DE2633433B2

DE2633433B2 - Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE2633433B2
Application number: DE2633433A
Authority: DE
Inventors: Hermann 8901 Derching Leutgaeb
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1976-07-24
Filing date: 1976-07-24
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DE2633433C3; IT1077517B; FR2358943A1; US4141263A; CH602238A5; FR2358943B1; GB1575534A; DE2633433A1; JPS5314483A; SU747406A3

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen, an ihren äußeren Mantelflächen einzeln oder paketweise zu bearbeitenden Werkstücken auf Drehmaschinen, insbesondere von aufgeschnittenen, selbstfedernden Kolbenringen, bestehend aus einer von der Reitstockseite her über die Außenmantelflächen der Werkstücke mittels einer Schubstange axial schiebbaren und mit dieser verbundenen Zentrierhülse, sowie zwei das Werkstück bzw. das Werkstückpaket stirnseitig erfassenden und mittels eines koaxial durch die Werkstücke und die Arbeitsspindel der Drehmaschine verlaufenden Zugankers axial gegeneinander verspannbaren Spannscheiben.

Durch die DE-PS 10 14 410 ist eine solche Vorrichtung zum zentrischen Aufspannen selbstfedernder Ringe, insbesondere von Kolbenringen, auf einen Spanndorn bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einer Spanndornhülse und einer inneren Zugstange sowie aus einer auf die Spanndornhülse aufschiebbaren, ersten Spannscheibe sowie einer mit der Zugstange verbindbaren, zweiten Spannscheibe zum axialen Verspannen eines zwischen den Spannscheiben ungeordneten Kolbenringpaketes. Zum Zentrieren der radial selbstfedernden Kolbenringe dient eine axial über den Spanndorn und das Kolbenringpaket schiebbare Zentrierhülse, die nach dem axialen Spannen des Ringpaketes wieder entfernbar ist

Im praktischen Einsatz dieser Vorrichtung ist der Spanndorn in die Arbeitsspindel einer Drehmaschine eingesetzt, wobei die Zugstange sich koaxial durch die üblicherweise hohle Arbeitsspindel erstreckt und am gegenüberliegenden Ende mittels eines Spannzylinders betätigbar ist Die Zentrierhülse ist indirekt über den Reitstock und somit zusammen mit diesem axial verschiebbar mit dem Maschinenbett verbunden.

Diese Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß zum Auswechseln des Kolbenringpaketes nicht nur die eine Spannscheibe vom Zugstangenende manuell entfernt werden muß, sondern daß vielmehr auch das Kolbenringpaket zunächst axial von der Spanndornhülse abgestreift werden muß, um dann in radialer Richtung entnommen werden zu können. In umgekehrter Reihenfolge erfolgt das Aufbringen eines neuen Kolbenringpaketes auf den Spanndorn.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine bei üblichen Drehmaschinen od. dgl. einsetzbare Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verbessern, daß unter Verwendung an sich bekannter Greifeinrichtungen oder Spannzangen ringförmige Werkstücke einzeln oder paketweise zuführbar und selbsttätig spannbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zuganker aus zwei über eine lösbare Kupplung miteinander verbundenen Hälften besteht, daß die reitstockseitige Hälfte des Zugankers mit einem von der Schubstange getragenen Linearmotor gekoppelt und daß die reitstockseitige Spannscheibe koaxial auf der reitstockseitigen Hälfte des Zugankers geführt und gehalten ist. Durch die Lösbarkeit und seitliche Verschiebbarkeit des über die axiale Ringpaketlänge sich erstreckenden, reitstockseitigen Zugankerteiles von dem koaxial in der Arbeitsspindel verlaufenden Zugstangenteil wird eine direkte radiale Zugänglichkeit zum Werkstück bzw. Werkstückpaket erreicht, so daß dieses mittels geeigneter Greifeinrichtungen selbsttätig entfernbar und ein neues zuführbar ist

Vorzugsweise besteht die lösbare Kupplung zur Verbindung beider Zugankerhälften aus einer an sich bekannten Klauenkupplung, die nach dem axialen Ineinanderfahren beider Kupplungshälften sich bei auftretender Zugbelastung selbsttätig verriegelt Die axiale Länge der reitstockseitigen Zugankerhälfte sollte die Länge des Werkstückpaketes kaum übertreffen, um den axialen Verschiebeweg der Zugankerhälfte auf ein Minimum zu begrenzen. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, daß die Klauenkupplung im Bereich des Spindelkopfes der Arbeitsspindel angeordnet ist.

Der als Antrieb für die reitstockseitige Zugankerhälfte erforderliche Linearmotor besteht vorzugsweise aus einem in der hohlgebohrten Schubstange geführten Kolben mit einer Kolbenstange, welche mit der reitstockseitigen Zugankerhälfte über ein Lager verbunden ist Zum relativen Verschieben der Zentrierhülse gegenüber dem Zuganker und dem Werkstückpaket dient eine weitere Kolben-Zylindereinheit Dazu ist die den Kolben für den Zuganker aufnehmende Schubstan-

ge selbst als Kolbenstange der im Reitstock der Drehmaschine geführten und gehaltenen Kolben-Zylindereinheit ausgebildet

Somit ist es möglich, nach dem Zuführen des Werkstückpaketes zunächst die reitstockseitige Zugankerhälfte zusammen mit der Spannscheibe in die Arbeitsposition zu bringen, dann mit der Spannscheibe in die Arbeitsposition zu bringen, dann mit der Spannscheibe das Werkstückpaket zum Halten in seiner Arbeitsposition axial leicht vorzuspannen und anschließend die Zentrierhülse über das Werkstückpaket zu schieben. Danach erfolgt das eigentliche axiale Spannen des Werkstückpaketes für die spanende Bearbeitung, indem über die Klauenkupplung eine zugfeste Verbindung beider Zugankerhälften hergestellt wird.

Wenngleich die erfindungsgemäße Vorrichtung anspruchsgemäß zunächst nur bei Drehmaschinen angewendet werden soll, ist ihre Anwendbarkeit auf diese Maschinengattung indes nicht beschränkt. Im Prinzip ist sie vielmehr bei allen spangebenden Werkzeugmaschinen anwendbar, die über eine vergleichbare hohlgebohrte Arbeitsspindel verfügen.

Die Erfindung sei anhand einer Zeichnung näher erläutert:

In dem Spindelstock 1 einer üblichen Drehmaschine ist eine hohle Arbeitsspindel 2 drehbar gelagert. Koaxial zur Arbeitsspindel 2 verläuft eine Zugankerhälfte 3, die am äußeren Ende (linke Seite) über eine Spannzylindereinheit 4 mit der Arbeitsspindel 2 verbunden ist. Das den Spindelkopf 5 bildende andere Ende der Arbeitsspindel 2 weist einen Flansch 6 mit einer Spannscheibe 7 auf.

In dem Reitstock 8 der Drehmaschine ist eine Kolben-Zylindereinheit eingeklemmt, die aus einem äußeren Zylinder 9 mit Kolben 10 und einer Kolbenstange besteht. Letztere dient als Schubstange 11 und ist hohlgebohrt, um einen weiteren Zylinder für einen Kolben 12 zu bilden. Die Kolbenstange 13 des Kolbens 12 trägt an ihrem freien Ende über ein Lager 16 eine zweite reitstockseitige Zugankerhälfte 14 sowie eine weitere Spannscheibe 15. Das Ende 17 der Zugankerhälfte 14 ist derart ausgebildet, daß es von den Klauen 18 einer im Bereich des Spindelkopfes 5 vorgesehenen Kupplung 19 der spindelstockseitigen Zugankerhälfte 3 erfaßbar ist. An dem freien Ende der als Zylinder ausgebildeten Schubstange 11 ist ein Flansch 20 befestigt, welcher eine Zentrierhülse 21 trägt. Der das Drehwerkzeug tragende Support ist zur besseren Darstellung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung nicht eingezeichnet.
Die Arbeitsweise der Spannvorrichtung ist folgende: Ein mittels einer an sich bekannten Greifeinrichtung in Position gebrachtes Kolbenringpaket 22, bestehend aus einzelnen, aufgeschnittenen und unrunden Kolbenringen, wird zunächst durch Betätigen des aus der hohlen Schubstange 11, dem Kolben 12 und der Kolbenstange 13 bestehenden Linearmotors über die Spannscheibe 15 mit geringerer Kraft axial gegen die Spannscheibe 7 verspannt und somit in der Position gehalten, so daß die Greifeinrichtung aus dem Operationsbereich herausgeschwenkt werden kann. Danach tritt die Kolben-Zylindereinheit 9,10 in Aktion, die aufgrund ihrer größeren wirksamen Kolbenfläche bei gleichbleibend großem Druck des Hydraulikmittels eine größere Axialkraft aufbringt, so daß einerseits die Zentrierhülse 21 über das Kolbenringpaket 22 geschoben und andererseits die Kolbenstange 13 mit Kolben 12 durch die Relativbewegung des als Schubstange 11 ausgebildeten Zylinders wieder ineinander gefahren werden. Eine konische Fläche 23 an der Zentrierhülse 21 bewirkt dabei das radiale Zusammendrücken der Kolbenringe auf Nenndurchmesser, während die Innenfläche 24 der Zentrierhülse 21 die Kolbenringe beziehungsweise das Kolbenringpaket 22 zentriert Nunmehr wird die spindelstockseitige Spannzylinder-Einheit 4 betätigt, welche die Zugankerhälfte 3 in Pfeilrichtung bewegt. Dabei umfassen die Klauen 18 der Kupplung 19 das Ende 17 der reitstockseitigen Zugankerhälfte 13 und verspannen mit hohem Kraftaufwand das Kolbenringpaket 22 in axialer Richtung fest zwischen den Spannscheiben 7 und 15. Nach Zurückfahren der Zentrierhülse 21 in ihre Ausgangsposition (rechts) kann die Bearbeitung der äußeren Kolbenringflächen durch Eindrehen von Nuten, Schleifen od. dgl. erfolgen, wobei das Werkzeug stillsteht, während das Kolbenringpaket 22 rotiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum zentrischen Spannen von ringförmigen, an ihren äußeren Mantelflächen einzeln oder paketweise zu bearbeitenden Werkstücken auf Drehmaschinen, insbesondere von aufgeschnittenen, selbstfedernden Kolbenringen, bestehend aus einer von der Reitstockseite her über die Außenmantelflächen der Werkstücke mittels einer Schubstange axial schiebbaren und mit dieser verbundenen Zentrierhülse, sowie zwei das Werkstück bzw. das Werkstückpaket stirnseitig erfassenden und mittels eines koaxial durch die Werkstücke und die Arbeitsspindel der Drehmaschine verlaufenden Zugankers axial gegeneinander verspannbaren is Spannscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (3,14) aus zwei über eine lösbare Kupplung (19) miteinander verbundenen Hälften besteht, daß die reitstockseitige Hälfte (14) des Zugankers (3, 14) mit einem von der Schubstange (U) getragenen Linearmotor gekoppelt ist und daß die reitstockseitige Spannscheibe (15) koaxial auf der reitstockseitigen Hälfte (14) des Zugankers (3, 14) geführt und gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (19) als Klauenkupplung ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (19) im Bereich des Spindelkopfes (5) der Arbeitsspindel (2) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (11) hohlgebohrt ist und der Linearmotor aus einem im Inneren der Schubstange (11) geführten Kolben (12) mit einer Kolbenstange (13) besteht, welche mit der reitstockseitigen Hälfte (14) des Zugankers (3, 14) über ein «« Lager (16) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (11) als Kolbenstange einer im Reitstock (8) der Drehmaschine geführten und gehaltenen Kolben-Zylindereinheit (9,10) ausgebildet ist.