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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten der Stoßflankenkanten
von an einer Stelle ihres Umfanges aufgeschnittenen ringförmigen Werkstücken, insbesondere
von Kolbenringen, bestehend aus einer Zuführeinrichtung für die vorjustierten Werkstücke,
einem die Werkstücke während des Bearbeitungsvorganges bezüglich ihres Einschnittes
in axialer Richtung ausgerichtet haltenden Führungselement, einer die Werkstücke
durch die Vorrichtung bewegenden Vorschubeinrichtung sowie mindestens einem in den
Einschnitt der Werkstücke eingreifenden Schleifwerkzeug.
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Durch die DE-PS 33 16 257 ist eine Maschine für die Bearbeitung des
Stoßes von insbesondere paketierten, an einer Stelle ihres Umfanges aufgeschnittenen
Kolbenringen bekannt. Hier wurde vorgeschlagen, unmittelbar im Bereich des Bearbeitungswerkzeuges
einen Führungskörper vorzusehen, der gegebenenfalls in Umfangsrichtung gegeneinander
versetzte Kolbenringe zur maßgenauen Bearbeitung des Stoßes, d. h. der Stoßbreite,
vorzentriert. Der Führungskörper ist rollenförmig ausgebildet und federnd aufgehängt,
um so Maßtoleranzen einzelner Ringe im Paket ausgleichen zu können.
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Eine derartige Maschine ist zwar zum achsparallelen, maßgenauen Bearbeiten
der den Stoß begrenzenden Kanten geeignet, weist jedoch keine Merkmale auf, die
eine Bearbeitung (Entgratung) der Kanten ermöglichen, die durch die Stoßflächen
und mindestens eine Stirnfläche des Kolbenringes gebildet werden.
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Ferner ist der DE-PS 34 03 907 eine Spannvorrichtung zum Entgraten
der Stoßflanken von insbesondere Kolbenringen zu entnehmen. Die Vorrichtung weist
eine Schwenkeinrichtung auf, die es erlaubt, das gesamte Kolbenringpaket senkrecht
zu seiner und in der mittleren Stoßebene verlaufenden Achse zu schwenken und in
definierter Position zu arretieren. Durch das Schrägstellen der einzelnen Ringe
im Paket treten die Stoßflanken hervor und können zum Beispiel mit einer Fächerschmirgelscheibe
bearbeitet werden. Mit Hilfe dieser Vorrichtung können zwar Kolbenringe entgratet
werden, deren Stirnflächen plan aneinanderliegen, Werkstücke mit nicht planen Stirnflächen,
wie zum Beispiel ein- oder zweiseitig trapezförmig ausgebildete Kolbenringe, können
mit dieser Vorrichtung nicht oder nur auf umständliche Weise entgratet werden. Derartige
Kolbenringe wurden bisher mittels Fächerschmirgelscheiben oder ähnlichen Werkzeugen
an Handarbeitsplätzen entgratet Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im
Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebene Vorrichtung dahingehend weiterzubilden,
daß sie universell für die verschiedensten Werkstück-Querschnitts-Formen einsetzbar
und insbesondere auch als Folgewerkzeug im Anschluß an einen vorangegangenen Arbeitsgang
verwendbar ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeug
in Vorschubrichtung der Werkstücke im wesentlichen keilförmig ausgebildet, seine
maximale Dicke (b) größer als die Maulweite der ungespannten Werkstücke und derart
ortsfest angeordnet ist, daß es die Werkstücke beim Eingriff in die Einschnitte
aufspreizt Durch diese konstruktive Ausbildung wird erreicht, daß die Werkstücke
- unabhängig von ihrer Querschnittsform - durch das Werkzeug in Umfangsrichtung
aufgeweitet und infolge der so erzeugten Eigenspannung an den Stoßflankenkanten
entgratet werden. Die Bearbeitung ist sowohl im Einzel- als auch im Durchlaufverfahren
möglich. Außerdem kann die Vorrichtung als Folgewerkzeug unmittelbar im Anschluß
an einen vorangegangenen Bearbeitungsvorgang eingesetzt werden, wobei sich anbietet,
jeweils einen Kolben-
ring zu entgraten, während ein weiterer gerade,
z. B. im Bereich seiner Stirnflanken, geschliffen wird.
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Vorzugsweise sind die keilförmig angeordneten Flanken des Werkzeuges
konkav oder konvex zur Vorschubrichtung der Werkstücke gewölbt ausgebildet, um ein
leichtes Aufschieben der Werkstücke auf das Bearbeitungswerkzeug zu gewährleisten.
Infolge des Aufweitens in Umfangsrichtung der Werkstücke werden die zu entgratenden
Kanten leicht zugänglich und können in diesem Zustand ohne weiteres entgratet werden.
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Das Schleifwerkzeug besteht aus relativ dünnem Schleifband, welches
auf einem keilförmig ausgebildeten Stützkörper aufliegt. Neben möglicher pneumatischer
oder hydraulischer Beaufschlagung wird, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß,
vorgeschlagen, daß der Stützkörper zum Spannen des Schleifbandes aus einem metallisch
verstärkten Gummi besteht.
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Infolge der Elastizität ist das Schleifband in der Lage, einen gleichmäßigen
Materialabtrag über die gesamte zu entgratende Kante zu ermöglichen.
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Mit der bisher beschriebenen Vorrichtung ist man in der Lage, Kanten
einseitig zu entgraten. Sind zwei Kanten vorhanden, die in einem Arbeitsgang entgratet
werden sollen, wird ferner vorgeschlagen, daß das Schleifwerkzeug aus zwei einander
spiegelbildlich gegenüberliegenden Hälften besteht, die je ein Schleifband und einen
gummielastischen Stützkörper umfassen. Die Kontur der Schleifwerkzeuge - hervorgerufen
durch die gummielastischen Stützkörper - entspricht etwa einem Kreissegment, wobei
die Stützkörper im Bereich ihrer einander gegenüberliegenden Flächen eben ausgebildet
sind. Um eine gewisse, gegebenenfalls notwendige Steifigkeit zwischen den beiden
Stützkörpern zu erreichen, wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß zwischen den Stützkörpern
ein Versteifungselement angeordnet ist.
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Um ein Werkzeug zu konzipieren, welches Werkstükke, insbesondere
Kolbenringe, mit unterschiedlichen Maulweiten bearbeiten kann, wird darüber hinaus
vorgeschlagen, im Bereich des Versteifungselementes in Richtung der Schleifbänder
sich erstreckende Spreizelemente anzuordnen, mit denen der Abstand der Schleifwerkzeughälften
voneinander einstellbar ist. Das Versteifungselement und/oder die Spreizelemente
können hierbei aus Blech gebildet sein, wobei gegebenenfalls eine von außen zu betätigende
Einstelleinrichtung vorgesehen sein kann.
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Als Führungselement für die zu entgratenden Werkstücke kann eine
Vorschubeinrichtung verwendet werden, die aus mindestens zwei an der den Schleifwerkzeugen
abgewandten Stirnfläche der Werkstücke anliegenden, pneumatisch betätigbaren und
um quer zur Vorschubrichtung der Werkstücke verlaufende Achsen schwenkbaren Hebeln
gebildet ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 und 3 unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Entgraten der Stoßflankenkanten von Kolbenringen und Fig. 2 und
4 Darstellungen des Schleifwerkzeuges.
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Die Fig. 1 und 3 zeigen unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Die Kolbenringe 1 werden, nachdem sie an ihren Stirnflächen 2, 3 durch
eine nicht weiter dargestellte Maschine bearbeitet worden sind, von gebogenen Ringrutsch-
und Auflagestangen 4,5 aufgenommen. Sie rutschen unter Eigengewicht in Richtung
der Entgratvorrichtung 6, wobei die Kolbenringe 1 mittels eines zwischen den Stangen
4,5 angeordneten Stoßführungsbleches 7 vorjustiert werden.
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Die Stangen 4, 5 sind über Halter 8 mit dem Stoßführungsblech 7 verbunden,
welches in der Ringvorschubeinheit 9 befestigt ist. Der jeweils bereitliegende Kolbenring
1 wird mittels pneumatisch beaufschlagbarer Vorschubhebel 10, die ringseitig vorzugsweise
mit einer weichen Auflage 11 versehen sind, in Richtung auf ein Schleifwerkzeug
12 geschoben. Das Schleifwerkzeug 12, welches in Fig. 2 als Einzelbauteil dargestellt
ist, besitzt zwei in Vorschubrichtung der Kolbenringe 1 keilförmig auseinanderlaufende,
die Bearbeitungsflächen bildende Flanken 12' und besteht aus einem ersten und einem
zweiten diamantbeschichteten Schleifband 13, 14, welche in Form eines Kreissegmentes
gewölbt gespannt sind. Die Spannung wird hervorgerufen durch zwei ebenfalls kreissegmentförmige
gummielastische Stützkörper 15, 16, die spiegelbildlich und symmetrisch zueinander
angeordnet sind. In den ebenen Bereichen 17, 18 der Stützkörper 15, 16 sind parallel
dazu verlaufende, aus Blech bestehende Versteifungselemente 19 angeordnet, die die
Stützkörper 15, 16 sowie die Schleifbänder 13, 14 beabstandet halten. Zur Anpassung
an unterschiedliche Stoßweiten verschieden großer Kolbenringe können im Bereich
der Versteifungselemente 19 nicht weiter dargestellte Spreizelemente angeordnet
werden.
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Alternativ dazu ist es ebenfalls denkbar, in Abhängigkeit von der
Stoßweite der Kolbenringe 1 unterschiedlich breite Einschubelemente 20 zu verwenden,
die in einfacher Weise ausgetauscht werden können.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung stellt sich etwa wie folgt dar:
Die Kolbenringe 1 rutschen die Stangen 4, 5 herunter und werden in deren horizontalem
Bereich von den schwenkbaren Vorschubhebeln 10 erfaßt, dergestalt, daß die elastischen
Auflagen 11 an der Stirnseite 3 der Kolbenringe 1 zur Anlage kommen. Die pneumatisch
beaufschlagbaren Vorschubhebel 10 drücken die Kolbenringe 1 axial in Richtung der
Einschubelemente 20, deren Breite a maximal der Stoßweite der Kolbenringe 1 entspricht.
Während des weiteren Durchdrückens gelangen die Stoßflankenkanten 21 der Kolbenringe
1 in den sich quer zur Vorschubrichtung vergrößernden Bereich der beiden Schleifbänder
13, 14. Entsprechend der Kontur der gespannten Schleifbänder 13, 14 wird die Stoßweite
(Maulweite) der Kolbenringe 1 zunächst einmal vergrößert und nimmt dann später im
Abgabebereich 22 wieder auf das Eigenmaß ab. Die Dicke b des Bearbeitungswerkzeuges
12 ist hierbei größer als die Stoßweite der Kolbenringe 1, um so eine gute Anpassung
der elastisch nachgiebigen Schleifbänder 13, 14 an die zu entgratenden Kanten 21
sicherzustellen. Sind die Kolbenringe 1 entgratet, werden sie über den Abgabebereich
22 in axialer Richtung weitergeleitet.
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In Fig. 4 ist ein alternatives Schleifwerkzeug 23 dargestellt. Dieses
weist keilförmig konvex gekrümmte, als Bearbeitungsflächen dienende Flanken 23'
auf, gegen welche die Kolbenringe 1 mit ihren Stößen andrückbar sind. Dabei besteht
das Schleifwerkzeug 23 aus einem Gummistützkörper 26, an dem diamantbeschichtete
Schleifbänder 24,25 befestigt sind.
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