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Spannfutter für Kurbelwellenschleifmaschinen
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kann die Umstellung von einer Arbeitsstellung in die andere erheblich vereinfacht und mit erhöhter
Präzision ausgeführt werden.
Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Kurbelwellenschleifmaschinen od. dgl., bestehend aus einem an der Spindel des Spindelstockes zu befestigenden Gehäuse, in dem parallel zur Spindel, gegenüber dieser aber um den Abstand der Achse des Kurbelzapfens von der Kurbelwellenachse versetzt eine Schwenkwelle drehbar gelagert ist, die mit dem einen Ende der Kurbelwelle z. B. über einen Mitnehmer kuppelbar ist und die eine Rastscheibe trägt, welche mittels einer vorzugsweise druckmittelgesteuerten Sperreinrichtung in zwei um 1800 gegeneinander versetzten Lagen gegenüber dem Gehäuse festlegbar ist.
Dieses Spannfutter ist erfindungsgemässe dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung aus zwei, in bezug auf die Symmetrieebene des Gehäuses einander gegenüberliegenden, im Gehäuse schwenkbar gelagerten Klinken besteht und dass die beiden Rasten der Rastenscheibe spiegelsymmetrisch angeordnet sind und nur in einer Hälfte der Rastenscheibe liegen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass jede der beiden Klinken als dreiarmiger Hebel ausgebildet ist, bei dem der eine Arm den Sperrzahn bildet, der zweite Arm zum Angriff des Kolbens des Druckmittelzylinders dient und der dritte Arm mit dem entsprechenden Arm der andern Klinke über eine Feder verbunden ist, so dass bei Abheben der einen Klinke von der Rastscheibe die andere Klinke in Eingriff mit der ihr zugeordneten Rast gebracht wird.
Die Erfindung kann an einem typischen Beispiel erläutert werden. Es sei angenommen, dass zwei Sätze ausgerichteter Zapfen vorhanden sind. Die Exzentrizitäten dieser Zapfen schliessen dann miteinander einen Winkel von 1800 ein. Wenn sich demnach ein Zapfensatz in korrekt auf die Arbeitskopfachse ausgerichteter Stellung befindet, so muss die Kurbelwelle nach dem Schleifen dieser Zapfen um einen Winkel von 1800 in eine Stellung gebracht werden, in welcher der andere Zapfensatz korrekt ausgerichtet ist. üblicherweise wird auch eine Einstellung der Kurbelwelle in axialer Richtung zur Schleifscheibe oder relativ zu den Schleifscheiben vorgesehen. Diese Einstellung kann üblicherweise durch eine geeignete Bewegung des Arbeitstisches erzeugt werden, doch ist dies wohl bekannt und bildet keinen Gegenstand der Erfindung.
Aus dem vorstehenden folgt, dass die erwähnten Rasten zweckmässigerweise mit einem Winkelabstand von 180 auf der Rastscheibe angeordnet sein können. Es wäre aber auch möglich, sie in einem Vielfachen oder einem Bruchteil von 1800 anzuordnen und ein entsprechendes übersetzungsgetriebe vorzusehen. Am günstigsten bleibt jedoch ein Winkel von 180 .
Während des Schleifens des ersten Zapfens greift eine Klinke in ihre zugehörige Rast ein und wird durch Bewegungseinrichtungen in sie hineingedrückt, welche einen Teil in jener drehbaren Einstelleinrichtung bilden. Während der Einstellverdrehung wird die Spindel mit der Rastscheibe um einen Winkel von 1800 gedreht. Die Anordnung der Klinken ist so, dass die zweite Klinke, welche sich nun in ihrer Ruhestellung auf dem Umfang der Rastscheibe befindet, mit ihrer zugehörigen Rast in Eingriff gelangt, wenn die zweite Stellung erreicht ist. Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass es ziemlich einfach ist, sicherzustellen, dass die Bewegungeinrichtungen der Welle den Eingriff einer Klinke in die Vertiefung erzwingen, so dass infolgedessen die Kurbelwelle während des Schleifvorganges in der richtigen Stellung gehalten wird.
Wenn mehr als zwei Zapfensätze vorhanden sind, kann die oben beschriebene Einrichtung zur Steuerung der Drehung zwischen den Stellungen zum Schleifen von zweien der Zapfensätze verwendet werden. Zur Steuerung der Bewegung der drehbaren Einstellvorrichtung für noch einen weiteren Zapfensatz wird eine komplizierte Anordnung notwendig, weil eine dritte Rast die Bewegung der Rastscheibe zwischen ihren beiden ersten Stellungen behindern würde. Man kann jedoch geeignete Sperreinrichtungen vorsehen, welche sicherstellen, dass nur zwei Klinken zur gleichen Zeit wirksam sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen stellen dar : Fig. 1 einen Schnitt durch ein Spannfutter einer erfindungsgemässen Schleifmaschine,
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2Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1.
In Fig. 1 sind die Hauptteile eines Spannfutters einer Kurbelwellenschleifmaschine dargestellt.
Normalerweise sind zwei Spannfutter vorhanden. In Fig. l befindet sich eine Kurbelwelle--10--in einer Stellung zum Schleifen eines ihrer Kurbelzapfen--11--mit Hilfe einer Schleifscheibe
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mit der Schwenkspindel--16--, deren Achse von der Achse-13-um die Exzentrizität des Zapfens--11--entfernt ist. Der Flansch--17--der Kurbelwelle weist bei-18-eine übliche Mitnehmerverbindung auf. Zur Drehung der Kurbelwelle--10--zwecks radialer Einstellung greift ein
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-25-- einer Mitnehmerscheibe --20-- befestigt,Druckfeder --22-- befindet sich zwischen einer Schulter --24-- der Fortsatzes --21-- und der Scheibe--20--. Die Spindel --16-- ist in Lagern--26 und 27--gelagert.
Die Spindel --16-- trägt ein Zahnrad--28--, das in eine Zahnstange--29--eingreift, welche senkrecht zur Achse der Spindel --16-- verschiebbar ist und etwas unterhalb dieser Achse liegt. Die Zahnstange-29-trägt an beiden Enden Kolben-35 und 36--, welche in Zylindern --30 bzw. 30a--bewegbar sind. Diese besitzen Öffnungen--33 und 34--, durch welche Druckmittel zugeführt werden kann, um die Zahnstangen --29-- von links nach rechts oder zurück zu bewegen. Bei Druckmittelzuführung durch die Öffnung --33-- muss die Öffnung --34-- als Abzug wirken, damit sich der Kolben --35-- nach links verschieben kann bzw. umgekehrt. Die Zylinder-30 und 30a-sind im Futterkörper befestigt und zusammen mit diesem drehbar.
Fig. 3 zeigt jene Anordnung, mit deren Hilfe die Winkelstellung der Spindel --16-- und damit die Winkelstellung der Kurbelwelle --10-- berwacht werden kann. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt zwischen dem Schleifen verschiedener Kurbelzapfensätze eine Einstellverdrehung um 1800. Fig. 3 stellt die Spindel --16-- bzw. Rastscheibe mit den schulterartigen Einschnitten-44 und 45-dar, deren Schultern-47 und 46-auf einer Durchmesserlinie --48-- liegen. Zwei Klinken-39 und 40-sind auf den Zapfen-37 und 38-befestigt. Die Zapfen-37 und 38-sind parallel zur Achse der Spindel --16-- ausgerichtet.
Die Klinke --39-- kann in den Einschnitt--44--eingreifen, wogegen die Klinke --40-- in den Einschnitt --45-- eingreifen kann, wenn die Spindel --16-- im Uhrzeigersinn um 1800 aus der dargestellten Lage verdreht worden ist. Die Klinken--39, 40-- müssen so angeordnet sein, dass bei ihrem Anliegen an den Schultern-47 bzw. 46-eine Drehung um genau 1800 zwischen den beiden Spindelstellungen erfolgt ist. Aus der dargestellten Lage kann sich die Spindel--16--nur im Uhrzeigersinn verdrehen, wobei dann die Klinke--40--in die Vertiefung --46-- einfällt. Die Klinken--39, 40-- sind mittels einer Zugfeder --144-- verbunden, welche an Zapfen--142 und 143--in den oberen Hälften der Klinken verankert ist.
Die Klinken --39,40-- können mittels Kolben-55 bzw. 50-bewegt werden, welche in
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und Ausströmöffnungen- -59-- abzuleiten, oder umgekehrt, je nachdem, ob die Klinke --39-- oder die Kinke --40-angehoben werden soll. Ausgehend von der dargestellten Stellung bewirkt ein Vorschieben des Kolbens --50-- eine Bewegung der Kolbenstange--49--, welche die Klinke --39-- anhebt und aus dem Einschnitt --44-- abhebt. Zugleich bewirkt das Ableiten durch die öffnung --59-- das Zurückziehen des Kolbens --55-- infolge der von der Zugfeder --144-- aufgebrachten Kraft. Der
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Klinke-40-drückt- bzw. einer Rastscheibe, wenn die Klinke --40-- angehoben wird.
Es wäre noch zu bemerken, dass die Schultern--46 und 47--nicht auf einer Umfangslinie liegen müssen, wenn in anderer Weise dafür gesorgt wird, dass beim Zusammenwirken der Schultern mit den zugehörigen Klinken eine genaue Drehung um 1800 gesichert ist. Die dargestellte Anordnung ist jedoch die einfachste.
Die Wirkungsweise der Kurbelwellenschleifmaschine läuft in folgender Weise ab. Nachdem man sich vergewissert hat, dass sich die Spindel--16--in einer ihrer beiden Winkellagen befindet, wird ein Kurbelzapfensatz, welcher zu dieser Lage gehört, geschliffen, worauf die Schleifscheiben von den Zapfen abgehoben werden und durch Zufuhr eines Druckmittels zu dem betreffenden Zylinder der Fig. 2 die Zahnstange --29-- bewegt wird, um die Spindel --16-- zu verdrehen. Zur selben Zeit wird die eingerückte Klinke-39 oder 40--angehoben, und die andere Klinke wird abgesenkt. Die Einstelldrehbewegung verläuft so lange, bis die abgesenkte Klinke in einen Einschnitt einfällt und dadurch die andere vorbestimmte Winkellage fixiert. Der Kurbelzapfensatz, der zu dieser Lage gehört, wird sodann geschliffen, und die Kurbelwelle wird von der Maschine abgenommen.
Für andere Zapfensatzanzahlen sind kompliziertere Anordnungen notwendig, welche andere Sätze von Einschnitten und Klinken verwenden.
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Beim automatischen Aufbringen und Abnehmen der Kurbelwellen von der Maschine ist es wünschenswert, wenn die Kurbelwelle in einer solchen Stellung aufgesetzt und abgenommen wird, in welcher die Kurbeln mindestens eines Kurbelzapfensatzes, bzw. beider Sätze, wenn nur zwei vorhanden sind, in einer Vertikalstellung liegen. Eine solche Stellung entspricht normalerweise der richtigen Lage für das Schleifen eines Zapfensatzes. Ausserdem sind die Spannfutter üblicherweise so ausgebildet, dass sie eine im Querschnitt halbkreisförmige Vertiefung--61--zur Aufnahme der Kurbelwelle und zwei zurückziehbare Klemmbacken besitzen, welche die Kurbelwelle, sobald sie aufgesetzt ist, in der richtigen Lage festhalten. Dieser Vorgang wird an Hand der Fig. 4 erläutert.
Mit--60--ist jener Teil der Kurbelwelle bezeichnet, welcher in der Vertiefung--61--aufgenommen ist und nach dem
Einsetzen mit den Backen--62--, von denen nur die rechte detailliert dargestellt ist, festgeklemmt wird. Die Backen--62--sind im Lager--63--drehbar gelagert und haben einen vorspringenden Arm-64-, welcher einen Zapfen --65-- trägt, der in einer Öffnung -66-- einer Kolbenstange --67-- ruht. Die Kolbenstange --67-- ist an einem Kolben --68-- befestigt, der in einem Hydraulikzylinder--69--bewegbar ist.
Der Zylinder--69--dient zur Betätigung beider Backen und hat eine einzige mittlere Öffnung--70--und zwei an den Enden liegende Öffnungen - -71-- um beide Kolben gegeneinander zu bewegen.
Das automatische Beladen der Maschine mit der Kurbelwelle sollte nur dann erfolgen, wenn die Fläche-72-des Futters horizontal liegt, d. h., wenn die Vertiefung -61-- nach oben offen ist.
Diese Bedienungsart ergibt sich daraus, dass die Kurbelwelle normalerweise durch eine an der Decke angebrachte Fördereinrichtung gefördert wird.
Der Motor, welcher zur Verdrehung der Futter während des Schleifens verwendet wird, kann auch zum Einstellen der Futter in die Be-und Entladestellung benutzt werden. Hiezu ist der Motor vorzugsweise so ausgebildet, dass er zwei Geschwindigkeitsstufen besitzt, von denen die höhere zur Drehung der Futter während des Schleifens und die niedrigere für die Bewegung der Futter in die Beund Entladestellung bzw. aus dieser heraus, verwendet wird. Obwohl man infolge der geringeren Geschwindigkeit eine genauere Einstellung der Lagerblöcke vornehmen kann, ereignet es sich häufig, dass die Fläche --72-- nicht genau horizontal steht, wenn der Motor abgeschaltet wird. Um eine genaue Einstellung zu erreichen, kann mit der Antriebseinrichtung für die Futter ein Klinken und Klinkenradmechanismus verbunden sein.
Das Klinkenrad kann auf einer Hilfswelle befestigt sein und die Klinke kann drehbar (z. B. mittels einer hydraulischen Zylinder-und Kolbenanordnung) angebracht sein, so dass sie bei ihrer Drehung in einen Zahn des Klinkenrades eingreift und die Hilfswelle in eine solche Stellung verdreht, welche der korrekten Stellung des Futters für das Be-oder Entladen entspricht. Zum Beispiel kann das Klinkenrad mehrere Zähne besitzen und mit der Spindel über ein Reduktionsgetriebe verbunden sein, derart, dass beim Eingriff der Klinke in irgendeinen Zahn und bei Verdrehen des Klinkenrades mittels der Klinke die Futter in die korrekte Be-oder Entladestellung verdreht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spannfutter für Kurbelwellenschleifmaschinen od. dgl., bestehend aus einem an der Spindel des Spindelstockes zu befestigenden Gehäuse, in dem parallel zur Spindel, gegenüber dieser aber um den Abstand der Achse des Kurbelzapfens von der Kurbelwellenachse versetzt eine Schwenkachse drehbar gelagert ist, die mit dem einen Ende der Kurbelwelle z.
B. über einen Mitnehmer kuppelbar ist und die eine Rastscheibe trägt, welche mittels einer vorzugsweise druckmittelgesteuerten Sperreinrichtung in zwei um 1800 gegeneinander versetzten Lagen gegenüber dem Gehäuse festlegbar ist,
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Symmetrieebene des Gehäuses einander gegenüberliegenden, im Gehäuse schwenkbar gelagerten Klinken (39, 40) besteht und dass die beiden Rasten (44, 45) der Rastenscheibe (16) spiegelsymmetrisch angeordnet sind und nur in einer Hälfte der Rastenscheibe liegen.
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