DE102009024291A1 - Pivot bearing i.e. antifriction bearing, for use in crankshaft grinder, has actuators acting in radial direction of bearing ring, where bearing ring and actuators are formed such that bearing ring is deformable by actuators - Google Patents

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Abstract

The bearing has a bearing ring (18) formed at a frame side and possessing a bearing ring centroid (S14). Three actuators (22.a-22.c) act in a radial direction of the bearing ring, where the bearing ring and the actuators are formed such that the bearing ring is deformable by the actuators. The actuators are designed as piezo actuators, and a sensor is provided for detecting a measured variable, where shifting of the bearing ring centroid and/or a change of a bearing clearance are adjustable by actuation of the actuators. Independent claims are also included for the following: (1) a positioning machine i.e. robot, comprising a frame and a tool receptacle (2) a method for fine machining of a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehlager mit einem wellenseitigen Lagerring, der einen geometrischen Lagerring-Schwerpunkt hat, einem gestellseitigen Lagerring und zumindest einem Aktor, der zumindest auch in radialer Richtung auf zumindest einen der Lagerringe wirkt. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Feinbearbeitungsverfahren zum Feinbearbeiten eines Werkstücks.The The invention relates to a rotary bearing with a shaft-side bearing ring, which has a geometric bearing ring center of gravity, a frame-side bearing ring and at least one actuator, at least in the radial direction acts on at least one of the bearing rings. According to a second aspect relates to Invention a fine machining process for fine machining a Workpiece.

Derartige Drehlager, beispielsweise in Form von Wälzlagern, werden beispielsweise in Schleifmaschinen eingesetzt, die zum Schleifen von Kurbelwellen verwendet werden. Die Fertigung von Kurbelwellen beinhaltet nach den Schmieden eines Rohlings eine Unwuchtanalyse. Auf Basis der Unwuchtanalyse werden Zentrierbohrungen in den Rohling eingebracht und der Rohling danach gehärtet. Nach dem Härten wird der Rohling in den Zentrierbohrungen gespannt und geschliffen. Nach dem Schleifen folgt ein iterativer Prozess aus Unwuchtanalyse und Auswuchten durch geeigneten Materialabtrag an den Kurbelwangen, bis die Unwucht der Kurbelwelle unterhalb einer spezifizierten kritischen Unwucht liegt. Aufgrund der hohen Drehzahl der Kurbelwelle im Einsatz werden lediglich geringe Unwuchten toleriert. Es ist daher notwendig, dass die Zentrierbohrungen nur wenige Mikrometer von ihrer jeweiligen Ideal-Lage liegen dürfen.such Rotary bearings, for example in the form of rolling bearings, for example Used in grinding machines for grinding crankshafts be used. The manufacture of crankshafts involves forging a blank an unbalance analysis. Based on the Imbalance analysis centering holes are introduced into the blank and the blank subsequently cured. After hardening The blank is clamped and ground in the centering holes. After grinding, an iterative process follows from unbalance analysis and balancing by suitable material removal on the crank webs, until the unbalance of the crankshaft is below a specified critical Imbalance lies. Due to the high speed of the crankshaft in use Only small imbalances are tolerated. It is therefore necessary that the center holes only a few microns from their respective Ideal location may lie.

Nachteilig an dem Stand der Technik ist der hohe Aufwand durch das iterative Bestimmen der Unwucht und des Nachschleifens.adversely In the state of the art, the high cost is due to the iterative Determine the imbalance and regrinding.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.Of the Invention is based on the object disadvantages of the prior art to overcome.

Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Drehlager, bei dem zumindest einer der Lagerringe und der zumindest eine Aktor so ausgebildet sind, dass eine Betätigung des Aktors zu einer gezielten Deformation des Lagerrings führt. In anderen Worten sind der Lagerring und der zumindest eine Aktor so ausgebildet, dass der Lagerring mittels des Aktors gezielt deformierbar ist.The Invention solves the problem of a generic pivot bearing, in which at least one of the bearing rings and the at least one actuator so formed are that an actuation the actuator leads to a targeted deformation of the bearing ring. In other Words are the bearing ring and the at least one actuator designed so that the bearing ring is selectively deformable by means of the actuator.

Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Feinbearbeitungsverfahren zum feinen Bearbeiten eines Werkstücks, mit den Schritten (i) Bestimmen einer Unwucht des Werkstücks, (ii) Ansteuern zumindest eines Aktors, zumindest einen erfindungsgemäßen Drehlagers, so dass die Unwucht verringert wird, und (iii) Feinbearbeiten des Werkstücks.According to one second aspect triggers the invention the problem by a finishing method for fine machining a workpiece, with the steps (i) determining an imbalance of the workpiece, (ii) Controlling at least one actuator, at least one pivot bearing according to the invention, so that the imbalance is reduced, and (iii) finishing the Workpiece.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass ein mit dem Drehlager gelagertes Werkstück, beispielsweise eine Kurbelwelle, im Rahmen eines Schleifprozesses so fein positioniert werden kann, dass die Unwucht vermindert wird. Dadurch, dass der Lagerring mittels des Aktors gezielt deformierbar ist, kann über eine Deformation des Lagerrings der geometrische Lagerring-Schwerpunkt und/oder eine Lagersteifigkeit bzw. Lagerdämpfung verändert werden. Das ermöglicht es, in einer Aufspannung eine Unwucht der Kurbelwelle zu ermitteln und dann den zumindest einen Aktor so anzusteuern, dass sich der Lagerring auf eine Weise deformiert, die dazu führt, dass die Kurbelwelle um eine Drehachse dreht, die so gewählt ist, dass nach dem Schleifen eine deutlich kleinere oder gar keine Unwucht mehr vorhanden ist.Advantageous on the invention is that a bearing with the pivot bearing workpiece, for example a Crankshaft, so finely positioned during a grinding process can be that the imbalance is reduced. Because of that Bearing ring is selectively deformed by means of the actuator can, via a deformation the bearing ring of the geometric bearing ring center of gravity and / or a Bearing stiffness or bearing damping changed become. That makes it possible to determine an unbalance of the crankshaft in one clamping and then the at least one actuator to control so that the bearing ring deformed in a way that causes the crankshaft to turn around rotates a rotation axis, so chosen is that after sanding a significantly smaller or no Imbalance is more present.

Durch das Deformieren des Lagerrings mittels des Aktors ist es möglich, den Lagerring-Schwerpunkt im Mikrometerbereich gezielt zu verlagern. Das wiederum erlaubt eine extreme Feinpositionierung bei gleichzeitig großer Steifigkeit des Drehlagers, so dass beispielsweise eine Kurbelwelle in einer Aufspannung fertig bearbeitet werden kann. Das erspart die bislang üblichen Iterationsschritte und verkürzt die Prozesskette.By deforming the bearing ring by means of the actuator, it is possible to Shift bearing center of gravity in the micrometer range targeted. This in turn allows an extreme fine positioning at the same time greater Stiffness of the pivot bearing, so that, for example, a crankshaft can be finished in one clamping. That saves the usual so far Iteration steps and shortens the Process chain.

Vorteilhaft an der Erfindung ist zudem, dass die Deformation des Lagerrings sehr schnell erfolgen kann. Die Erfindung ermöglicht es daher, den geometrischen Lagerring-Schwerpunkt schnell zu verändern. Das wiederum führt dazu, dass eine In-Prozess-Steuerung möglich ist, die eine Soll-Position des vom Drehlager gespannten Gegenstands mit einer Ist-Position abgleicht und durch Ansteuern des Aktors die Lage nachregelt.Advantageous on the invention is also that the deformation of the bearing ring can be done very quickly. The invention therefore makes it possible to use the geometric Changing the bearing ring center of gravity quickly. That in turn leads to that an in-process control possible is, which is a desired position of the tensioned by the pivot bearing object aligns with an actual position and by controlling the actuator to readjust the situation.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem wellenseitigen Lagerring derjenige Lagerring verstanden, der dem rotierenden, zu lagernden Bauteilen zugewandt ist. In der Regel wird es sich dabei um den inneren Lagerring handeln.in the The scope of the present description will be below the shaft side Bearing ring that bearing ring understood that the rotating, too facing bearing components. Usually it will be to act around the inner bearing ring.

Unter dem gestellseitigen Lagerring wird derjenige Lagerring verstanden, der ruht, wobei es sich dabei in der Regel um den äußeren Lagerring handelt.Under the frame-side bearing ring is that bearing ring understood which rests, which is usually the outer bearing ring is.

Unter dem zumindest einen Aktor wird insbesondere jede Vorrichtung verstanden, mittels der gezielt eine Kraft auf den Lagerring aufgebracht werden kann, so dass dieser sich verformt. Es ist möglich, dass der Aktor kraftgesteuert und/oder weggesteuert arbeitet. Es ist zudem möglich, dass der Aktor gleichzeitig als Sensor fungiert. Dabei sind der Lagerring und der zumindest eine Aktor so ausgebildet, dass die Deformation des Lagerrings kausal ist für eine Verlagerung des geometrischen Lagerring-Schwerpunkts. Es kann sich hierbei um eine zeitlich veränderliche oder mit der Zeit konstante Verlagerung handeln.Under the at least one actuator is understood in particular to mean every device by means of a targeted force can be applied to the bearing ring, so that it deforms. It is possible that the actuator is force-controlled and / or works remotely. It is also possible that the actor at the same time acts as a sensor. Here are the bearing ring and the at least an actuator designed so that the deformation of the bearing ring causal is for a shift of the geometric bearing ring center of gravity. It can this is a time-varying or over time act constant relocation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der zumindest eine Lagerring und der zumindest eine Aktor so ausgebildet, dass durch Betätigen des Aktors eine Verlagerung des Lagerring-Schwerpunkts und/oder eine Veränderung ei nes Lagerspiels des Drehlagers einstellbar ist. Hierunter wird eine reproduzierbare Verlagerung bzw. Veränderung verstanden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Drehlager um ein Wälzlager, das mehrere Wälzkörper umfasst. Wird nun mittels des Aktors der Lagerring gezielt deformiert, resultiert daraus eine Veränderung einer Umlaufkurve der Wälzringe. Das wiederum verändert einerseits eine Lage des Lagerring-Schwerpunkts, andererseits eine lokale Steifigkeit des Drehlagers. Auch die Veränderung der lokalen Steifigkeit führt indirekt zu einer Veränderung des Lagerring-Schwerpunkts. Liegt nämlich auf dem Drehlager eine radiale Kraft an, beispielsweise weil eine Schleifscheibe auf eine über das Drehlager gelagerte Kurbelwelle drückt, so bewirkt eine Erhöhung der Steifigkeit des Drehlagers, dass sich die Kurbelwelle unter der Kraft der Schleifscheibe weniger verlagert. Es ist daher möglich, durch gezieltes Deformieren des äußeren Lagerrings die Steifigkeit des Drehlagers lokal oder im Ganzen zu verändern und so den Lagerring-Schwerpunkt zu verändern.According to a preferred embodiment, the at least one bearing ring and the at least an actuator is designed so that by moving the actuator, a displacement of the bearing ring center of gravity and / or a change ei Nes bearing clearance of the pivot bearing is adjustable. This is understood to mean a reproducible shift or change. Preferably, the rotary bearing is a roller bearing comprising a plurality of rolling elements. If the bearing ring is deliberately deformed by means of the actuator, this results in a change in a circulation curve of the rolling rings. This in turn alters on the one hand a position of the bearing ring center of gravity, on the other hand, a local stiffness of the pivot bearing. The change in local rigidity also indirectly leads to a change in the bearing ring center of gravity. If a radial force is applied to the rotary bearing, for example because a grinding wheel presses on a crankshaft supported by the rotary bearing, an increase in the stiffness of the rotary bearing causes the crankshaft to displace less under the force of the grinding wheel. It is therefore possible to change the rigidity of the rotary bearing locally or as a whole by deliberately deforming the outer bearing ring and thus to change the bearing ring center of gravity.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest der gestellseitige Lagerring zumindest eine Soll-Deformationsstelle auf, die so angeordnet ist, dass eine Betätigung des Aktors zu einer Deformation des gestellseitigen Lagerrings dergestalt führt, dass sich das Lagerspiel und/oder der Lagerring-Schwerpunkt verändert. Bei der mindestens einen Soll-Deformationsstelle kann es sich beispielsweise um ein Festkörpergelenk handeln. Festkörpergelenke sind Bereiche des Lagerrings, die eine geringere Festigkeit aufweisen, so dass sich eine Verformung des Lagerrings in eine Umgebung der Soll-Verformungsstelle konzentriert.According to one preferred embodiment at least the frame-side bearing ring at least one desired deformation point which is arranged so that an actuation of the actuator to a deformation the frame-side bearing ring such that the bearing clearance and / or the bearing ring balance changed. The at least one desired deformation point may be, for example around a solid-state joint act. Solid joints are areas of the bearing ring that have a lower strength, so that a deformation of the bearing ring in an environment of Intended deformation point concentrated.

Besonders bevorzugt weist der gestellseitige Lagerring drei oder mehr Soll-Deformationsstellen auf, die in äquidistanten Winkelschritten angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Deformation des Lagerrings besonders definiert eingestellt werden.Especially Preferably, the frame-side bearing ring has three or more desired deformation points, those in equidistants Angular steps are arranged. In this way, the deformation can the bearing ring are set particularly defined.

Vorzugsweise ist der Lagerring in Umfangsrichtung zumindest zweigeteilt. Auf diese Weise wird ein einfach zu fertigendes Lager erhalten, das zudem leicht durch Beaufschlagen mit einer Kraft durch den Aktor deformierbar ist.Preferably is the bearing ring in the circumferential direction at least two parts. To this This way, an easy-to-manufacture bearing is obtained, which is also light deformable by applying a force through the actuator is.

Bevorzugt wirkt der mindestens eine Aktor in radialer Richtung auf den gestellseitigen Lagerring. Auf diese Weise lässt sich eine besonders effektive Deformation des Lagerrings erreichen.Prefers the at least one actuator acts in the radial direction on the frame side Bearing ring. That way to achieve a particularly effective deformation of the bearing ring.

Bevorzugt umfasst der mindestens eine Aktor ein Piezoaktor. Insbesondere ist der Aktor durch einen Piezoaktor gebildet, alternativ kann der Piezoaktor auch eingesetzt sein um ein pneumatisches oder hydraulisches Ventil zu betätigen, wobei die Kraft auf den Lagerring dann pneumatisch oder hydraulisch über einen entsprechenden Kolbenantrieb aufgebracht wird. Besonders bevorzugt umfasst das Drehlager mindestens drei Aktoren, die in äquidistanten Winkelschritten um den gestellseitigen Lagerring angeordnet sind.Prefers the at least one actuator comprises a piezoactuator. In particular the actuator is formed by a piezoelectric actuator, alternatively, the piezoelectric actuator also be used to a pneumatic or hydraulic valve to press, wherein the force on the bearing ring then pneumatically or hydraulically via a corresponding piston drive is applied. Especially preferred The pivot bearing comprises at least three actuators, which are in equidistant Angular steps are arranged around the frame-side bearing ring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Drehlager mindestens einen Sensor zum Erfassen zumindest einer Messgröße, aus denen auch die Lage des geometrischen Lagerring-Schwerpunkts geschlossen werden kann. Es kann sich dabei um beispielsweise einen Positionssensor, einen Geschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor oder einen Kraftsensor handeln. Es ist auch möglich, dass der Sensor ausgebildet ist, um zwei oder mehr der genannten Größen zu erfassen. Es ist ebenfalls möglich, dass der Aktor gleichzeitig als Sensor wirkt. Das ist beispielsweise dann gegeben, wenn ein Piezoaktor verwendet wird.According to one preferred embodiment the pivot bearing at least one sensor for detecting at least one Measured variable, off which also closed the position of the geometric bearing ring center of gravity can be. It may be, for example, a position sensor, a speed sensor, an acceleration sensor or a Force sensor act. It is also possible that the sensor is formed is to capture two or more of the sizes mentioned. It is too possible, that the actuator acts as a sensor at the same time. That's for example given when a piezoelectric actuator is used.

Vorzugsweise umfasst das Drehlager eine elektrische Steuereinheit, die eingerichtet ist zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Erfassen einer Ist-Lage eines ersten Lagerrings, insbesondere des wellenseitigen Lagerrings, relativ zu einem Gestell einer Maschine in der das Drehlager eingebaut ist, und (ii) Ansteuern des mindestens einen Aktors, so dass sich der zweite Lagerring, insbesondere der gestellseitige Lagerring, so deformiert, dass der erste Lagerring sich einer Soll-Lage annähert. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die elektrische Steuereinheit eingerichtet ist zum Ansteuern des mindestens einen Aktors so, dass sich die Federsteifigkeit des Drehlagers entsprechend ändert. Bei der Ist-Lage handelt es sich beispielsweise um die Lage des geometrischen Schwerpunkts oder des Massenschwerpunkts des Drehlagers oder eines mittels des Drehlagers gelagerten Werkstücks.Preferably The pivot bearing includes an electrical control unit that is set up is to perform a method comprising the steps of (i) detecting an actual position of a first bearing ring, in particular of the shaft-side bearing ring, relative to a frame of a machine in which the pivot bearing is installed, and (ii) driving the at least one actuator so that the second bearing ring, in particular the frame-side bearing ring, so deforms, that the first bearing ring approaches a desired position. The can be done, for example, that the electrical control unit is set up to drive the at least one actuator so that the spring stiffness of the pivot bearing changes accordingly. at the actual position is, for example, the position of the geometric center of gravity or the center of mass of the pivot bearing or one by means of the Turning bearings stored workpiece.

Unter dem Merkmal, dass die elektrische Steuereinheit eingerichtet ist zum Durchführen der angegebenen Schritte, wird insbesondere verstanden, dass die Steuereinheit einen digitalen Speicher aufweist, in dem Programmcode abgelegt ist. Der Programmcode führt dazu, dass die Steuereinheit die abgegebenen Schritte automatisch durchführt.Under the feature that the electrical control unit is set up to perform the specified steps, is understood in particular that the Control unit has a digital memory, in the program code is stored. The program code executes to that the control unit automatically processes the delivered steps performs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lagerring-Schwerpunkt des wellenseitigen Lagerrings bei unbetätigtem Aktor um eine Ist-Drehachse relativ zum gestellseitigen Lagerring drehbar, wobei die elektrische Steuereinheit eingerichtet ist zum Ansteuern des mindestens einen Aktors so, dass sich eine Federsteifigkeit des Drehlagers so ändert, dass der Lagerring-Schwerpunkt um eine zur Ist-Drehachse parallel verschobene Ausgleichs-Drehachse dreht. Hierzu ist die elektrische Steuereinheit insbesondere eingerichtet zum Erfassen einer Drehlage des wellenseitigen Lagerrings und zum Ermitteln einer auf das Drehlager wirkenden Kraft.According to a preferred embodiment, the bearing ring center of gravity of the shaft-side bearing ring is rotatable relative to the frame-side bearing ring with an actuator unactuated actuator, wherein the electrical control unit is configured to drive the at least one actuator so that a spring stiffness of the pivot bearing changes so that the bearing ring center of gravity rotates about a compensation axis of rotation displaced parallel to the actual axis of rotation. For this purpose, the electrical control unit in particular specially adapted for detecting a rotational position of the shaft-side bearing ring and for determining a force acting on the rotary bearing force.

Bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten (i) Erfassen der zumindest einen Messgröße, Ermitteln einer Stellgröße, insbesondere einer elektrische Spannung, anhand der mindestens einen Messgröße und (ii) Beaufschlagen des zumindest einen Aktors mit der Stellgröße, so dass der Lagerring-Schwerpunkt eine vorgegebene Position einnimmt. Bevorzugt ist aber vorgesehen, dass der Aktor in seiner Dämpfungskonstante einstellbar ausgebildet ist.Prefers the control unit is set up to perform a procedure with the Steps (i) detecting the at least one measured variable, determining a manipulated variable, in particular an electrical voltage based on at least one measurand and (ii) Actuation of the at least one actuator with the manipulated variable, so that the bearing ring center of gravity occupies a predetermined position. Prefers However, it is provided that the actuator in its damping constant adjustable is trained.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtin the Below, the invention will be described with reference to an exemplary embodiment explained in more detail. there shows

1 eine perspektivische Ansicht von zwei erfindungsgemäßen Drehlagern, mittels derer eine Welle gelagert ist, 1 a perspective view of two pivot bearings according to the invention, by means of which a shaft is mounted,

2a einen gestellseitigen Lagerring eines erfindungsgemäßen Drehlagers und drei Aktoren im inaktiven Zustand, 2a a frame-side bearing ring of a rotary bearing according to the invention and three actuators in the inactive state,

2b den Lagerring gemäß 2a in dem Zustand, in dem die Aktoren aktiv sind, 2 B according to the bearing ring 2a in the state in which the actuators are active,

3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehlagers, 3 a schematic view of a pivot bearing according to the invention,

4 eine zweite schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehlagers und 4 a second schematic view of a second embodiment of a pivot bearing according to the invention and

5 mit den Teilfiguren 5a und 5b zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Schleifmaschine. 5 with the subfigures 5a and 5b schematically shows a grinding machine according to the invention.

1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Drehlager 10.1 in Form eines Loslagers und ein zweites erfindungsgemäßes Drehlager 10.2 in Form eines Festlagers. Mittels der beiden Drehlager 10.1, 10.2 wird eine Welle 12 drehbar gelagert. Die beiden Drehlager 10.1, 10.2 sind strukturell gleich aufgebaut, wobei die jeweiligen Elemente für das Drehlager 10.2 das Zählsuffix „.2” tragen, die für das Drehlager 10.1 das Zählsuffix „.1”. Bezugszeichen ohne Zählsuffix bezeichnen das Objekt als solches. 1 shows a first inventive pivot bearing 10.1 in the form of a movable bearing and a second inventive pivot bearing 10.2 in the form of a permanent camp. By means of the two pivot bearings 10.1 . 10.2 becomes a wave 12 rotatably mounted. The two pivot bearings 10.1 . 10.2 are structurally the same, with the respective elements for the pivot bearing 10.2 carry the counting suffix ".2", that for the pivot bearing 10.1 the counting suffix ".1". Reference numerals without counting suffix designate the object as such.

Das Drehlager 10.2 besitzt einen wellenseitigen Lagerring 14.2, der einen geometrischen Lagerring-Schwerpunkt S14 hat, der im unverspannten Zustand auf einer Längsachse L des Drehlagers 10.2 liegt. Im unverspannten Zustand ist die Längsachse L zugleich die Längsachse des Drehlagers 10.1 und der Welle 12.The pivot bearing 10.2 has a shaft-side bearing ring 14.2 , which has a geometric bearing ring center of gravity S 14 in the unstressed state on a longitudinal axis L of the pivot bearing 10.2 lies. In the unstressed state, the longitudinal axis L is also the longitudinal axis of the pivot bearing 10.1 and the wave 12 ,

Das Drehlager 10.2 umfasst zudem eine Vielzahl an Wälzkörpern 16.a. 16.b, 16.c, ..., die um den wellenseitigen Lagerring 14.2 umlaufen. Die Wälzkörper 16 werden von einem gestellseitigen Lagerring 18.2 gefangen.The pivot bearing 10.2 also includes a variety of rolling elements 16.a , 16.b . 16.c , ..., around the shaft bearing ring 14.2 circulate. The rolling elements 16 be from a frame-side bearing ring 18.2 captured.

2a zeigt den gestellseitigen Lagerring 18, der aus Metall gefertigt ist, beispielsweise aus Stahl. Der gestellseitige Lagerring 18 weist drei Soll-Deformationsstellen 20.a, 20.b, 20.c auf. Die Soll-Deformationsstellen 20 sind gebildet durch Materialschwächungen in dem ansonsten in Umfangsrichtung eine homogene Steifigkeit aufweisenden gestellseitigen Lagerring 18. 2a shows the frame-side bearing ring 18 , which is made of metal, for example steel. The frame-side bearing ring 18 has three nominal deformation points 20.a . 20.b . 20.c on. The desired deformation points 20 are formed by material weakenings in the otherwise circumferentially homogeneous stiffness having rack side bearing ring 18 ,

Zwischen jeweils zwei Deformationsstellen 20 ist ein jeweiliger Aktor 22.a, 22.b bzw. 22.c angeordnet. Die Aktoren 22 sind Piezoaktoren, die über nicht eingezeichnete elektrische Leitungen mit einer ebenfalls nicht eingezeichneten elektrischen Steuereinheit verbunden sind. Der Lagerring-Schwerpunkt S14 befindet sich im geometrischen Schwerpunkt eines geometrischen Innenkreises des gestellseitigen Lagerrings 18.Between every two deformation points 20 is a respective actor 22.a . 22.b respectively. 22.c arranged. The actors 22 are piezo actuators, which are connected via not shown electrical lines with an also not shown electrical control unit. The bearing ring center of gravity S 14 is located in the geometric center of gravity of a geometric inner circle of the frame-side bearing ring 18 ,

2b zeigt den Fall, dass der Aktor 22.a mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt ist, so dass er sich längt und in seinem Fußpunkt 24.a auf den gestellseitigen Lagerring 18 drückt. Daraufhin deformiert sich der gestellseitige Lagerring 18, wobei diese Deformation in 2b stark überhöht dargestellt ist. 2 B shows the case that the actuator 22.a is subjected to an electrical voltage so that it elongates and at its base 24.a on the frame-side bearing ring 18 suppressed. As a result, the frame-side bearing ring deforms 18 , this deformation being in 2 B is shown greatly inflated.

Aufgrund der beiden Soll-Deformationsstellen 20.a und 20.b, die beiderseits des Aktors 22.a angeordnet sind, vermindert sich in einer Umgebung des Fußpunkts 24.a eine Krümmung K1 des gestellseitigen Lagerrings 18. Die Krümmung K1 ist kleiner als eine Krümmung K0 des unverspannten gestellseitigen Lagerrings 18. Auch im Bereich der Fußpunkte 24.b des Sensors 22.b und 24.c des Sensors 22.c sind die jeweiligen Krümmungen K2 und K3 kleiner als die Krümmung K0. Der gestellseitige Lagerring 18 ist an diesen Stellen weniger stark gekrümmt. Dagegen hat der Lagerring 18 benachbart zu dem Soll-Deformationsstellen eine erhöhte Krümmung, es gilt K4, K5, K6 > K0.Due to the two target deformation points 20.a and 20.b , on both sides of the actor 22.a are arranged decreases in an environment of the foot 24.a a curvature K 1 of the frame-side bearing ring 18 , The curvature K 1 is smaller than a curvature K 0 of the unstressed frame-side bearing ring 18 , Also in the area of the foot points 24.b of the sensor 22.b and 24.c of the sensor 22.c the respective curvatures K 2 and K 3 are smaller than the curvature K 0 . The frame-side bearing ring 18 is less curved at these points. In contrast, the bearing ring 18 adjacent to the desired deformation points an increased curvature, it is K 4 , K 5 , K 6 > K 0 .

Durch den Druck des Aktors 22.a auf den gestellseitigen Lagerring 18 und dessen daraus resultierender Verformung verschiebt sich der geometrische Lagerring-Schwerpunkt 814 von seiner ursprünglichen Lage hin zu einer resultierenden Lage, die als S'14 bezeichnet ist. Es verlagert sich daher auch die in 1 gezeigte Welle 12, so dass mittels des Aktors 22.a die Lage der Welle 12 beeinflusst werden kann. Durch Betätigen eines anderen Aktors oder von zwei bzw. drei Aktoren lässt sich eine andere Lage der Welle 12 in einem vorgegebenen Bereich an möglichen Positionen einstellen.By the pressure of the actuator 22.a on the frame-side bearing ring 18 and the resulting deformation shifts the geometric bearing ring focus 814 from its original position to a resulting position, designated as S '14 . It shifts therefore also in 1 shown wave 12 so that by means of the actor 22.a the location of the shaft 12 can be influenced. By actuating another actuator or two or three actuators can be another position of the shaft 12 set in a predetermined range of possible positions.

3 zeigt eine schematische Ansicht des Drehlagers 10 mit vier Aktoren 22.a, 22.b, 22.c, 22.d, die in jeweiligen Fußpunkten am gestellseitigen Lagerring 18 angreifen. Dem jeweiligen Fußpunkt 24 abgewandt stützen sich die Aktoren an einem schematisch eingezeichneten Gestell 26 ab. 3 shows a schematic view of the pivot bearing 10 with four actuators 22.a . 22.b . 22.c . 22.d , in each foot on the frame side bearing ring 18 attack. The respective foot point 24 turned away, the actuators are based on a schematically drawn frame 26 from.

In dem vergrößerten oval begrenzten Ausschnitt ist der Aktor 22.a in seinen Wirkungen schematisch angedeutet. So kann der Aktor 22.a durch Beaufschlagen mit einer elektrischen Spannung dazu veranlasst werden, dass sich der Fußpunkt 24.a relativ zum Gestell 26 verschiebt. Das ist durch die beiden Positionen 26 und 26' gekennzeichnet.In the enlarged oval limited section is the actuator 22.a indicated schematically in its effects. So can the actor 22.a be caused by applying an electrical voltage to cause the foot point 24.a relative to the frame 26 shifts. That's through the two positions 26 and 26 ' characterized.

Der Sensor 22.a hat zudem die Wirkung einer einstellbaren Federung mit einer Federkonstante κ. Der Aktor 22.a hat zudem eine dämpfende Wirkung mit einer Dämpfungskonstante d. Die Federkonstante κ und die Dämpfungskonstante d beschreiben Eigenschaften des Aktors 22.a zusammen mit einer eingezeichneten, zugeordneten Steuereinheit.The sensor 22.a also has the effect of an adjustable suspension with a spring constant κ. The actor 22.a also has a damping effect with a damping constant d. The spring constant κ and the damping constant d describe properties of the actuator 22.a together with an indicated, assigned control unit.

Die Federkonstante κ bedeutet, dass das Aufbringen einer externen Kraft F auf den Aktor 22.a im Fußboden 24.a zu einer Verlagerung nach radial außen um eine Wegstrecke Δx führt, woraus sich dann die Federkonstante κ = F/Δx ergibt. Wird der Aktor 22.a im Fußboden 24.a impulsförmig angeregt, so klingt die resultierende Schwingung mit dem Zeitglied e–d*t ab. Der Aktor 22.a kann zudem als Messsystem zur Messung der Position des Fußpunkts 24.a ausgebildet sein. Das ist durch das M und den schlangenförmigen Pfeilen beim Aktor 22.b angedeutet. Alternativ ist mindestens ein gesonderter Sensor vorhanden, mittels dem durch die Steuereinheit die Position der Welle 12 bestimmt wird.The spring constant κ means that the application of an external force F to the actuator 22.a in the floor 24.a leads to a displacement radially outward by a distance .DELTA.x, resulting in the spring constant κ = F / Δx results. Will the actor 22.a in the floor 24.a stimulated pulse-like, so the resulting vibration sounds with the timer e -d * t . The actor 22.a can also be used as a measuring system to measure the position of the foot point 24.a be educated. This is through the M and the snake-shaped arrows at the actuator 22.b indicated. Alternatively, at least one separate sensor is provided, by means of which by the control unit, the position of the shaft 12 is determined.

4 zeigt das Drehlager gemäß 3 in einer schematischen Ansicht, wobei eine elektrische Steuereinheit 28 eingezeichnet ist, die über elektrische Verbindungen mit den jeweiligen Aktoren verbunden sind, die gleichzeitig als Sensoren fungieren. So steht die Steuereinheit 28 über eine elektrische Leitung 30.c in Verbindung mit dem Aktor 22.c und über eine Leitung 30.a mit dem Sensor 22.a. 4 shows the pivot bearing according to 3 in a schematic view, wherein an electrical control unit 28 is located, which are connected via electrical connections to the respective actuators, which also act as sensors. This is how the control unit stands 28 via an electrical line 30.c in connection with the actuator 22.c and over a line 30.a with the sensor 22.a ,

Die Steuereinheit 28 erfasst kontinuierlich die Ist-Lage des wellenseitigen Lagerrings 14 relativ zum Gestell 26 der Maschine, in die das Drehlager eingebaut ist. Durch Beaufschlagen der Aktoren wird der gestellseitige Lagerring 18 dann so verformt, dass der Lagerring-Schwerpunkt S14 sich wie gewünscht verlagert und die Welle 12 die Soll-Lage einnimmt.The control unit 28 continuously records the actual position of the shaft-side bearing ring 14 relative to the frame 26 the machine in which the pivot bearing is installed. By applying the actuators of the frame side bearing ring 18 then deformed so that the bearing ring focus S 14 shifts as desired and the shaft 12 assumes the desired position.

5 zeigt schematisch, wie ein Feinbearbeitungsverfahren in Form eines Kurbelwellen-Pendelhubschleifens durchgeführt wird. In 5a ist eine Kurbelwelle 32 zwischen Werkstückaufnahmen in Form von Spitzen 33.a, 33.b gespannt. Die Spitzen werden von Drehlagern 10.3 und 10.4 gehalten, die wie oben beschrieben aufgebaut sind. Mittels einer Schleifscheibe 34 können die Lagersitze der Kurbelwelle 32 geschliffen werden. Das Drehlager 10.4 ist an einem Reitstock 36 der entsprechenden Schleifmaschine 38 befestigt, das Drehlager 10.3 ist entweder an einem zweiten Reitstock oder aber an einem Gestell der Schleifmaschine 38 montiert. 5 shows schematically how a finishing process in the form of a crankshaft pendulum lift grinding is performed. In 5a is a crankshaft 32 between workpiece holders in the form of tips 33.a . 33.b curious; excited. The tips are from pivot bearings 10.3 and 10.4 held, which are constructed as described above. By means of a grinding wheel 34 can the bearing seats of the crankshaft 32 be sanded. The pivot bearing 10.4 is on a tailstock 36 the corresponding grinding machine 38 attached, the pivot bearing 10.3 is either on a second tailstock or on a frame of the grinder 38 assembled.

Zum Durchführen des Feinbearbeitungsverfahrens, im vorliegenden Fall des Schleifverfahrens, wird zunächst eine Unwucht des Werkstücks in Form der Kurbelwelle 32 bestimmt. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Kurbelwelle 32 gedreht wird, wobei die beim Drehen auftretenden Kräfte von den Aktoren der Drehlager erfasst werden, die in diesem Fall als Sensoren fungieren. Stellt sich dabei heraus, dass eine Soll-Drehachse ASOLL von einer Ist-Drehachse AIST abweicht, so werden die Drehlager 10.3. 10.4 von der in 5 nicht eingezeichneten Steuereinheit 28 (vgl. 4) so angesteuert, dass die Ist-Drehachse AIST mit der Soll-Drehachse ASOLL übereinstimmt oder deren Abstand unterhalb eines vorliegenden Grenzwertes liegt. Danach wird die Kurbelwelle 32 mittels der Schleifscheibe 34 endbearbeitet, so dass etwaige Iterationsschritte bestehend aus Auswuchten und Nachbearbeiten in einer Aufspannung durchgeführt werden können.To carry out the finishing process, in the present case of the grinding process, first an imbalance of the workpiece in the form of the crankshaft 32 certainly. This can for example be done by the crankshaft 32 is rotated, wherein the forces occurring during rotation are detected by the actuators of the pivot bearing, which act as sensors in this case. If it turns out that a nominal axis of rotation A SOLL deviates from an actual axis of rotation A IST , then the pivot bearings 10.3 , 10.4 from the in 5 not shown control unit 28 (see. 4 ) so controlled that the actual axis of rotation A actual coincides with the desired axis of rotation A target or whose distance is below a present limit value. After that, the crankshaft 32 by means of the grinding wheel 34 finished, so that any iteration steps consisting of balancing and reworking can be performed in one setting.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Drehlager ist, dass prozesssicher Verlagerungen des Schwerpunkts im Bereich von unter drei Mikrometern erreicht werden können.Advantageous at the pivot bearing according to the invention is that process relocated the focus in the field of less than three microns can be achieved.

2b zeigt zudem, dass durch die Wirkung des Aktors 22.a eine Verformung des gestellseitigen Lagerrings 18 eintritt. Das führt dazu, dass in der Umgebung des Fußpunkts 24.a ein höherer Druck auf die Wälzkörper wirkt, auf diese Weise erhöht sich die Vorspannung des Drehlagers und damit auch die Steifigkeit. In anderen Worten muss eine höhere Kraft aufgebracht werden, um den wellenseitigen Lagerring auf den Aktor 22.a zu zu bewegen, als wenn der Aktor 22.a inaktiv wäre. 2 B also shows that by the action of the actor 22.a a deformation of the frame-side bearing ring 18 entry. This causes that in the environment of the foot point 24.a a higher pressure acts on the rolling elements, in this way increases the bias of the pivot bearing and thus the rigidity. In other words, a higher force must be applied to the shaft side bearing ring on the actuator 22.a to move as if the actor 22.a would be inactive.

Wenn nun in 5 der Aktor 22.a unten angeordnet ist, so führt die von der Schleifscheibe 34 ebenfalls nach unten wirkende Passivkraft Fp dazu, dass die Kurbelwelle 34 in den Drehlagern 10.3 und 10.4 nach unten gedrückt wird. Wird nun der Aktor 22.a betätigt, so erhöht sich die Steifigkeit des Lagers und die Kurbelwelle 32 bewegt sich entgegen der Passivkraft Fp nach oben. Daraus resultiert die beschriebene Verschiebung der Drehachse A.If now in 5 the actor 22.a arranged down, so leads from the grinding wheel 34 also downwardly acting passive force F p to the crankshaft 34 in the pivot bearings 10.3 and 10.4 is pressed down. Will now the actor 22.a operated, the rigidity of the bearing and the crankshaft increases 32 moves against the passive force F p upwards. This results in the described displacement of the rotation axis A.

Die Aktoren 22 können eine mehrfache Funktion haben. Die erste Funktion ist das Einstellen einer Mittelposition des Lagers, so dass auf die Welle eine mittlere Kraft wirkt. Die zweite Funktion besteht darin, über Sensorik (Sensor und Übertrager) die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung sowie der Kraft und dem Kennfeld des Aktors, die genaue Position und Kraft des Aktors einzustellen. Hierbei kann die Übertragungsfunktion des Aktors verwendet werden und als Kennfeld oder Gleichungssystem in der überlagerten Reglung im Rechnersystem (Auswerteinheit Rechnersystem und Algorithmus zur Reglung) verarbeitet werden.The actors 22 can have a multiple function. The first function is to set a center position of the bearing so that an average force acts on the shaft. The second function is It uses sensors (sensor and transformer) to adjust the position, speed and acceleration as well as the force and the characteristic diagram of the actuator, the exact position and force of the actuator. In this case, the transfer function of the actuator can be used and processed as a map or system of equations in the superimposed control in the computer system (evaluation unit computer system and algorithm for control).

Die dritte Funktion besteht darin, das Lager zu verspannen, so dass die Versorgung des Lagers über den Verstellmechanismus des äußeren Fixpunktes justiert werden kann. Der Aktor ist in der Regel ein Linearaktor und so ausgeführt, dass dieser eine einstellbare Steifigkeit und eine einstellbare Dämpfung besitzt und seine Länge je nach Reglungszustand ändert. Alternativ zum piezoelektrischen Aktor können Elektromagnete verwendet werden, wobei die Aktoren pneumatisch oder hydraulisch gestützt sein können.The third function is to brace the bearing so that the supply of the warehouse over the adjustment mechanism of the outer fixed point can be adjusted. The actuator is usually a linear actuator and so executed, that it has an adjustable stiffness and an adjustable damping and his length changes depending on the state of control. As an alternative to the piezoelectric actuator electromagnets can be used be, with the actuators be pneumatically or hydraulically supported can.

Auch die Kombination eines Linearaktors mit einem Rotationsaktor für Winkelfehler ist möglich. Ferner kann die Dämpfung durch einen Aktor stufenlos verstellt werden. Hierzu wird die Steuereinheit so eingesetzt, dass eine erfasste auf den Aktor wirkende Kraft zu einer Beaufschlagung des Aktors mit einer Spannung führt die eine bestimmte, der Kraft entgegen wirkende Kraft erzeugt.Also the combination of a linear actuator with a rotary actuator for angular error is possible. Further can the damping be continuously adjusted by an actuator. This is the control unit used so that a detected force acting on the actuator to a loading of the actuator with a voltage leads the a certain, the force counteracting force generated.

Erweitert verfügt die Einheit über einen elastischen Verstellmechanismus, welcher so ausgeführt ist, dass der äußere Lagerring geteilt und/oder durch elasti sche Festkörpergelenke (gelenkige Lagerungen) ausgeführt ist. Auch die Rollenbahn der Rollkörper kann hiervon betroffen sein. Dazugehörig ist das Verfahren, mit dem der Aktuator über eine Reglung mit Rückführung geregelt wird, welche auf einer Rechnereinheit (Auswerteinheit) implementiert ist und den Ablauf im laufenden Betrieb einstellt. Dabei ist das System über eine Verbindung (mechanisch/elektrisch) mit dem Steuergerät in Kontakt. Anwendungen zur Feinpositionierung sind genauso wie Anwendungen im Feld der Unwuchtkompensation denkbar.extended has the unit over an elastic adjustment mechanism, which is designed so that the outer bearing ring divided and / or by elastic solid joints (articulated bearings) accomplished is. The roller conveyor of the rolling bodies can also be affected be. These Duly is the process by which the actuator is regulated by feedback control which is implemented on a computer unit (evaluation unit) is and stops the process during operation. That's it System over a connection (mechanical / electrical) with the control unit in contact. Fine positioning applications are just like applications conceivable in the field of unbalance compensation.

1010
Drehlagerpivot bearing
1212
Wellewave
1414
wellenseitiger Lagerringshaft-side bearing ring
1616
Wälzkörperrolling elements
1818
gestellseitiger Lagerringframe side bearing ring
2020
Soll-DeformationsstelleTarget deformation zone
2222
Aktoractuator
2424
Fußpunktnadir
2626
Gestellframe
2828
Steuereinheitcontrol unit
3030
Leitungmanagement
3232
Kurbelwellecrankshaft
3333
WerkstückaufnahmeWorkpiece holder
3434
Schleifscheibegrinding wheel
3636
Reitstocktailstock
3838
Schleifmaschinegrinding machine
ASOLL A REQUEST
Soll-DrehachseDesired axis of rotation
AIST A IS
Ist-DrehachseActual rotational axis
Fp F p
Piezoaktorpiezo actuator
KK
Krümmungcurvature
κκ
Federkonstantespring constant
dd
Dämpfungskonstantedamping constant
LL
Längsachselongitudinal axis
S14 S 14
Lagerring-SchwerpunktRace-focus

Claims (19)

Drehlager (10) mit (a) einem wellenseitigen Lagerring (14), der einen geometrischen Lagerring-Schwerpunkt (S14) hat, (b) einem gestellseitigen Lagerring (18) und (c) zumindest einem Aktor (22), der zumindest auch in radialer Richtung auf zumindest einen der Lagerringe (14, 18) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass (d) zumindest einer der Lagerringe (18) und der zumindest eine Aktor (22) so ausgebildet sind, dass der Lagerring (18) mittels des Aktors (22) gezielt deformierbar ist.Pivot bearing ( 10 ) with (a) a shaft-side bearing ring ( 14 ), which has a geometric bearing ring center of gravity (S 14 ), (b) a bearing-side bearing ring ( 18 ) and (c) at least one actuator ( 22 ), at least in the radial direction on at least one of the bearing rings ( 14 . 18 ), characterized in that (d) at least one of the bearing rings ( 18 ) and the at least one actuator ( 22 ) are formed so that the bearing ring ( 18 ) by means of the actuator ( 22 ) is selectively deformable. Drehlager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine der Lagerringe (18) und der zumindest eine Aktor (22) so ausgebildet sind, dass durch Betätigen des Aktors (10) eine Verlagerung des Lagerring-Schwerpunkts (S14) und/oder eine Veränderung eines Lagerspiels des Drehlagers (10) einstellbar ist.Pivot bearing ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the at least one of the bearing rings ( 18 ) and the at least one actuator ( 22 ) are formed so that by actuating the actuator ( 10 ) a displacement of the bearing ring center of gravity (S 14 ) and / or a change of a bearing clearance of the pivot bearing ( 10 ) is adjustable. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der gestellseitige Lagerring (18) zumindest eine Soll-Deformationsstelle (20) aufweist, die so angeordnet ist, dass eine Betätigung des Aktors (22) zu einer Deformation des gestellseitige Lagerrings (18) dergestalt führt, dass sich das Lagerspiel verändert.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least the frame-side bearing ring ( 18 ) at least one desired deformation point ( 20 ), which is arranged so that an actuation of the actuator ( 22 ) to a deformation of the frame-side bearing ring ( 18 ) in such a way that the bearing clearance changes. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der gestellseitige Lagerring (18) drei oder mehr Soll-Deformationsstellen (20.a, 20.b, 20.c) aufweist, die in äquidistanten Winkelschritten angeordnet sind.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least the frame-side bearing ring ( 18 ) three or more desired deformation points ( 20.a . 20.b . 20.c ), which are arranged in equidistant angular steps. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktor (22) in radialer Richtung auf den gestellseitigen Lagerring (18) wirkt.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 22 ) in the radial direction on the frame-side bearing ring ( 18 ) acts. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktor (22) einen Piezoaktor umfasst.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 22 ) comprises a piezoelectric actuator. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (22) zum Erfassen zumindest einer Messgröße, mittels der auf die Lage des Lagerring-Schwerpunkts (S14) geschlossen werden kann.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by at least one sensor ( 22 ) for detecting at least one measured variable, by means of which the position of the bearing ring center of gravity (S 14 ) can be concluded. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Steuereinheit (28), die eingerichtet ist zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: (i) Erfassen einer Ist-Lage eines ersten Lagerrings, insbesondere des wellenseitigen Lagerrings (14), relativ zu einem Gestell (26) einer Maschine, (ii) Ansteuern des mindestens einen Aktors (22), so dass sich der zweite Lagerring, insbesondere der gestellseitige Lagerring (18), so deformiert, dass der erste Lagerring sich einer Soll-Lage annähert.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by an electrical control unit ( 28 ), which is set up for carrying out a method with the steps: (i) detecting an actual position of a first bearing ring, in particular of the shaft-side bearing ring ( 14 ), relative to a frame ( 26 ) of a machine, (ii) driving the at least one actuator ( 22 ), so that the second bearing ring, in particular the frame-side bearing ring ( 18 ), deformed so that the first bearing ring approaches a desired position. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Lagerring-Schwerpunkt (S14) des wellenseitigen Lagerrings (14) bei unbetätigtem Aktor (22) um eine Ist-Drehachse (AIST) relativ zum gestellseitigen Lagerring (18) drehbar ist, – wobei die elektrische Steuereinheit eingerichtet ist zum Ansteuern des mindestens einen Aktors (22) so, dass sich eine Federsteifigkeit des Drehlagers (10) so ändert, dass der Lagerring-Schwerpunkt (S14) um eine zur Ist-Drehachse um einen Versatz parallel verschobene Soll-Drehachse (ASOLL) dreht.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the bearing ring center of gravity (S 14 ) of the shaft-side bearing ring (S 14 ) 14 ) with unactuated actuator ( 22 ) about an actual axis of rotation (A IST ) relative to the frame-side bearing ring ( 18 ) is rotatable, - wherein the electrical control unit is configured to drive the at least one actuator ( 22 ) so that a spring stiffness of the pivot bearing ( 10 ) so that the bearing ring center of gravity (S 14 ) rotates about a desired axis of rotation parallel to the actual axis of rotation offset by an offset (A SOLL ). Drehlager (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: – Erfassen der zumindest einen Messgröße, – Ermitteln einer Stellgröße, insbesondere einer elektrischen Spannung, anhand der zumindest einen Messgröße und – Beaufschlagen des zumindest einen Aktors (22) mit der Stellgröße, so dass der Lagerring-Schwerpunkt (S14) eine vorgegebene Position einnimmt.Pivot bearing ( 10 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the control unit is adapted to perform a method comprising the steps of: - detecting the at least one measured variable, - determining a manipulated variable, in particular an electrical voltage, based on the at least one measured variable and - applying at least an actor ( 22 ) With the manipulated variable, so that the bearing ring center of gravity (S 14 ) occupies a predetermined position. Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in seiner Dämpfungskonstante (d) einstellbaren Dämpfer.Pivot bearing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by a damper adjustable in its damping constant (d). Positionierende Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine oder Roboter, mit – einem Gestell (26) und – mindestens einem Drehlager (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das an dem Gestell (26) befestigt ist.Positioning machine, in particular machine tool or robot, with - a frame ( 26 ) and - at least one pivot bearing ( 10 ) according to any one of the preceding claims attached to the frame ( 26 ) is attached. Positionierende Maschine nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch – eine erste Werkstückaufnahme (33.a) zum Aufnehmen eines Werkstücks (32), die mit einem der Lagerringe (14) verbunden ist und – einen Antrieb zum Drehen des Werkstücks, – wobei die elektrische Steuereinheit (28) eingerichtet ist zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: kontinuierliches Erfassen einer Ist-Drehachse (AIST) des Werkstücks, kontinuierliches Ansteuern des mindestens einen Aktors (22), so dass sich die Ist-Drehachse (AIST) einer Soll-Drehachse (ASOLL) annähert.Positioning machine according to claim 12, characterized by - a first workpiece holder ( 33.a ) for picking up a workpiece ( 32 ) with one of the bearing rings ( 14 ) and - a drive for rotating the workpiece, - wherein the electrical control unit ( 28 ) is arranged to carry out a method with the steps: continuous detection of an actual axis of rotation (A actual ) of the workpiece, continuous activation of the at least one actuator ( 22 ), So that the actual rotational axis (A IS) of a desired axis of rotation (A SOLL) approaches. Positionierende Maschine nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch – ein zweites Drehlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – wobei die elektrische Steuereinheit (28) eingerichtet ist zum Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: Erfassen eines Taumelfehlers des Werkstücks (32), kontinuierliches Ansteuern des mindestens einen Aktors (22) des ersten Drehlagers (10) und/oder des mindestens einen Aktors (22) des zweiten Drehlagers (10), so dass sich die Ist-Drehachse (AIST) einer Soll-Drehachse (ASOLL) annähert.Positioning machine according to claim 12 or 13, characterized by - a second pivot bearing ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, - wherein the electrical control unit ( 28 ) is arranged to perform a method comprising the steps of: detecting a wobble error of the workpiece ( 32 ), continuous activation of the at least one actuator ( 22 ) of the first pivot bearing ( 10 ) and / or the at least one actuator ( 22 ) of the second pivot bearing ( 10 ), So that the actual rotational axis (A IS) of a desired axis of rotation (A SOLL) approaches. Positionierende Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kurbelwellenschleifmaschine ist.Positioning machine according to claim 14, characterized characterized in that it is a crankshaft grinding machine. Feinbearbeitungsverfahren zum Feinbearbeiten eines Werkstücks, mit den Schritten: (i) Bestimmen einer Unwucht des Werkstücks (32), (ii) Ansteuern zumindest eines Aktors (22) zumindest eines Drehlagers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, so dass die Unwucht verringert wird, (iii) Feinbearbeiten des Werkstücks (32).Finishing method for fine machining a workpiece, comprising the steps of: (i) determining an imbalance of the workpiece ( 32 ), (ii) driving at least one actuator ( 22 ) at least one pivot bearing ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, so that the imbalance is reduced, (iii) finishing the workpiece ( 32 ). Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des zumindest einen Aktors (22) des zumindest einen Drehlagers (10) ein Ansteuern zumindest eines ersten Aktors (22) des ersten Drehlagers (10) und/oder ein Ansteuern zumindest eines zweiten Aktors (22) eines zweiten Drehlagers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.A method according to claim 16, characterized in that the driving of the at least one actuator ( 22 ) of the at least one pivot bearing ( 10 ) driving at least a first actuator ( 22 ) of the first pivot bearing ( 10 ) and / or driving at least one second actuator ( 22 ) of a second pivot bearing ( 10 ) according to any one of claims 1 to 9. Verfahren zum Schleifen einer Kurbelwelle (32), mit den Schritten: – Bestimmen einer Soll-Lage eines gehärteten Kurbelwellen-Rohlings, – Ansteuern des zumindest einen ersten Aktors (22) des ersten Drehlagers (10) und/oder Ansteuern des zumindest einen zweiten Aktors (22) des zweiten Drehlagers (10), so dass der Kurbelwellen-Rohling sich entlang einer Soll-Drehachse (ASOLL) erstreckt und – Schleifen des Kurbelwellen-Rohlings.Method for grinding a crankshaft ( 32 ), comprising the steps of: determining a desired position of a hardened crankshaft blank, driving the at least one first actuator 22 ) of the first pivot bearing ( 10 ) and / or driving the at least one second actuator ( 22 ) of the second pivot bearing ( 10 ) so that the crankshaft blank extends along a desired axis of rotation (A SOLL ) and - grinding the crankshaft blank. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinbearbeiten ein Schleifen, insbesondere ein Pendelhubschleifen, ist.A method according to claim 18, characterized in that the finishing is a loop fen, in particular a pendulum, is.
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DE (1) DE102009024291A1 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1386255A (en) * 1919-04-29 1921-08-02 John George William Gruban Roller, ball, and other bearing
DE371197C (en) * 1919-12-29 1923-03-12 Expl Des Procedes Maurice Lebl Method for limiting the wave deformation of a runner
DE502845C (en) * 1930-07-18 Zeiss Carl Fa Transverse bearing
DE1158325B (en) * 1953-03-04 1963-11-28 Alfred Pitner Rolling bearings, in particular needle bearings, and a method for manufacturing one of its races
GB1309836A (en) * 1970-09-15 1973-03-14 Secr Defence Bearing assembly for a shaft
US5221146A (en) * 1991-04-16 1993-06-22 Nissan Motor Co., Ltd. Structure of bearing of geared shaft
EP0964172A1 (en) * 1998-06-13 1999-12-15 DaimlerChrysler AG Method for modifying the preload of a rotary member and rotary member
DE19854277C1 (en) * 1998-11-25 2000-05-04 Fraunhofer Ges Forschung Roller bearing with variable raceway incorporates piezo actor to vary raceway geometry
DE102004024851A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-22 Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg Machine part storage arrangement for use in paper machine, has piezo components arranged in construction unit that one of section of unit is clamped by force less than or equal to zero between components, where components are actuators
DE102006026123B3 (en) * 2006-06-03 2008-01-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for damping the movements of a rotor rotating about a rotor axle in a rolling or sliding bearing comprises measuring the movements, speeds and/or accelerations of the rotor radially to the rotor axle
DE102006058710A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Daimler Ag Machine tool for processing crank webs radius transition on rod- and main bearings of crankshafts for internal combustion engine, has a processing device, which is led by two orthogonal computer numerical control machine axes
DE102007020633A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-06 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover positioning

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502845C (en) * 1930-07-18 Zeiss Carl Fa Transverse bearing
US1386255A (en) * 1919-04-29 1921-08-02 John George William Gruban Roller, ball, and other bearing
DE371197C (en) * 1919-12-29 1923-03-12 Expl Des Procedes Maurice Lebl Method for limiting the wave deformation of a runner
DE1158325B (en) * 1953-03-04 1963-11-28 Alfred Pitner Rolling bearings, in particular needle bearings, and a method for manufacturing one of its races
GB1309836A (en) * 1970-09-15 1973-03-14 Secr Defence Bearing assembly for a shaft
US5221146A (en) * 1991-04-16 1993-06-22 Nissan Motor Co., Ltd. Structure of bearing of geared shaft
EP0964172A1 (en) * 1998-06-13 1999-12-15 DaimlerChrysler AG Method for modifying the preload of a rotary member and rotary member
DE19854277C1 (en) * 1998-11-25 2000-05-04 Fraunhofer Ges Forschung Roller bearing with variable raceway incorporates piezo actor to vary raceway geometry
DE102004024851A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-22 Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg Machine part storage arrangement for use in paper machine, has piezo components arranged in construction unit that one of section of unit is clamped by force less than or equal to zero between components, where components are actuators
DE102006026123B3 (en) * 2006-06-03 2008-01-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method for damping the movements of a rotor rotating about a rotor axle in a rolling or sliding bearing comprises measuring the movements, speeds and/or accelerations of the rotor radially to the rotor axle
DE102006058710A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Daimler Ag Machine tool for processing crank webs radius transition on rod- and main bearings of crankshafts for internal combustion engine, has a processing device, which is led by two orthogonal computer numerical control machine axes
DE102007020633A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-06 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover positioning

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