DE3504776A1

DE3504776A1 - Method and apparatus for the intermittent displacement in a circumferential direction of annular workpieces which are cut open at a point on their circumference

Info

Publication number: DE3504776A1
Application number: DE19853504776
Authority: DE
Inventors: Walter Dr.-Ing. 5632 Wermelskirchen Johann
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3504776C2

Abstract

A method is proposed for the specific intermittent displacement of especially bundled piston rings, which are cut open at one point of their circumference, and an apparatus operating by this method is also proposed. The piston rings are first aligned. The bundle of workpieces is then rotated relative to a workpiece reception device, the rings then being individually fed to the workpiece reception device. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Stoßversetzen in UmfangesMethod and device for joint displacement in scope

richtung von an einer Stelle ihres Umfanges aufgeschnittenen ringförmigen Werkstücken.direction of ring-shaped cut open at one point of its circumference Work pieces.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stoßversetzen in Umfangsrichtung von an einer Stelle ihres Umfanges aufgeschnittenen ringförmigen Werkstücken, insbesondere von unrunden Kolbenringen, innerhalb eines Werkstückpaketes.The invention relates to a method for joint displacement in the circumferential direction of ring-shaped workpieces cut open at one point on their circumference, in particular of non-round piston rings within a workpiece package.

Zum allgemeinen Stand der Technik ist anzumerken, daß Werkstücke, wie insbesondere unrunde Kolbenringe, üblicherweise nach bestimmten Merkmalen innerhalb eines Werkstückpaketes ausgerichtet werden. Im Anschluß daran wird das Werkstückpaket axial verspannt und ohne Werkstückaufnahme zum Beispiel einem spanabhebenden Bearbeitungsvorgang unterzogen. Durch diese Maßnahme soll sichergestellt werden, daß nahezu alle Werkstücke im Paket in gleicher Weise bearbeitet werden können. Ist es für andere Bearbeitungsvorgänge, wie zum Beispiel das Aufspritzen von Verschleißschutzschichten oder paketweisem Profilschleifen, notwendig, die Werkstücke auf einen Dorm aufzubringen, so geschieht bei ausgerichteten Werkstücken folgendes: Infolge der lediglich in einer Richtung wirkenden Massenkräfte beim Axialspannen von stoßausgerichteten Kolbenringpaketen kommt es, in Abhängigkeit von der jeweiligen Paketlänge, im mittleren Bereich des Spanndornes zu einer Verbiegung, die sich nachteilig auf den anschließenden Bearbeitungsvorgang auswirkt. So kann es geschehen, daß beim Aufspritzen der Verschleißschutzschicht sich am gesamten Umfang zwar eine etwa gleichmäßige Schichtdicke einstellt, durch den durchgebogenen Dorn beim anschliessenden Schleifen jedoch ein unterschiedlicher Materialabtrag bewirkt wird. Die daraus resultierenden Nachteile in Form von Ausschußerhöhung liegen auf der Hand.Regarding the general state of the art, it should be noted that workpieces, like in particular non-round piston rings, usually according to certain characteristics within of a workpiece package can be aligned. Then the workpiece package axially clamped and without a workpiece holder, for example a machining process subjected. This measure is intended to ensure that almost all workpieces can be processed in the same way in the package. Is it for other machining operations, such as the spraying of wear protection layers or in packets Profile grinding, necessary to apply the workpieces to a dorm, is what happens the following for aligned workpieces: As a result of only in one direction acting inertia forces during the axial clamping of joint-aligned piston ring assemblies it occurs, depending on the respective packet length, in the middle area of the Mandrel to a bending, which is detrimental to the subsequent Machining process affects. So it can happen that when the wear protection layer is sprayed on Although an approximately uniform layer thickness sets in on the entire circumference, through However, the bent mandrel during the subsequent grinding is a different one Material removal is effected. The resulting disadvantages in the form of increased scrap are obvious.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist deshalb darin zu sehen, ein Verfahren sowie eine danach arbeitende Vorrichtung zu konzipieraen, mit denen es möglich ist, ringförmige Werkstücke, wie insbesondere unrunde Kolbenringe, gezielt in Umfangsrichtung mit ihren Stößen zu versetzen.The object on which the invention is based is therefore to be seen in to design a method and a device working according to it, with which it is possible to target annular workpieces, such as, in particular, non-circular piston rings to offset in the circumferential direction with their joints.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stöße der Werkstücke innerhalb des Paketes zunächst axial ausgerichtet werden, daß das Werkstückpaket relativ zu einer Werkstückaufnahme gedreht wird, und daß die Ringe einzeln der Werkstückaufnahme zugeführt werden. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß bei gleichmäßig stoßversetzten, im entspannten Zustand planparallelen Werkstücken beim Diametralspannen es zu keiner unerwünschten Verbiegung der Werkstückaufnahme kommt. Daraus können unter Umständen eine Verringerung zum Beispiel des Schleifaufmaßes sowie eine geringere Ringöffnungsgefahr resultieren. Ebenfalls positiv ist die Reduzierung des Ausschusses zu bewerten.This object is achieved in that the impacts of the Workpieces within the package are first axially aligned that the workpiece package is rotated relative to a workpiece holder, and that the rings individually of the workpiece holder are fed. This measure ensures that evenly offset, plane-parallel workpieces in the relaxed state during diametrical clamping there is no undesired bending of the workpiece holder. From this you can possibly a reduction, for example of the grinding allowance, as well as a smaller one Risk of ring opening result. The reduction in scrap is also positive to rate.

Ein weiteres Verfahrensmerkmal ist darin zu sehen, daß die Werkstücke in von der Relativ-Drehbewegung abhängigen definierten Zeitabständen einzeln der Werkstückaufnahme zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, eine einfache Steuerung zu verwenden, die den gewünschten Winkelversatz kennt und die anderen Parameter anhand der geläufigen, physikalisch-mechanischen Bewegungsgleichungen berechnet.Another procedural feature can be seen in the fact that the Workpieces at defined time intervals that are dependent on the relative rotary movement individually fed to the workpiece holder. For this purpose it makes sense to to use a simple controller that knows the desired angular offset and the other parameters using the common physical-mechanical equations of motion calculated.

Eine nach dem Verfahren arbeitende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke der relativ zur Werkstückaufnahme verschiebbaren Zuführeinrichtung einzeln entnehmbar sind, und daß die Werkstückaufnahme während der Entnahme der Werkstücke drehantreibbar ist. Vorzugsweise ist die Werkstückaufnahme als Spanndorn ausgebildet, der mit einer elastischen Schicht überzogen sein kann.A device operating according to the method is characterized in that that the workpieces of the feed device displaceable relative to the workpiece holder are individually removable, and that the workpiece holder during the removal of the Workpieces can be driven in rotation. The workpiece holder is preferably designed as a mandrel formed, which can be covered with an elastic layer.

Eine mögliche Variante des gezielten Stoßversetzens ist darin zu sehen, daß die Einführeinrichtung aus einem ein dornförmiges Magazin aufweisenden Schlitten gebildet ist, dem die Werkstücke einzeln entnehmbar sind. Dies kann so geschehen, daß zum Beispiel der Spanndorn mit einer definierten Umfangsgeschwindigkeit rotiert und die Werkstücke durch Axialverschiebung der Zuführeinrichtung beziehungsweise des Spanndornes in gewissen Zeitabständen dem Spanndorn zugeführt werden. Die Zuführeinrichtung kann hierbei schräg zur Spanndornachse angeordnet sein oder aber parallel dazu verlaufen. Ebenfalls denkbar ist, die Werkstücke magnetisch zu fixieren und taktweise dem rotierenden Spanndorn zuzuführen.A possible variant of the targeted shifting of joints can be seen in that the insertion device consists of a carriage having a mandrel-shaped magazine is formed, from which the workpieces can be individually removed. This can be done that, for example, the mandrel rotates at a defined peripheral speed and the workpieces by axial displacement of the feed device, respectively of the mandrel are fed to the mandrel at certain time intervals. The feeding device can be arranged at an angle to the mandrel axis or run parallel to it. It is also conceivable to fix the workpieces magnetically and to rotate them cyclically Feed mandrel.

Bei Verwendung eines dornförmigen Magazines erscheint es sinnvoll, am freien Ende des Dornes einen radial in Richtung der Werkstücke weisenden Ansatz vorzusehen, der ein unbeabsichtigtes Herabfallen der Werkstücke vom Dorn verhindert.When using a thorn-shaped magazine, it makes sense to at the free end of the mandrel a projection pointing radially in the direction of the workpieces that prevents the workpieces from accidentally falling off the mandrel.

Zwecks Variierung der Paketlängen der in Umfangsrichtung zu versetzenden Werkstücke wird vorgeschlagen, einen quer zur Längsachse des Paketes verschiebbaren, mit dem Magazin zusammenwirkenden Schieber vorzusehen, der in das Werkstückpaket eintaucht und die Werkstücke voneinander trennt.For the purpose of varying the package lengths to be offset in the circumferential direction Workpieces are proposed to have a displaceable transverse to the longitudinal axis of the package, to provide cooperating with the magazine slide in the workpiece package immersed and separates the workpieces.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß besteht die Soglichkeit, daß die Werkstücke während des Schlittenrücklaufes gegen den Druck des nun als Axialanschlag dienenden Schiebers einzeln über den Radialansatz hebbar sind und unter Eigengewicht auf den rotierenden Spanndorn fallen. Die Rücklaufgeschwindigkeit des Schlittens ist in Abhängigkeit von dem gewünschten Winkelversatz und der Umfangsgeschwindigkeit des Spanndornes anzupassen.According to a further idea of the invention, there is the possibility that the workpieces during the slide return against the pressure of the now as an axial stop serving slide can be lifted individually over the radial attachment and under their own weight fall on the rotating mandrel. The return speed of the carriage depends on the desired angular offset and the peripheral speed of the mandrel.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figuren 1 und 2 Prinzipskizzen einer Vorrichtung zum gezielten Stoßversetzen von unrunden Kolbenringen in zwei Ansichten.The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. They show: FIGS. 1 and 2 basic sketches of a device for Targeted butt offset of non-circular piston rings in two views.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum gezielten Stoßversetzen in Umfangsrichtung von unrunden, an einer Stelle ihres Umfanges aufgeschnittenen Kolbenringen 1 dargestellt, die, zu einem Paket vereinigt, axial hintereinander aufgereiht sind. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Bauteilen: Einem Spanndorn 2, der mit einer elastischen Schicht 3 zur Erhöhung des Reibungsbeiwertes überzogen und vom Durchmesser her kleiner als der Ringinnendurchmesser ausgebildet ist. Der Spanndorn 2 ist mittels eines Elektromotors 4 drehantreibbar. Parallel zur Spanndornachse 5 ist eine Zuführeinrichtung in Form eines dornförmigen Magazines 6 angeordnet, das in einen axial verschiebbaren Schlitten 7 einmündet. Ferner ist ein Schieber 8 vorgesehen, der, quer zur Längsachse 5 in die axial hintereinanderliegenden Kolbenringe 1 eintauchend, zustellbar ist.In Figures 1 and 2 is a device for targeted Abutment in the circumferential direction of non-circular, cut open at one point on its circumference Piston rings 1 shown, which, combined into a package, axially one behind the other are lined up. The device essentially consists of the following components: A mandrel 2 with an elastic layer 3 to increase the coefficient of friction coated and made smaller in diameter than the inner diameter of the ring is. The mandrel 2 can be driven in rotation by means of an electric motor 4. Parallel to the mandrel axis 5 is a feed device in the form of a mandrel-shaped magazine 6, which opens into an axially displaceable slide 7. Furthermore is a slide 8 is provided which, transversely to the longitudinal axis 5 in the axially one behind the other Piston rings 1 immersed, can be delivered.

Der Arbeitsablauf der Vorrichtung stellt sich etwa wie folgt dar: Die Kolbenringe liegen stoßorientiert in dem dornförmigen Magazin 6. Mittels des Schiebers 8 wird eine vorbestimmte Anzahl in Umfangsrichtung zu versetzender Kolbenringe 1 vom restlichen Paket abgetrennt. Der Spanndorn 2 wird in Rotation versetzt. Nun wird der axial verschiebbare Schlitten 7 parallel zum Spanndorn 2 zurückgezogen. Die Kolbenringe 1 werden, da der Schieber 8 nunmehr als Axialanschlag dient, einzeln über einen am Dornende angeordneten Radialansatz 9 gehoben und fallen unter Eigengewicht auf den sich drehenden Spanndorn 2. Während bereits auf dem Spanndorn 2 befindliche Kolbenringe 1 in Umfangsrichtrung mitgenommen werden, fallen weitere Kolbenringe 1 auf den Spanndorn, wobei bei gleichbleibenden Verhältnissen (Umfangsgeschwindigkeit zur Axialverschiebung des Schlittens) gleiche Winkelversätze der einzelnen Kolbenringe 1 zueinander erzielbar sind.The work flow of the device is roughly as follows: The piston rings are impact-oriented in the mandrel-shaped magazine 6. By means of the Slide 8 is a predetermined number of piston rings to be offset in the circumferential direction 1 separated from the rest of the package. The mandrel 2 is set in rotation. so the axially displaceable slide 7 is withdrawn parallel to the mandrel 2. The piston rings 1 are, since the slide 8 now serves as an axial stop, individually lifted over a radial projection 9 arranged at the end of the mandrel and fall under their own weight on the rotating mandrel 2. While already on the mandrel 2 located piston rings 1 are taken along in the circumferential direction, fall more Piston rings 1 on the mandrel, with constant conditions (circumferential speed for axial displacement of the slide) equal angular misalignments of the individual piston rings 1 are achievable to each other.

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Claims

Claims: 1. Method for joint displacement in the circumferential direction of ring-shaped work pieces cut open at one point on their circumference, in particular of non-circular piston rings within a workpiece package, characterized in that that the joints of the workpieces within the package are initially aligned axially, that the workpiece package is rotated relative to a workpiece holder, and that the rings are fed individually to the workpiece holder.

2. The method according to claim 1, characterized in that the workpieces at defined time intervals that are dependent on the relative rotational movement Workpiece holder are fed.

3. Device for shifting joints in the circumferential direction from one point Ring-shaped workpieces cut open around their circumference, especially non-round workpieces Piston rings within a workpiece package, with one that receives the workpieces Feed device according to Claims 1 and 2, characterized in that the workpieces (1) of the feed device (6) which can be displaced relative to the workpiece holder (2) individually are removable, and that the workpiece holder (2) during the removal of the workpieces (1) is rotatable.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the workpiece holder (2) is designed as a mandrel.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the mandrel (2) is covered with an elastic layer (3).

6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that that the feed device consists of a carriage having a mandrel-shaped magazine (6) (7) is formed.

7. Device according to claims 3 to 6, characterized in that that the free end of the mandrel-shaped magazine (6) with one in the direction of the workpieces (1) pointing radial shoulder (9) is provided.

8. Device according to claims 3 to 7, characterized in that that to vary the package length of the workpieces to be offset in the circumferential direction (1) A slide that interacts with the magazine (6) and is immersed in the package (8) is provided.

9. Device according to claims 3 to 8, characterized in that that the slide (8) can be advanced transversely to the longitudinal axis (5) of the workpiece package.

10. Device according to claims 3 to 9, characterized in that that the workpieces (1) during the Slide return against the Pressure of the slide (8) serving as an axial stop individually over the radial shoulder (9) can be lifted and fall under their own weight onto the rotating mandrel (2).