[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Läppen der Außenumfangsfläche
von ringförmigen Werkstücken, insbesondere der Lauffläche von zu einem Paket zusammengefaßten
Kolbenringen, bestehend aus einem, in axialer Richtung geschlitzten Hohlkörper.
[0002] Beim Läppen gleitet das Werkstück mit seiner zu läppenden Fläche auf der entsprechenden
Gegenfläche des Läppwerkzeuges, wobei das zwischen beiden Teilen befindliche, lose
aufgebrachte Läppmittel die schleifende Wirkung hervorruft. Die im Läppmittel enthaltenen
Schleifkörner rutschen und rollen zwischen den beiden Flächen und wirken dadurch auf
beide reibend und drückend. Ein Teil der Körner wird dabei im Werkzeug und auch im
Werkstück eingebettet und festgehalten und wirkt dann schabend und schneidend auf
das Gegenstück. Die im Läppmittel enthaltenen Hilfsstoffe, wie Fett, öl oder sonstige
Flüssigkeiten, unterstützen diese Wirkung. Die durch diesen Vorgang abgetragene Werkstoffmenge
ist der gewünschte Abschliff, die am Werkzeug abgetragene Werkstoffmenge dagegen ist
die unerwünschte Werkzeugabnutzung.
[0003] Zum Rundläppen werden geschlossene Büchsen als Werkzeug verwendet. Diese sind aus
den vorab genannten Gründen einem relativ großen Verschleiß ausgesetzt. Weiterhin
werden zum Rundläppen Läppkluppen oder - ringe verwendet, die auf dem rotierenden
Werkstück hin - und herbewegt werden ( Läppen, Grundlagen und praktische Anwendung
von Walter Lätzig, Carl Hanser - Verlag, München, 1950, S. 85, 87 und 98 - 99, Abb.
83, 84, 85, 98 ).
[0004] Läppkluppen bestehen im wesentlichen aus einer Kluppenbacke mit einer Bohrung, welche
dem Werkstückdurchmesser entspricht, und mindestens einem, in radiale Richtung weisenden
Schlitz. Durch Schrauben kann die Läppkluppe während des Läppens je nach Bedarf nachgestellt
werden. Der Läppring besteht aus einem starren geschlitzten Ring, dessen axiale Länge
um ca. 1/4 kleiner ist als die Werkstücklänge, des weiteren aus einem Halter, der
den geschlitzten Ring umgibt, und Nachstellschrauben, die am äußeren Umfang des Halters
angeordnet sind. Bei einer eventuell notwendigen axialen Aneinanderreihung mehrerer
Kluppen oder Ringe würden große Schwierigkeiten bei der Nachstellung auftreten, da
jede Kluppe oder jeder Ring für sich nachgestellt werden müßten. Es würde demnach
voll und ganz von dem Feingefühl der Person abhängen, die die Kluppen oder Ringe nachstellt.
Da die Werkstücke vielfach mit axialem Spiel paketiert werden, um so beim Rundläppen
der Außenumfangsfläche eine leicht ballige Kontur zu erzielen, wäre es reiner Zufall,
ein beim Nachstellen der Kluppen oder Ringe klemmendes Werkstück ausfindig zu machen
und die zugehörige Kluppe oder den zugehörigen Ring entsprechend zu lösen.
[0005] Gemäß der vorab beschriebenen Probleme beim Rundläppen von zu einem Paket zusammengefaßten
Werkstücken, insbesondere Kolbenringen, liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde,
auf einfache Weise die im Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebene Vorrichtung
konstruktiv derart zu verbessern, daß das aufwendige und ungenaue radiale Zustellen
der Läppbüchse entfällt.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper in radialer
Richtung selbstspannend ist. Dadurch verteilt sich der Verschleiß beim Rundläppen
auf die Zeit, bis die radiale Selbstspannung des Hohlkörpers nachläßt. Somit erhöht
sich die Standzeit des Werkzeuges gegenüber den herkömmlichen geschlossenen Büchsen
erheblich. Vorzugsweise kann ein derartiges Werkzeug aus mehreren, axial übereinander
angeordneten, selbstspannenden Hohlkörpern in Ringform bestehen, die auf einfachste
Weise aus dem Ausschuß der laufenden Produktion entnommen werden. Zu diesem Zweck
können beispielsweise Kolbenring - oder andere Ringrohlinge verwendet werden, die
schon auf axiale Höhe fertiggeschliffen sind, aber aufgrund von Unregelmäßigkeiten
( Kantenausbrüche, Einschlüsse im Gefüge, usw. ) für eine weitere Bearbeitung nicht
mehr in Frage kommen. Diese Ringe werden paketiert und - soweit nicht bereits geschehen
- anschließend in axialer Richtung geschlitzt. Die geschlitzten Ringe werden über
einen Dorn aufgespreizt und axial zwischen zwei Stützkörper in Form von Spannscheiben
verspannt. Das Ringpaket wird erforderlichenfalls anschließend am Innenumfang bearbeitet,
um einen definierten Innendurchmesser anzustreben. Der genaue Durchmesser wird durch
Einbringen eines Kaliberdornes in das nun wieder entspannte Ringpaket erreicht, indem
sich die selbstspannenden Ringe an die Außenumfangsfläche des Kaliberdornes anlegen.
In diesem Zustand werden die Ringe wieder axial fest verspannt, und es entsteht eine
Büchse mit dem exakt angestrebten Innendurchmesser. Um das Einbringen des zu bearbeitenden
Ringpaketes und des Kaliberdornes zu erleichtern, kann vorzugsweise wenigstens eine
der Spannscheiben mit einem Zentrierkonus versehen sein.
[0007] Gemäß der Erfindung gibt es mehrere Möglichkeiten, die geschlitzten Ringe axial übereinander
anzuordnen. Ausgehend von einem üblichen Ringstapel mit axial übereinanderliegenden
Stoßstellen, besteht darüberhinaus die Möglichkeit, die Ringe axial so aufeinanderzulegen,
daß die Stoßstellen in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind. Einer weiteren konstruktiven
Möglichkeit entsprechend können die Ringe derart axial angeordnet werden, daß sie
an ihren Stoßstellen verschränkt sind, das heißt daß sich das Stoßende des einen Ringes
an das Stoßende des folgenden Ringes anschließt. Zu diesem Zweck wird eine Spannscheibe
benötigt, die an ihrer den Ringen zugewandten Stirnfläche so profiliert ist, daß der
erste Ring mit überlappendem Stoß aufgespannt werden kann.
[0008] Bei Abnutzungserscheinungen dieser BUchse aus Einzelringen wird durch Einbringen
des Kaliberdornes und axiales Entspannen des Ringpaketes eine neue Justierung vorgenommen.
Durch ihre radiale Selbstspannung legen sich die Ringe an der Außenumfangsfläche des
Kaliberdornes an und werden anschließend wieder axial zwischen den Spannscheiben verspannt.
Durch die Verwendung von selbstspannenden Einzelringen wird im Gegensatz zur geschlossenen
Läppbüchse der unterschiedlich sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung entlang
der Büchseninnenfläche auftretende Verschleiß automatisch ausgeglichen. Das Ringpaket
kann so oft nachgestellt werden, wie die Selbstspannung der Ringe vorhält. Vorteilhaft
ist zu sehen, daß sich durch die Verwendung von Ausschußringen eine nachstellbare
Läppbüchse wesentlich preiswerter herstellen läßt, als wenn eine geschlossene, nicht
nachstellbare Büchse fertig gekauft würde.
[0009] Im Prinzip ist es natürlich auch möglich, die Erfindung auf das Läppen der Innenumfangsflächen
von Werkstücken, insbesondere von paketierten Kolbenringen, anzuwenden. In diesem
Fall könnten geschlitzte außenspannende oder nur geschlitzte Ringe ohne Selbstspannung
verwendet werden, die paketiert axial verspannt in eine kalibrierte Meßhülse eingebracht
werden, sich wieder axial entspannt an deren Innenumfangsfläche anlegen und anschließend
wieder axial verspannt werden, um dann den genauen Außendurchmesser aufzuweisen.
[0010] Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben:
In der Zeichnung ist eine Läppvorrichtung 1 dargestellt, die sich aus den folgenden
Teilen zusammensetzt: den beiden Spannhalbschalen 2,3, den Spannringen 4,5, den Zentrierringen
6,7 und dem Ring 8 zur Sicherung gegen Verdrehung, der mittels eines Zentrierstiftes
9, welcher in den Zentrierring 6 eingreift, seine Aufgabe erfüllt. Die eigentliche
Läppbüchse ist anhand von 3 Varianten 10,11 und 12 dargestellt, die jeweils aus einer
Vielzahl geschlitzter Kolbenringe hergestellt wird. Variante 10 zeigt, daß die Kolbenringe
13 derart axial übereinander angeordnet sind, daß die Stoßstellen 14 einen axial durchgehenden
Schlitz 15 bilden. In Variante 11 sind die Stöße 16 der Kolbenringe 17 in Umfangsrichtung
gegeneinander versetzt. Nach der Variante 12 werden Kolbenringe 21 mit einander überlappendem
Stoßende 18 beziehungsweise 19 verwendet, wobei letzteres am Stoßende 20 des nächsten
Kolbenringes 21 anliegt. Der erste Kolbenring stützt sich dabei auf einer axialen
Anschlagfläche 23 des Spannringes 5 ab. Um so eine durchgehende Büchse zu erhalten,
ist der Spannring 5 mit einer in Umfangsrichtung ansteigenden Spannfläche 25 ausgebildet.
[0011] Die Läppbüchse, die aus einer der drei dargestellten Va. rianten gebildet sein kann,
wird durch die Spannringe 4,5 axial festgespannt. Nachdem die Büchse aufgrund von
Verschleißerscheinungen ihrer Aufgabe nicht mehr gerecht werden kann, wird der Kaliberdorn
24 eingebracht. Um dies zu erleichtern, weist der Spannring 4 einen Zentrierkonus
22 auf. Ist der Dorn eingebracht, wird der Spannring 4 gelöst, und die Kolbenringe
legen sich aufgrund ihrer radialen Selbstspannung an der Umfangsfläche des Kaliberdornes
24 an.
[0012] Nach dem Ausrichten und axialen Spannen der das Läppwerkzeug bildenden Kolbenringe
wird anschließend der Kaliberdorn herausgefahren, und das Werkstück, beispielsweise
in Form eines außen zu läppenden Kolbenringpaketes 26, kann dann axial in das Werkzeug
eingefahren werden.
1 . Vorrichtung zum Läppen der Außenumfangsfläche von ringförmigen Werkstücken, insbesondere
der Lauffläche von zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, bestehend aus einem,
in axialer Richtung geschlitzten Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper
( 13,17,21 ) in radialer Richtung selbstspannend ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die axiale Anordnung mehrerer
selbstspannender Hohlkörper ( 13,17,21 ).
3 . Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder
die Hohlkörper ( 13,17, 21 ) axial zwischen Stützkörper in Form von Spannscheiben
( 4,5 ) spannbar sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper
( 4,5 ) ringförmig sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
einer der Stützkörper ( 4,5 ) einen Zentrierkonus ( 22 ) aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzten
Hohlkörper ( 17 ) derart axial aufeinanderliegen, daß ihre Stoßstellen ( 16 ) in Umfangsrichtung
zueinander versetzt angeordnet sind.
7 . Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper
( 21 ) axial so angeordnet sind, daß sie im Bereich ihrer Stoßstellen ( 18,20 ) verschränkt
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Stützkörper
( 5 ) an seiner, den geschlitzten Hohlkörpern ( 21 ) zugewandten Stirnfläche derart
gestaltet ist, daß er dem Stoßende ( 23 ) des ersten Hohlkörpers ( 21 ) einen festen
Halt gibt.