DE437895C - Vorrichtung zum Verdrehen von Kurbelwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdrehen von Kurbelwellen, bei welcher ein Vorwerkstück mit Gruppen von je drei Kurbeln so in den Unterteil der Vorrichtung eingesetzt wird, daß die zunächst sämtlich in einer Ebene liegenden Kurbeln senkrecht stehen und die beiden äußeren Kurbeln einer jeden Gruppe nach oben, die mittlere Kurbel dagegen nach unten zeigen und dann die beiden nach

ίο oben gerichteten Kurbeln einer jeden Gruppe nach entgegengesetzten Seiten um 6o° aus ihrer ursprünglichen Lage herausgedreht werden. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die nach abwärts gerichteten Kurbeln dadurch in ihrer ursprünglichen Ebene erhalten, daß ihre Kurbelzapfen in nach oben offene Lagerpfannen des Unterteils der Vorrichtung eingreifen, und das Verdrehen der übrigen Kurbeln geschieht mit Hilfe von am Oberteil gelagerten lenkerartigen Druckstangen, die an ihren "freien Enden die Kurbelzapferi von oben her teilweise umgreifende Druckpfannen besitzen. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß mit HiHe einer und derselben Vorrichtung immer nur Kurbelwellen verdreht werden können, bei welchen die Kurbeln den gleichen Radius und die Kurbelzapfen den gleichen Durchmesser besitzen.

Dieser Mangel ist bei der den Erfindungsgegenstand bildenden Vorrichtung vermieden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß einerseits die nach abwärts gerichteten Kurbeln durch am Unterteil der Vorrichtung vorgesehene, aus die Kurbelwangen zwischen sich fassenden Klemmbackenpaaren bestehende Einspannvorrichtungen in ihrer Lage gehalten werden, und daß andererseits das gleichzeitige Verdrehen sämtlicher übrigen Kurbeln mit Hilfe von am Oberteil der Vorrichtung angeordneten Drucksätteln mit von der Mitte aus im Winkel von 60 ° zur Senkrechten schräg nach außen und oben verlaufenden Arbeitsflächen geschieht, während am Unterteil übereinstimmend angebrachte Drucksättel die Verdrehung begrenzen. Durch diese Einrichtung ist die Vorrichtung sowohl vom Radius der Kurbeln als auch vom Durchmesser der Kurbelzapfen unabhängig, und es können nunmehr mit Hilfe einer und derselben Vorrichtung Kurbelwellen ao mit voneinander abweichenden Kurbelrädien und Kurbelzapfendurchmessern bearbeitet werden.

Statt unmittelbar durch die am Oberteil der Vorrichtung angeordneten Drucksättel könnte das Verbiegen der Kurbeln gemäß der Erfindung ganz oder teilweise auch unter Vermittlung von ebenfalls auf die Kurbelwangen einwirkenden plattenförmigen Hebeln bewirkt werden, die am Unterteil der Vorrichtung auf derjenigen Seite der Kurbelwellenachse drehbar gelagert sind, welche der Seite, nach der die zugehörige Kurbel gedreht werden soll, entgegengesetzt ist. Diese Hebel werden mit Hilfe von an ihnen gelagerten Rollen durch am Oberteil der Vorrich-' tang angeordnete Schrägflächen, z. B. die oberen Drucksättel, gegen die Drucksättel am Unterteil bewegt.

Da die Kurbeln bei ihrer Verdrehung um 60 ° eine verhältnismäßig große seitliche Bewegung ausführen, empfiehlt es sich, zur Vermeidung einer erheblichen Reibung zwischen den oberen Drucksätteln oder den Druckhebeln und den Kurbelwangen oder zur Verhütung von unerwünschten Formveränderungen, die Arbeits- oder Druckflächen an besonderen Platten anzuordnen, die an den oberen Drucksätteln oder den Druckhebeln, zweckmäßig unter Zwischenschaltung von Kugeln oder Rollen, quer zur Achse der Kurbelwelle verschiebbar geführt sind.

Bei einer solchen Vorrichtung zur Verdrehung von Kurbelwellen, welche das Wellenwerkstück mit seinen Kurbeln wagerecht liegend aufnimmt und bei welcher zwei nach entgegengesetzten Seiten- zeigende Kurbeln einer jeden Gruppe .um 30 ° nach abwärts gedreht werden, während die dritte Kurbel um 90 ° nach oben gedreht wird, ist es bereits bekannt, zum Verdrehen der Kurbeln am Oberteil angeordnete Druck-So sättel zu verwenden, die sich gegen am Unterteil vorgesehene, die Drehung begrenzende Druck-I sättel bewegen. Bei dieser Vorrichtung wird aber nur ein Teil der Kurbeln, nämlich die um 30° nach abwärts zu versetzenden Kurbeln, durch solche Drucksättel verdreht, während j für das Verdrehen der übrigen Kurbeln eine be- ; sondere Hebelvorrichtung vorhanden ist. Infolgedessen erfordert das Verdrehen der Kurbelwelle zwei zeitlich getrennte Arbeitsgänge, was nicht nur umständlich und zeitraubend ist, sondern auch den Nachteil hat, daß das Werkstück bei Beginn des zweiten Arbeitsganges j nicht mehr die vorgeschriebene Hitze besitzt. Ferner findet bei der durch diese Vorrichtung ausgeführten Art der Verdrehung in Teilen des Wellenwerkstückes eine wiederholte Verschiebung der Moleküle, und zwar in verschiedenen Richtungen, statt, woraus sich eine besonders schädliche Beeinflussung der Welle ergibt.

Demgegenüber ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung einerseits dadurch, daß in an sich bekannter Weise die mittlere Kurbel einer jeden Gruppe in ihrer ursprünglichen Ebene verbleibt und die beiden seitlichen Kurbeln nach entgegengesetzten Seiten um 60 ° verdreht werden, die schädliche Beeinflussung des Werkstoffgefüges auf das denkbar geringste Maß beschränkt, und andererseits ist dadurch, daß sämtliche zu versetzenden Kurbeln durch am Oberteil angeordnete Drucksättel oder von diesen gesteuerte Druckhebel verdreht werden, erreicht, daß das Verdrehen der ganzen Kurbelwelle in einem einzigen Arbeitsgang bewirkt wird. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung sind also die Vorteile der beiden vorbekannten Vorrichtungen zum Verdrehen von Kurbelwellen gleichzeitig vorhanden, während ihre Mängel restlos beseitigt sind. - —

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise die neue Vorrichtung in Verbindung mit einer Schmiedepresse in einer Ausführungsform. Es zeigen:

Abb. ι und 2 das Kurbelwellenwerkstück in Vorderansicht und Endansicht vor dem Versetzen der Kurbeln,

Abb. 3 die Kurbelwelle in Endansicht nach dem Versetzen der Kurbeln,
Abb. 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung, Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. 4, in Richtung der bei der Schnittlinie no eingezeichneten Pfeile gesehen, und

Abb. 6 einen Schnitt nach der Linie B-B der Abb. 4, ebenfalls in Richtung der Pfeile gesehen; Abb. 7 endlich zeigt eine Abänderung der Vorrichtung im senkrechten Querschnitt.

C ist der feststehende Unterteil und D der am auf und ab gehenden Preßschlitten zu befestigende Oberteil der neuen Vorrichtung. Auf dem Längsbett 1 des Unterteils C stehen in regelmäßigen Abständen als Lager für die zu bearbeitende Kurbelwelle dienende, senkrechte Querplatten 2 bis 11, die an ihrer Oberkante je

einen halbkreisförmigen Ausschnitt besitzen. Zwischen den Lagern 5, 6 und S, 9 sind kleine Querbetten 12, 13 angeordnet, auf welchen quer zur Längsrichtung des Bettes 1 verschiebbare Klemmbacken 14, 15 (Abb. 5) geführt sind, welche die Einspannvorrichtungen für die in ihrer ursprünglichen Stellung verbleibenden Kurbeln bilden. Die je zu einer Einspannvorrichtung gehörigen beiden Backen 14, 15 können mit Hilfe einer Spindel 16 mit Rechts- und Linksgewinde gemeinsam verstellt und so einander genähert oder voneinander entfernt werden. Ihre Klemmflächen sind senkrecht angeordnet, so daß sie die Kurbeln der Welle in senkrechter Stellung aufzunehmen vermögen.

Zwischen den Lagern 4, 5, 6, 7, 8 und 9, 10 sind vier als Drucksättel ausgebildete Stahlblöcke 17, 18, 19, 20 angeordnet, deren Oberflächen in einem Winkel von 60 ° zur Senk-

ao rechten geneigt sind, und zwar derart, daß die beim Verdrehen der Kurbeln zur Wirkung kommenden Teile iy^a bis 20* von der Mittellinie aus schräg nach aufwärts verlaufen. Die Druckflächen der Sättel 17, 20 einerseits und der Sättel 18, 19 andererseits sind dabei entgegengesetzt geneigt, entsprechend den Richtungen, nach denen die Kurbeln der Welle verdreht werden sollen.
Jedem Sattel 17 bis 20 ist ein Druckhebel 21, 22, 23, 24 zugeordnet, der im wesentlichen aus einer winklig gebogenen Platte besteht, die mit ihrem unteren Ende um einen parallel zur Mittellinie der Kurbelwellenlager liegenden Zapfen 25 drehbar ist. Die Drehzapfen 25 sind an den zugehörigen Drucksätteln auf derjenigen Seite angeordnet, welche den wirksamen Teilen iy^a bis 20^ll! ihrer Oberfläche entgegengesetzt ist. Die Arbeitsflächen der Druckhebel sind durch besondere Stahlplatten 26 gebildet, welche an

to den Hebeln 21 bis 24 quer zur Mittellinie der Kurbelwellenlager verschiebbar geführt sind.

1. Zwischen diesen Platten 26 und den Hebeln sind dabei zweckmäßig Kugeln oder Rollen 27 eingeschaltet, um eine leichte Verschiebung der Platten zu ermöglichen. Die Hebel 21 bis 24 tragen Steuerrollen 28, die in Verbindung mit am Oberteil D der Preßvorrichtung vorgesehenen Schrägflächen zum Niederdrücken der Hebel auf die Sättel dienen. Zwischen den Lagern 2, 3 und 3,4 sowie 10, 11 sind endlich Paßstücke 29 angeordnet, welche dazu dienen, diese Lager im gegenseitigen Abstand zu halten.

Der Oberteil D der Vorrichtung besitzt ebenfalls ein Längsbett 31, an dun in regelmäßigen Abständen den Lagern des Unterteils C entsprechende senkrechte Querplatten 32 bis 41 sitzen. Diese enthalten an ihrer Unterkante halbkreisförmige Ausschnitte und bilden so die Deckel für die Lager 2 bis 11 des Unterteils.

Zwischen den Ouerplatten 3435, 3637, 37-38 und 39-40 sind den Sätteln 17 bis 20 des Unterteils entsprechende Druckstücke 47 bis 50 angeordnet, die ebenfalls aus .Stahlblöcken bestehen, deren Unterflächen entsprechend den Oberflächen der darunter befindlichen Drucksättel 17 bis 20 des Pressenunterteils um 60 ° zur Senkrechten geneigt sind. Die Druckstücke 47 bis 50 dienen im Beispiel gleichzeitig im Zusammenwirken mit den Rollen 28 und der Hebel 21 bis 24 als Steuerflächen für die letzteren. Zwischen den Querplatten 32-33, 33-34, 35-36, 38-39 und 40-41 des Oberteils sind wieder Paßstücke 59 angeordnet.

Sowohl beim Unterteil C als auch beim Oberteil D der Vorrichtung sind die als Wellenläger dienenden Querplatten 2 bis 11 und 32 bis 41, die Drucksättel 17 bis 20, die Druckstücke 47 bis 50 und die Querbetten 12, 13 der Einspannvorrichtungen an den Betten 1 und 31 in an sich bekannter Weise längsverstellbar sowie gegebenenfalls auswechselbar angebracht, um die Vorrichtung der Länge der jeweils zu bearbeitenden Kurbelwelle und dem etwa wechselnden Abstand oder der Anordnung der Kurbeln an der Welle anpassen zu können. Sämtliche in den Betten befindlichen Teile werden nach erfolgter Einstellung durch. Klemmschrauben 60, 6ϊ und 62, 63, welche in kleinen, an den Enden der Betten vorgesehenen Böckchen 64,65 verschraubbar sind, "fest einge- spannt und dadurch in ihrer Stellung gesichert.

Die zu bearbeitende Kurbelwelle E besitzt im Beispiel zwei Gruppen von je drei Kurbeln a, b, c und d, f, g,. di$ am Vorwerkstück, wie bekannt, in einer Ebene liegen, wobei je zwei Kurbeln einer jeden Gruppe, und "zwar die beiden äußeren Kurbeln a, c und d, g, nach der gleichen, die mittlere Kurbel b bzw. / dagegen nach der entgegengesetzten Seite gerichtet sind. Dieses in Abb. 1 und 2 besonders herausgezeichnete Vorwerkstück wird bei angehobenem Preßschlitten mit den Kurbeln senkrecht stehend derart in den Unterteil C der Vorrichtung eingesetzt, daß die mittleren Kurbeln b, f der beiden Kurbelgruppen nach abwärts gerichtet sind und sich somit in den beiden Einspannvorrichtungen 14, 15 befinden. Mit Hilfe der Spindeln 16 werden die Klemmbackenpaare 14, 15 paarweise gegeneinander bewegt und dadurch die Kurbeln fest eingespannt. Alsdann werden die beim Einbringen des Werkstücks nach außen geschwenkten Druckhebel 21 bis 24 in ihre Arbeitsstellung gebracht, in welcher die die Druckflächen tragenden Platten 26 auf entgegengesetzten Seiten der Mittelebene an den nach aufwärts gerichteten Kurbeln a, g und c, d anliegen, worauf der Preßschlitten mit dem Oberteil D gesenkt wird. Dabei werden durch das Zusammenwirken der Schrägflächen der Druckstücke 47 bis 50 mit den Rollen 28 die Druckhebel 21 bis 24 vollständig nach einwärts gedreht und. auf die unteren Sättel 17 bis 20

niedergedrückt, wodurch die Kurbeln α und g einerseits und die Kurbeln c und d andererseits nach entgegengesetzten Richtungen um 60 ° aus der senkrechten Ebene herausgedreht werden. Der Preßschlitten mit dem Oberteil B geht dann wieder hoch, und es werden die Hebel 21 bis 24 aus der Arbeitsstellung heraus nach außen geschwenkt, worauf erforderlichenfalls der Preßschlitten ein zweites Mal nach abwärts bewegt werden kann, um unmittelbar mit den oberen Druckstücken 47 bis 50 noch einen Endoder Kalibrierdruck auf die verdrehten Kurbehi auszuüben. Ist dies geschehen, dann werden nach dem Wiederaufwärtsgang des Schlittens die Einspannvorrichtungen 14, 15 geöffnet, und die Kurbelwelle, deren Kurbehi nunmehr gruppenweise um 120° gegeneinander versetzt sind, kann aus der Preßvorrichtung herausgenommen werden.

Die Verdrehung der Kurbeln unter Vermittlung der Hebel 21 bis 24 hat gegenüber der unmittelbaren Einwirkung der oberen Druckstücke 47 bis 50 auf die anfänglich senkrecht stehenden Kurbehi a, c, d, g den Vorteil, daß die Druckrichtung der Hebel einen für Drehung der Kurbehi nach der Seite günstigeren Verlauf hat. Dadurch, daß die Druckhebel mit verschiebbaren Platten 26 ausgestattet sind, wird zugleich erreicht, daß die jeweils an den Kurbehi anliegenden Teile der Druckflächen der Bewegung der Kurbel folgen können, so daß zwischen den Kurbehi und den Druckflächen keine Reibung auftritt.

Statt unter Vermittlung von Hebeln könnte das Verdrehen der Kurbehi natürlich auch un- | mittelbar durch die oberen Druckstücke 47 bis ^! 50 geschehen. In diesem Falle werden letztere, ' wie im abgeänderten Beispiel nach Abb. 7 ge- · zeigt, vorteilhaft ebenfalls mit einer quer zur I Mittellinie der Kurbelwellenlager der Vorrich- ! tung verschiebbaren, die Druckflächen enthal- j tenden Platte 26³ ausgestattet, die unter Zwi- | schenschaltung eines Kugel- oder Rollenlagers 27^a am zugehörigen Drucksattel geführt ist. Natürlich ist die neue Vorrichtung auch bei ; Kurbelwellen anwendbar, die mehr oder weniger als zwei Gruppen von je drei Kurbehi besitzen, ί Ferner könnte es statt auf einer Schmiedepresse gegebenenfalls auch auf einer anderen Maschine ausgeführt werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Verdrehen von Kurbelwellen, bei welcher ein Vorwerkstück mit Gruppen von je drei Kurbeln so in den Unterteil der Preßvorrichtung eingesetzt wird., daß die zunächst sämtlich in einer Ebene liegenden Kurbeln senkrecht stehen und die beiden seitlichen Kurbehi einer jeden Gruppe nach oben, die mittlere dagegen nach unten zeigen, und dann die beiden nach oben gerichteten Kurbeln nach entgegengesetzten Seiten um 60° aus ihrer ursprünglichen Ebene herausgedreht werden, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die nach abwärts gerichteten Kurbehi (b, f) durch am Unterteil der Vorrichtung vorgesehene, aus die Kurbelwangen zwischen sich fassenden Klemmbackenpaaren (14, 15) bestehende Einspannvorrichtungen in ihrer Lage gehalten werden, und daß andererseits die in an sich bekannter Weise gleichzeitig erfolgende Verdrehung sämtlicher übrigen Kurbehi (a, c, d, g) mit Hilfe von am Oberteil der Preßvorrichtung angeordneten Drucksätteln (47 bis 50) mit. von der Mitte aus im Winkel von 60 ° zur Senkrechten schräg nach außen und oben geneigten Arbeitsflächen bewirkt wird, wobei am Unterteil übereinstimmend angeordnete Drucksättel (17 bis 20) die Drehung begrenzen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrehen der Kurbehi ganz oder teilweise statt unmittelbar durch die am Oberteil der Preßvorrichtung angeordneten Drucksättel unter Vermittlung von ebenfalls auf die Kurbelwangen einwirkenden plattenförmigen Hebeln (21 bis 24) geschieht, die am Unterteil um Achsen (25) drehbar gelagert sind, welche auf derjenigen Seite der Kurbelwelle liegen, welche der Seite, nach der die zugehörige Kurbel gedreht werden soll, entgegengesetzt ist, und welche unter Vermittlung von an ihnen gelagerten Rollen (28) durch am Oberteil der Preßvorrichtung angeordnete, gegebenenfalls durch die Drucksättel (47 bis 50) gebildete Schrägflächen gegen die Drucksättel (17 bis 20) des Unterteils bewegt werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen der oberen Drucksättel (47, bis 50) oder der Druckhebel (21 bis 24) durch besondere Platten (26) gebildet sind, welche an den Dfucksätteln oder Hebeln, zweckmäßig unter Zwischenschaltung von Kugeln oder Rollen (27), quer zur Längsachse des Wellenwerkstückes verschiebbar geführt sind, no

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.