeitenden Werkstücke aus ihrer Soll-Lage abdrängt. Dadurch können die Werkstücke eine Schräglage einnehmen, die zu Fehlern in der Zylinder­ form der Werkstückbohrung führt.

Bei einer Vorrichtung nach der DE-AS 11 82 104 sind die Werkstücke lose zwischen parallel übereinander angeordneten Platten gehalten, deren Abstand der Dicke der Werkstücke entspricht. Das bei der Bearbeitung auftretende Drehmoment wird von einer querbeweglichen Platte abgestützt, die über zwei Anschläge am Werkstück angreift. Die dabei auftreten­ den Reibkräfte behindern die freie Schwimmbewegung der Werkstücke und sind um so größer, je geringer der gegen­ seitige Abstand der beiden Anschläge am Werkstück selbst ist. Diese Vorrichtung eignet sich daher nur zur Aufnahme von Pleuelstangen oder dgl. Durch das in Achsrichtung des Honwerkzeuges notwendige Spiel der Werkstücke zwischen den Werkstückaufnahmeplatten können die Werkstücke kippen, wo­ durch die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die auf­ tretenden Drehmomente ohne jegliche Beeinträchtigung der freien Schwimmbewegung des Werkstückträgers bzw. des Werkstücks aufgenommen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Anschlagrollen wird auf das bewegliche Kraftaufnahmeteil das an der Werkstückträger- Platte auftretende Drehmoment derart übertragen, daß die Anschlagstücke im Zusammenwirken mit ihren Gegenanschlägen dieses Drehmoment beiderseits des Armes, der an der Werkstückträger-Platte befestigt ist, zu gleichen Teilen aufnehmen. Da die aufgenommenen Kräfte gegensinnig gerichtet sind, kann sich das Kraftaufnahmeteil in Abhängigkeit von den Schwimmbewegungen der Werkstückträger-Platte an den auf der Grundplatte befestigten Gegenanschlägen entlang ungehindert bewegen. Die auf den Arm wirkenden Kräfte sind ebenfalls ausgeglichen, so daß auch die den Schwimmbewegungen entsprechende Verschiebebewegung des Armes an den Anschlagrollen entlang nicht vom aufgenommenen Drehmoment beeinflußt wird. Die Werkstückträger-Platte kann sich daher trotz der zur Werkstückachse exzentrischer Lage der Anschlageinrichtung in allen radialen Richtungen zu der Werkstückachse schwimmend bewegen, ohne daß sich das Drehmoment auf die Schwimmbewegungen auswirkt. Daher kann das Werkstück während der Bearbeitung nicht in einer Schräglage abgedrängt werden.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

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

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen etwa recht­ eckigen, plattenförmigen Werkstückträger 1 auf, der schwim­ mend gelagert ist und ein Werkstück 2, z. B. ein Zahnrad, aufnimmt, dessen Bohrung 3 durch ein Honwerkzeug 4 zu be­ arbeiten ist.

Wie in der DE-OS 29 03 622 im einzelnen beschrieben, ist der Werkstückträger 1 zwischen paarweise und symmetrisch zu der Bohrung 3 liegenden Lagerklötzen (nicht dargestellt) im wesentlichen axial unbeweglich geführt, während er in der Querebene innerhalb vorgegebener Grenzen frei beweglich ist. Diese sind durch das Spiel bestimmt, welches zwei einander gegenüberliegende Vorsprünge des Werkstückträgers innerhalb einer nutförmigen Ausnehmung eines Distanzstückes haben.

Zwischen dem Werkstückträger 1 und den Lagerklötzen ist ein hydrostatisches Lager ausgebildet, wodurch ein niedriger Reibungsbeiwert erzielt ist. Die vorgesehenen Lagerstellen sind hierzu mit nicht dargestellten Bohrungen verbunden, durch die Drucköl zugeführt wird. Eine dieser Bohrungen verläuft parallel zur Spindelachse und geht von einer Quer­ bohrung aus, die durch die zugehörigen Lagerklötze und den Werkstückträger verläuft und an der Grundplatte 12 endet. Die Querbohrung ist über einen Anschluß mit einer Drucköl­ quelle verbunden. Auf der Oberseite des Werkstückträgers 1 und den Lagerklötzen sind zu den Querbohrungen konzentrisch verlaufende Ringnuten vorgesehen, die an der Ober- und Unterseite des Werkstückträgers 1 vier kreisringförmige Lagerflächen begrenzen. Zur Ölabführung sind von den Ringnuten ausgehende, axial verlaufende Bohrungen vor­ gesehen, die in eine weitere Querbohrung in der Grundplatte 12 münden.

Am Werkstückträger 1 ist zur Verdrehsicherung ein als Hebel wirkender Anschlagteil 5 befestigt, der als Verbindungsarm ausgebildet ist. Dieser wirkt mit einer außerhalb des Werk­ stückträgers 1 liegende Anschlageinrichtung 6 zusammen, wodurch eine geringe Bauhöhe gegeben ist.

Die Anschlageinrichtung 6 besteht im wesentlichen aus einem als Scheibe ausgebildeten Kraftaufnahmeteil 7, der auf der Grundplatte 12 der Vorrichtung querbeweglich gelagert ist, dem Verbindungsarm 5 und einem diesen abstützenden An­ schlagpaar aus Anschlagstücken 8 und 9, die auf der Scheibe 7 befestigt sind. Die Scheibe 7 ist zwischen der Grund­ platte 12 und dem Verbindungsarm 5 angeordnet und überträgt das beim Honen auf den Werkstückträger 1 wirkende Drehmo­ ment über Anschlagstücke 10 und 11 sowie Gegenanschläge 13 und 14 auf die Grundplatte 12. Hierzu bilden die Anschläge 10 und 11 ein auf der Scheibe 7 befestigtes Anschlagpaar, dem die fest auf der Grundplatte angeordneten und als Blöcke ausgebildeten Gegenanschläge 13 und 14 zugeordnet sind.

Als Anschlagstücke 8 bis 11 sind jeweils gleich ausge­ bildete Rollen vorgesehen, welche durch handelsübliche Wälzlager 25 gebildet sind, die drehbar auf fest in die Scheibe 7 eingebauten Zapfen 26 montiert sind (Fig. 2). Es kann vorteilhaft sein, anstelle von Rollen Gleitstücke vorzusehen.

Der Verbindungsarm 5 ist in radialer Richtung zur Werk­ stückachse zwischen den Anschlagstücken 8 und 9 des ersten Anschlagpaares längsverschieblich geführt. Die Anschlag­ stücke 8 und 9 sind dabei so angeordnet, daß sich der Ver­ bindungsarm 5 mit seinem äußeren, vom Werkstückträger 1 ab­ gewandten Ende 16 beim Bearbeiten des Werkstückes 2 an dem in Bearbeitungsrichtung (Pfeil 15) vorderen Anschlagstück 8 abstützt. Die sich hieraus ergebende Reaktionskraft, die bei der bekannten Vorrichtung nach der DE-OS 29 03 622 ein Abdrängen und Schiefstellen des Werkstückträgers 1 zur Folge haben kann, wird erfindungsgemäß durch das zweite Anschlagstück 9 dieses ersten Anschlagpaares aufgenommen. Das Anschlagstück 9 hat von dem Anschlagstück 8 größeren Abstand als von dem Werkstückträger 1 und liegt auf der von dem Anschlagstück 8 abgewandten Längsseite des Verbin­ dungsarmes 5 an diesem an. Dadurch wird das bei der Bear­ beitung auf den Verbindungsarm 5 wirkende Drehmoment durch die in Pfeilrichtung eingezeichneten Kräfte 17 und 18 an den Anschlagstücken 8 und 9 aufgenommen und auf die Scheibe 7 übertragen.

Der in Richtung der Längsachse A des Armes 5 gemessene Ab­ stand des Anschlagstückes 9 von dem Werkstückträger 1 ist klein gewählt, während der Abstand der Anschlagstücke 8 und 9 voneinander so groß wie möglich und vorzugsweise etwa gleich dem Abstand der Anschlagstücke 10 und 11 voneinander ist. Dadurch sind große Hebelübersetzungen und entsprechend kleine Anschlagkräfte gewährleistet.

Die Scheibe 7 ist auf der Grundplatte 12 mit drei in Kä­ figen 21 gehaltenen Wälzkugeln 22 beweglich gelagert und stützt sich über das zweite Anschlagpaar aus den Anschlag­ stücken 10 und 11 an den fest mit der Grundplatte 12 ver­ bundenen Gegenanschlägen 13 und 14 ab (Kräftepfeile 19 und 20). Die Anschlagstücke sind dabei so angeordnet, daß die Anschlagrichtungen der Anschlagstücke 8 und 9 zu denen der Anschlagstücke 10 und 11 in einem rechten Winkel zueinander liegen. Die Anschlagstücke 10 und 11 des zweiten Anschlag­ paares liegen dabei in senkrechter Richtung zur Längsachse A des Verbindungsarmes 5 fluchtend einander gegenüber. Die Scheibe 7 ist so quer zur Verschieberichtung längs der Achse A des Verbindungsarmes 5 beweglich gelagert, so daß eine in allen Richtungen kräftefreie Schwimmbewegung des Werkstückträgers 1 gewährleistet ist.

Um eine spielfreie Führung des Verbindungsarmes 5 zwischen den Anschlagstücken 8 und 9 des ersten Anschlagpaares ein­ stellen zu können, ist im Ausführungsbeispiel der Gegen­ anschlag 14 mittels einer Einstellschraube 23 und einer Kontermutter 24 verstellbar ausgebildet.

Zur Gewichts- und Platzeinsparung ist die Scheibe 7 im Be­ reich ihrer Ecken abgeschrägt bzw. schulterartig abgesetzt. Die abgeschrägten Ecken 27 und 28 sowie die Schultern 29 und 30 liegen jeweils diagonal zu der im übrigen etwa rechteckig ausgebildeten Scheibe 7. Im Bereich der Schulter 29 und 30 sind die Gegenanschläge 13 und 14 angeordnet, wo­ bei sie sich etwa über die ganze Länge der einen Schulter­ fläche 31 bzw. 32 der Scheibe 7 erstrecken, die zur Längs­ achse A des Armes 5 rechtwinklig verläuft. Die anderen Schulterflächen 33 und 34 verlaufen jeweils etwa unter einem Winkel von 45 Grad zu dieser Achse A. Eine ent­ sprechende, jedoch entgegengesetzte Steigung haben die Stirnflächen der Ecken 27 und 28, die sich entsprechend den Schulterflächen 33 und 34 im wesentlichen über den gesamten Abstand zwischen den Anschlagstücken 8 und 10 bzw. den An­ schlagstücken 9 und 11 sowie dem Anschlagstück 10 und dem Arm 5 bzw. dem Anschlagstück 11 und dem Arm 5 erstrecken. Die einander diametral gegenüberliegenden Ecken 27 und 28 bzw. Schultern 29 und 30 sind dabei spiegelsymmetrisch aus­ gebildet.

Es kann zweckmäßig sein, mehrere Werkstückträger in be­ kannter Weise übereinander anzuordnen und die darin ge­ haltenen Werkstücke mit einem gemeinsamen Honwerkzeug gleichzeitig zu bearbeiten. Es ist dann jedem Werkstück­ träger eine separate, gegenüber der Grundplatte 12 ab­ gestützte Anschlageinrichtung 6 zugeordnet.

Wird die Anordnung der Anschlagpaare spiegelbildlich zum gezeigten Ausführungsbeispiel ausgeführt, ist auch eine linksdrehende Bearbeitung (entgegen Pfeilrichtung 15) möglich. Mit wechselnden Drehrichtungen kann eine Bear­ beitung vorgenommen werden, wenn in Weiterbildung der Erfindung zwei zusätzliche Anschlagpaare vorgesehen sind, die spiegelbildlich zu den gezeigten Anschlagpaaren (8, 9 und 10, 11) zur Aufnahme entgegengerichteter Kräftepaare angeordnet sind.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Halten von Werkstücken, wie Zahnrädern od. dgl., deren Bohrung (3) mittels eines insbesondere zum Honen vorgesehenen Werkzeuges (4) zu bearbeiten ist, bei welcher mindestens ein Werkstück (2) an einer quer zur Werkstückachse auf einer Grundplatte (12) schwimmend gelagerten Werkstückträger-Platte (1) gehalten ist, die gegen Verdrehen mittels einer Anschlageinrichtung (6) gesichert ist, die sich im Bereich neben der Werkstückträger- Platte (1) befindet und zwei Anschlagrollen (8 und 9) aufweist, die beiderseits eines zwischen ihnen radial zur Werkstückachse verschieblichen, als Anschlagteil dienenden Armes (5) der Werkstückträger-Platte (1) liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagrollen (8 und 9) auf einem die Anschlageinrichtung (6) bildenden Kraftaufnahmeteil (7) angeordnet sind und in radialer Richtung zur Werkstückachse Abstand voneinander haben, derart, daß die eine Anschlagrolle (9) zu der Reaktionskraft (17), die beim Anschlagen des Armes (5) an der anderen Anschlagrolle (8) erzeugt wird, eine entgegengesetzt gerichtete und gleich große Gegenkraft (18) bildet, und daß das Kraftaufnahmeteil (7) relativ zu der Grundplatte (12) quer zur Verschieberichtung des Armes (5) beweglich gelagert und mittels Anschlagstücken (10 und 11) verdrehfrei angeordnet ist, die beiderseits des Armes (5) und mit Abstand von ihm auf dem Kraftaufnahmeteil (7) angeordnet und denen auf der Grundplatte (12) befestigte Gegenanschläge (13 und 14) zugeordnet sind, derart, daß das von der Werkstückträger-Platte (1) auf das Kraftaufnahmeteil (7) wirkende Drehmoment von den Anschlagstücken (10 und 11) und den zugehörigen Gegenanschlägen (13 und 14) aufgenommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Anschlagrolle (9) mit kleinstmöglichem Abstand von der Werkzeugträger- Platte (1) angeordnet ist, und daß dieser Abstand kleiner ist als der Abstand zwischen den Anschlagrollen (8 und 9).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Anschlagrollen (8 und 9) je eines der Anschlagstücke (10 und 11) derart zugeordnet ist, daß - in Achsrichtung des Armes (5) gesehen - das eine Anschlagstück (10) vor und das andere Anschlagstück (11) hinter der zugehörigen Anschlagrolle (8 bzw. 9) liegt, und daß die beiden Anschlagstücke (10 und 11) gleichen Abstand von dem Arm (5) haben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (10 und 11) in zur Achse (A) des Armes (5) senkrechter Richtung fluchten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Gegenanschläge (13 und 14) verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (14) eine Einstellschraube (23) und eine Kontermutter (24) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (10 und 11) ebenfalls als Anschlagrollen ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelbildlich zu den beiderseits des Armes (1) liegenden Anschlagrollen-Paaren (8 und 10; 9 und 11) zwei weitere Anschlagrollen-Paare zur Aufnahme eines entgegengesetzt gerichteten Drehmomentes angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnahmeteil (7) eine Scheibe mit abgeschrägten Ecken (27 und 28) ist.