DE19537007A1 - Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle für einen Verdichter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Ver­ dichter, der Fluid mittels hin- und herbewegter Kolben verdich­ tet, wobei das Fluid in Zylinderbohrungen eingeleitet wird. Insbesondere ist ein Verdichter vom Nockenwellen-Platten-Typ betroffen, der die Kolben mittels einer rotierenden Nockenwelle hin- und herbewegt, die integriert an einer Antriebswelle ange­ bracht ist.

Im Stand der Technik sind Verdichter vom Taumelscheiben-Typ mit einer Antriebswelle, einer Taumelscheibe und Kolben ausgestat­ tet, die in zugehörigen Zylinderbohrungen angeordnet sind. Die Taumelscheibe ist integriert an der Antriebswelle befestigt und mit jedem Kolben verbunden. Bei diesem Typ von Verdichter wird ein Fluid, welches in die Zylinderbohrungen eingeführt wird, durch die Hin- und Herbewegung der Kolben innerhalb der Bohrun­ gen verdichtet. Die Hin- und Herbewegung wird durch eine ge­ meinsame Rotation der Antriebswelle und der Nockenwelle verur­ sacht. Bei diesem Verdichter zeigt ein Bewegungs-Diagramm eine Sinuswellen-Kurve mit einem Zyklus, wobei das Diagramm die axiale Verschiebung eines Punktes anzeigt, der der Oberfläche der Taumelscheibe folgt, während einer Umdrehung der Taumel­ scheibe. Deshalb wird pro Umdrehung der Antriebswelle bei dem Verdichter vom Taumelscheiben-Typ ein Verdichtungs-Hub ausge­ führt. Es ist jedoch bei Verdichtern, die normalerweise in Fahrzeugen eingesetzt werden, erforderlich, den Innenraum des Fahrzeugs rasch zu kühlen, wenn die Temperatur darin hoch ist. Dementsprechend gab es eine Forderung nach einem Verdichter, der dazu in der Lage ist, ein größeres Volumen auszustoßen, oh­ ne daß sich seine Abmessungen vergrößern.

Verdichter vom Nockenwellen-Typ wurden entwickelt, um einen Verdichter zu schaffen, der kleinere Abmessungen hat und ein vergrößertes Ausstoß-Volumen, verglichen mit Verdichtern vom Taumelscheiben-Typ. Die Verdichter vom Nockenwellen-Typ sind mit einer Antriebswelle, einer Nockenwelle sowie Kolben ausge­ stattet, die in zugehörigen Zylinderbohrungen angeordnet sind. Die Nockenwelle ist integriert an der Antriebswelle befestigt und mit jedem Kolben verbunden. Bei diesem Typ von Verdichter wird Fluid, welches in die Zylinderbohrungen eingeführt wird, durch die Hin- und Herbewegung der Kolben innerhalb der Bohrun­ gen verdichtet. Die Hin- und Herbewegung wird durch eine ge­ meinsame Rotation der Antriebswelle und der Nockenwelle be­ wirkt. Bei dem Verdichter vom Nockenwellen-Typ zeigt ein Bewe­ gungs-Diagramm einen doppelten Zyklus einer Sinuswellen-Kurve, wobei das Diagramm die axiale Verschiebung eines Punktes an­ zeigt, der der Oberfläche der Nockenwelle folgt, während einer Umdrehung der Nockenwelle. Deshalb werden zwei Verdichtungs- Hübe pro Umdrehung der Antriebswelle bei dem Verdichter vom Nockenwellen-Typ ausgeführt. Somit hat ein Verdichter vom Noc­ kenwellen-Typ ein größeres Ausstoß-Volumen und kleinere Abmes­ sungen als ein Verdichter vom Taumelscheiben-Typ.

Ein Beispiel eines solchen Verdichters vom Nockenwellen-Typ ist in der Japanischen nicht geprüften Patent-Veröffentlichung Nr. 57-110783 offenbart. Dieser Verdichter setzt eine Nockenwelle ein, die eine vordere und eine hintere Oberfläche aufweist, so­ wie doppelköpfige Kolben, die an ihren beiden Enden Köpfe auf­ weisen. Eine Rolle, die zwischen jeder Oberfläche der Nocke und jedem Kolben angeordnet ist, ist drehbar und dauerhaft inner­ halb des Kolbens. Die Drehung der Nockenwelle bewegt die Rollen relativ mit Bezug zu der Oberfläche der Nockenwelle, wobei der Kontaktpunkt zwischen der Rolle und dem Kolben axial versetzt bzw. verschoben wird, um die Kolben hin- und herzubewegen. Die Hin- und Herbewegung der Kolben basiert auf einer Krümmung bzw. Kurve der Oberfläche der Nocke.

Wie es in der Fig. 10 gezeigt ist, weist eine Nockenwelle 80 nach dem Stand der Technik eine Nockenfläche 81 auf, die konka­ ve Oberflächen 81a und konvexe Oberflächen 81b umfaßt. Die Oberflächen 81a und 81b sind kontinuierlich ausgebildet. Wenn die Mittelpunkte der konkaven Oberflächen 81a mit einem Kolben (nicht dargestellt) ausgerichtet sind, ist der Kolben an einer unteren Umkehrpunkt-Position (Totpunkt) angeordnet. Wenn die Mittelpunkte der konvexen Oberflächen 81b mit dem Kolben ausge­ richtet sind, ist der Kolben an einer oberen Umkehrpunkt- Position angeordnet.

Die Nockenfläche 81 der Nockenwelle 80, die in der Fig. 10 dargestellt ist, bewegt die Kolben mittels Rollen (nicht darge­ stellt) hin und her. Deshalb ist es erforderlich, daß die Noc­ kenfläche 81 der Nockenwelle 80 mit hoher Präzision geschliffen ist. Um die Nockenfläche 81 zu schleifen, wird die Nockenwelle 80 in einer Richtung gedreht, während ein Schleifstein 84, der parallel zu der Nockenfläche 81 angeordnet ist, durch eine Wel­ le 83 gedreht wird.

Die Form der Nockenfläche 81, die kontinuierliche konkave und konvexe Oberflächen 81a und 81b aufweist, verursacht Probleme während des Schleifens, wie im folgenden beschrieben wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen die Nockenfläche 81, die durch ei­ nen Schleifstein 84 geschliffen werden soll. Die Fig. 11 zeigt einen Kontakt-Bereich a zwischen der Nockenfläche 81 und dem Schleifstein 84 während des Schleifens der konvexen Oberfläche 81b. Die Fig. 12 zeigt einen Kontakt-Bereich β zwischen der Nockenfläche 81 und dem Schleifstein 84 während des Schleifens der konkaven Oberfläche 81a. Wie es aus diesen Zeichnungen er­ sichtlich ist, ist der Kontakt-Bereich α von dem Kontakt- Bereich β unterschiedlich. Deshalb unterscheiden sich die Schleif-Bedingungen zwischen den konkaven und den konvexen Oberflächen 81a und 81b. Dies vermindert die Genauigkeit des Schleifens, insbesondere an den Grenz-Abschnitten zwischen den konkaven und den konvexen Oberflächen 81a und 81b, wobei sich dadurch eine Nockenfläche 81 ergeben kann, die inkonsistente Oberflächen-Rauhheiten und Dimensionen aufweist. Im Ergebnis kann das Abrollen der Rollen zwischen der Nockenwelle 80 und den Kolben rauh sein und es kann eine Verringerung in der Wir­ kung der Verdichtung des Verdichters dadurch eintreten.

Um dieses Problem zu umgehen, kann eine Nockenwelle 91 einge­ setzt werden, die eine Nockenfläche 92 aufweist, die eine voll­ ständig konvexe Oberfläche 92a darstellt, wie es in der Fig. 13 gezeigt ist. Der Kontakt-Bereich mit einem Schleifstein ist im wesentlichen an allen Punkten entlang des gesamten Umfangs der Nockenfläche 92 gleich.

Die Nockenwelle 91 kann die Fähigkeit des Schleifens des Schleifsteins jedoch verringern, infolge von Schleif-Staub, der eine Schleif-Oberfläche des Schleifsteins zusetzt. Wenn sich die Schleiffläche zusetzt, ist es erforderlich, die Andruck­ kraft des Schleifsteins gegen die Nockenfläche 92 zu erhöhen, um die gleiche vorbestimmte Schleif-Fähigkeit sicher zu stel­ len, während der gleiche Schleifstein kontinuierlich eingesetzt wird. Die Reaktionskraft, die auf den Schleifstein einwirkt, wird groß, wenn die Andruckkraft erhöht wird. Dementsprechend, wenn der Schleifstein 84 eingesetzt wird, um die Nockenfläche 92 zu schleifen, wie es in der Fig. 10 gezeigt ist, verformt die Andruckkraft die Drehwelle 83. Dies führt zu einem nicht zufriedenstellenden Kontakt zwischen dem Schleifstein 84 und der Nockenfläche 92, wodurch die Genauigkeit des Schleifens durch den Schleifstein 84 auf der Nockenfläche 92 verringert wird.

Weiterhin wird eine Mehrzahl von Nockenwellen 91 fortlaufend durch einen einzelnen Schleifstein während des Herstellungs- Verfahrens geschliffen. Deshalb ist ein Schleifstein, der für eine lange Zeitdauer eingesetzt werden kann, vom Gesichtspunkt der Effizienz der Herstellung der Nockenwelle 91 her wünschens­ wert. Dementsprechend ist eine Nockenwelle 91, die eine Nocken­ fläche 92 aufweist, erwünscht, die in der Lage ist, die Stand­ zeit des Schleifsteins zu verlängern.

Dementsprechend ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, ein Verfahren zum effizienten Schleifen von Nockenflä­ chen einer Nockenwelle zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver­ fahren zum Schleifen der Nockenflächen der Nockenwelle zu schaffen, welches dazu in der Lage ist, die Änderungen des Schleif-Widerstands des Schleif-Werkzeugs während des Schlei­ fens der Nockenfläche zu unterdrücken, um eine hohe Genauigkeit des Schleifens zu erreichen.

Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, umfaßt eine Nockenwelle, die bei einem Verdichter eingesetzt wird, zumindest eine Noc­ kenfläche, die ein Nockenprofil aufweist, welches einer parabo­ lischen konvexen Oberfläche entspricht. Die konvexe Oberfläche umfaßt eine Teilfläche eines imaginären elliptischen Zylinders. Die Nockenfläche hat eine vorbestimmte Laufbahn für eine Kur­ venrolle, die mit bezug zu der Nockenfläche relativ bewegbar ist. Die Laufbahn wird durch einen Schleifstein geschliffen, der an einer Drehwelle befestigt ist, indem die Drehwelle senk­ recht zu der Nockenwelle angeordnet ist und indem eine Endflä­ che des Schleifsteins relativ zu der Nockenwelle auf der Lauf­ bahn bewegt wird.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu betrachtet wird, sind insbesondere in den zugehörigen Ansprüchen ange­ führt. Die Erfindung und deren Aufgaben und Vorteile kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den be­ gleitenden Zeichnungen verstanden werden.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, in der ein Verdich­ ter vom Nockenwellen-Typ gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der eine Nockenwelle mit einer elliptischen zylindrischen Oberfläche dargestellt ist;

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer geplanten parabolischen Oberfläche;

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem eine geplante Bewegungs­ kurve einer Oberfläche einer Nockenwelle dargestellt ist;

Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, in dem eine Schleifmaschine dargestellt ist, die eingesetzt wird, um die Nockenwelle zu schleifen;

Fig. 7(a) bis 7(d) zeigen schematische Ansichten, die in Reihenfolge ein Verfahren zum Schleifen der Nockenfläche mit einem Schleifstein darstellen;

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, welches den Betrieb einer Steuerung darstellt;

Fig. 9(a) zeigt eine perspektivische Ansicht, in der die Nockenwelle in einem Zustand des Schleifens dargestellt ist;

Fig. 9(b) zeigt eine schematische Ansicht einer Nockenwel­ le, die auf einer Seite eine konkave Oberfläche und auf einer anderen Seite eine konvexe Oberfläche aufweist, gemäß einer an­ deren Ausführungsform;

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nocken­ welle nach dem Stand der Technik, die eine Nockenfläche mit konkaven und konvexen Oberflächen aufweist, während des Schlei­ fens;

Fig. 11 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht der kon­ vexen Oberfläche der Nockenwelle, die in der Fig. 9 darge­ stellt ist, während des Schleifens;

Fig. 12 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht der kon­ kaven Oberfläche der Nockenwelle, die in der Fig. 9 darge­ stellt ist, während des Schleifens; und

Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nocken­ welle nach dem Stand der Technik, welche eine Nockenfläche auf­ weist, die nur konvexe Oberflächen umfaßt.

Eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Nockenwelle gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.

Wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Antriebswelle 11 drehbar in einem Paar von Zylinderblöcken 13 und 14 mittels La­ gerungen 12 abgestützt. Paare von in Längsrichtung ausgerichte­ ten Zylinderbohrungen 13a und 14a sind in den beiden Zylinder­ blöcken 13 und 14 rund um die Achse 11 in gleichen Winkel- Abständen ausgebildet. Ein hin- und herbewegbarer Kolben 16 ist in jedem Paar von Zylinderbohrungen 13a und 14a angeordnet. Der Kolben 16 ist mit einem Kolbenkopf an jedem Ende versehen. Ein vorderes Gehäuse 19 und ein hinteres Gehäuse 20 sind mittels Schrauben 21 an einem vorderen Ende des Zylinderblocks 13 und an einem hinteren Ende des Zylinderblocks 14 sicher befestigt, wobei Ventilplatten 17 und 18 jeweils zwischen den Blöcken 13 und 14 und den Gehäusen 19 und 20 vorgesehen sind. Eine Saug­ kammer 24 und eine Ausstoßkammer 25 ist zwischen den Ventil­ platten 17 und 18 und den zugehörigen Gehäusen 19 und 20 ausge­ bildet. Die Kammern 24 und 25 stehen jeweils mit jeder Zylin­ derbohrung 13a und 14a über Sauganschlüsse 22 und Ausstoßan­ schlüsse 23 in Verbindung, die in den Ventilplatten 17 und 18 ausgebildet sind.

Eine Nockenwelle 30, die an der Antriebswelle 11 befestigt ist, rotiert zusammen mit der Welle 11. Die Nockenwelle 30 hat eine vordere Nockenfläche 30b und eine hintere Nockenfläche 30a. Schub-Lagerungen 31 sind zwischen der Nockenwelle 30 und den Zylinderblöcken 13 und 14 vorgesehen, um einen Schub zu absor­ bieren, der auf die Antriebswelle 11 einwirkt. Halbkugelförmige Schuhe bzw. Gleitstücke 33 und 34 sind zwischen jeder Nocken­ fläche 30b, 30a und jedem Kolben 16 angeordnet. Jeder Schuh 33, 34 hat eine kugelförmige Oberfläche 33a, 34a sowie eine flache Oberfläche 33b, 34b. Die kugelförmigen Oberflächen 33a, 34a sind in zugehörigen Vertiefungen 16a, 16b aufgenommen, die in dem Kolben 16 ausgebildet sind. Die flachen Oberflächen 33b, 34b gleiten auf den zugehörigen Nockenflächen 30b, 30a.

Wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, entspricht ein ima­ ginärer Umfang C0 der Anordnung der Achsen L1 der Zylinderboh­ rungen 13a und 14a. Wie es in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist ein Satz von Bewegungskurven F1, F2 jeweils auf den Nocken­ flächen 30a, 30b definiert, und zwar durch das Schneiden eines imaginären Zylinders, der eine Achse hat, die mit L0 zusammen­ fällt sowie einen Umfang, der gleich C0 ist. Die Mitte des Um­ fangs C0 und die Mittenachse der Nockenwelle 30 fallen beide mit der Achse L0 der Antriebswelle 11 zusammen. Der Radius des Umfangs C0 ist Rbp, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist. Jedes Gleitstück 33, 34 folgt der zugehörigen Bewegungskurve F1, F2 und wird periodisch und abwechselnd zweimal nach vorne und nach hinten in der Längsrichtung der Antriebswelle 11 verschoben, während einer Umdrehung der Nockenwelle 30. Die Mittelpunkte Q1, Q2 der sphärischen Oberflächen 33a, 34a fallen mit den Mit­ telpunkten der flachen Oberflächen 33b, 34b jeweils zusammen. Dies ermöglicht es den Mittelpunkten Q1 und Q2 konstant entlang der zugehörigen Kurven F1 und F2 zu gleiten. Dementsprechend entspricht die Hin- und Herbewegung der Kolben 16 innerhalb der zugehörigen Zylinderbohrungen 13a und 14a der Verschiebung der Kolben 16 entlang der Bewegungskurven F1 und F2, während der Rotation der Nockenwelle 30.

Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, sind beide Nockenflächen 30a und 30b der Nockenwelle 30 entlang einer Oberfläche eines vor­ bestimmten imaginären elliptischen Zylinders (im folgenden als eine elliptische zylindrische Oberfläche bezeichnet) ausgebil­ det. Die Nockenflächen 30a und 30b haben jeweils ein Paar von ersten Abschnitten 30c und 30e sowie ein Paar von zweiten Ab­ schnitten 30d und 30f. Die ersten Abschnitte 30c, 30e bewegen jeweils einen Kopf eines Kolbens 16 in seine obere Umkehrpunkt- Position, wenn er damit ausgerichtet ist, während der gegen­ überliegende Kopf in seine untere Umkehrpunkt-Position bewegt wird. Die zweiten Abschnitte 30d, 30f bewegen jeweils einen Kopf eines Kolbens 16 in seine untere Umkehrpunkt-Position, wenn er damit ausgerichtet ist, während der gegenüberliegende Kopf in seine obere Umkehrpunkt-Position bewegt wird. Quer­ schnittsansichten der Nockenwelle 30 entlang von Linien- Segmenten senkrecht zu einer Linie, die die beiden ersten Ab­ schnitte 30c auf der Nockenfläche 30a verbindet, zeigen jeweils identische Konturen. Die oben erwähnte elliptische zylindrische Oberfläche ist definiert, indem eine gerade Linie entlang der Kontur oder der Direktor-Kurve bewegt wird, wie es in der Fig. 4 angezeigt ist.

Angenommen das eine Z-Achse mit der Achse L0 zusammenfällt, und daß eine X-Achse senkrecht zu einer Y-Achse verläuft, die mit einer Linie zusammenfällt, die die beiden ersten Abschnitte 30c verbindet, die den zugehörigen Kopf der Kolben in die obere Um­ kehrpunkt-Position bewegt, so läßt sich die oben beschriebene elliptische zylindrische Oberfläche durch die folgende Glei­ chung (1) darstellen:

Z = f(x) (1)

Die gekrümmte Oberfläche jeder Nockenfläche 30a und 30b ist durch eine Parabel definiert, die aus der nächsten Gleichung (2) erhalten wird, in der X und Z als Parameter eingesetzt wer­ den, als die Direktor-Kurve. Ein imaginärer parabolischer el­ liptischer Halb-Zylinder wird aus der Direktor-Kurve erzeugt. Wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, wird die parabolische elliptische halb-zylindrische Oberfläche (im folgenden als eine parabolische Oberfläche bezeichnet) 35 von oben geschnitten, entlang eines Kreises, um die gekrümmten Oberflächen jeder Noc­ kenfläche 30a und 30b zu erhalten. Jeweils zwei dieser parabo­ lischen Oberflächen 35 werden mit der Hinterseite auf der vor­ deren und der hinteren Seite der Nockenwelle 30 kombiniert, um die Nockenflächen 30a und 30b auszubilden. Die parabolische Oberfläche 35 des elliptischen Halb-Zylinders wird durch die Direktor-Kurve erzeugt, die in der folgenden Gleichung (2) dar­ gestellt ist:

Z = -C1 · X² + C2 (2)

wobei C1 und C2 Konstanten sind, die durch die Abmessungen des Verdichters bestimmt werden.

Der Einsatz der parabolischen Oberfläche 35 erlaubt es, daß die beiden zweiten Abschnitte 30d auf der Nockenfläche 30a vonein­ ander getrennt werden, und zwar um einen Winkel-Abstand von 180 Grad. Auf die gleiche Art und Weise sind die zweiten Abschnitte 30f und die beiden ersten Abschnitte 30c und 30e auf den Noc­ kenflächen 30a und 30b jeweils voneinander um einen Winkel- Abstand von 180 Grad getrennt. Weiterhin sind die ersten Ab­ schnitte 30c und 30e jeweils von den zweiten Abschnitten 30d und 30f um Winkel-Abstände von 90 Grad beabstandet. Jeder zwei­ te Abschnitt 30d der Oberfläche 30a ist mit der Rückseite zu der Rückseite jedes ersten Abschnittes 30e auf der gegenüber­ liegenden Oberfläche 30b ausbildet. Jeder erste Abschnitt 30c der Oberfläche 30a ist mit der Rückseite zu der Rückseite jedes zweiten Abschnittes 30f auf der gegenüberliegenden Oberfläche 30b ausbildet. Dementsprechend sind die Nockenflächen 30a und 30b in einer Art und Weise angeordnet, so daß dazwischen eine Phasen-Differenz von 90 Grad besteht. Zusätzlich sind die Noc­ kenflächen 30a und 30b vollständig konvex, wobei diese die pa­ rabolische Oberfläche 35 einsetzen.

Für eine gleichmäßige Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 ist es erforderlich, daß der Abstand zwischen jedem zugehörigen Paar von Gleitstücken 33 und 34 an den jeweiligen Mittelpunkten Q1 und Q2 konstant ist. D.h., daß der Abstand zwischen den Be­ wegungskurven F1 und F2 entlang der Richtung der Achse L0 kon­ stant sein muß. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein.

Die erste Bedingung ist, daß die Nockenflächen 30a und 30b der Nockenwelle 30 die gleiche Kontur aufweisen. Die zweite Bedin­ gung ist, daß die ersten Abschnitte 30c, 30e der jeweiligen Nockenflächen 30a, 30b, die den zugehörigen Kopf jedes Kolbens 16 in die obere Umkehrpunkt-Position bewegen, und die zweiten Abschnitte 30d, 30f der jeweiligen Nockenflächen 30a, 30b, die den zugehörigen Kopf jedes Kolbens 16 in die untere Umkehr­ punkt-Position bewegen, symmetrische Konturen aufweisen.

Die erste Bedingung wird erfüllt, durch den Einsatz der parabo­ lischen Oberfläche 35, die entlang eines Kreises geschnitten ist, wie es oben beschrieben ist, und zwar für jede Nockenflä­ che 30a und 30b. Die zweite Bedingung wird durch die Nockenflä­ chen 30a und 30b erfüllt, die eine Kontur gemäß einer Sinuswel­ len-Kurve aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist, angenommen daß der Drehwinkel der Nockenwelle 30 durch 0 dargestellt ist und der Hub des Kolbens 16 durch H dargestellt ist, die Bezie­ hung zwischen der Verschiebung der Mittelpunkte Q1, Q2 der je­ weiligen Gleitstücke 33, 34 in Richtung der Z-Achse und dem Drehwinkel 6 durch die folgende Gleichung (3) dargestellt:

Z(Θ) = (H/2) · cos (2Θ) (3)

Da die Nockenflächen 30a und 30b der Nockenwelle 30 bei dieser Ausführungsform identische Konturen aufweisen, wird im folgen­ den nur eine Beschreibung der Oberfläche 30a gegeben. Der Dreh­ winkel Θ der Nockenwelle 30 wird mit Null Grad festgelegt, wenn sich der Kolben 16 in den Zylinderbohrungen 13a und 14a in der obere Umkehrpunkt-Position befindet. Die Z-Achse fällt mit der Achse L0 der Antriebswelle 11 zusammen. Die-Y-Achse liegt par­ allel zu einer Achse 35a der parabolischen Oberfläche 35, die die Nockenfläche 30a bildet. Die X-Achse liegt parallel zu der Achse 35a der parabolischen Oberfläche 35, die die Nockenfläche 30b bildet.

Wie es in der Fig. 5 gezeigt ist, wenn die Gleichung (3) auf eine X-Z-Ebene projiziert wird, wird die X-Koordinate von Z(Θ) durch die folgende Gleichung (4) dargestellt:

X(Θ) = Rbp · sin Θ (4)

Rbp stellt den Radius des Umfangs C0 dar. Aus den Gleichungen (3) und (4) wird die Beziehung zwischen der Z-Koordinate und der X-Koordinate durch die folgende Gleichung (5) dargestellt:

Die Gleichung (5) stellt eine Parabel dar und die folgende Gleichung (6) wird aus den Gleichungen (2) und (5) abgeleitet.

C1 = H / Rbp²
C2 = H / 2 (6)

Der Gebrauch der parabolischen Oberfläche 35, die aus der Di­ rektor-Kurve, die die Gleichung (6) erfüllt, für die Nockenflä­ chen 30a und 30b der Nockenwelle 30 erzeugt wird, bewegt die Kolben 16 gleichförmig hin und her.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in der Fig. 1, wobei eine der Nockenflächen 30a der Nockenwelle 30 dargestellt ist. Da die Nockenflächen 30a, 30b der Nocken­ welle 30 identische Formen aufweisen, wird im folgenden nur für eine der Flächen 30a die Beschreibung abgegeben. Die Nockenwel­ le 30 hat einen Vorsprung 26, Nuten 37 und Vertiefungen 38. Der Vorsprung 26 ist an der Antriebswelle 11 eingepaßt. Die Nuten 37 und die Vertiefungen 38 sind zwischen dem Vorsprung 26 und der Nockenfläche 30a angeordnet. Jede Nut 37, die benachbart jedem zugehörigen ersten Abschnitt 30c liegt, erstreckt sich entlang des gleichen Umfangs. Der Mittelpunkt des Umfangs fällt mit dem Mittelpunkt des Vorsprungs 26 zusammen. Jede Vertiefung 38, die benachbart jedem zugehörigen zweiten Abschnitt 30d liegt, erstreckt sich weiter außen auf der Nockenfläche 30 als die Nuten 37. Die Nockenwelle weist geneigte Flächen 39 auf, die auf der Außenseite der Nockenfläche 30a ausbildet sind, ge­ genüberliegend den Vertiefungen 38. Dementsprechend ist eine Breite V2 der Nockenfläche 30a in der Nähe des zweiten Ab­ schnittes 30d, der zwischen der Vertiefung 38 und der geneigten Oberfläche 39 angeordnet ist, wesentlich geringer als eine Breite V1 der Nockenfläche 30a in der Nähe des ersten Abschnit­ tes 30c. Die Breite V1 ist enger als die flachen Oberflächen 33b, 34b der zugehörigen Gleitstücke 33 und 34.

Wenn die Antriebswelle 11 und die Nockenwelle 30 gemeinsam ge­ dreht werden, führt die Bewegung der Nockenwelle 30 zu einer Hin- und Herbewegung jedes Kolben 16, innerhalb dessen zugehö­ riger Zylinderbohrung 13a, 14a, mittels der Gleitstücke 33 und 34. Sobald einer der Köpfe des Kolbens 16 von seinem oberen Totpunkt zu seinem unteren Totpunkt in der entsprechenden Zy­ linderbohrung 13a, 14a bewegt wird, wird Kühlmittel in die Boh­ rungen 13a, 14a aus der Saugkammer 24 mittels der Sauganschlüs­ se 22 eingeleitet. Einer der Köpfe des Kolbens 16 wird dann von seinem unteren Totpunkt in seinen oberen Totpunkt bewegt. Die­ ser Vorgang verdichtet das Gas in den Zylinderbohrungen 13a, 14a und stößt das verdichtete Gas in die Ausstoßkammern 25 über die Ausstoßanschlüsse 23 aus.

Während der Hin- und Herbewegung des Kolbens 16 drehen sich die flachen Oberflächen 33b, 34b der Gleitstücke 33, 34 relativ um die Antriebswelle 11 auf den zugehörigen Nockenflächen 30a, 30b der Nockenwelle entlang der jeweiligen Bewegungskurven F1, F2. Die Bewegungskurve F2 auf der Nockenfläche 30b ist um π/2 von der Phase der Bewegungskurve F1 auf der Nockenfläche 30a ver­ setzt. Der Abstand zwischen den beiden Kurven F1, F2 in der Richtung der Z-Achse oder in der Richtung der Welle 11 ist kon­ stant gleich.

Eine Schleifmaschine 50 und ihre Steuerung 52, die für das Schleifen der Nockenwelle 30 bei der vorliegenden Ausführungs­ form eingesetzt werden, werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben werden. Die Schleifmaschine 50 umfaßt einen neigbaren drehbaren Tisch 43, der die Nockenwelle 30 trägt, eine Drehwelle 42, die einen tassenförmigen Schleifstein 40 trägt, sowie die Steuerung 52, die den Antrieb der Drehwelle 42 und des drehbaren Tisches 43 kontrolliert. Ein Zähler, ROM und ein RAM sind in der Steuerung 52 integriert. Ein Programm wird vor dem Schleifen in das ROM eingegeben, während das RAM ständig verschiedene Berechnungen und Abläufe speichert, die von der Steuerung 52 ausgeführt werden.

Die Schleifmaschine 50 umfaßt einen ersten Motor 53, der einge­ setzt ist, um die Drehwelle 42 zu drehen. Die Drehzahl des Mo­ tors 53 wird durch einen ersten Sensor 54 erfaßt. Die Schleif­ maschine 50 umfaßt ebenfalls einen zweiten Motor 55, der die Drehwelle 42 bewegt, und zwar axial oder vertikal, wie es in der Fig. 7(a) gezeigt ist. Die Drehzahl des Motors 55 wird durch einen zweiten Sensor 56 erfaßt. Bekannte Rotations- Erfassungsmittel, wie etwa Abtast-Spulen oder Drehcodierein­ richtungen können als die ersten und zweiten Sensoren 54 und 56 eingesetzt werden. Jeder Sensor 54 und 56 leitet die erfaßte Drehzahl der Motoren 53 und 55 an die Steuerung 52 weiter.

Die Schleifmaschine 50 umfaßt weiterhin einen dritten Motor 57, der den neigbaren drehbaren Tisch 43 verstellt. Die Drehzahl des Motors 57 wird durch einen dritten Sensor 58 erfaßt, der eine Drehcodiereinrichtung oder ähnliches ist. Die Schleifma­ schine 50 ist ebenso mit einem vierten Motor 59 ausgestattet, der den drehbaren Tisch 43 seitlich oder horizontal bewegt, wie es in der Fig. 7(a) gezeigt ist. Die Drehzahl des Motors 59 wird durch einen vierten Sensor 60 erfaßt, der eine Abtast- Spule, eine Drehcodiereinrichtung oder etwas ähnliches ist.

Das Verfahren zur Herstellung der Nockenwelle 30 wird nun be­ schrieben werden.

Die ursprüngliche Form der Nockenwelle 30 wird durch Gießen, wie etwa Druckgießen erhalten. Die Oberfläche des gegossenen Produkts wird dann entgratet und Bohrungen werden an den vorbe­ stimmten Positionen gebohrt. Schließlich wird die Oberfläche des gegossenen Produkts geschliffen, um die Nockenwelle 30 mit den Nockenflächen 30a und 30b zu erhalten. Die Laufbahn der Gleitstücke 33 und 34 auf den jeweiligen Nockenflächen 30a und 30b wird dann geschliffen, auf eine Art und Weise, wie sie im folgenden beschrieben wird.

Um die Nockenwelle 30 zu schleifen, wie es in der Fig. 7(a) dargestellt ist, wird der drehbare Tisch 43 um einen Winkel -A′ um seine Drehachse L5 geneigt, so daß einer der zweiten Ab­ schnitte 30d der Nockenwelle 30 dem Schleifstein 40 gegenüber­ liegt. Der Schleifstein 40 ist von dem zweiten Abschnitt 30d der Nockenwelle 30 um einen Abstand D′ beabstandet. Der zweite Motor 55 wird dann in der Vorwärts-Richtung gedreht. Dieser Vorgang senkt die Drehwelle 42 und den Schleifstein 40 über den Abstand D′ ab, um eine Fläche 41 des Schleifsteins 40 in Kon­ takt mit dem zweiten Abschnitt 30d zu bringen, wie es in der Fig. 7(b) dargestellt ist. Der Kontakt ist hergestellt, wenn die Drehzahl n2 des Motors 55 D erreicht. Es ist erforderlich, den sich drehenden Schleifstein 40 zum Schleifen stark gegen den zweiten Abschnitt 30d zu pressen. Deshalb wird der Schleif­ stein 40 um eine geringfügige Distanz ΔD′ abgesenkt, um den Schleifstein 40 in einen Zustand zu versetzen, in dem er gegen den zweiten Abschnitt 30d drückt, indem der Motor 55 weiterhin in der Vorwärts-Richtung gedreht wird. Dieser Vorgang ist er­ reicht, wenn die Drehzahl n2 den Wert AD erreicht. Dementspre­ chend wird der zweite Abschnitt 30d und seine Umgebung auf der Nockenfläche 30a durch den sich drehenden Schleifstein 40 ge­ schliffen.

Der dritte Motor 57 wird dann in der Vorwärts-Richtung gedreht. Gleichzeitig wird der zweite Motor 55 in der Rückwärts-Richtung gedreht, während der vierte Motor 59 in der Vorwärts-Richtung gedreht wird. Somit wird der drehbare Tisch 43 um seine Dreh­ achse L5 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wie es durch einen Pfeil P dargestellt ist, während er seitlich nach rechts bewegt wird, wie es durch einen Pfeil Q dargestellt ist. Gleichzeitig werden die Drehwelle 42 und der Schleifstein 40 nach oben be­ wegt, wie es durch einen Pfeil R dargestellt ist. Insbesondere ist es zum Schleifen der Nockenfläche 30a über eine Fläche, die sich vom zweiten Abschnitt 30d bis zum ersten Abschnitt 30c er­ streckt, erforderlich, daß sich ein Bereich, der die Schleiffläche 41 des Schleifsteins 40 auf der Nockenfläche 30a berührt, schrittweise verändert, indem die Nockenwelle 30 und der drehbare Tisch 43 im Gegenuhrzeigersinn gemeinsam gedreht werden. Gleichzeitig muß der Schleifstein 40 um einen Abstand schrittweise angehoben werden, der gleich einer Höhen-Differenz von h′ zwischen dem ersten Abschnitt 30c und dem zweiten Ab­ schnitt 30d ist, wie es in der Fig. 7(c) gezeigt ist. Wenn die Drehzahl (Anzahl der Umdrehungen) n3 des dritten Motors 57 ei­ nen vorbestimmten Wert A erreicht, ist der drehbare Tisch 43 um einen Winkel von A′ geneigt, wodurch es ermöglicht ist, daß der erste Abschnitt 30c der Nockenwelle 30 dem Schleifstein 40 ge­ genüberliegt, wie es in der Fig. 7(c) dargestellt ist. In die­ sem Zustand wird der drehbare Tisch 43 um einen Abstand k′ ho­ rizontal bewegt, wenn die Drehzahl n4 des vierten Motors 59 ei­ nen vorbestimmten Wert k erreicht. Weiterhin wird der Schleif­ stein 40 um einen Abstand angehoben, der gleich der Höhen- Differenz h′ ist, sobald die Drehzahl n2 des zweiten Motors 55 einen Wert h erreicht. Dementsprechend wird die linke Hälfte der Laufbahn auf der Nockenfläche 30a geschliffen, wie es in der Fig. 7(c) gezeigt ist.

Der dritte und der vierte Motor 57 und 59 drehen in der Vor­ wärts-Richtung weiter. Der zweite Motor 55 verändert seine Dre­ hung in die Vorwärts-Richtung. Dieser Vorgang neigt die Nocken­ welle 30 gemeinsam mit dem drehbaren Tisch 43 im Gegenuhrzei­ gersinn, um so die rechte Hälfte der Nockenwelle 30 über einen Bereich zu schleifen, der von dem ersten Abschnitt 30c bis zu dem zweiten Abschnitt 30d reicht. Der Bereich, der die Schleiffläche 41 des Schleifsteins 40 auf der Nockenfläche 30a berührt, bewegt sich schrittweise in Richtung des anderen zwei­ ten Abschnittes 30d. D.h., daß der drehbare Tisch 43 nach rechts bewegt wird, wie es in der Fig. 7(b) dargestellt ist, so daß der andere Abschnitt 30d geschliffen wird, der von dem Abschnitt 30d (in der Fig. 7(b)) um 180 Grad versetzt ist, und in Kontakt mit dem Schleifstein 40 kommt, wie es in der Fig. 7(d) gezeigt ist. Weiterhin senkt der zweite Motor 55, der in der Vorwärts-Richtung dreht, den Schleifstein 40 zusammen mit der Drehachse 42 um eine Distanz ab, die der Höhen-Differenz h′ entspricht und erreicht einen Zustand, der in der Fig. 7(d) gezeigt ist. Dementsprechend wird die rechte Hälfte der Nocken­ fläche 30a geschliffen. Die gegenüberliegende Oberfläche 30b wird auf die gleiche Art und Weise geschliffen.

Der Betrieb der Steuerung 52 wird mit bezug zu dem Flußdiagramm beschrieben werden, welches in der Fig. 8 gezeigt ist.

In der Fig. 7(a) wird die Nockenwelle 30 um den Winkel -A′ un­ terhalb des Schleifsteins 40 geneigt. Der Schleifstein 40 wird positioniert und hat den Abstand D′ von der Nockenwelle 30. In diesem Zustand liegt der zweite Abschnitt 30d der Oberfläche 41 des Schleifsteins 40 gegenüber. Wenn die Steuerung 52 bestä­ tigt, daß sich der erste Motor 53, d. h. der Schleifstein 40 mit einer vorbestimmten Drehzahl-dreht, über Signale, die von dem ersten Sensor 54 im Schritt S1 abgegeben werden, dann wird der zweite Motor 55 in der Vorwärts-Richtung gedreht, um im Schritt S2 den Schleifstein 40 abzusenken. Wenn die Steuerung 52 bestä­ tigt, daß die Anzahl der Drehungen n2 des Motors 55 einen vor­ bestimmten Wert D erreicht hat, über Signale, die von dem zwei­ ten Sensor 56 in dem Schritt S3 abgegeben werden, bestimmt die Steuerung 52, daß die Schleiffläche 41 des Schleifsteins 40 ei­ nen der zweiten Abschnitte 30d der Nockenfläche 30a berührt hat. Dann wird im Schritt S4 die Drehzahl des zweiten Motors 55 verringert. Wenn die Anzahl der Drehungen n2 des zweiten Motors 55 ΔD im Schritt S5 erreicht, wird der Motor 55 im Schritt S6 vorübergehend angehalten.

Im Schritt S7 dreht die Steuerung 52 den dritten und den vier­ ten Motor 57 und 59 in die Vorwärts-Richtung und hebt den Schleifstein 40 schrittweise an, indem der zweite Motor 55 in der Rückwärts-Richtung gedreht wird. Im Schritt S8, wenn die Steuerung 52 bestätigt, daß die Anzahl der Drehungen n2 des Mo­ tors 55 den vorbestimmten Wert h erreicht hat, über ein Signal, welches von dem zweiten Sensor 56 stammt, bestimmt die Steue­ rung 52, daß der erste Abschnitt 30c die Schleiffläche 41 be­ rührt. Im Schritt S9 hält die Steuerung 52 den Motor 55 vor­ übergehend an und startet dann die Drehung des Motors 55 in der Vorwärts-Richtung, um den Schleifstein 40 einmal mehr abzusen­ ken. Im Schritt S10 bestätigt die Steuerung 52, daß die Anzahl der Drehungen n3 des dritten Motors 57 einen vorbestimmten Wert 2A erreicht hat, über ein Signal vom dritten Sensor 58. Im Schritt S11 bestätigt die Steuerung 52, daß die Anzahl der Dre­ hungen n4 des vierten Motors 59 einen Wert erreicht hat, der zweimal so hoch ist wie der vorbestimmte Wert k, über ein Si­ gnal vom vierten Sensor 60, und bestimmt, daß die Laufbahn der Gleitstücke 33 und 34 auf der Nockenfläche 30a vollständig ge­ schliffen ist. Im Schritt S12 hält die Steuerung 52 vorüberge­ hend den zweiten Motor 55 an und dreht dann den zweiten Motor 55 in der Rückwärts-Richtung und bewegt den Schleifstein 40 von der Nockenwelle 30 weg, in einer Richtung nach oben. Der Motor 55 wird dann angehalten, um das Schleifen zu vervollständigen.

Bei dieser Ausführungsform ist die Nockenwelle 30 mit den Nuten 37 und den Vertiefungen 38 versehen. Jede Nut 37 ist auf der Innenseite der Nockenflächen 30a und 30b festgelegt und liegt in der Nähe der jeweiligen ersten Abschnitte 30c und 30e, von denen jeder den entsprechenden Kopf des Kolbens 16 zum oberen Totpunkt bewegt. Die Vertiefung 38 erstreckt sich nach außen. Zusätzlich umfaßt die Nockenwelle 30 die geneigte Fläche 39, die auf der Außenseite der Nockenflächen 30a und 30b ausgebil­ det ist. Die Breite V2 der Nockenflächen 30a und 30b ist an den jeweiligen zweiten Abschnitten 30d und 30f schmäler als die Breite V1 der Nockenflächen 30a und 30b an den ersten Abschnit­ ten 30c und 30e.

Dementsprechend erlaubt der hohle Abschnitt der Nockenwelle 30, an dem die Breite V2 gering ist eine Verringerung des Gewichtes der Nockenwelle 30. Die Breite V2 der Nockenflächen 30a und 30b, die den zugehörigen Kopf jedes Kolbens 16 zum unteren Tot­ punkt bewegen, ist an den jeweiligen zweiten Abschnitten 30d und 30f schmäler als die Breite V1 der Nockenflächen 30a und 30b an den zugehörigen ersten Abschnitten 30c und 30e. Deshalb wird die Kontakt-Fläche zwischen den Nockenflächen 30a und 30b und dem Schleifstein 40 verringert. Dies ermöglicht die Mini­ mierung der Fläche, die durch den Schleifstein 40 zu schleifen ist, und trägt zur Verlängerung seiner Standzeit bei.

Bei dieser Ausführungsform ist die Druckkraft klein, die auf die Abschnitte 30d und 30f wirkt, obwohl die Breite V2 der Noc­ kenflächen in der Nähe der zweiten Abschnitte 30d und 30f schmal ist. Das in die Zylinderbohrungen 13a und 14a eingeführ­ te Kühlmittel wird verdichtet, wenn jeder Kopf des Kolbens 16 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt wird. Während dieses Verdichtungs-Hubs wird die Verdichtungs-Reaktionskraft, die über die zugehörigen Gleitstücke 33 und 34 auf die Nocken­ flächen 30a und 30b wirkt, maximiert, da der Druck innerhalb der Zylinderbohrungen 13a und 14a maximiert ist. Deshalb ist es wünschenswert, daß die Breite V1 der Nockenflächen 30a, 30b an den jeweiligen ersten Abschnitten 30c, 30e im wesentlichen gleich der Breite der flachen Oberflächen 33b und 34b der zuge­ hörigen Gleitstücke 33 und 34 ist.

Im Gegensatz dazu, wenn das Kühlmittel in die Zylinderbohrungen 13a und 14a eingeführt wird, wird der Druck innerhalb der Zy­ linderbohrungen 13a und 14a negativ. Im Ergebnis wird die Reak­ tionskraft, die über die jeweiligen Gleitstücke 33 und 34 auf die Nockenflächen 30a und 30b aufgebracht wird, so klein, daß sie nicht mehr berücksichtigt wird.

Bei dieser Ausführungsform wird die Schleiffläche 41, die am Endabschnitt des Schleifsteins 40 angeordnet ist, senkrecht ge­ gen die Nockenflächen 30a und 30b während des Schleifens ge­ preßt. Deshalb wird das Moment, welches auf die Drehachse 42 wirkt, minimiert und eine Biegung der Drehachse 42 wird verhin­ dert. Deshalb ist ein Schleifen der Nockenflächen 30a und 30b mit einer sehr hohen Genauigkeit möglich. Im Ergebnis ist die Herstellung der Nockenwelle 30 mit einer hohen Maßgenauigkeit möglich. Durch den Einsatz einer solchen Nockenwelle 30 ist es möglich, einen Verdichter vom Nockenwellen-Typ herzustellen, der eine hohe Verdichtungs-Effizienz aufweist.

Weiterhin hat bei dieser Ausführungsform der Schleifstein 40, der zum Schleifen der Nockenwelle 30 benutzt wird, einen Außen­ durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Noc­ kenwelle 30. Deshalb ist es möglich, gleichzeitig zwei Ab­ schnitte zu schleifen, die symmetrisch zur X-Achse angeordnet sind, wie es in der kreuz-schraffierten Fläche der Fig. 9 ge­ zeigt ist. Deshalb ist es möglich, eine Nockenwelle 30 zu schaffen, welche die gleiche Oberflächen-Rauhheit und die glei­ che Abmessung an Abschnitten aufweist, die symmetrisch zueinan­ der zur X-Achse angeordnet sind. Zusätzlich ist es möglich, den Zeitaufwand für das Schleifen der Nockenwelle 30 stark zu ver­ ringern.

Obwohl nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hier beschrieben worden ist, sollte es für den Fachmann ersichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifi­ schen Ausbildungen ausgebildet werden kann, ohne sich vom Kern oder Umfang der Erfindung weg zu bewegen. Insbesondere soll es so verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsform ausgeführt werden kann, wie sie im folgenden beschrieben wird.

Wie es in der Fig. 9(b) gezeigt ist, können die Nockenflächen 130a und 130b einer Nockenwelle 130 als eine konkave Oberfläche und als eine konvexe Oberfläche festgelegt sein. Zum Schleifen der konvexen Nockenfläche 130b wird die Nockenfläche 130b senk­ recht zu einer Achse 142 eines Schleifsteins 140 angeordnet, der eine Schleiffläche 141 an seiner Endfläche aufweist. Mit Bezug zu der konkaven Nockenfläche 130a wird die Nockenfläche 130a durch einen Schleifstein 140a geschliffen, dessen Achse sich horizontal mit Bezug zu der Nockenfläche 130a erstreckt.

Bei der oben erwähnten Ausführungsform sind die Nockenflächen 30a und 30b aus Abschnitten der imaginären parabolischen Ober­ fläche 35 ausgebildet. Im Gegensatz dazu kann auch eine Nocken­ welle eingesetzt werden, die beides umfaßt, konkave und konvexe Oberflächen.

Bei der oben erwähnten Ausführungsform hat dem Schleifstein 40 einen Außendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Nockenwelle 30. Es wird jedoch Wert darauf gelegt, daß die Breite des Schleifsteins größer ist als die Nockenfläche, und daß die Achse des Schleifsteins während des Schleifens senk­ recht zur Nockenfläche angeordnet wird. Somit ist die Biegung der Drehachse für den Schleifstein verhindert und es wird ein Schleifen der Nockenfläche mit hoher Präzision erreicht, was eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.

Die Direktor-Kurve benutzt eine vorbestimmte Parabel, um die imaginäre parabolische Oberfläche 35 zu erhalten, die bei der oben erwähnten Ausführungsform die Nockenflächen 30a und 30b ausbildet. Die Direktor-Kurve kann jedoch jede Art von Kurve einsetzen, die symmetrisch ist, wie bei der oben erwähnten Aus­ führungsform.

Deshalb ist das vorliegende Beispiel und sind die Ausführungs­ formen als beschreibend und nicht als beschränkend anzusehen, sowie die Erfindung nicht auf die hier angegebenen Details be­ schränkt ist, sondern im Rahmen der zugehörigen Ansprüche ver­ ändert werden kann.

Eine Nockenwelle ist drehbar und integriert an einer Antriebs­ welle eines Verdichters befestigt. Kolben sind mittels Gleit­ stücken mit Nockenflächen der Nockenwelle verbunden. Die Gleit­ stücke bewegen sich relativ zu der Nockenfläche entlang eines vorbestimmten orbitalen Weges. Der vorbestimmte orbitale Weg, der auf der Nockenfläche festgelegt ist, wird geschliffen, in­ dem eine Schleiffläche eines Schleifsteins, der an einer Dreh­ welle angebracht ist, mit der Nockenfläche in Berührung ge­ bracht wird. Während des Schleifens ist die Schleiffläche mit Bezug zu der Nockenfläche senkrecht angeordnet. Die Achse des Schleifsteins fällt mit der Achse der Drehwelle zusammen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle, die in einem Verdichter eingesetzt wird, wobei die Nockenwelle zumindest ei­ ne Nockenfläche umfaßt, die ein Nockenprofil aufweist, welches einer parabolischen konvexen Oberfläche angepaßt ist, die eine Teilfläche eines imaginären elliptischen Zylinders umfaßt, wo­ bei die Nockenfläche eine vorbestimmte Laufbahn für eine Kur­ venrolle aufweist, die mit Bezug zu der Nockenfläche relativ bewegbar ist, wobei die Laufbahn durch einen Schleifstein ge­ schliffen wird, der an einer Drehwelle befestigt ist, gekenn­ zeichnet durch
einen Schritt der Anordnung der Drehwelle rechtwinklig zu der Nockenwelle; und
einen Schritt zur Bewegung einer Endfläche des Schleif­ steins relativ zu der Laufbahn der Nockenfläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn in einer Draufsicht kreisförmig ist, und daß der Schleifstein zylindrisch ist und eine flache Endfläche auf­ weist, wobei die Endfläche einen Durchmesser aufweist, der grö­ ßer ist als die Laufbahn und angepaßt ist, um die Laufbahn ab­ zudecken, wenn sie im Einsatz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche einen am weitesten vorstehenden ersten Ab­ schnitt und einen am meisten zurückgezogenen zweiten Abschnitt aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle zur gemeinsamen Rotation an einer Drehwelle befe­ stigt ist, wobei die Nockenfläche über ein Gleitstück mit einem Kolben verbunden ist, welches als die Kurvenrolle wirkt, wobei eine Rotation der Drehwelle in eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Um­ kehrpunkt in einer Zylinderbohrung umgewandelt wird, und wobei der obere Umkehrpunkt sowie der untere Umkehrpunkt jeweils dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt entsprechen.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifstein an einer Schleifmaschine angebracht ist, wobei die Schleifmaschine einen Tisch umfaßt, der der Drehwelle gegenüberliegend angeordnet ist, um die Noc­ kenwelle zu tragen, sowie eine Steuerung umfaßt, um den Tisch zu betätigen, um eine relative Lage des Schleifsteins und der Nockenwelle zu verändern.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmaschine einen ersten Motor umfaßt, der die Drehwelle um eine Achse davon dreht, einen zweiten Motor umfaßt, der die Drehwelle in Richtung zu und weg von dem Tisch bewegt, einen dritten Motor umfaßt, der den Tisch um einen vorbestimmten Win­ kel dreht, sowie Sensoren umfaßt, die in Verbindung mit jedem der Motoren angeordnet sind, um einen Betrieb jedes Motors zu erfassen.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch die Schritte
Anordnung eines Abschnittes, der von dem Tisch getragen ist, der zweiten Abschnitte, der der Endfläche des Schleif­ steins gegenüberliegt, durch Drehung des Tisches, und
Bewegung der Drehwelle in Richtung des Tisches, um die Endfläche des Schleifsteins in Kontakt mit dem zweiten Ab­ schnitt zu bringen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Bewegung die folgenden Unter-Schritte umfaßt:
In-Kontakt-Bringen der Endfläche des Schleifsteins mit dem zweiten Abschnitt und
weitere Bewegung der Drehwelle in Richtung des zweiten Ab­ schnittes, um die Endfläche des Schleifsteins gegen den zweiten Abschnitt zu drücken.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Endfläche des Schleifsteins ein Paar der er­ sten Abschnitte gleichzeitig schleift.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Endfläche des Schleifsteins unterschiedliche Abschnitte aufweist, um jeweils unterschiedliche Abschnitte der Laufbahn zu schleifen, die die ersten Abschnitte und die zwei­ ten Abschnitte umfassen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Schleifstein relativ zu der Nocken­ fläche so bewegt, daß die Drehwelle einer Linie folgt, die die zweiten Abschnitte durchläuft.