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Vorrichtung zum Einführen von zu einem Paket vereinigten, an ihrer
inneren und äußeren Umfangsfläche zu bearbeitenden ringförmigen Werkstücken, insbesondere
von Kolbenringen, in Werkzeugmaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung
zum Einführen von zu einem Paket vereinigten ringförmigen Werkstücken, insbesondere
von Kolbenringen, in Werkzeugmaschinen, in denen sie an ihrer inneren und äußeren
Umfangsfläche bearbeitet werden.
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Bei der Bearbeitung von zu einem Ringpaket vereinigten Kolbenringen,
insbesondere von sogenannten Un.rund.ringen, die ihre Radialspannung dadurch erhalten
daß die zunächst kreisrunden Ringe durch innere und äußere spanabhebende Bearbeitung
Unrundform erhalten und dann nach Ausschneiden eines schmalen Sektors unter Zusammendrücken
'der dadurch entstandenen Stoßöffnung in kreisrunde Zylinder eingelegt werden, ist
es von höchster Wichtigkeit, daß die gemeinsam zu bearbeitenden Ringe vor dem Einbringen
in die Begrbeitungsmaschäne genau zentrisch zueinander ausgerichtet werden und daß
diese Zentrierung sowohl beim Einsetzen des Pakets in die Werkzeugmaschine wie auch
während der Bearbeitung auf dieser genau aufrechterhalten bleibt. Das ist besonders
dann wichtig, wenn die Ringe gleichzeitig an ihrer äußeren und an ihrer inneren
Umfangsfläche durch Drehen, Fräsen oder sonstwie spanabhebend bearbeitet werden
sollen, weil dann der in Umfangsrichtung wirkende Arbeitsdruck der Werkzeuge wesentlich
größer ist als bei einseitiger Bearbeitung.
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Auf einer für gleichzeitige Innen- und Außenbearbeitung - geeigneten
Maschine werden solche Ringpakete.zur Aufrechterhaltung der- ihnen vorher
gegebenen
Lage zueinander zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen zweier Zylinderbüchsen
eingespannt, von denen eine fest mit der Arbeitsspindel verbunden ist, während die
andere um ihre mit der Spindelachse zusammenfallende Achse frei drehbar mit einer
hydraulischen oder anders gearteten Andrückvorrichtung in Verbindung steht.
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Für solche mit gleichzeitig arbeitenden Innen-und Außenwerkzeugen
ausgestaltete Maschinen sind die bisher bekannten Spannvorrichtungen nicht verwendbar.
Diese bestehen aus zwei mit Hilfe von Schrauben gegeneinander verspannbaren Planscheiben,
zwischen denen das Ringpaket eingeklemmt wird. Dabei liegen die Schrauben während
der Bearbeitung der Innenflächen der Ringe außerhalb des Kolbenringpakets, und das
Werkzeug wird durch eine Öffnung in einer der Planscheiben eingeführt. Wenn die
Kolbenringe nach der Innenbearbeitung anschließend außen überdreht werden sollen,
werden die Planscheiben mittels eines innerhalb, des Ringpsketes liegenden Spanndbrnes
verspannt. Die außerhalb des Kolbenringumfanges vorgesehenen Spannschrauben können
danach entfernt und der Außenumfang des Kolbenringpaketes überdreht werden. Die
Kolbenringe können also zwar ohne Aufhebung ihrer gegenseitigen Verspannung nacheinander
von innen und von außen bearbeitet werden; ein kontinuierlicher Arbeitsverlauf ist
jedoch wegen des notwendigen Auf- und Umspannens des Paketes ebenso wenig möglich
wie eine Bearbeitung gleichzeitig von außen und innen.
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Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, die es erlaubt,
zu einer Mehrzahl mit ihren Stirnflächen aneinanderliegende und zentrisch zueinander
ausgerichtete Ringe unter Aufrechterhaltung der Zentrierung in eine zur gleichzeitigen
Bearbeitung ihres Innen- und Außenumfanges geeignete Werkzeugmaschine einzubringen
und gegebenenfalls wieder aus ihr zu entnehmen und in eine weitere Bearbeitungsmaschine,
z. B. in eine solche zum Schlitzen der Ringe, zu überführen.
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Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die in
die Bearbeitungsmaschine einzuführenden, von innen und außen zu bearbeitenden ringförmigen
Werkstücke, insbesondere zu einem Paket vereinigte Kolbenringe, an mindestens je
zwei sich diametral gegenüberliegenden Stellen ihrer Stirnflächen erfaßt und in
axialer Richtung zusammen.preßt. Die Vorrichtung besteht aus zwei mit Abstand parallel
zueinander angeordneten und gegeneinander verschiebbaren plattenförmigen Teilen,
über deren Umfang je zwei paarweise in gleichen Ebenen gegeneinander verstellbare
Spannarme zum Fassen des Ringpaketes vorstehen. Um ein einerseits schnelles, andererseits
sicheres Spannen zu erreichen, sind an einer der die Spannarme tragenden Platten
eine Spindel drehbar gelagert und an der anderen Platte eine die Spindel umgebende
Büchse angeordnet und Büchse und Spindel über mindestens einen miteinander nachgeordneten
Rechts- und Linksgewinden versehenen Schraubnippel verbunden. Durch Hintereinanderschalten
zweier undrehbar auf der Spindel gleitender Nippel, von denen einer mit Linksgewinde
in der einen und der andere mit Rechtsgewinde in der anderen Platte geführt ist
und die beide an ihren einander zugekehrten Enden in einer sie verbindenden, gegen
Drehung gesicherten Hülse mit gegensinn-gen Gewinden geführt sind, läßt sich mit
jeder Spindeldrehung ein Spannhub erzielen, der das Vierfache der Steigung der benutzten
Gewinde ausmacht. Die Schraubnippel sind auf der Spindel vorteilhaft mit je einer
in eine axial gerichtete Nut der Spindel eingreifenden Feder, und die die Nippel
verbindende Gewindehülsee ist zweckmäßig mit einer Feder in einer Längsnut an der
Innenwand einer zweiten Büchse geführt, die an der die Spindel tragenden Platte
undrehbar befestigt ist und die Büchse an der anderen Platte übergreift.
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Zur Aufnahme und Erzeugung ausreicla@end°ri Spanndrucks werden vorzugsweise
Flach- oder Trapezgew inde geringer Steigung verwendet Damit die Vorrichtung immer
die gleiche gewünschte Spannweite hat, ist es vorteilhaft, an einer den ausladenden
Enden der Spannarme gegenüber gelegenen Stelle zwischen den Platten einen Anschlag
vorzusehen, dessen Teile zweckmäßig als zusätzliche Führungsmittel, z. B. als Dorn
und ihn umschließende Hülse, ausgeführt sind. Der Anschlag ist zweckmäßig durch
eine Stellschraube ,einstellbar.
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Soll die Vorrichtung zum gegenseitigen Verspannen von Ringen verschiedener
Durchmesser dienen, dann müssen die Spannarme auf den sie tragenden Platten gegeneinander
verstellbar befestigt sein. Dies geschieht am einfachsten mit Hilfe von Schrauben,
die die Spannarme in Paßlöchern und die Platten in Längsschlitzen durchsetzen.
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Der lichte Abstand zwischen den an einer Platte der Vorrichtung befestigten
Spannarmen wird jeweils so gewählt, daß er dem Außendurchmesser der Spannbüchsen
an der Bearbeitungsmaschine entspricht. Dieser Durchmesser ist also um soviel kleiner
als der äußere Ringdurchmesser, daß die Ringe nahe der Außenkante ihrer Stirnfläche
noch sicher von der Spannvorrichtung gefaßt werden können. Dann lassen sich entweder
nach dem Einführen des Ringpaketes in die Maschine die Spannbüchsen zwischen den
Spannarmen gegen die Stirnflächen der im Paket außenliegenden Ringe anlegen oder
die Spannarme können tangential zu den entsprechend enger gestellten Spannbüchsen
der Maschine eingeführt werden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung
etwa im Verlauf der Achsen der Spann-und Anschlagbüchse, Fig. 2 eine Stirnansicht
der Vorrichtung.
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Die Spindel i (Fig. i) ist in der Platte :2 drehbar gelagert und durch
eine Haltescheibe 3 und einen Bund 4 gegen axiale Verschiebung gesichert. Mit Hilfe
des Hebels 5 kann die Spindel i gedreht
werden. Auf der Spindel
i sind die mit je einer Feder 6 in eine axiale Nut der Spindel eingreifenden, mit
gegenläufigen Außengewinden versehenen Schraubnippel 7 und 8 län.gsverschieblich
geführt. Der Nippel 7 ist einerseits mit der an der Platte 2 undrehhar befestigten
Büchse 9 und andererseits mit der mit gegenläufigen Innengewinden ausgestatteten
Hülse io im Eingriff. Die Hülse io ist mit der Feder i i in der gleichfalls mit
der Platte 2 fest verbundenen Außenhülse 12 axial beweglich geführt. Der Schraubnippel8
steht einerseits mit der Hülse io, andererseits mit einem Innengewinde der Hülse
13 im Eingriff, die an der Platte 14 iindrehbar gehalten ist. Zwei Spannarme 15,
15' sind - über deren Umfang vorstehend - an der Platte 2 und zwei Spannarme 16,
16' an der Platte 14 mit Schrauben 17, i8 bzw. 19, 2o befestigt.
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An der den Spannarmen gegenüberliegenden Seite sind zwischen den gegeneinanderbeweglichen
Platten 2 und id, die Führungshülse 21 und der Anschlagbolzen 22 vorgesehen, dessen
Eindringtiefe durch die innerhalb der Hülse 21 verstellbare Schraube 23 einstellbar
ist.
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An den Platten 2 und 14 ist ferner je ein Anschlag 24 bzw.
2-' vorgesehen, die bei Einführen des Kolb enriiigl)alc-etes in die Werkzeugmaschine
an einen Gegenanschlag herangeführt werden, wodurch sich die genaue Lage des Kolbenringpaketes
in der Maschine ergibt und ein weiteres Zentrieren sich erübrigt. Die Spannarme
15, 15' und 16, 16' greifen dabei in gegen, die Andruckflächen offene Ansparungen.
der Spannscheiben oder -ringe der Maschine ein.
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Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht der Vorrichtung mit den Spannhebel-5
und den beiden Spannarmen 15, 15', die an der Platte 2 mit diese in Langlöchern
25, 25' und 26. 26' durchsetzenden Schrauben 17, 18, i9, 2o befestigt sind.
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Das Einspannen der zu einem Paket vereinigten Kolbenringe geschieht
wie folgt: Nachdem die Kolbenringe zu einem Paket zusammengestellt und die Anschlagteile
22, 23 auf die entsprechende Länge des Paketes eingestellt sind, wird das Paket
an seinen Stirnflächen mit den Spannarmen 15, 15' einerseits und 16, 16' andererseits
in lose Anlage gebracht. Darauf wird die Spindel i mit Hilfe des Hebels 5 verdreht,
wodurch schon nach geringer Verdrehung die Ringe fest in axialer Richtung miteinander
verspannt werden. Beim Verdrehen der Spindel i zieht sich nämlich der Schraubnippel
7 in die Büchse 9, während sie mit ihrem anderen gegenläufigen Gewinde die Hülse
io gegen die Büchse g zieht. Dadurch wird auch der Gewindenippel 8 und die Platte
1,4 angezogen. Die Verschiebung der Platten 2 und 1,4 gegeneinander wird noch durch
die Verdrehung des von der Spindel i mitgenommenen Nippels 8 innerhalb der Hülse
io und der Büchse 13 erhöht. Die aus den Teilen 21. 22, 23 bestehende Anschlagvorrichtung
hat.zugleich den Zweck, ein Auswinkeln der Platten 2., 14 infolge Anliegens der
Arme 15, 15' und 16, 16' am Ringpaket zu verhindern. Das Lösen der Spannvorrichtung
geht in umgekehrter Reihenfolge vor sich.