WO1996007501A1

WO1996007501A1 - Device for machining valve seats in internal combustion engines

Info

Publication number: WO1996007501A1
Application number: PCT/CH1994/000173
Authority: WO
Inventors: Reto Minelli
Original assignee: Minelli AG
Current assignee: Minelli AG
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 1997-03-02
Also published as: AU7488994A

Abstract

A device has a machining unit (15) movable in all directions with a working spindle (27) rotatively mounted in a swivelling ball. The swivelling ball is held between two clamping rings the lower of which rests inside a swivelling arm (26) so as to move horizontally in all directions. The swivelling arm (26) may be vertically adjusted, is hung so as to compensate for its weight and is coaxially mounted on an air bearing around a supporting column (14). The supporting column (14) stands on a sliding base (13) mounted on an air bearing. The sliding base (13) is movable in the longitudinal direction on a sliding slab (59). The sliding base (13) on the sliding slab (59) and the swivelling arm (26) around the supporting column (14) on the one hand, as well as the clamping rings in the swivelling arm (26) on the other hand, may be hydraulically clamped. When the swivelling arm (26) and the supporting column (14) are clamped, the working spindle (27) may still move slightly horizontally over +/-3mm in all directions. In addition, it can freely swivel and rotate in all directions together with the swivelling ball (44).

Description

Vorrichtung zum Bearbeiten von Ventilsitzen an Verbrennungsmotoren Device for machining valve seats on internal combustion engines

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bear¬ beiten von Ventilsitzen an Verbrennungsmotoren in Form einer Maschine, die einen kompletten Bearbeitungs-Arbeitsplatz bil¬ det. Solche Ventilsitz-Bearbeitungsmaschinen dienen zum Bear¬ beiten von Ventilsitz-Grundbohrungen, das heisst zum Aus¬ drehen der Ventilsitzringe an Zylinderköpfen von Verbren¬ nungsmotoren, damit diese Sitze durch neue Ventilsitzringe ersetzt werden können. Die neuen Ventilsitzringe werden dabei nach einer Abkühlung eingesetzt und erhalten durch die anschliessende Erwärmung auf die Umgebungstemperatur einen Pressitz. Andrerseits dienen aber solche Maschinen auch zur Nachbearbeitung von Ventilsitzen an Zylinderköpfen, um deren Passgenauigkeit für die Ventile zu erreichen oder im Zuge von Revisionsarbeiten wieder herzustellen.The present invention relates to a device for machining valve seats on internal combustion engines in the form of a machine, which forms a complete machining workstation. Valve seat processing machines of this type are used for machining valve seat basic bores, that is to say for turning the valve seat rings on cylinder heads of internal combustion engines, so that these seats can be replaced by new valve seat rings. The new valve seat rings are used after they have cooled down and are then press-fit when they are warmed up to the ambient temperature. On the other hand, however, such machines also serve to rework valve seats on cylinder heads in order to achieve their exact fit for the valves or to restore them in the course of revision work.

Es sind für diese Bearbeitungen auch Handgeräte bekannt.. Diese weisen einen Lagerbock auf, der auf einen elektrisch betätigbaren Magnetflansch montiert ist. Der Magnetflansch hat eine plane Auflagefläche, mit welcher er auf eine Spann- platte aufsetzbar und dort durch magnetische Kräfte unver¬ rückbar fixierbar ist. Der Lagerbock besteht aus einer Lager- εäule, an welcher ein Schwenkarm höhenverstellbar angeordnet ist. Der Schwenkarm trägt an seinem Ende eine Halterung für eine Schwenkkugel, durch deren Zentrum eine Führungshülse verläuft, in der eine gleichzeitig als Führungsdorn oder Pilot wirkende Arbeitsspindel drehbar gelagert ist. Die Arbeitsspindel wird manuell oder über eine externe Kraft¬ quelle, zum Beispiel über eine flexible Welle, in Drehung versetzt. Im Falle von fest installierten Bearbeitungsmaschi¬ nen ist in gleicher Weise eine solche Halterung für eine Schwenkkugel vorhanden, durch deren Zentrum eine Führungs¬ hülse verläuft. In dieser Führungshülse ist dann in gleicher Weise eine gleichzeitig als Führungsdorn oder Pilot wirkende Arbeitsspindel drehbar gelagert. Bei einer fest installierten Bearbeitungsmaschine ist die Halterung in einem in der Höhe verstellbaren Schwenkarm untergebracht, in welchem auch die Antriebsmittel für die Spindel vorhanden sind.Handheld devices are also known for this processing. These have a bearing block which is mounted on an electrically actuated magnetic flange. The magnetic flange has a flat contact surface with which it can be attached to a clamping plate can be put on and fixed there by magnetic forces. The bearing block consists of a bearing column, on which a swivel arm is arranged to be height adjustable. At its end, the swivel arm carries a holder for a swivel ball, through the center of which a guide sleeve runs, in which a work spindle acting simultaneously as a guide mandrel or pilot is rotatably mounted. The work spindle is rotated manually or via an external power source, for example via a flexible shaft. In the case of permanently installed processing machines, there is in the same way such a holder for a swivel ball, through the center of which a guide sleeve runs. In this guide sleeve, a work spindle acting simultaneously as a guide mandrel or pilot is then rotatably supported. In the case of a permanently installed processing machine, the holder is accommodated in a height-adjustable swivel arm in which the drive means for the spindle are also present.

Sowohl beim Handgerät wie auch bei der fest installierten Bearbeitungsmaschine ist bei entspannter Schwenkkugel der Führungsdorn mit Führungshülse und Schwenkkugel bezüglich des Gerätes bzw. der Maschine allseitig schwenkbar. Die Arbeits¬ spindel trägt unterhalb der Führungshülse ein Spannfutter, in dem - meist schiefwinklig zur Spindelachse - ein Drehstahl einspannbar ist. Dieser Drehstahl weist zum Ausdrehen der _Ventilsitzringe eine oder zwei Schneidkanten auf, zur Nachbe¬ arbeitung der Ventilsitze in den Ventilsitzringen dagegen vorzugsweise drei oder mehr in bestimmten Winkeln zueinander stehende Schneidkanten. Die Spindel wird von der Seite des Ventilsitzes her in die Ventilführung des zu bearbeitenden Ventilsitzes eingeführt. Bei den meisten Hand-Geräten und Bearbeitungs-Maschinen wird eine möglichst passgenaue Arbeitsspindel als Pilot gewählt, die beim Einführen in die Ventilführung möglichst kein Spiel aufweist und entsprechend darin eine eindeutige Lage einnimmt. Die so definierte Rich¬ tung der Arbeitsspindel dient als Referenz für das um die Spindclachse drehende Bearbeitungswerkzeug. In dieser Lage der Arbeitsspindel wird deshalb die Schwenkkugel in der Hal¬ terung verspannt. Damit wird die Lage der Spindelachse für die eigentliche Bearbeitung definiert. Es ist von höchster Bedeutung für die Präzision der Bearbeitung, dass diese Posi¬ tionierung mit grösster Genauigkeit erfolgt. Ein Nachteil bei herkömmlichen Bearbeitungsgeräten ist, dass die Arbeitsspin¬ del ohne Spiel in einem beweglichen Maschinenteil gelagert ist, welcher eine beträchtliche Masse aufweist und der jeweils mitsamt der Spindel positioniert und verspannt wird. Weil bei der Positionierung nicht reibungsfrei verschiebbare, grosse Massen bewegt werden müssen, leuchtet es ein, dass dadurch die Genauigkeit der Positionierung leidet, weil der Führungsdorn kaum eine hinreichend spannungsarme Lage einneh¬ men kann.Both in the handheld device and in the permanently installed processing machine, when the swivel ball is relaxed, the guide mandrel with guide sleeve and swivel ball can be swiveled on all sides with respect to the device or the machine. The work spindle carries a chuck below the guide sleeve, in which a turning tool can be clamped, usually at an oblique angle to the spindle axis. This rotary steel has for turning the _V entilsitzringe to one or two cutting edges, for Nachbe¬ of the valve seats processing in the valve seat rings on the other hand preferably three or more cutting edges at certain angles to one another. The spindle is inserted from the side of the valve seat into the valve guide of the valve seat to be machined. With most hand-held devices and processing machines, a work spindle that is as precise as possible is selected as a pilot, which has as little play as possible when inserted into the valve guide and accordingly assumes a clear position in it. The direction of the work spindle defined in this way serves as a reference for the machining tool rotating about the spindle axis. In this position of the work spindle, the swivel ball is therefore braced in the holder. This defines the position of the spindle axis for the actual machining. It is of the utmost importance for the precision of the machining that this positioning takes place with the greatest accuracy. A disadvantage of conventional processing devices is that the work spindle is mounted without play in a movable machine part which has a considerable mass and which is positioned and clamped together with the spindle. Because large masses that cannot be moved without friction must be moved during the positioning, it is clear that the accuracy of the positioning suffers because the guide mandrel can hardly assume a sufficiently low-stress position.

Bei den Handgeräten besteht die Halterung zum Beispiel aus einer Bohrung im vorderen Teil des Schwenkarmes, die konkave Innenflächen aufweist, sodass zwischen ihnen die Schwenkkugel gehalten ist. Der Rand der Bohrung ist beim Handgerät zum Beispiel durch einen radialen Spalt zweigeteilt, und die bei¬ den Teile sind mit einer Spannschraube im rechten Winkel zu diesem Spalt zusammenziehbar. Dabei ist es aber bei her¬ kömmlichen Handgeräten und Bearbeitungsmaschinen unvermeid¬ lich, dass die Arbeitsspindel beim Verspannen der Schwenkku¬ gel etwas verspannt wird, weil durch den mechanischen Spann- mechanismus Reaktionskräfte auf die Arbeitsspindel wirken und diese durch die nicht ganz symmetrische Verspannung etwas auf die Seite gezogen wird. Nach dem Verspannen der Arbeitsspin¬ del erfolgt nun die Bearbeitung, indem der Führungsdorn und die Spindel mit dem Drehstahl in Drehung versetzt und in der Schwenkkugel-Lagerung langsam abgesenkt werden. Das Drehen kann von Hand oder mittels eines mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antriebsmittels erfolgen. Die mittels der mechanischen Verspannung erzielbaren Spann¬ kräfte an solchen Geräten schliessen nicht ganz aus, dass sich die Arbeitsspindelrichtung während der Bearbeitung durch die auftretenden Reaktionskräfte geringfügig verschiebt, was natürlich die Präzision der Bearbeitung beeinträchtigt.In the case of handheld devices, the holder consists, for example, of a hole in the front part of the swivel arm, which has concave inner surfaces, so that the swivel ball is between them is held. In the hand-held device, for example, the edge of the bore is divided in two by a radial gap, and the two parts can be contracted at right angles to this gap using a clamping screw. However, in the case of conventional hand-held devices and processing machines, it is inevitable that the work spindle is somewhat tensioned when the swivel ball is tensioned, because reaction forces act on the work spindle due to the mechanical tensioning mechanism and the tension is slightly increased due to the not quite symmetrical tensioning the page is pulled. After the work spindle has been clamped, the machining is carried out by rotating the guide mandrel and the spindle with the turning tool and slowly lowering it in the swivel ball bearing. The turning can be done by hand or by means of a mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic drive means. The clamping forces that can be achieved on such devices by means of the mechanical bracing do not entirely exclude that the working spindle direction shifts slightly during machining due to the reaction forces that occur, which of course impairs the precision of the machining.

Es gibt auch Ventilsitz-Bearbeitungsgeräte mit einer elektro¬ nischen Zentriereinrichtung für den Führungsdorn. Bei diesen _Geräten weist die Halterung zwei Klemmringe auf, zwischen denen die Schwenkkugel sitzt, wobei diese Klemmringe in der Horizontalebene bezüglich des Schwenkarmes zwei Frei¬ heitsgrade aufweisen. Bei diesen Geräten wird bewusst eine Arbeitsspindel gewählt, die in der Ventilführung Spiel auf- weist, welches dann durch die geräteeigene, elektronische Zentriereinrichtung mit Servomotoren ausgemittet wird, wonach die Arbeitsspindel durch mechanisches Verspannen der Schwenk¬ kugel zwischen den Klemmringen verspannt wird. Diese Ventil¬ sitz-Bearbeitungsgeräte sind aufwendig und entsprechend teuer. Auch deren Bedienung und Wartung setzt höhere Anforde¬ rungen an die Benutzer. Sie ermöglichen dafür hochpräzise Bearbeitungen, die höchsten Ansprüchen genügen.There are also valve seat processing devices with an electronic centering device for the guide mandrel. In these eräten _G, the holder has two clamping rings, between which is located the pivot ball, said clamping rings have degrees of freedom in the horizontal plane with respect to the pivot arm two Frei¬. With these devices, a work spindle is deliberately chosen that has play in the valve guide. points, which is then averaged out by the device's own electronic centering device with servomotors, after which the work spindle is clamped between the clamping rings by mechanical clamping of the swivel ball. These valve seat processing devices are complex and correspondingly expensive. Their operation and maintenance also place higher demands on the user. They enable high-precision processing that meets the highest demands.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor¬ richtung zum Bearbeiten von Ventilsitzen von Verbrennungs¬ motoren zu schaffen, die eine fest installierbare Bearbei¬ tungsmaschine als kompletten Arbeitsplatz bildet und ohne elektronische Zentriereinrichtung ein hochpräzises, span¬ nungsfreies Verspannen der passgenauen Arbeitsspindel mit grösserer Spannkraft als bisher ermöglicht und somit präzi¬ sere Bearbeitungen erlaubt, wobei diese Bearbeitungsmaschine auch einfacher bedienbar sein soll als herkömmliche Geräte und Maschinen.It is now the object of the present invention to provide a device for machining valve seats of internal combustion engines, which forms a permanently installable processing machine as a complete work station and, without an electronic centering device, a highly precise, tension-free clamping of the precisely fitting work spindle greater clamping force than previously possible and thus allows more precise processing, this processing machine should also be easier to operate than conventional devices and machines.

Diese Aufgabe wird gelöst von einer Vorrichtung zum Bear¬ beiten von Ventilsitzen an Verbrennungsmotoren nach dem Ober¬ begriff des Patentanspruches 1 mit dessen kennzeichnendenThis object is achieved by a device for machining valve seats on internal combustion engines according to the preamble of claim 1 with its characterizing character

Merkmalen.Characteristics.

Nachfolgend wird anhand von Figurenzeichnungen ein Ausfüh- rungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben und deren Funktion erklärt. Es zeigt:An exemplary embodiment of the device according to the invention is described below with the aid of figure drawings and its function is explained. It shows:

Figur 1 Eine Ansicht der Vorrichtung in Form eines Bearbeitungs-Arbeitsplatzes von der Seite her gesehen;Figure 1 is a side view of the device in the form of a machining work station;

Figur 2 Eine Ansicht der Vorrichtung in Form eines Bearbeitungs-Arbeitsplatzes von vorne her gesehen;Figure 2 is a view of the device in the form of a processing workstation seen from the front;

Figur 3 Eine Ansicht der auf einer Gleitplatte stehenden Tragsäule von der Seite her gesehen, in einem Schnitt;Figure 3 is a view of the support column standing on a slide plate seen from the side, in a section;

Figur 4 Eine Ansicht der auf einer Gleitplatte stehenden Tragsäule von vorne gesehen;Figure 4 is a view of the support column standing on a sliding plate seen from the front;

Figur 5 Einen teilweisen Schnitt durch den Schwenkarm, durch die Halterung mit den Klemmringen und der Schwenkkugel mit Füh¬ rungshülse und Pilot, von der Seite her gesehen;FIG. 5 a partial section through the swivel arm, through the holder with the clamping rings and the swivel ball with guide sleeve and pilot, seen from the side;

Figur 6 Den Schwenkarm gemäss Figur 5 von oben, teilweise in einem Schnitt; Figur 7 : Ein Bearbeitungswerkzeüg zum Aufsetzen auf die Spindel, von unten her gesehen;Figure 6 The swivel arm according to Figure 5 from above, partially in a section; Figure 7: A machining tool to be placed on the spindle, seen from below;

Figur 8 : Ein Bearbeitungswerkzeug zum Aufsetzen auf die Spindel, von der Seite her gese¬ hen.Figure 8: A processing tool for placing on the spindle, seen from the side.

Die neue Vorrichtung wendet sich ab von der herkömmlichen Praxis bei fest installierten Bearbeitungsmaschinen, den Zylinderkopf grob an das Bearbeitungswerkzeug passend auszu¬ richten. Vielmehr soll neu das Bearbeitungswerkzeug an jede Spannlage des Zylinderkopfes perfekt angepasst werden können. Der Zylinderkopf wird also allgemein nur so auf den Bearbei¬ tungstisch aufgespannt, dass die Ventilsitze im allgemeinen von oben zugänglich sind. Alle Einstellarbeiten erfolgen danach nicht mehr am zu bearbeitenden Werkstück, sondern an der Bearbeitungsmaschine, also an der erfindungsgemässen Vor¬ richtung. Hierzu weist diese einen Rahmen 1 mit Füssen 2 auf. Oben auf dem Rahmen 1 ist eine ebene, horizontal verlaufende Graugussplatte 3 als Richtplatte montiert, auf welcher zwei Spann-Winkelstücke 4 festgeschraubt sind. Diese Spann-Winkel¬ stücke 4 weisen oben je eine ebene Fläche 5 auf, die um die horizontale Achse 6 schwenkbar ist. Mittels der Spannschraube 7 können die Oberflächen 5 dieser Spann-Winkelstücke 4 in jeder Schwenklage mechanisch verspannt werden. Diese Spann- Winkelstücke 4 können auf der Vorrichtung seitlich verschoben werden, also in der Figur 1 senkrecht zur Blattebene. In der Graugussplatte 3, welche mit ihrer Oberseite die Richtfläche bildet, ist eine T-Nut 8 ausgefräst, in welcher ein T-Kern 9 verläuft, welcher mittels der Spannschraube 10 gegen oben verspannbar ist, sodass die Spann-Winkelstücke 4 in jeder horizontalen Verschiebelage längs der T-Nut 8 fest verspannt werden können. Auf den Oberflächen 5 der Spann-Winkelstücke 4 sind gesonderte Spannmittel 11 fest montiert. Mit diesen Spannmitteln 11 kann ein Zylinderkopf, welcher für die Bear¬ beitung gestürzt auf die Winkelstück-Oberflächen 5 gelegt wird, darauf mechanisch fest verspannt werden. Hinter den Spann-Winkelstücken 4, hier in der Figur 1 rechts daneben eingezeichnet, erstreckt sich die Graugussplatte 3 und bildet dort eine Gleitplatte 59 für einen Gleitsockel 13. Dieser Gleitsockel 13 kann auf der Gleitplatte 59 senkrecht zur Zeichnungsblatt-Ebene hin und her verschoben werden, wobei auf seiner unteren, planen Seite durch Luftlöcher Pressluft ausströmt, sodass ein Luftkissen gebildet wird, und deshalb das Verschieben des Gleitsockels 13 reibungsfrei von¬ statten geht. Auf dem Gleitsockel 13 steht fest mit ihm ver¬ bunden eine Tragsäule 14. Von oben ist die ganze Bearbei¬ tungseinheit 15 über diese Tragsäule 14 gestülpt. Sie weist hierzu eine präzise Muffe 16 auf. In deren Längsmitte ist innen eine Rundnut ausgenommen, in welche Pressluft ein¬ pumpbar ist. Damit ist die Muffe 16 um die Tragsäule 14 herum koaxial luftgelagert. Im oberen Tragsäulenende 17 ist ein Drehlager 18 eingebaut, in welchem ein kleiner horizontaler Tragarm 19 drehbar gelagert ist. Am hinteren Ende dieses Tragarmes 19 ist ein vertikal verlaufendes Rohr 20 angebaut. Im Inneren dieses Rohres 20 ist eine Gasdruckfeder 21 ange- ordnet. Hinter der Gasdruckfeder 21 verläuft in vertikaler Richtung ein dünnes Stahlseil 22, das oben am kleinen Tragarm 19 befestigt ist. Dieses Stahlseil 22 verläuft unten über eine lose, das heisst vertikal im Rohr 20 verschiebbare Umlenkrolle 23, die von der Gasdruckfeder 21 nach unten gedrückt wird. Von dort verläuft das Stahlseil 22 wiederum vertikal nach oben, dort über eine feste, am Tragarm 19 gela¬ gerte Umlenkrolle 24, und von dieser aus horizontal zu einer weiteren festen Umlenkrolle 25 am vorderen Ende des Tragarmes 19. Diese Umlenkrolle 25 umschlingt es dreimal, wodurch ein gewisser Reibungs-Widerstand erzeugt wird, und von dort ver¬ läuft das Stahlseil 22 vertikal nach unten, wo es schliess- lich am Schwenkarm 26 befestigt ist, in welchem die Arbeits¬ spindel 27 gelagert ist. Mit dieser Anordnung wird das Gewicht des um die Tragsäule 14 herum koaxial luftgelagerten Schwenkarmes 26 kompensiert. Der Arbeitsspindel-Schwenkarm 26 ist für seine vertikale Verschiebung längs an einer Verscha¬ lung geführt, in welcher auch das Rohr 20 untergebracht ist, sodass bei seiner Schwenkung um die Tragsäule 14 stets auch die ganze Bearbeitungseinheit 15 mitschwenkt. Die Verbindung zur Bearbeitungeinheit 15 ist über Schwingungsdämpfer reali¬ siert, sodass Schwingungen vom Motor 33 in der Bearbeitungs- einheit 15 nicht auf den Schwenkarm 26 übertragen werden. Weil das Gewicht des Schwenkarmes 26 selbst kompensiert ist, kann dieser mit minimalem Kraftaufwand auf und ab verschoben werden. Ein über der Umlenkrolle 25 sitzendes Handrad, dessen Achse durch den Schlitz 41 verläuft, erlaubt das Verstellen der Einstellhöhe. Dieses Verstellen kann in einer Variante auch motorisch mittels zum Beispiel eines Elektromotors erfolgen. Die Schwenkung des Schwenkarmes 26 erfolgt über das Drehlager 18 und erfordert dank der koaxialen Luftlagerung nur minimale Kräfte. Vorne im Schwenkarm 26 ist eine Schwenk¬ kugel gelagert, durch welche die Arbeitsspindel 27 drehbar verläuft. Die Arbeitsspindel 27 ist damit mitsamt der Schwenkkugel im Schwenkarm 26 allseits aus der Vertikalen schwenkbar. Um diese Schwenkung aus der Vertikalrichtung zu ermöglichen, ist die Arbeitsspindel 27 über ein Kreuzgelenk 28 mit einer teleskopisch ausziehbaren Gelenkwelle 30 verbun¬ den, die ihrerseits oben über ein weiteres Kreuzgelenk 29 mit einer im Antriebs-Arm 31 fest gelagerten Abtriebswelle 32 verbunden ist. Hinten im Antriebs-Arm 31 ist ein Elektromotor 33 angeordnet, welcher über Rippenriemen 34 die Abtriebswelle 32 antreibt. Zusammenfassend ist aus dieser Beschreibung ersichtlich, dass die Position der Arbeitsspindel 27 mit minimalem Kraftaufwand in allen drei Dimensionen verschoben werden kann, und auch ihr Richtungsverlauf durch Ausschwenken aus der Vertikalen innerhalb eines gewissen Raumwinkel belie¬ big verstellbar ist.The new device turns away from the conventional practice with permanently installed processing machines to roughly align the cylinder head with the processing tool. Rather, the machining tool should be able to be perfectly adapted to every clamping position of the cylinder head. The cylinder head is therefore only clamped onto the machining table in such a way that the valve seats are generally accessible from above. All adjustment work is then no longer carried out on the workpiece to be machined, but on the processing machine, that is to say on the device according to the invention. For this purpose, it has a frame 1 with feet 2. On top of the frame 1, a flat, horizontally running cast iron plate 3 is mounted as a directional plate, on which two clamping elbows 4 are screwed. These clamping elbows 4 each have a flat surface 5 at the top, which is pivotable about the horizontal axis 6. The surfaces 5 of these clamping elbows 4 can be mechanically clamped in any pivot position by means of the clamping screw 7. These clamping elbows 4 can be moved laterally on the device, that is to say perpendicular to the plane of the page in FIG. In the gray cast iron plate 3, the top surface of which is the leveling surface forms, a T-slot 8 is milled out, in which a T-core 9 runs, which can be clamped against the top by means of the clamping screw 10, so that the clamping angle pieces 4 can be firmly clamped along the T-slot 8 in any horizontal displacement position. Separate clamping means 11 are firmly mounted on the surfaces 5 of the clamping elbows 4. With these clamping means 11, a cylinder head, which is placed on the elbow surface 5 in a tumbled manner for machining, can be mechanically firmly clamped thereon. Behind the clamping elbows 4, shown here to the right in FIG. 1, the gray cast iron plate 3 extends and forms a sliding plate 59 for a sliding base 13. This sliding base 13 can be moved back and forth on the sliding plate 59 perpendicular to the plane of the drawing sheet , wherein compressed air flows out through air holes on its lower, flat side, so that an air cushion is formed, and therefore the sliding base 13 is moved without friction. A support column 14 is fixedly connected to it on the sliding base 13. The entire machining unit 15 is placed over this support column 14 from above. For this purpose, it has a precise sleeve 16. In the longitudinal center thereof, a round groove is recessed inside, into which compressed air can be pumped. Thus, the sleeve 16 is air-borne coaxially around the support column 14. A pivot bearing 18 is installed in the upper support column end 17, in which a small horizontal support arm 19 is rotatably mounted. At the rear end of this support arm 19, a vertically extending tube 20 is attached. A gas pressure spring 21 is attached to the inside of this tube 20. arranges. A thin steel cable 22 runs behind the gas pressure spring 21 in the vertical direction and is attached to the small support arm 19 at the top. This steel cable 22 runs below a loose, that is vertically displaceable in the tube 20 guide roller 23, which is pressed by the gas pressure spring 21 down. From there, the steel cable 22 in turn runs vertically upwards, there via a fixed deflection roller 24 mounted on the support arm 19, and from there horizontally to a further fixed deflection roller 25 at the front end of the support arm 19. It wraps around this deflection roller 25 three times, whereby a certain frictional resistance is generated, and from there the steel cable 22 runs vertically downwards, where it is finally fastened to the swivel arm 26 in which the work spindle 27 is mounted. With this arrangement, the weight of the swivel arm 26 coaxially air-supported around the support column 14 is compensated for. For its vertical displacement, the work spindle swivel arm 26 is guided longitudinally on a casing in which the tube 20 is also accommodated, so that when it is pivoted about the support column 14, the entire processing unit 15 also pivots. The connection to the processing unit 15 is realized via vibration dampers, so that vibrations from the motor 33 in the processing unit 15 are not transmitted to the swivel arm 26. Because the weight of the swivel arm 26 itself is compensated, it can be moved up and down with minimal effort. A handwheel seated above the deflection roller 25, the axis of which runs through the slot 41, allows the adjustment height to be adjusted. This adjustment can be done in one variant also done by means of an electric motor, for example. The swivel arm 26 is pivoted via the pivot bearing 18 and, thanks to the coaxial air bearing, requires only minimal forces. At the front in the swivel arm 26 there is a swivel ball through which the work spindle 27 rotates. The work spindle 27 can thus be pivoted on all sides from the vertical together with the pivot ball in the pivot arm 26. In order to enable this pivoting from the vertical direction, the work spindle 27 is connected via a universal joint 28 to a telescopically extendable universal joint shaft 30, which in turn is connected at the top via a further universal joint 29 to an output shaft 32 fixedly mounted in the drive arm 31. An electric motor 33 is arranged in the rear of the drive arm 31 and drives the output shaft 32 via ribbed belts 34. In summary, it can be seen from this description that the position of the work spindle 27 can be shifted in all three dimensions with minimal effort, and that its course of direction can also be freely adjusted within a certain solid angle by pivoting out of the vertical.

Der gleiche Bearbeitungs-Arbeitsplatz wie in Figur 1 beschrieben ist in Figur 2 von vorne gezeigt. Ersichtlich ist der Rahmen 1 mit den Füssen 2, sowie die Richtplatte 3. Wei¬ ter sind die Spannschrauben 10 sichtbar, mit denen die beiden _Spann-Winkelstücke 4 in jeder horizontalen Verschiebelage längs der T-Nut 8 fest verspannt werden können. Auf den Win¬ kelstücken 4 sind die Spannmittel 11 montiert, sodass je zwi- sehen der Fläche 5 und den Spannklötzen 35 der Spannmittel 11 der Zylinderkopf in der etwa gewünschten Lage verspannt wer¬ den kann. Die Tragsäule 14 steht auf dem Gleitsockel 13, der auf einer Gleitplatte 59 aufliegt, die einen Teil der Richt¬ platte 3 bildet. Links und rechts oben am Rahmen 1 sind feste Band-Rollen 38 angebracht, über welche ein Gummiband 39 von der Breite des Gleitsockels 13 verläuft. Dieses Gummiband 39 weist ein Loch auf, durch welches die Tragsäule 14 nach oben herausragt. Das Gummiband 39 schliesst ansonsten den oben offenen Rahmen 1 ab, in welchem der Gleitsockel 13 hin und her verschiebbar ist. Damit wird sichergestellt, dass die Gleitbahn des Gleitsockels 13 nicht verschmutzt. An jedem Ende des Gummibandes 39 ist ein Gewicht 40 befestigt, sodass das Gummiband 39 stets gespannt ist.The same processing workstation as described in Figure 1 is shown in Figure 2 from the front. Seen, the frame 1 with the feet 2 and the surface plate 3. Wei¬ is ter the clamping screws 10 are visible, with which the two _S pann angle pieces in each horizontal shift position of the T-groove 8 can be firmly clamped along. 4 The clamping means 11 are mounted on the angular pieces 4, so that each see the surface 5 and the clamping blocks 35 of the clamping means 11, the cylinder head can be clamped in the desired position. The support column 14 stands on the sliding base 13, which rests on a sliding plate 59 which forms part of the straightening plate 3. Fixed belt rollers 38 are attached to the top left and right of the frame 1, over which a rubber band 39 extends the width of the sliding base 13. This rubber band 39 has a hole through which the support column 14 protrudes upwards. The rubber band 39 otherwise closes the open frame 1, in which the sliding base 13 can be moved back and forth. This ensures that the slideway of the sliding base 13 is not contaminated. A weight 40 is attached to each end of the rubber band 39, so that the rubber band 39 is always under tension.

Vorne an der Bearbeitungsmaschine ragt ein tellerförmiger, gummielastischer Saugnapf 72 aus dem Maschinenrahmen. Dieser Saugnapf 72 ist an eine Schlauchleitung angeschlossen, die aus dem Innern des Maschinenrahmens 1 herausziehbar ist und unter Unterdruck gegenüber der Atmosphäre steht, wobei der Unterdruck über ein Manometer 12 messbar ist. Damit ist eine integrierte Dichtungs-Prüfeinheit realisiert. Zum Prüfen eines Ventilsitzes wird das zugehörige Ventil eingesetzt und auf der dem Ventil gegenüberliegenden Oeffnung des Ansaug- oder Abgas-Kanals wird der Saugnapf 72 dichtend daraufgehal¬ ten. Je besser nun der Ventilsitz passt, umso besser schliesst das Ventil, und umso grösser ist der gemessene Unterdruck. Vorne an der Bearbeitungsmaschine ist ein Schalt- pult 42 vorhanden, welches alle Schalter und Kontrollanzeigen enthält, die zur Bedienung der Maschine nötig sind. Bei den Kontrollanzeigen handelt es sich zum einen um ein Manometer 12 für den Unterdruck der integrierten Dichtungs-Prüfeinheit, sowie eines 36 für den Hydraulikdruck. Ansonsten sind noch Druckknöpfe zum hydraulischen Spannen und Entspannen der ein¬ zelnen beweglichen Maschinenteile sowie für die Bedienung des Motors 33 vorhanden.At the front of the processing machine, a plate-shaped, rubber-elastic suction cup 72 protrudes from the machine frame. This suction cup 72 is connected to a hose line which can be pulled out of the interior of the machine frame 1 and is under negative pressure with respect to the atmosphere, the negative pressure being measurable via a manometer 12. An integrated seal test unit is thus implemented. To check a valve seat, the associated valve is used and the suction cup 72 is held there in a sealing manner on the opening of the intake or exhaust gas duct opposite the valve. The better the valve seat now fits, the better the valve closes, and the larger it is measured vacuum. At the front of the processing machine is a switching console 42 is available, which contains all switches and control displays that are necessary to operate the machine. The control displays are, on the one hand, a manometer 12 for the vacuum of the integrated seal test unit and a 36 for the hydraulic pressure. Otherwise there are also push buttons for hydraulically tensioning and relaxing the individual movable machine parts and for operating the motor 33.

Die Figur 3 zeigt die Tragsäule 14 und den Gleitsockel 13 von der Seite her gesehen. Es handelt sich also um einen vergrös- serten Ausschnitt aus der Figur 1. Der Gleitsockel 13 steht auf der Gleitplatte 59, in welcher eine T-Nut 84 eingefräst ist. In der T-Nut 84 läuft ein T-Kern 85, welcher über einen Zugbolzen 86 mit einem Hydraulikkolben 87 verbunden ist. Die¬ ser stufenförmige Hydraulikkolben 87 ist mittels zweier 0- Ringe 89,90 gegenüber aussen abgedichtet und der abgeschlos¬ sene Raum wird von einer Bohrung 91 erschlossen, an die eine Hydraulikleitung 37 angeschlossen ist. Oberhalb des Hydrau¬ likkolbens 87 ist eine Druckfeder 88 eingebaut, welche den Kolben 87 beaufschlagt, sodass er gegen unten gedrückt wird und der mit ihm verbundene T-Kern 85 in der T-Nut 84 frei verschiebbar ist. Wenn durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit unter Druck der Kolben 87 nach oben gedrückt wird, wird damit der T-Kern 85 im Innern der T-Nut 84 verspannt und der Gleitsockel 13 wird damit unter grosser Spannkraft unverrück¬ bar auf der Gleitplatte 59 festgehalten. Wird die Hydraulik¬ flüssigkeit vom Druck entlastet, so löst die Druckfeder 88 die Verspannung und der Gleitsockel 13 ist wiederum ver¬ schiebbar. Durch den Gleitsockel 13 führen mehrere Bohrungen 92, die an seiner Unterseite münden. Diese Bohrungen 92 wer¬ den von einer Bohrung 94, die seitlich am Gleitsockel 13 mün¬ det, über eine Druckluftleitung 93 mit Druckluft versorgt. Damit lässt sich ein Luftkissen erzeugen, sodass sich der Gleitsockel 13 mit der daraufstehenden Tragsäule 14 reibungs¬ frei auf der Gleitplatte 59 verschieben lässt. Die Figur 4 zeigt dieselbe Anordnung von vorne gesehen.Figure 3 shows the support column 14 and the sliding base 13 seen from the side. It is therefore an enlarged detail from FIG. 1. The sliding base 13 stands on the sliding plate 59, in which a T-groove 84 is milled. A T-core 85 runs in the T-slot 84 and is connected to a hydraulic piston 87 via a tension bolt 86. This stepped hydraulic piston 87 is sealed from the outside by means of two 0-rings 89, 90 and the closed space is opened up by a bore 91 to which a hydraulic line 37 is connected. A compression spring 88 is installed above the hydraulic piston 87, which acts on the piston 87 so that it is pressed against the bottom and the T-core 85 connected to it is freely displaceable in the T-groove 84. If, by supplying hydraulic fluid under pressure, the piston 87 is pressed upward, the T-core 85 is thus clamped inside the T-slot 84 and the sliding base 13 is held immovably on the slide plate 59 under great tension. If the hydraulic fluid is relieved of pressure, the compression spring 88 is released the bracing and the sliding base 13 can in turn be displaced. Through the sliding base 13 lead several bores 92, which open on its underside. These bores 92 are supplied with compressed air from a bore 94, which opens laterally on the sliding base 13, via a compressed air line 93. An air cushion can thus be produced, so that the sliding base 13 with the support column 14 resting thereon can be moved on the sliding plate 59 without friction. Figure 4 shows the same arrangement seen from the front.

In Figur 5 ist der Schwenkarm 26 in vergrösserter Darstellung von der Seite her gesehen gezeigt. Die Arbeitsspindel 27 trägt an ihrem unteren Ende ein Werkzeug-Futter 43, in wel¬ ches das später noch beschriebene SpezialWerkzeug einpasst. Diese Arbeitsspindel 27 verläuft durch eine Schwenkkugel 44, worin sie mittels einer Führungshülse 56 drehbar gelagert ist. Die Schwenkkugel 44 liegt zwischen einem oberen 45 und einem unteren Klemmring 46. Der untere Klemmring 46 liegt auf der Platte 47 auf und trägt die Schwenkkugel 44 und somit die Arbeitsspindel 27. Die beiden Klemmringe 45,46 weisen auf der Platte 47 eine horizontale Verschiebefreiheit von ca. ±3mm in jeder Richtung auf. Zwischen der Schwenkkugel 44 und der Platte 47 beziehungsweise dem Schwenkarm 26 sind Gummiman¬ schetten 49,50 montiert, sodass die Klemmringe 45,46 und die Platte 47 vor Schmutz geschützt sind. Ausserdem bewirken diese Gummimanschetten 49,50 im unbelasteten Zustand der Arbeitsspindel 27 eine Zentrierung derselben, sodass bei jeder neuen Einstellung aus der Null-Lage heraus gestartet wird und die Verschiebefreiheit der Klemmringe 45,46 voll zur Verfügung steht. Oben auf der Führungshülse 56 sitzt ein Nonius 57 mit einer Vorschubmutter 58. Der Nonius 57 trägt die eigentliche Arbeitsspindel 27 und erlaubt, deren Höhe mittels Drehen der Vorschubmutter 58 zu verstellen. Die Bear¬ beitung erfolgt daher durch Drehen der Vorschubmutter 58, wodurch das Schneidwerkzeug langsam abgesenkt wird. Die Arbeitsspindel 27 wird schliesslich über die Welle 60 ange¬ trieben, wobei dieselbe über ein aus der Figur 1 ersicht¬ liches Kreuzgelenk 28 von einer teleskopisch ausziehbaren Gelenkwelle 30 angetrieben wird. Das Besondere an der hier gezeigten Schwenkkugel-Halterung ist es, dass diese hydrau¬ lisch verspannt werden kann. Hierzu ist eine Spannmuffe 48 mit oben einer inneren Auskragung 51 von oben über den oberen Klemmring 45 gestülpt. Am unteren, frei hängenden Ende weist die Spannmuffe 48 eine äussere Auskragung 52 auf. Die Aussen- seite der Spannmuffe 48 ist mittels O-Ringen 62,63 gegenüber dem Raum 53 ausserhalb seiner Aussenwand abgedichtet. Oben wird dieser Raum 53 von einem Stahl-Ring 64 begrenzt, der fest mit dem Schwenkarm 26 verschraubt ist. Der Raum 53 ist als Druckraum ausgebildet. Er kann über die Bohrung 54, die mit einem Zapfen verschlossen ist, mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt werden. Auf der anderen Seite des Druckraumes 53 führt eine Bohrung 55 zunächst längs des Schwenkarmes 26 in dessen Inneres und von dort im rechten Winkel nach aussen, wo sie seitlich am Schwenkarm 26 mündet. In der Figur 5 ist wei¬ ter eine Halogenlampe 61 eingezeichnet, welche die optimale Ausleuchtung der Arbeitsstelle sicherstellt. Hinten am Schwenkarm 26 sind die Elemente für deren Lagerung und Fest¬ klemmung an der Tragsäule 14 eingezeichnet. Man sieht mit gestrichelten Linien eingezeichnet die Bohrung 70 für die Tragsäule 14. In der Längsmitte dieser Bohrung 70 ist eine breite Rundnut 73 von ganz geringer Tiefe ausgenommen. In diese Rundnut 73 wird über die Leitung 74 und die Feinbohrung 75 Druckluft in die Rundnut 73 gepresst, sodass die Tragsäule 14 in der Bohrung 70 koaxial druckluftgelagert ist. Die wei¬ ter rechts sichtbaren Elemente dienen zur hydraulischen Ver¬ spannung des Schwenkarmes 26 an der Tragsäule 14 und werden anhand der Figur 6 näher beschrieben.In Figure 5, the swivel arm 26 is shown in an enlarged view seen from the side. The work spindle 27 carries at its lower end a tool chuck 43 into which the special tool described later fits. This work spindle 27 runs through a swivel ball 44, in which it is rotatably mounted by means of a guide sleeve 56. The swivel ball 44 lies between an upper 45 and a lower clamping ring 46. The lower clamping ring 46 rests on the plate 47 and carries the swivel ball 44 and thus the work spindle 27. The two clamping rings 45, 46 have a horizontal freedom of movement on the plate 47 approx. ± 3mm in each direction. Rubber sleeves 49, 50 are mounted between the swivel ball 44 and the plate 47 or the swivel arm 26, so that the clamping rings 45, 46 and the plate 47 are protected from dirt. In addition, these rubber sleeves 49, 50 cause the work spindle 27 to be centered in the unloaded state, so that each time a new setting is started from the zero position is and the freedom of movement of the clamping rings 45.46 is fully available. On the top of the guide sleeve 56 there is a vernier 57 with a feed nut 58. The vernier 57 carries the actual work spindle 27 and allows its height to be adjusted by turning the feed nut 58. The machining is therefore carried out by turning the feed nut 58, whereby the cutting tool is slowly lowered. The work spindle 27 is finally driven via the shaft 60, the latter being driven by a telescopic extendable universal joint shaft 30 via a universal joint 28 shown in FIG. 1. The special feature of the swivel ball holder shown here is that it can be braced hydraulically. For this purpose, a clamping sleeve 48 with an inner projection 51 at the top is placed over the upper clamping ring 45 from above. At the lower, freely hanging end, the clamping sleeve 48 has an outer projection 52. The outer side of the clamping sleeve 48 is sealed off from the space 53 outside its outer wall by means of O-rings 62, 63. This space 53 is delimited at the top by a steel ring 64, which is firmly screwed to the swivel arm 26. The space 53 is designed as a pressure space. It can be filled with hydraulic fluid via the bore 54, which is closed with a pin. On the other side of the pressure chamber 53, a bore 55 first leads along the swivel arm 26 into the interior thereof and from there at a right angle to the outside, where it opens laterally on the swivel arm 26. In FIG. 5, a halogen lamp 61 is also drawn in, which ensures optimum illumination of the work place. At the back The swivel arm 26 shows the elements for their storage and clamping on the support column 14. The bore 70 for the support column 14 can be seen drawn in with dashed lines. In the longitudinal center of this bore 70, a wide circular groove 73 of very shallow depth is excluded. Compressed air is pressed into this circular groove 73 via the line 74 and the fine bore 75 into the circular groove 73, so that the support column 14 is coaxially supported with compressed air in the bore 70. The elements visible further to the right serve for the hydraulic bracing of the swivel arm 26 on the support column 14 and are described in more detail with reference to FIG. 6.

Die Figur 6 zeigt den Schwenkarm 26 von oben. Vorne am Schwenkarm 26 ist der Stahl-Ring 64 ersichtlich, der mit meh¬ reren Imbus-Schrauben 65 am Schwenkarm 26 festgeschraubt ist und den darunterliegenden Druckraum 53 gegen oben abschliesst. Weiter ist die Bohrung 55 ersichtlich, die vom Druckraum 53 in Längsrichtung des Schwenkarmes 26 verläuft, sowie die dazu rechtwinklig verlaufende Bohrung 66, die schliesslich an der Seite des Schwenkarmes 26 mündet. Dort ist ein Kolben 67 über eine Gewindehülse 68 axial ver¬ schiebbar eingebaut, der über ein Handrad 69 betätigt werden kann. Durch Drehen des Handrades 69 wird Hydraulikflüssigkeit in den Druckraum 53 gepresst, der unten auskragende Rand 52 an der Spannmuffe 48 wird mit Hydraulikdruck beaufschlagt und die Spannmuffe 48 drückt somit den oberen Klemmring 45 gegen unten, wodurch die Schwenkkugel 44 in der jeweiligen Schwenklage und horizontalen Lage fest zwischen den beiden Klemmringen 45,46 verspannt wird und der untere Klemmring 46 mit der Au lageplatte 47 fest verspannt wird.FIG. 6 shows the swivel arm 26 from above. At the front of the swivel arm 26, the steel ring 64 can be seen, which is screwed to the swivel arm 26 with a plurality of Allen screws 65 and closes off the pressure space 53 below it from above. Furthermore, the bore 55 can be seen, which extends from the pressure chamber 53 in the longitudinal direction of the swivel arm 26, as well as the bore 66 running at right angles to it, which finally opens on the side of the swivel arm 26. There, a piston 67 is installed so as to be axially displaceable via a threaded sleeve 68, which can be actuated via a handwheel 69. By turning the handwheel 69, hydraulic fluid is pressed into the pressure chamber 53, the edge 52 on the clamping sleeve 48 projecting from below is subjected to hydraulic pressure and the clamping sleeve 48 thus presses the upper clamping ring 45 downward, as a result of which the pivot ball 44 is in the respective pivot position and horizontal position firmly between the two Clamping rings 45,46 is clamped and the lower clamping ring 46 with the Au platen 47 is firmly clamped.

In der Figur 6 ist ebenfalls die Halogenlampe 61 eingezeich¬ net. Weiter hinten am Schwenkarm 26 befindet sich die BohrungThe halogen lamp 61 is also shown in FIG. The bore is further to the rear on the swivel arm 26

70 für die Tragsäule 14. Hinter dieser Bohrung 70 ist der Schwenkarm 26 durch den Schlitz 71 zweigeteilt. Der Schlitz70 for the support column 14. Behind this bore 70, the swivel arm 26 is divided into two by the slot 71. The slot

71 wird von einem Bolzen 79 durchsetzt, der auf der einen Seite des Schwenkarmes 26 auf einer Schulter 80 aufliegt. Am anderen Ende des Bolzens 79 ist ein Deckel 76 aufgeschraubt, der als Hydraulikkolben ausgebildet ist. Der Raum um die vom Deckel 76 im Innern gebildeten Stufe 82 ist mittels zweier 0- Ringe 77,81 gegen aussen abgedichtet. Von der Seite her führt eine Bohrung 83 in den abgeschlossenen Raum, an welche eine Hydraulikleitung 78 führt. Wird Hydraulikflüssigkeit in den abgeschlossenen Raum gepumpt, so zieht der Bolzen 79 die bei¬ den Hälften des Schwenkarmes 26 dies- und jenseits des Schlitzes 71 zusammen und verspannt ihn um die Tragsäule 14.71 is penetrated by a bolt 79 which rests on one side of the swivel arm 26 on a shoulder 80. At the other end of the bolt 79, a cover 76 is screwed on, which is designed as a hydraulic piston. The space around the step 82 formed inside by the cover 76 is sealed off from the outside by means of two 0-rings 77, 81. From the side, a bore 83 leads into the closed space, to which a hydraulic line 78 leads. If hydraulic fluid is pumped into the closed space, the bolt 79 pulls the two halves of the swivel arm 26 on both sides of the slot 71 and braces it around the support column 14.

Die Figuren 7 und 8 zeigen ein besonderes Bearbeitungswerk¬ zeug zum Einsetzen in das Spindel-Werkzeugfutter 43. In Figur 7 ist das Werkzeug von unten gesehen dargestellt. Es besteht aus einem runden Werkzeugträger 96, der in bekannter Art so ausgebildet ist, dass er in das Spannfutter 43 der Bearbei¬ tungsmaschine bzw. der Arbeitsspindel einsetzbar ist. Auf diesem Werkzeugträger 96 sind zwei gesondert montierte Schneidstähle 95 punktsymmetrisch um die Drehachse des Werk¬ zeugträgers 96 angeordnet. Die Schneidstähle 95 aus speziell gehärtetem Stahl sind dabei mittels kleiner Senkkopf-Schräub- chen 100 auf spezielle Schneidstahl-Halter 97 aufgeschraubt. Diese Schneidstahl-Halter 97 haben eine prismatische Form und lassen sich längs je einer Sekante bezüglich des Werkzeugträ¬ gers 96 verschieben und in beliebiger Lage mittels der Imbus- schrauben 98 festschrauben. Der Werkzeugträger 96 weist hierzu entsprechende Nuten 101 auf, die je längs einer Sekante verlaufen und je ein Profil haben, das dem Profil der prismatischen Schneidstahl-Halter 97 entspricht. Durch die Verschiebung der Schneidstahl-Halter 97 längs der Sekanten bzw. der Nuten 101 werden die Schneidkanten der Schneidstähle 95 exakt radial zur Drehachse 99 der Arbeitsspindel verscho¬ ben. Mit einer Lehre lassen sich die Schneidstähle 95 auf beiden Seiten des Werkzeugträgers 96 so präzise einstellen und festschrauben, dass sie exakt gleichweit vorstehen und dass der Führungsdorn genau im Zentrum liegt. Damit wird eine gleichmässige Beanspruchung des Werkzeugträgers 96 erzielt, indem die Kräfte genau symmetrisch angreifen und somit ausge¬ glichen sind.FIGS. 7 and 8 show a special machining tool for insertion into the spindle tool chuck 43. The tool is shown in FIG. 7 seen from below. It consists of a round tool carrier 96, which is designed in a known manner so that it can be inserted into the chuck 43 of the processing machine or the work spindle. On this tool carrier 96, two separately mounted cutting steels 95 are arranged point-symmetrically about the axis of rotation of the tool carrier 96. The cutting steels 95 made of special hardened steel is screwed onto special cutting steel holders 97 using small countersunk screws 100. These cutting steel holders 97 have a prismatic shape and can be moved along one secant with respect to the tool holder 96 and screwed in any position by means of the Allen screws 98. For this purpose, the tool carrier 96 has corresponding grooves 101, which each run along a secant and each have a profile that corresponds to the profile of the prismatic cutting steel holder 97. By displacing the cutting steel holder 97 along the secants or the grooves 101, the cutting edges of the cutting steels 95 are displaced exactly radially to the axis of rotation 99 of the work spindle. With a gauge, the cutting steels 95 on both sides of the tool carrier 96 can be adjusted and screwed so precisely that they protrude exactly the same distance and that the guide mandrel lies exactly in the center. Uniform stress on the tool carrier 96 is thus achieved in that the forces act exactly symmetrically and are therefore balanced.

Im folgenden soll der Betrieb dieser Vorrichtung oder Bear¬ beitungsmaschine beschrieben werden. Zunächst wird also ein Zylinderkopf mittels der Spannmitteln 11 auf die Bearbei¬ tungsmaschine aufgespannt, wobei die Ventilsitze gegen oben gerichtet sind. Danach kann die luftgelagerte Tragsäule 14 mit äussert geringem Kraftaufwand so verschoben werden, dass die Arbeitsspindel 27 in etwa über dem zu bearbeitenden Ventilsitz zu liegen kommt. Danach wird der koaxial-luftgela- gerte Schwenkarm 26 soweit um die Tragsäule 14 geschwenkt, dass bei seinem Herunterziehen der zentral durch das Bearbeitungswerkzeug verlaufende Führungsdorn oder Pilot in die Ventilführung eingesteckt werden kann. Dabei wird ein passgenauer Pilot verwendet. Das Auf- und Ab-Bewegen des Schwenkarmes 26 an der Tragsäule 14 erfolgt ebenfalls mit nur sehr geringem Kraftaufwand, da ja der Schwenkarm 26 gewichts- kompensiert an der Tragsäule 14 aufgehängt ist. Nun liegt dieser Führungsdorn beinahe spannungsfrei in der Ven¬ tilführung. Als nächster Schritt erfolgt die gleichzeitige hydraulische Verspannung des Gleitsockels 13 und des Schwenkarmes 26. Und jetzt kommt ein sehr wichtiger Punkt, der für die erzielbare Präzision der Ventilsitzbearbeitung von grösster Bedeutung ist: Bei dem jetzt verspannten Schwenkarm und der verspannten Tragsäule ist die Arbeitsspin¬ del an der erfindungsgemässen Vorrichtung immer noch horizon¬ tal in jeder Richtung geringfügig, etwa ±3mm in jeder Rich¬ tung, verschiebbar. Weiter ist sie mitsamt der Schwenkkugel 44 noch immer allseits frei schwenkbar und selbstverständlich drehbar. Sie hat also erst eine Grobposition eingenommen und am stabilisierten, fest verspannten Schwenkarm 26 hat sie immer noch etwas Spiel, und zwar inbezug auf ihre horizontale Lage wie auch in bezug auf ihre Schwenklage. Ausserdem ist sie in der Schwenkkugel frei drehbar. Genau dieses Spiel erweist sich als kardinal. Jetzt, also nach Verspannen der Tragsäule 14 und des Schwenkarmes 26, kann der Führungsdorn im Rahmen des Spiels oder der horizontalen Bewegungsfreiheit der Klemmringe 45,46 der Schwenkkugel 44 nämlich eine ganz spannungsfreie Lage einnehmen. Erst jetzt wird der Führungs¬ dorn beziehungsweise die Arbeitsspindel 27 in der aktuellen Schwenklage und horizontalen Lage hydraulisch verspannt, indem der obere Klemmring 45 mittels hydraulischem Druck nach unten gepresst wird und die Schwenkkugel 44 in ihrer momenta¬ nen Lage zwischen sich und dem unteren Klemmring 46 verspannt wird, sowie indem der untere Klemmring 46 mit der Auflage¬ platte 47 im Schwenkarm 26 verspannt wird. Die Arbeitsspindel 27 ist somit in der idealen Lage fest verspannt und die Bear¬ beitung kann beginnen. Dies beinhaltet entweder das Ausdrenen eines verschlissenen Ventilsitzes, wonach ein neuer Ventil¬ sitz eingesetzt wird, oder aber das Nachschneiden des beste¬ henden Ventilsitzes. Hierzu wird an der Vorschubmutter 58 gedreht, wodurch sich das schneidende Werkzeug nach unten verschiebt.The operation of this device or processing machine will be described below. First of all, therefore, a cylinder head is clamped onto the processing machine by means of the clamping means 11, the valve seats being directed upwards. Thereafter, the air-bearing support column 14 can be moved with extremely little effort so that the work spindle 27 comes to lie approximately above the valve seat to be machined. Then the coaxial air-loaded The swivel arm 26 is pivoted so far around the support column 14 that when it is pulled down, the guide mandrel or pilot running centrally through the machining tool can be inserted into the valve guide. A perfectly fitting pilot is used. The up and down movement of the swivel arm 26 on the support column 14 also takes place with very little effort, since the swivel arm 26 is suspended on the support column 14 in a weight-compensated manner. Now this guide mandrel lies almost tension-free in the valve guide. The next step is the simultaneous hydraulic bracing of the sliding base 13 and the swivel arm 26. And now comes a very important point that is of the greatest importance for the achievable precision of valve seat machining: the work spindle is the now braced swivel arm and the braced support column on the device according to the invention can still be shifted horizontally in every direction slightly, approximately ± 3 mm in each direction. Furthermore, together with the swivel ball 44, it can still be swiveled freely on all sides and, of course, rotated. It has therefore only assumed a rough position and it still has some play on the stabilized, firmly clamped swivel arm 26, in relation to its horizontal position and in relation to its swivel position. In addition, it can be freely rotated in the swivel ball. Exactly this game turns out to be cardinal. Now, that is after tensioning the support column 14 and the swivel arm 26, the guide mandrel within the scope of the play or the horizontal freedom of movement of the clamping rings 45, 46 of the swivel ball 44 can be a complete one assume a stress-free position. Only now is the guide mandrel or the work spindle 27 hydraulically clamped in the current swivel position and horizontal position in that the upper clamping ring 45 is pressed down by means of hydraulic pressure and the swivel ball 44 in its current position between it and the lower clamping ring 46 is clamped, and by clamping the lower clamping ring 46 with the support plate 47 in the swivel arm 26. The work spindle 27 is thus firmly clamped in the ideal position and the machining can begin. This includes either the exhaustion of a worn valve seat, after which a new valve seat is inserted, or the re-cutting of the existing valve seat. For this purpose, the feed nut 58 is rotated, whereby the cutting tool moves downward.

Bei den herkömmlichen Maschinen und Geräten ist eine leichte Verspannung der Arbeitsspindel unvermeidlich, weil das Zen¬ trum der Schwenkkugel bezüglich des Schwenkarms ortsfest angeordnet ist. Mittels möglichst reibungsarmem Verschieben des Schwenkarmes wird wohl versucht, eine möglichst span¬ nungsfreie Lage der Arbeitsspindel zu finden, was aber infolge der grossen trägen Masse des ganzen Schwenkarmes und dessen Reibung beim Verschieben niemals vollständig gelingen kann. Darüberhinaus setzt auch die mechanische Verspannung der Schwenkkugel gegenüber dem Schwenkarm die Arbeitsspindel gewissen Reaktionskräften aus. Bei der neuen Vorrichtung wer¬ den diese Probleme überwunden, indem ein möglichst passgenauer Pilot oder Führungsdorn als Arbeitsspindel 27 ge¬ wählt wird. Die Klemmringe 45,46 der Schwenkkugel 44 der neuen Vorrichtung weisen gegenüber dem Schwenkarm 26 in der Horizontalen wie beschrieben zwei Freiheitsgrade auf und sind also in dieser Horizontalen leicht verschiebbar angeordnet. Nach Einführen der Arbeitsspindel in die Ventilführung befin¬ den sich die Klemmringe 45,46 dank der elastischen Gummiman¬ schetten 49,50 etwa in der Mitte innerhalb ihrer beiden Freiheitsgrade. Die allfällige kleine Bewegung des Endes des Schwenkarmes 26, welche durch dessen hydraulisches Verspannen mit der Tragsäule 14 unvermeidlich ausgelöst wird, hat keine Verspannung der Arbeitsspindel zur Folge, weil die Halterung der Schwenkkugel gegenüber dem Schwenkarm 26 in der Horizon¬ talen etwas Bewegungsfreiheit hat. Die Arbeitsspindel 27 kann daher ungestört eine spannungsfreie Lage beibehalten, indem durch die Bwegungsfreiheit der Halterung in bezug auf den Schwenkarm 26 eine allfällige leichte Bewegung des letzteren infolge seines Verspannens aufgefangen beziehungsweise neu¬ tralisiert wird. Im jetzt absolut spannungsfreien Zustand der Arbeitsspindel wird die Schwenkkugel 44, welche sie trägt, zwischen den zwei Klemmringen 45,46 verspannt. Diese Verspan¬ nung erfolgt erfindungsgemäss hydraulisch, womit, ohne die Arbeitsspindel erheblichen Reaktionskräften auszusetzen, höhere Spannkräfte erzielbar sind. In conventional machines and devices, slight tensioning of the work spindle is unavoidable because the center of the swivel ball is arranged in a fixed position with respect to the swivel arm. By moving the swivel arm with as little friction as possible, an attempt is made to find a position of the work spindle that is as tension-free as possible, but this can never be completely successful due to the large inertial mass of the entire swivel arm and its friction during displacement. In addition, the mechanical tensioning of the swivel ball in relation to the swivel arm exposes the work spindle to certain reaction forces. With the new device, these problems are overcome by, if possible precisely fitting pilot or guide mandrel is selected as the work spindle 27. The clamping rings 45, 46 of the swivel ball 44 of the new device have two degrees of freedom compared to the swivel arm 26 in the horizontal, as described, and are therefore arranged so as to be easily displaceable in this horizontal. After inserting the work spindle into the valve guide, the clamping rings 45, 46 are located approximately in the middle within their two degrees of freedom thanks to the elastic rubber sleeves 49, 50. Any small movement of the end of the swivel arm 26, which is inevitably triggered by its hydraulic bracing with the support column 14, does not result in the work spindle being braced because the mounting of the swivel ball relative to the swivel arm 26 has some freedom of movement in the horizontal direction. The work spindle 27 can therefore remain undisturbed in a tension-free position in that any slight movement of the latter due to its tensioning is absorbed or neutralized due to the freedom of movement of the holder with respect to the swivel arm 26. In the now completely tension-free state of the work spindle, the swivel ball 44 which carries it is clamped between the two clamping rings 45, 46. According to the invention, this clamping takes place hydraulically, which means that higher clamping forces can be achieved without exposing the work spindle to considerable reaction forces.

Claims

claims

Device for machining valve seats with a machining unit (15) which can be moved on all sides and which includes a work spindle (27) which is rotatably mounted in a swivel ball (44) which is located between two clamping rings (45, 46) in a height-adjustable swivel arm (26 ) is seated, which is mounted on a vertical support column (14) and can be braced with it, the support column (14) being horizontally displaceable along a slideway and can be braced with it, characterized in that the clamping rings (45, 46) and the swivel ball (44) held between them with work spindle (27) in the tensioned state of the swivel arm (26) and the support column (14) in the swivel arm (26) are horizontally displaceable on all sides and therefore have a horizontal play, and that in this state the swivel ball (44) can still be swiveled on all sides between the clamping rings (45, 46) and the work spindle (27) can be freely rotated.

Device according to claim 1, characterized in that the height-adjustable swivel arm (26) is suspended in a weight-compensated manner and is air-supported coaxially around the support column (14), that the support column (14) stands on an air-bearing sliding base (13) which is longitudinally displaceable. is slidable on a slide plate (59), the slide base (13) on the slide plate (59) and the swivel arm (26) around the support column (14) on the one hand, and the clamping rings (45, 46) in the swivel arm (26) on the other hand , each can be hydraulically clamped.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swivel arm (26) is mounted such that it can be vertically distributed around the support column (14) in such a way that its weight is compensated for by the force of a gas pressure fire (21) by the swivel arm (26) being above a cable is suspended from a support arm (19) attached to the upper end of the column by means of a pivot bearing (18), the cable running from there downward and then around a deflection roller (23) which is vertically displaceable with respect to the support arm (19) , which is pressed down by a gas pressure spring (21) between the support arm (19) and the deflection roller (23), after which the cable pulls upwards and then several times around a deflection roller (25) with a handwheel or electromotive drive which is fixedly mounted on the support arm (19) , and finally runs downwards from there and is fastened to the swivel arm (26).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the support column (14) is fixedly mounted on a sliding base (13) which is horizontally displaceable on a sliding plate (59), and that in the sliding plate (59 ) one widened towards the bottom Groove (84) is milled in which a core (85) runs, which is connected via a draw bolt (86) to a spring-loaded hydraulic piston (87) inside the sliding base (13), such that when the hydraulic piston (87) is acted upon with hydraulic pressure the core (85) is clamped upwards in the groove (84), and without hydraulic pressure the hydraulic pistons (87) releases the core (85) in the groove (84) for sliding due to the spring load.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding base (13) has in its interior bores (92) which open into its flat underside, these bores (92) having a compressed air line (93) are connected so that an air cushion can be built up, which enables the sliding base (13) to be moved on the sliding plate (59) without friction.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swivel arm (26) which is air-supported coaxially around the support column (14) has a bore (70) for

Receiving the support column (14), wherein the swivel arm (26) behind this bore (70) is divided in two by a slot (71) and the slot (71) is penetrated by a bolt (79) which is on one side of the swivel arm (26) rests on a shoulder (80) and carries a cover (76) at the other end, which is designed as a hydraulic piston, the space around the step (82) formed inside by the cover (76) being sealed off from the outside by means of two O-rings (77, 81) and the step (82) flowing into the sealed space ¬ mender hydraulic fluid can be pressurized so that the bore (70) around the support column (14) can be braced.

7. The device according to claim 6, characterized in that the bore (70) in the swivel arm (26) in the longitudinal center has a round groove (73) into which compressed air can be pressed in via a fine bore (75) opening into it from the outside, so that the support column (14) in the relaxed state of the bore (70) is mounted coaxially with compressed air.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper clamping ring (45) can be hydraulically clamped downwards by a clamping sleeve (48) with an inner projection (51) from above via the upper clamping ring (45). is turned over, the outside of the clamping sleeve (48) being sealed by means of o-rings (62, 63) to the space (53) outside its outer wall, thus forming a pressure chamber (53) into which a bore ( 55) opens into the swivel arm (26) so that hydraulic pressure can be applied to the lower, freely hanging outer projection (52) of the clamping sleeve (48).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has an integrated sealing test unit, which consists of a plate-shaped, rubber-elastic suction cup (72) which is connected to a hose line, this being by means of a Pump can be brought under negative pressure relative to the atmosphere, the negative pressure being measurable via a manometer (12), and that the suction cup (72) and the hose line are attached to the frame (1) of the device so that they can be pulled out, and thus the suction cup (72) on the can be pressed to the test point.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the chuck (43) carries a tool carrier (96) in which two separately mounted cutting steels (95) are arranged point-symmetrically about the axis of rotation of the tool carrier (96), wo¬ the cutting steels (95) made of specially hardened steel are screwed onto small cutting steel holders (97) by means of small countersunk screws (100), which have a prismatic profile and also along one secant with respect to the tool holder (96) in a groove prismatic profile and can be screwed in any position by means of the Allen screws (98), such that the cutting edges of the cutting steels (95) each lie exactly on the radial axis of the axis of rotation (99).