DE2239621A1 - Zentriervorrichtung fuer die bearbeitung von wellen mit kugeligem wellenende - Google Patents

Zentriervorrichtung fuer die bearbeitung von wellen mit kugeligem wellenende

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    • F16C2322/39General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Description

DORNIER SYSTEM GMBH
Friedrichshafen ? 2 3 9 6 ?
Zentriervorrichtung für die Bearbeitung von Wellen mit kugeligem Wellenende
Die Erfindung betrifft eine Zentriervorrichtung für die Bearbeitung von Wellen mit kugeligem Wellenende, die mittels einer umlaufenden Transporteinrichtung einer Bearbeitungseinrichtung, z. B. Belichtungseinrichtung oder Kontrolleinrichtung, zugeführt werden und dort exakt zentrisch zur Bearbeitungsmitte1-linie fixiert werden müssen.
Ein großer Teil axialer Siehlager besteht im wesentlichen aus einer Welle mit kugeligem Wellenende und einem Lagerstützglied, das eine kalottenförmige Ausnehmung oder Höhlung entsprechend dem Wellenende aufweist. Zur Herstellung ©iaes tragenden Schmierfilmes zwischen den kugeligen Gleitflächen werden in bekannter Weise spiralförmig verlaufende untiefe Nuten an der Kugeloberfläche des WellenendQs angebracht. Die Herstellung solcher Schmiernuten erfolgt üblicherweise durch Aufbringen eines Fotolackes auf der Kugeloberfläche, der anschließend mit dem spiralförmigen Muster der Schmiernuten belichtet wird. Nach dem Entwickeln der belichteten Kugeloberfläche werden durch bekannte chemische ätzverfahren die Schraiernuten' an der Kugeloberfläche hergestellt.
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*■· £λ *■■
Die Genauigkeit der Schmiernuten 1st ausschlaggebend für die Leistungsfähigkeit, Laufruhe und Lebensdauer solcher Axiallager. Aus diesem Grunde ist schon der Belichtungsvorgang der kugeligen Gleitfläche ein ausschlaggebender Faktor für die Lagerpräzision. Bei der Serienherstellung von Wellen mit kugeligem Wellenende werden diese in umlaufenden. Transporteinrichtungen aufgenommen und durchlaufen taktweise die einzelnen Bearbeitungsstationen. Die Belichtungseinrichtung stellt dabei eine Bearbeitungsstation dar, bei der nicht nur der Objektabstand, also der Abstand des kugeligen Wellenendes in axialer Richtung zur Belichtungseinrichtung, sondern auch die zentrIsche Lage der Kugel zur optischen Mittellinie der Belichtungseinrichtung sehr wesentlich ist. Diese genaue Lage kann durch eine bewegliche Transporteinrichtung direkt nicht erreicht werden, da ein exaktes Steuern des taktweise erfolgenden Vorschubes der Transporteinrichtung nur mit außerordentlich großem Bauaufwand erreicht werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Serienherstellung von mit Spiralrillenmuster versehenen kugeligen V/ellenenden eine genaue Fixierung der kugeligen Wellenenden zur Belichtungseinrichtung zu erreichen, ohne daß der taktweise erfolgende Vorschub der Transporteinrichtung einen besonderen Aufwand hinsichtlich einer präzisen Zuordnung zur Bearbeitungsmittellinie erforderlich macht und ohne daß ein direkter manueller Eingriff in den Arbeitsablauf erfolgen muß.
Die Lösung der Aufgabe wird erreicht a) durch ein Paar in Vorschubrichtung parallel zueinander
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feststehend angeordneter und durch einen dem Wellendurchmesser angepaßten Spalt voneinander getrennter, jeweils als Auflauf- und Ablauframpen ausgebildeter Gleitflächen mit einer gemeinsamen, zwischen Auflauframpenteil und Ablauframpenteil angeordneten, den Spalt überbrückenden, kegeligen Zentrierbohrung
und
b) durch auf der Transporteinrichtung angeordnete und unterhalb des Spaltes vorbeigeführte Aufnahmevorrichtungen mit Bohrungen für die Wellen, in denen je eine Welle mit ihrem kugeligen Wellenende nach oben gerichtet gegen eine nach unten wirkende Rückstellkraft vertikal beweglich derart einsetzbar ist, daß bei der Vorschubbewegung der Wellenschaft in den durch das Gleitflächenpaar gebildeten Spalt eingeführt wird und das kugelige Wellenende auf den Gleitflächen läuft.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Gleitflächen im Inneren eines Kastenprofiles auf dessen Unterseite angebracht. Als Rückstellkraft wird vorzugsweise Magnetkraft benutzt und am unteren Ende der Bohrung in der Aufnahmevorrichtung für das Werkstück ein Magnet angeordnet.
Diese ortsfeste Anordnung der Zentriervorrichtung ergibt die genaue Lage des Werkstückes nahezu unabhängig von der Zustellgenauigkeit der Transporteinrichtung zur Bearbeitungsmittellinie. Dadurch wird bei der Serienbearbeitung genannter Werkstücke eine gleichmäßige hohe Qualität erreicht und die Ausschußraten und
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Qualitäteschwankungen stark vermindert. Das Werkstück bleibt während des gesamten Arbeitsablaufes im Einflußbereich der magnetischen Kraft des Permanentmagneten, so daß das Werkstück auch in der Zentrierbohrung gehalten wird.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Zentriervorrichtung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser Zentriervorrichtung soll die photographische Belichtung der kugeligen Wellenenden mit einem Spiralrillenmuster erfolgen. Es zeigen: Flg. 1 eine Ansicht der Zentriervorrichtung in vereinfachter Form
und teilweise geschnitten, Fig. 2 die Zentriervorrichtung im Querschnitt.
In der Zeichnung 1st eine ortsfeste Zentriervorrichtung 1 dargestellt. Ihr wesentlicher Teil besteht aus einem Kastenprofil 2, dessen untere Wand einen Längsschlitz 4 aufweist. Die Breite dieses durchgehenden Schlitzes 4 ist so gewählt, daß die Welle 11 des Werkstückes ohne Schwierigkeit durch ihn hindurchgefUhrt werden kann. Die untere Wand des Kastenprofils 2 ist abgeschrägt oder es sind zu beiden Seiten des Schlitzes 4 EinsatzstUcke 2a bzw. 2b eingelegt, die je eine flache Auflauf- und Ablauframpe als Gleitflächen aufweisen. Im ebenen Mittelteil 2c der EinsatzstUcke ist eine kegelförmige Zentrierbohrung 3 zentrisch zum Schlitz angebracht . In der oberen Wand des Kastenprofils 2 ist eine Durchgangsbohrung 6 fUr den Projektionsstrahlengang vorgesehen. Über Säulen ζ ist mit dem Kastenprofil 2 die Halterung 8 für die Projektionslinse 8* verbunden. Zentrierbohrung 3, Durchgangsbohrung 6 und
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Projektionslinse 8f liegen ausgerichtet in der strichpunktiert eingezeichneten optischen Achse 5.
Die Transporteinrichtung 9 besteht z. B. hier aus einem Förderband 14 mit einer Aufnahmeeinrichtung 10 für das Werkstück. Das Werkstück selbst besteht aus einer Welle 11 mit kugeligem Wellenende 12. Die Welle 11 steckt lose in einer Bohrung 10' der Aufnahmevorrichtung 10. Ein Permanentmagnet 13 im unteren Teil der Aufnahmevorrichtung 10 hält das Werkstück. Durch einen Pfeil ist die Richtung des Vorschubes der Transporteinrichtung 9 dargestellt.
Durch den taktweise erfolgenden Vorschub der Transporteinrichtung 9 wird die Welle 11 in den Schlitz 4 eingeführt und das kugelige Wellenende 13 gleitet auf den auflaufenden Gleitflächen 2a und 2b bis zur kegeligen Zentrierbohrung 3 und wird hier durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten 13 zum einwandfreien Anliegen an die kegelige Zentrierungsbohrfläche gebracht. Der Vorschub der Transporteinrichtung 9 ist so gesteuert, daß die Mitte , der Aufnahmevorrichtung 10 nahe der optischen Achse 5 zum Stehen gebracht wird. Durch ein geringes Spiel zwischen Durchmesser der Welle 11 und der Bohrung 10' der Aufnahmevorrichtung 10 ist die Zustellgenauigkeit von Transporteinrichtung zum Zentrum der Zentrierbohrung 3 ausgeglichen, so daß sich das Werkstück in der ortsfesten Zentriervorrichtung 1 befindet und durch Magnetkraft in der Zentrierbohrung fixiert ist. Die Schwerkraft allein ist in vielen Fällen für eine. Fixierung nicht ausreichend. Nach diesem Zentriervorgang beginnt die eigentliche Bearbeitungsphase des kugeligen
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Wellenendes 12, wie in gezeigter Ausführung durch Belichten der Kugeloberfläche. Nach Beendigung der Bearbeitungsphase wird bein nächsten Vorschubschritt der Transporteinrichtung 9 das kugelige Wellenende 12 aus der Zentrierbohrung 3 gedrückt und über die ablaufenden Gleitflächen 2a und 2b, durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten 14 unterstützt, auf den Grund der Aufnahmevorrichtung 10 zurückgeführt.
Außerhalb der Zentriervorrichtung 1 liegt die Welle 11 direkt auf der Oberfläche des Permanentmagneten 13 auf und wird so in vertikaler Richtung gehalten. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Magnetkraft auch andere Hückstellkräfte, z. B. Federkraft, für die Zentrierung des Werkstückes zu verwenden. Ferner können ohne Schwierigkeit auch andereTransporteinrichtungen verwendet werden, wie z. B. Drehtische, an deren Umfang die Aufnahmevorrichtungen für das Werkstück angeordnet sind.
31. Juli 1972 KJ 10/ElAe
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    a) durch ein Paar in Vorschubrichtung (V) parallel zueinander feststehend angeordneter und durch einen dem Wellendurchmesser angepaßten Spalt (4) voneinander getrennter, jeweils als Auflauf- und Ablauframpen ausgebildeter Gleitflächen (2a, 2b) mit einer gemeinsamen, zwischen Auflauframpenteil und Ablauframpenteil angeordneten, den Spalt (4) überbrückenden, kegeligen Zentrierbohrung (3)
    und
    b) durch auf der Transporteinrichtung (14) angeordnete und unterhalb des Spaltes (4) vorbeigeführte Aufnahmevorrichtungen (9) mit Bohrungen (10*) für die Wellen, in denen je eine Welle (11) mit ihrem kugeligen Wellenende (12) nach oben gerichtet gegen eine nach unten wirkende Rückstellkraft (13) vertikal beweglich derart einsetzbar ist, daß bei der Vorschubsbewegung der Wellenschaft (11) in den durch das GIeItflächenpaar (2a, 2b) gebildeten Spalt (4) eingeführt wird und das kugelige Wellenende (12) auf den ■ GIeitflächen (2a, 2b) läuft.
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    2. Zentriervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in Vorschubrichtung (V) angeordnetes, auf seiner Unterseite nit einem Spalt (4) versehenes Kastenprofil (2) mit in seinen Inneren zu beiden Seiten des Spaltes (4) angebrachten geneigten Gleitflächen (2a, 2b).
    3. Zentriervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Über die Zentrierbohrung (3) der Gleitfliehen (2a, 2b) angeordneten Durchbruch (6) in der Oberseite des Kastenprofils (2).
    4. Zentrlervorrichtung nach Anspruch I1 gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Bohrung (10*) in der Aufnahmevorrichtung (9) angeordneten Magneten (13).
    31. Juli 1972 KJ 10/El/ke
    4Q9809/0099
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