DE4011715C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung der äußeren Umfangsfläche von selbstspannenden, zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, wobei die Ringe, unter Eigenspannung an der Innenwand einer zylindrischen Hon- oder Läppbuchse anliegend und mit geringem Axialspiel zwischen zwei Scheiben gehalten, relativ zur Buchse gedreht und hin- und herbewegt werden, wobei die Scheiben lösbar mit je einem Scheibenträger verbunden und schwenkbar sind und jeder Scheibenträger eine axial sich erstreckende Stange aufweist, die einen Rohrkörper durchragt, wobei die Rohrkörper miteinander über ein axial verschiebbares Gestell verbunden sind und jede Stange im scheibenseitigen Endbereich ihres Rohrkörpers schwenkbar gelagert ist.

Zur Erzeugung sehr glatter und geometrisch genauer Oberflächen werden Kolbenringe mit besonderen Vorrichtungen feinbearbeitet. Bei der Feinbearbeitung durch Läppen gleiten die Kolbenringe mit der zu bearbeitenden Fläche auf einer entsprechenden Gegenfläche eines Läppwerkzeuges, dabei wird zwischen beiden Teilen ein Läppmittel eingebracht, das eine schleifende Wirkung hervorruft.

Aus der DE-PS 12 16 730 ist eine Vorrichtung zu entnehmen, bei der zwischen zwei Scheiben zusammengefaßte Kolbenringe in einer sogenannten Läppbuchse feinbearbeitet werden. Die Scheiben sind drehantreibbar, aber nicht kippbar. Beim Läppvorgang werden die einzelnen Ringe in Rotation versetzt, so daß sie über den gesamten Umfang gleichmäßig bearbeitet werden. Der Abstand zwischen den Scheiben ist geringfügig größer als die jeweilige Kolbenringpakethöhe, so daß die einzelnen Ringe mit geringem Axialspiel zwischen den Scheiben gehalten und in Rotation versetzt werden.

Dieser Arbeitsgang erzeugt eine glatte, zylindrisch rundgeläppte Lauffläche. Bei Kolbenringen wird im Fertigzustand jedoch vielfach eine ballige Lauffläche gefordert, das heißt die Querschnittskontur der Lauffläche verläuft bogenförmig gekrümmt. Um dieser Forderung gerecht zu werden, wird die zylindrisch-rundgeläppte Lauffläche in einem zusätzlichen Arbeitsgang ballig geläppt. Eine Möglichkeit hierzu besteht beispielsweise darin, die Ringe innerhalb der Buchse eine Taumelbewegung durchführen zu lassen.

Zu diesem Zweck wurde nach der DE-PS 12 50 759 eine Spannscheibe im Takt ihres Drehantriebes kippbar ausgebildet. Die Taumelbewegung der Spannscheibe wird durch eine abgeschrägte Stirnfläche einer die Spannscheibenspindel umgebenden Hohlwelle, gegen die sich die Spannscheibenspindel mit einer senkrecht zur Spindelachse verlaufenden Stirnfläche abstützt, erzeugt. Die Größe der Taumelbewegung ist dabei abhängig vom Winkel der Schrägfläche, das heißt, daß für jede serienweise geforderte andere Balligkeit eine bestimmte Hohlwelle eingesetzt werden muß. Dies bedingt zum einen einen hohen Werkzeugaufwand, zum anderen fallen hohe Rüstkosten an.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß ohne Unterbrechung des Bearbeitungsvorganges verschiedene Konturen im Hinblick auf die Balligkeit erzeugbar sind, wobei gleichzeitig die Fertigungskosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe ist bei der im Oberbegiff des Patentanspruchs 1 angegebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwenkwinkel der Scheiben durch einen an den den Scheibenträgern abgewandten Enden der Stangen angreifenden Verstellmechanismus einstellbar ist. Mit dieser Maßnahme kann ohne Austausch der Scheibenträger innerhalb bestimmter Grenzen jeder gewünschte Schwenkwinkel eingestellt werden und zwar auch ohne Unterbrechung, d. h. also während des Fertigungsprozesses. Tritt zum Beispiel aufgrund von Verschleiß in der Buchse eine Änderung der Balligkeit der einzelnen Ringe auf, so kann lediglich durch Korrektur des Schwenkwinkels eine Justierung der Scheibenträger vorgenommen werden.

Darüber hinaus kann die Vorrichtung sowohl zum zylindrischen Rundläppen als auch zum Balligläppen eingesetzt werden. Zum Zylindrisch-Rundläppen werden die Scheibenträger beziehungsweise die Scheiben parallel, das heißt ohne Winkelausschlag zum Kolbenringpaket, eingestellt. Dieser Vorgang kann ohne Unterbrechung des Läppvorganges über die Maschinen-Steuerung (Rechner) erfolgen.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, weist der Verstellmechanismus einen an jeder Stange angreifenden Gewindetrieb auf, wobei die Gewindetriebe von einem Motor über ein Verteilergetriebe angetrieben werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, die Gewindetriebe mit dem axial verschiebbaren Gestell zu verbinden.

Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Schwenkwinkel über einen Leitstand-Rechner inkremental oder kontinuierlich während der Hin- und Herbewegung der Ringe, das heißt während des Läppvorganges, zu ändern und zu arretieren und somit zwei Arbeitsgänge (zum Beispiel Zylindrisch- und Balligläppen) in einer Aufspannung durchzuführen. Die zwischen den Kolbenringen und der Buchse notwendige Relativbewegung in Umfangsrichtung der Ringe erfolgt aufgrund der Tatsache, daß die einzelnen Ringe in der Buchse lose, das heißt mit geringem Axialspiel, zwischen den Scheiben gehalten sind, so daß sie von der rotierenden Läpp- oder Honbuchse in gewissem Maße mitgerissen werden. Im Laufe der Bearbeitungszeit werden die Ringe so gleichmäßig über die gesamte Umfangsfläche bearbeitet.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in einer Prinzipzeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besteht aus einem axial verschiebbaren zweiteiligen Gestell 1, 1′. Beide Gestellteile 1, 1′ sind in der konstruktiven Ausbildung nahezu identisch; ebenso die mit den Gestellteilen 1, 1′ verbundenen Aggregate.

Das aus lose aufeinanderliegenden, selbstspannenden Kolbenringen bestehende Kolbenringpaket 2 wird an den Endbereichen von je einer Scheibe 3 begrenzt. Die Scheiben 3 sind lösbar mit je einem Scheibenträger 4 verbunden, beispielsweise mittels eines Sicherungsringes. Jeder Scheibenträger 4 weist eine axial sich erstreckende Stange 5, 5′ auf, welche von einem Rohrkörper 6, 6′ umschlossen ist. Die Rohrkörper 6, 6′ sind fest mit dem Gestellteil 1 bzw. 1′ verbunden. Am offenen Endbereich jedes Rohrkörpers 6 bzw. 6′ ist eine Lagerstelle 7 bzw. 7′ des Scheibenträgers 4 bzw. 4′ angeordnet.

Die Endfläche des Rohrkörpers 6 bzw. 6′ ist abgeschrägt, so daß der Scheibenträger 4 bzw. 4′ um die Lagerstelle 7 bzw. 7′ schwenkbar ist. Am Endbereich jeder Stange 5 bzw. 5′ ist je ein Gewindetrieb 8 bzw. 8′ vorgesehen, mit welchem die Stange 5 bzw. 5′ beziehungsweise der Scheibenträger 4 bzw. 4′ motorisch schwenkbar sind. Als Antrieb dient ein Motor 9 sowie ein Verteilergetriebe 10.

Während des Betriebes der Vorrichtung führt das Gestell 1, 1′ eine axiale Hin- und Herbewegung aus. Dieser Bewegung ist eine Drehbewegung überlagert, indem die Buchse 11 mittels eines nicht gezeigten Antriebes in Rotation versetzt wird.

Da die zu einem Paket geschichteten Kolbenringe mit geringfügigem Axialspiel zwischen den Scheiben 3, angeordnet sind, können die Kolbenringe von der rotierenden Buchse 11 in Umfangsrichtung gedreht werden. Auf diese Weise wird während des Bearbeitungsvorganges jeder Kolbenring über seine gesamte Umfangsfläche bearbeitet.

Erfindungsgemäß kann über die vom Motor 9 und den Gewindetrieben 8, 8′ geführten Stangen 5, 5′ der Scheibenträger 4 bzw. 4′ eine Schwenkbewegung ausgeführt werden mit einem beliebigen Schwenkwinkel α; α′. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Ringe beziehungsweise das Kolbenringpaket 2 in einer Aufspannung sowohl rund als auch ballig zu läppen. Hinzu kommt, daß kostenintensive Rüst- und Maschinen-Nebenzeiten (zum Beispiel zur Werkstückbeschickung für die sonst getrennt durchzuführenden Arbeitsgänge) entfallen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Feinbearbeitung der äußeren Umfangsfläche von selbstspannenden, zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, wobei die Ringe, unter Eigenspannung an der Innenwand einer zylindrischen Hon- oder Läppbuchse anliegend und mit geringem Axialspiel zwischen zwei Scheiben gehalten, relativ zur Buchse gedreht und hin- und herbewegt werden, wobei die Scheiben lösbar mit je einem Scheibenträger verbunden und schwenkbar sind und jeder Scheibenträger eine axial sich erstreckende Stange aufweist, die einen Rohrkörper durchragt, wobei die Rohrkörper miteinander über ein axial verschiebbares Gestell verbunden sind und jede Stange im scheibenseitigen Endbereich ihres Rohrkörpers schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel (α; α′) der Scheiben (3) durch einen an den den Scheibenträgern (4; 4′) abgewandten Enden der Stangen (5; 5′) angreifenden Verstellmechanismus (8; 8′, 9, 10) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus (8; 8′, 9, 10) je einen an jeder Stange (5; 5′) angreifenden Gewindetrieb (8; 8′) aufweist und die Gewindetriebe (8; 8′) von einem Motor (9) über ein Verteilergetriebe (10) angetrieben werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindetriebe (8; 8′) mit dem axial verschiebbaren Gestell (1; 1′) verbunden sind.