DE3121609A1

DE3121609A1 - Schleifmaschine fuer hublager

Info

Publication number: DE3121609A1
Application number: DE19813121609
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 6072 Dreieich Lehmann; Rudolf Ing.(grad.) 6000 Frankfurt Münzling
Original assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- und SCHLEIFMASCHINENFABRIK; NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL; NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- und SCHLEIFMASCHINENFABRIK 6000 FRANKFURT
Current assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- und SCHLEIFMASCHINENFAB
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1981-05-30
Publication date: 1982-12-23
Also published as: DE3121609C2; US4485593A

Description

|naoh<3EREioht| -"":-": "."'ζ'.'.'"..' '\

·'-' -MERTENS Ä

PATENTANWÄLTE

NAXOS-UNION

Schleifmittel- und Schleifmaschinenfabrik

Wächtersbacherstr. 83

6000 Frankfurt/M

"Schleifmaschine für Hublager¹¹

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine für Hublager von schweren Kurbelwellen, bei welcher die Kurbelwelle beidseitig in drehbaren Aufnahmen exzertrisch aufnehmbar ist und der zu schleifende Hublagerzapfen in der Drehmitte der Aufnahmen liegt und mit einem Schleifspindelstock eine Rundschleifmaschine schleifbar ist, mit wenigstens einer Entlastungseinrichtung für die Kurbelwelle, mit welcher ein exzentrisch umlaufender Lagersitz mit einer gleichbleibend senkrecht gerichteten, dem Eigengewicht der Kurbelwelle entgegengerichteten Kraft beaufschlagbar ist.

Bei solchen Schleifvorgängen ist das Biegeverhalten der exzentrisch an beiden Enden aufgenommenen Kurbelwelle problematisch, wenn die Kurbelwelle eine bestimmte Länge und/oder ein bestimmtes Gewicht überschreitet. Die sich dabei aufgrund ihres Eigengewichtes ergebende Durchbiegung der Kurbelwelle hat eine elastische Verformung im Bereich der zu schleifenden Hublagerzapfen zur Folge, die die Einhaltung der üblicherweise geforderten Rundheits- und Breitentoleranzen nicht gestattet. Zur Verringerung der Maßabweichungen infolge Durchbiegung kann man den zu schleifenden Hublagerzapfen mit einer Lünette unterstützen. Dies führt zwar im Mittelbereich der Kurbelwelle zu akzeptablen Arbeitsergebnissen, beim Schleifen der Hublagerzapfen an den beiden Kurbelwellenenden aber zu Überschreitungen der zulässigen Toleranzen. Mit einer Lünet-

• · · · a ■

3121G03

MERTENS & KEIL

- 5

PATENTANWÄLTE

ten-Unterstützung an den außen liegenden Hublagerzapfen kann aufgrund der ungünstigen Hebelverhältnisse eine Durchbiegung der Kurbelwelle nur unzureichend verhindert werden. Man hat versucht, beim Schleifen der außen liegenden Hublagerzapfen zusätzlich zu der Lünette, die an dem zu schleifenden Hublagerzapfen ansetzt, in der Mitte der Kurbelwelle eine rundlaufende Scheibe mit entsprechend der Hubhöhe exzentrischer Bohrung auf einem mittleren Lagersitz der Kurbelwelle so ausgerichtet festzuklemmen, daß der Außendurchmesser dieser Scheibe schlagfrei läuft und eventuell federnd so weit abgestützt wird, daß einer Durchbiegung der Kurbelwelle entgegengewirkt wird. Eine solche Abstützung ist jedoch für moderne, zum Teil automatisch arbeitende Kurbelwellen-Hublager-Schleifmaschinen nicht einsetzbar, weil die Scheibe beim Schleifen eines benachbarten Hublagerzapfens gelöst, neu ausgerichtet und eventuell ganz entfernt werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine Gewichtsentlastung der Kurbelwelle ohne an der Kurbelwelle zu befestigende Teile möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Entlastungseinrichtung wenigstens einen Entlastungsbügel für die Aufnahme des abzustützenden Lagersitzes aufweist, dessen Aufhängepunkt im wesentlichen senkrecht über dem Lagersitz synchron mit gleicher Exzentrizität wie der Lagersitz umläuft.

Eine solche Entlastungseinrichtung ist einfach im Aufbau und läßt auch einen automatischen Betrieb eier Kurbelwellen-Hublager-Schleifmaschine zu. Dabei kann die Entlastungseinrichtung jeweils an der gewünschten Stelle der Kurbelwelle zum Auffangen des Eigengewichtes der Kurbelwelle angreifen,

MERTENS & KEIL PATENTANWÄLTE

wenn die Entlastungseinrichtung axial relativ zu der Kurbelwelle verschiebbar ist.

Der Aufhängepunkt kann zweckmäßigerweise an einem Gelenkarm vorgesehen sein, welcher Gelenkarm mit einem Geler.k an einem Tragarm gelagert ist. Damit kann der Entlastungsbügel jeweils in die richtige Lage in Bezug auf den aufzunehmenden Lagersitz zugestellt werden.

Wenn der Aufhängepunkt als Gelenk zwischen dem Entlastungsbügel und dem Gelenkarm ausgebildet ist, kann der Entlastungsbügel seitlich unter den aufzunehmenden Lagersitz geschwenkt werden.

Der Tragarm kann beispielsweise von wenigstens einem synchron mit der Kurbelwelle umlaufenden Exzenter geführt sein, so daß eine gleichemäßige Abstützung des aufzunehmenden Lagersitzes während des Umlaufes der Kurbelwelle erreicht wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dient zum Antrieb des Aufhängepunktes, insbesondere des wenigstens einen, den Tragarm führenden Exzenters, ein mit der Kurbelwelle synchron gesteuerter Motor, z.B. Gleichstromservomotor.

Wenn bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung der Gelenkarm mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung über das Gelenk nach oben schwenkbar an deir. Tragarm gelagert ist, läßt sich auf einfache Weise eine Anpassung an das abzustützende Eigengewicht der Kurbelwelle erreichen.

3171609

MERTENS & KEIL

- ⁷ - PATENTANWÄLTE

Wenn gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Entlastungsbügel mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung über den als Gelenk ausgebildeten Aufhängepunkt nach der Seite schwenkbar an dem Gelenkarm gelagert ist, läßt sich der Entlastungsbügel auf einfache Weise aus dem Bereich der Kurbelwelle seitlich ausschwenken und die gesamte Entlastungseinrichtung axial relativ zu der Kurbelwelle in eine andere Position verschieben.

Es ist ferner zweckmäßig, daß der Entlastungsbügel Rollen zum Abfangen des Kurbelwellengewichtes an dem abzustützenden Lagersitz aufweist, um eine störungsfreie Funktion der Entlastungseinrichtung zu gewährleisten.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine die Erfindung aufweisende Schleifmaschine, und

Fig. 2 einen Querschnitt der Schleifmaschine nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Kurbelwelle 1 an ihren beiden Enden in Werkstückköpfen 2 und 3 aufgenommen dargestellt. Ein Schleifspindelstock 4 ist in Richtung (des dargestellten Pfeils) zur Werkstückachse verschiebbar und schleift mit seiner Schleif-

[NAOHeEREIOHT I

_ 8 - '"""MEfRTENS & KEIL

3121609 PATENTANWÄLTE

scheibe 5 einen Hublagerzapfen 6 der umlaufenden Kurbelwelle 1. Der Hublagerzapfen 6 wird gegen den auftretenden Schleifdruck mit einem zu dem zu schleifenden Hublagerzapfen 6 hin einfahrbaren Lünettbacken 7 abgestützt. Ein zweiter (nicht dargestellter) Lünettbacken stützt den Hublagerzapfen 6 beim Schleifen von unten ab. Um eine Durchbiegung der Kurbelwelle 1 und damit Schrägstellung des zu schleifenden Hublagerzapfens 6 durch das Eigengewicht der Kurbelwelle 1 zu verhindern, steht eine Entlastungseinrichtung 8 mit einem Entlastungsbügel 10 an dem exzentrisch umlaufenden, mittleren Lagersitz 12 der Kurbelwelle 1 im Eingriff. Der Entlastungsbügel 10 kann in der Entlastungsvorrichtung 8 parallel zur Achse der Kurbelwelle 1 in die Position 10' verfahren werden, um die Kurbelwelle 1 auch beim Schleifen eines Hublagers 6'in dem mittleren Lagersitz 12 mit dem Entlastungsbügel 10 gewichtsentlasten zu können. Eine zweite spiegelbildlich angeordnete Entlastungseinrichtung 9 kann symmetrisch zur Schleifscheibe 5 vorhanden sein, um beim Hublagerschleifen des anderen Kur-belwellenendes die Kurbelwelle 1 am mittleren Lagersitz 12 ebenfalls entlasten zu können.

Anhand von Fig. 2 ist die Arbeitsweise und der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Entlastungseinrichtung 8 näher dargestellt. An einem im wesentlichen horizontal gehaltenen Tragarm 13 ist mit einem Gelenk 14 ein Gelenkarm 15 gelagert, an dem mit einem als Gelenk ausgebildeten Aufhängepunkt 16 der Entlastungsbügel 10 aufgehängt ist. Der Entlastungsbügel 10 fängt über Rollen 17 - das Gewicht der Kurbelwelle 1 am mittleren Lagersitz 12 ab. Weil der abgestützte mittlere Lagersitz 12 exzentrisch um die Drehmitte des Hublagerzapfens 6 umläuft, folgt der Tragarm 13 mit dem Gelenkarm 15 und dem Entlastungsbügel 10 der exzentrisch umlaufenden Lage des mittleren Lagersitzes 12 der Kurbelwelle 1, um die Entlastungswirkung in jeder Drehlage der Kurbelwelle 1 beim

MERTENS & KEIL

⁹ PATENTANWÄLTE

Schleifen des Hublagerzapfens 6 zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist der Tragarm 13 mit zwei mit gleicher Exzentrizität wie der mittlere Lagersitz 12 der Kurbelwelle 1 umlaufenden Exzentern 18 und 19 gelagert und geführt. Die Exzenter 18, 19 werden auf synchron laufenden Planscheiben 20 und 21 getragen. Die Planscheiben 20, 21 werden von einem Servomotor 22 über Ketten 23 und 24 angetrieben. Der Antrieb der Planscheiben 20, 21 erfolgt elektronisch synchronisiert zur Drehung der Kurbelwelle 1 in den Werkstückköpfen 2 und 3. Mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung 25 kann vermittels dessen Druckbeaufschlagung über den Gelenkarm 15 die Entlastungskraft dem Gewicht der Kurbelwellel angepaßt werden. Des weiteren dient eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Anordnung 25, gegebenenfalls zusammen mit der Kolben-Zylinder-Anordnung 26, zum Ausschwenken des Entlastungsbügels 10 in eine (strichpunktiert dargestellte) Position, in welcher die Entlastungseinrichtung 8 parallel zur Achse der Kurbelwelle seitlich verschoben werden kann.

I NAOHGEREioHTI .. .. .._m

₁₀ "·· -M^f^VEKrs £ KEIL

PATENTANWÄLTE

Bezugszeichenliste:

1 Kurbelwelle

2 Werkstückkopf

3 Werkstückkopf

4 Schleifspindelstock

5 Schleifscheibe r 6 ' Hublagerzapfen,

7 Lünettbacken

8 Entlastungseinrichtunc

9 Entlastungseinrichtung

10 Entlastungsbügel

12 Lagersitz

13 Tragarm

14 Gelenk

15 Gelenkarm

16 Aufhängepunkt (Gelenk)

17 Rollen

18 Exzenter

Exzenter¹.

Planscheibe Planscheibe Motor Kette Kette Kolben-Zylinder-Anordnung Kolben-Zylinder-Anordnung

Leerseite

Claims

MERTENS & KEIL

PATENTANWÄLTE

6000 Frankfürt/Maiη

N 2 P 3

29.5.1981 K/De

NAXOS-UNION

Schleifmittel- und Schleifmaschinenfabrik

Wächtersbacherstr. 83

6000 Frankfurt/M

"Schleifmaschine für Hublager"

Patentansprüche:

f10 Schleifmaschine für Hublager von schweren Kurbelwellen, bei welcher die Kurbelwelle beidseitig in drehbaren Aufnahmen exzentrisch aufnehmbar ist und der zu schleifende Hublagerzapfen in der Drehmitte der Aufnahmen liegt und mit einem Schleifspindelstock einer Rundschleifmaschine schleifbar ist, mit wenigstens einer Entlastungseinrichtung für die Kurbelwelle, mit welcher ein exzentrisch umlaufender Lagersitz mit einer gleichbleibend senkrecht gerichteten, dem Eigengewicht der Kurbelwelle entgegengerichteten Kraft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung (8) wenigstens einen Entlastungsbügel (10) für die Aufnahme des abzustützenden Lagersitzes (12) aufweist, dessen Aufhängepunkt (16) im wesentlichen senkrecht über dem Lagersitz (12) synchron mit gleicher Exzentrizität wie der Lap.ersitz (12) umläuft.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängepunkt (16) an einem Gelenkarm (15) vorgesehen

MERTENS & KEIL

PATENTANWÄLTE

ist, welcher Gelenkarm (15) mit einem Gelenk (14) an einem Tragarm (13) gelagert ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängepunkt (16) als Gelenk zwischen dem Entlastungsbüsel (10) und dem Gelenkarm (15) ausgebildet ist.
4. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (13) von wenigstens einem synchron mit der Kurbelwelle (l) umlaufenden Exzenter (18, 19) geführt ist.
5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Aufhängepunktes (16), insbesondere des wenigstens einen, den Tragarm (13) führenden Exzenters (18, 19) ein mit der Kurbelwelle (1) synchron gesteuerter Motor, z.B. Gleichstromservomotor (22) dient.
6. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkarm (15) mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Ariordnung (25) über das Gelenk (14) nach oben schwenkbar an dem Tragarm (13) gelagert j st.
7. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dal? der Entlastungsbügel (10) mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung (26) über den als Gelenk ausgebildeten Aufhängepunkt (16) nach der Seite schwenkbar an dem Gelenkarm (15) gelagert ist.

3 _ MERTENS & KEIL

PATENTANWÄLTE
8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsbügel (10) Rollen (17) zum Abfangen des Kurbelwellengewichtes an dem abzustützenden !,agersitz (12) aufweist.