DE974048C - Vertikale Kopierdrehbank zum Formdrehen von Kolbenringtoepfen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 25. AUGUST 1960

/ 464p Ib/4pa

Kleinere Kolbenringe werden üblicherweise so hergestellt, daß man die plangeschliffenen Kolbenringrohlinge paketweise auf einen Drehdorn aufspannt und auf einer Kopierdrehbank bearbeitet. Zur Bearbeitung der Innenflächen werden die Kolbenringe in zusammengedrücktem Zustand in ein Rohr als Aufspannvorrichtung eingebracht.

Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren werden Kolbenringe größerer Dimension vorzugsweise aus Kolbenringtöpfen herausgearbeitet. Diese Töpfe stellen mit Aufspannmitteln versehene Hohlzylinder dar. Die innere und äußere Oberfläche dieser Töpfe wird nach einer Schablone od. dgl. bearbeitet, und hierauf werden die einzelnen Kolbenringe von den Töpfen abgestochen.

Die Erfindung betrifft nun eine vertikale Kopierdrehbank zum Formdrehen von Kolbenringtöpfen der erwähnten Art.

Es sind bereits Kopierdrehbänke zum Formdrehen vorgeschlagen worden, bei welchen die eine Schablone tragende Drehspindel quer zum Drehbankett hin- und herbeweglich ist. Dabei wird die Schablone samt Drehspindel durch eine äußere Kraft (Gewicht oder Feder) gegen eine feststehende Rolle gedrückt. Das Werkzeug ist ebenfalls feststehend. Es befindet sich auf einem Längs- und einem Querschlitten, um die erforderliche Zustellung und den Vorschub ausführen zu können. Bei dieser Art von Kopierdrehbank ist eine Veränderung des Hubes der Schablone nicht möglich.

Bei anderen Kopierdrehbänken ist die Drehspindel samt Schablone und Werkstück ortsfest angeordnet. Der zugehörige Werkzeugquerschlitten wird über einen ortsfest gelagerten zweiarmigen Hebel gesteuert, wobei das eine Hebelende mit der Abtastrolle durch eine äußere Kraft gegen die

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Schablone gedrückt wird. Der Werkzeugschlitten ist dann zwischen Drehzapfen und Abtastrolle am Hebel angelenkt. Durch Verstellung dieses Anlenkpunktes kann der Hub des Werkzeugschlittens größer oder kleiner erzeugt werden.

Bei einer weiteren Art von bekannten Kopierdrehbänken wird der Schablonenhub über zwei Hebel auf den Werkzeugschlitten übertragen. Ein ortsfest drehender Schwinghebel hat an seinem ίο Ende eine Abtastrolle, die auf der Schablone aufliegt. Darüber ist ein zweiter Hebel ortsfest gelagert, der als Schwenkplatte zur Aufnahme des Werkzeuges ausgebildet ist. Diese Schwenkplatte trägt eine einstellbare Stützrolle, die auf dem Rücken des erstgenannten Hebels aufliegt. Die Schablone samt Hebelsystem ist auf einem Längsschlitten gelagert. Durch Verstellen der Stützrolle in bezug auf den Drehpunkt der Schwenkplatte und in bezug auf den Drehpunkt des Schablonenabtastao hebeis kann der Hub des werkzeugtragenden Querschlittens variiert werden.

Eine ähnliche Anordnung ist auch bei Vorrichtungen zum Balligschleifen an Rundschleifmaschinen bekannt. Bei diesen Vorrichtungen können beispielsweise eine in einem Schwinghebel exzentrisch gelagerte Schleifscheibe und eine sich auf den Antriebshebel stützende, auf dem Schwinghebel axial verschiebbar gelagerte Schneide vorgesehen werden. Zum Verschieben der Schneide kann eine Zustellspindel verwendet werden, die auf einen im Schwinghebel gelagerten Lenkerhebel wirkt, an welchem die Schneide verschiebbar angeordnet ist. Bei den bisher bekanntgewordenen Maschinen erfolgt somit die Veränderung des Schablonenhubes immer durch Verstellung des Angriffspunktes des Werkzeugschlittens bzw. der Schwenkplatte in bezug auf den Drehpunkt eines Schwinghebels.

Von den bekanntgewordenen Ausführungen unterscheidet sich diejenige gemäß vorliegender Erfindung dadurch, daß an einem Ende des Schlittens ein um eine senkrechte Achse schwenkbarer Hebel angelenkt ist, dessen freies Ende eine sich am rotierenden Kopiernocken abstützende Rolle trägt und dessen Rückenfläche unter Einwirkung der zwischen Maschinengehäuse und Schlitten angeordneten einstellbaren Feder gegen eine Auflagerrolle anliegt, die in einem Querschlitten gelagert ist, der im Maschinengehäuse senkrecht zur vertikalen Drehspindel und senkrecht zur horizontalen Bewegungsrichtung des Schlittens durch eine Schraubenspindel verstellbar ist. Durch Drehen des Kopiernockens wird der Schlitten mit dem erwähnten schwenkbaren Hebel als Gegenlager einseitig in seiner wirksamen Länge je nach Stellung des Kopiernockens verlängert oder verkürzt. In Verbindung mit der jeweiligen Stellung der Auflagerolle an der Rückenfläche des schwenkbaren Hebels in bezug auf die Drehachse des letzteren kann der hin- und hergehende Weg des Schlittens stufenlos verändert werden.

Die erfmdungsgemäße Kombination der verschiedenen Elemente, deren Gesamtkombination Gegenstand des Schutzes ist, gestattet eine gedrängte, widerstandsfähige und doch die Genauigkeit der Bewegungen gewährleistende Bauart. Es ist möglich, die Maschine mit einem Minimum an Teilen auszuführen und den toten Gang äußerst niedrig zu halten. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Maschine ist es überdies möglich, die Kolbenringtöpfe in einem einzigen Arbeitsgang innen und außen gleichzeitig zu bearbeiten.

Die erwähnten Vorteile waren nicht leicht zu erreichen, wenn berücksichtigt wird, daß die erfindungsgemäße Kopierdrehbank insbesondere zur Bearbeitung von verhältnismäßig schweren Kolbenringtöpfen bestimmt ist. Dieselben besitzen z. B. einen Durchmesser von 250 bis 900 mm und wiegen 170 bis 280 kg. Infolge der kleinen Anzahl von bewegten Teilen und des an sich schon geringen toten Ganges wird die Genauigkeit der Bearbeitung entsprechend hoch.

Im Gegensatz zu bekannten Kopierdrehbänken ist der Ausschlag des schwenkbaren Hebels nicht etwa immer gleich der Überhöhung des Nockens, sondern dieser Ausschlag ist gleich der Differenz zwischen Nockenüberhöhung und dem Schlittenweg. Mit anderen Worten überlagert sich zur Schwenkbewegung des Hebels um seinen Zapfen eine Translation des Schlittens. Bei einem Umlauf des Nockens wird der Tisch zweimal hin- und zweimal herbewegt, weil der Drehpunkt des Nokkens im arithmetischen Mittel der beiden Hauptachsen des Nockens liegt. Jede dieser Bewegungen ist sehr klein. Bei einem sehr großen Kolbenring beträgt der Unterschied zwischen den Achsen des Kopiernockens höchstens 24 bis 28 mm. Da aber jede Translation des Tisches nur gleich einem Viertel diese Unterschiedes, d. h. 6 bis 7 mm oder etwa 0,5 % ist und da diese Bänke langsam laufen (15 bis 20 U/Min.), ist der Lauf der Maschine absolut ruhig. Dadurch werden die auftretenden Massenkräfte vermindert und die Güte der bearbeiteten Werkstücke erhöht.

Die Zeichnung zeigt die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer beispielsweisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt

Fig. ι den Schnitt durch die Kopierdrehbank längs der Mitte des Längsschlittens,

Fig. 2 den Grundriß nach der Linie II-II der Fig. i.

Bei dieser beispielsweisen Ausführung der Kopierdrehbank wird der formgegossene Kolbenringtopf ι mittels Spanneisen 2 auf den Drehtisch 3 aufgespannt, wobei beim Drehen dieses Drehtisches 3 die stillstehenden Drehwerkzeuge 4, die auf einem Schlitten mit daraufgebautem Querschlitten aufgebaut sind, je nach der Höhe der zu bearbeitenden Kolbenringtöpfe 1 verschoben werden können. Da hier der Kolbenringtopf ohne Drehdorn aufgespannt ist, können die Innen- und Außenfläche des Kolbenringtopfes 1 gleichzeitig bearbeitet werden, so daß man genaue Wandstärken erhält. Angetrieben wird der Drehtisch 3 vom (nicht dargestellten) Motor her über die Riemen-

scheibe 5, die mit derselben verbundene Keilwelle 6 und über das durch die zwei in einer mit dem Längsschlitten 7 aus einem Stück bestehenden Lagerhülse 7' gelagerten Kegelräder 8 und 9 gebildete Winkelgetriebe. Das Zahnrad 9 ist dabei auf der Drehspindel 10 aufgekeilt, die ihrerseits mit dem Drehtisch 3 fest verbunden ist. Die Spindel 10 ist in der Lagerhülse 7' drehbar gelagert. Auf der Spindel 10 ist der Nocken 11, nach welchem der Kolbenringtopf 1 abkopiert wird, aufgekeilt. Der Längsschlitten 7 und mit ihm der Nocken 11 werden durch eine Feder 12, die sich einerseits am Maschinengehäuse 13 und anderseits an der Lagerhülse 7' abstützt, immer gegen die Rolle 14a eines Kipphebels 14 gedrückt. Der Hebel 14 ist seinerseits durch den Zapfen 15 spiellos im Längsschlitten 7 drehbar gelagert. Mit der im Maschinengehäuse 13 eingeschraubten Spindel läßt sich die Kraft der Feder 12 variieren. Der Kipphebel 14 wird durch die Feder 12 mit einer seiner Flächen 14 b, die in einer durch die Achse des Zapfens 15 hindurchgehenden Ebene liegt, gegen einen in einer Kulisse des Maschinengehäuses 13 beweglichen Schlitten 17, der seinerseits die Auflagerolle 18 trägt, gedrückt. Dieser Querschlitten 17 kann durch die Spindel 19 mit dem aufgekeilten Handrad 20 in seiner relativen Lage verschoben werden, wodurch der Weg des Längsschlittens 7 je nach Wunsch reguliert werden kann. Da die Rollen 14a und 18 sowie der Hebel 14 spiellos gelagert sind und der Längsschlitten 7 immer gegen den spiellos gelagerten Querschlitten 17 durch die Feder 12 gepreßt wird, erhält man die Peripherie des Kolbenringtopfes ι als getreue Abbildung des Formnockens 11, aber im übersetzten Verhältnis, entsprechend der relativen Lage der Rolle 18 zum Hebel 14.

Der beschriebene Schwenkhebel 14 bildet eine Brücke zwischen dem Längsschlitten 7 und dem sich drehenden Kopiernocken ti.

Je nach der Stellung des Nockens 11 nimmt der Schwenkhebel 14 eine andere Stellung ein. Betrachtet man die absolute Länge von Längsschlitten 7 und Hebel 14, so verändert sich die Länge des Schlittens je nach Stellung des Nockens periodisch. Durch die Wirkung der Feder 12, die auf den Längsschlitten 7 wirkt, wird die Rückenfläche des Schwenkhebels 14 gegen die Auflagerolle 18 gedrückt, die längs dieser Rückenfläche im Maschinengehäuse verschiebbar gelagert ist. Dadurch wird der Längsschlitten 7 zu einer entgegengesetzten Bewegung gezwungen. Da er nicht ausweichen kann, läuft er der Federkraft entgegen. Je nach Stellung dieser Auflagerolle 18 zum Hebel 14 als Brücke auf dem Längsschlitten 7 läßt sich der Schablonenausschlag vergrößern oder verkleinern.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vertikale Kopierdrehbank zum Formdrehen von Kolbenringtöpfen verschiedener Größe mit stillstehendem Werkzeug und mit einer die Aufspannvorrichtung für das Werkstück und den Kopiernocken tragenden vertikalen Drehspindel, die ihrerseits in einem hin- und hergehenden Schlitten gelagert ist, der unter der Wirkung einer Feder steht, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Schlittens (7) ein um eine senkrechte Achse (15) schwenkbarer Hebel (14) angelenkt ist, dessen freies Ende eine sich am rotierenden Kopiernocken (11) abstützende Rolle (14a) trägt und dessen Rückenfläche (14 b) unter Einwirkung der zwischen Maschinengehäuse (13) und Schlitten (7) angeordneten einstellbaren Feder (12) gegen eine Auflagerolle (18) anliegt, die in einem Querschlitten 75· (17) gelagert ist, der im Maschinengehäuse (13) senkrecht zur vertikalen Drehspindel (10) und senkrecht zur horizontalen Bewegungsrichtung des Schlittens (7) durch eine Schraubenspindel (19) verstellbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 136 116, 381 541, 723, 612 324, 722 884.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,

   ®, 009 582/13 i.