DE4419656C2

DE4419656C2 - Device for measuring diameter and / or roundness in eccentric cylindrical grinding

Info

Publication number: DE4419656C2
Application number: DE19944419656
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Miesen; Werner Dr Folkerts; Markus Roessinger
Original assignee: NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL
Current assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- UND SCHLEIFMASCHINENFAB
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: DE4419656A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durchmesser und/oder Rundheitsmessung beim exzentrischen Rundschleifen insbesondere von Kurbelwellenhublagerzapfen nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for diameter and / or roundness measurement in eccentric cylindrical grinding especially crankshaft journal journals to the top Concept of claim 1.

Beim klassischen Schleifen von Kurbelwellenhublagerzapfen wird die Kurbelwelle in exzentrischen Hubspanneinrichtungen einer Schleifmaschine eingespannt, so daß sich der zu schlei fende Hublagerzapfen lediglich um seine eigene Achse dreht, ansonsten aber örtlich stillsteht. Die ebenfalls rotierende Schleifscheibe kann nun radial soweit zugestellt werden, bis das gewünschte Zapfenmaß erreicht ist. Da bei der Kurbelwel lenfertigung, insbesondere im Automobilbau, sehr hohe Genau igkeiten (< 5µm) gefordert werden, ist eine exakte Durchmess ermessung erforderlich. Beim zentrischen Hublagerzapfen schleifen erfolgt dies während des Schleifprozesses durch eine an dem Hublagerzapfen angreifende Durchmessermeßein richtung. In letzter Zeit wurden jedoch Schleifverfahren entwickelt, bei denen die Kurbelwelle zentrisch eingespannt wird und die Hublagerzapfen bei einer Drehung der Kurbelwelle auf einer Kreisbahn umlaufen. Beim Schleifen läuft die rotie rende Schleifscheibe dem Hublagerzapfen nach, wobei sie ent sprechend radial hin- und herpendelt. Derartige Schleifver fahren liefern bisher noch nicht die geforderten Genauigkei ten, werden aber ständig verbessert. Ein Problem hierbei ist, daß aufgrund der Kreisbewegung des zu schleifenden Hublager zapfens bisher keine Durchmessermessung während des Schleif prozesses möglich war. Dies ist für die Gewährleistung der erforderlichen Fertigungsgenauigkeit aber von großer Bedeu tung.For classic grinding of crankshaft journal journals the crankshaft is used in eccentric clamping devices clamped in a grinding machine, so that the to grind fender pin bearing only rotates on its own axis, otherwise it stands still locally. The also rotating The grinding wheel can now be adjusted radially until the required pin dimension has been reached. Because at the crankshaft oil production, especially in the automotive industry, very high accuracy (<5µm) is an exact diameter assessment required. With the centric pin bearing this takes place during the grinding process a diameter measuring on the pin journal direction. Lately, however, grinding processes have been used developed in which the crankshaft is clamped centrally and the pin journals when the crankshaft rotates circulate on a circular path. The rotie runs when grinding grinding wheel after the pin bearing pin, ent talking back and forth radially. Such Schleifver Driving has not yet delivered the required accuracy but are constantly being improved. One problem with this is that due to the circular movement of the pin bearing to be ground no diameter measurement during grinding so far process was possible. This is for ensuring the required manufacturing accuracy but of great importance tung.

Die DE-PS 35 21 710 beschreibt eine Vorrichtung zur Durch messer-Messung beim exzentrischen Rundschleifen, z. B. von Hubzapfen einer Kurbelwelle, bei der zur Inprozeß-Messung des umlaufenden Werkstücks ein Meßkopf mit einem an den Werk stückumfang anzulegenden Führungselement versehen ist. Dieses ist gemeinsam mit dem Meßkopf sowohl radial zum Werkstück verschiebbar als auch schwenkbar gelagert, so daß das Füh rungselement und der Meßkopf der exzentrisch umlaufenden Bewegung des Werkstücks folgen können. Das Führungselement ist dabei in Form eines Prismas oder als Schale ausgebildet, an welcher zusätzlich Rollen vorgesehen sein können. Das Führungselement kann auch auf verschiedene Werkstückdurch messer einstellbar sein, indem es aus zwei relativ zueinander verschiebbaren Teilen besteht, die unterschiedlich große, dem jeweiligen Werkstückdurchmesser anpaßbare Prismen zur Anlage an den Werkstückumfang bilden. Die Anlage des Führungsele ments an den zu schleifenden Hubzapfen wird durch Federkraft gewährleistet, die das Führungselement der Hubbewegung des exzentrisch umlaufenden Hubzapfens folgend, ständig an diesen andrückt. Trotz der Federvorspannung kann das lediglich an zwei Punkten an dem zu schleifenden Hublagerzapfen anliegende Führungselement jedoch keine einwandfreie Führung des Meß kopfes gewährleisten, so daß die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt wird. Auch kann die ständig auf die Kurbelwel le einwirkende Federkraft das Schleifergebnis beeinflussen. Ferner ist von Nachteil, daß die bekannte Meßeinrichtung während des gesamten Schleifvorgangs mit dem exzentrisch umlaufenden Hublagerzapfen umläuft, was bei der relativ hohen Anfangsrauhigkeit des Zapfens zu Beschädigungen der Meßauf nehmer führen kann.DE-PS 35 21 710 describes a device for through knife measurement for eccentric cylindrical grinding, e.g. B. from Crank pin of a crankshaft, for the in-process measurement of the circumferential workpiece a measuring head with a to the factory piece circumference guide element is provided. This is together with the measuring head both radial to the workpiece slidably and pivotally mounted, so that the Füh tion element and the measuring head of the eccentrically rotating Can follow the movement of the workpiece. The guide element is in the form of a prism or a shell, on which additional roles can be provided. The Guide element can also pass through different workpieces Knives can be adjustable by making it two relative to each other displaceable parts, the different sizes, the Adaptable prisms to the system for the respective workpiece diameter form on the workpiece circumference. The system of the leadership elements on the crank pin to be ground by spring force ensures that the guide element of the lifting movement of the following the eccentrically rotating crank pin, constantly on it presses. Despite the spring preload, this can only be done two points on the pin bearing to be ground However, the guide element does not guide the measurement properly ensure head so that the accuracy of the measurement is affected. It can also be constantly on the crankshaft le acting spring force influence the grinding result. Another disadvantage is that the known measuring device during the entire grinding process with the eccentric revolving pin bearing revolves, which at the relatively high Initial roughness of the pin to damage the Meßauf can lead.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Meßeinrichtung zu schaffen, mit der bei einer zentrisch eingespannten Kurbel welle die hochgenaue Messung des Hublagerzapfendurchmessers und/oder der Rundheit während des Schleifprozesses ermöglicht wird. The object of the invention is therefore to provide a measuring device create with a centrally clamped crank wave the highly precise measurement of the pin journal diameter and / or the roundness during the grinding process becomes.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch den ständigen Angriff des Haltebügels und des Meßaufnehmers an dem Hublagerzapfen wird eine fortlaufende Messung ermöglicht, so daß die Durchmesserabnahme und/oder die Rundheit des Hublagerzapfens insbesondere während der letzten, kritischen Phase des Schleifprozesses genau überwacht werden kann. Der den Hublagerzapfen über den größten Teil seines Umfangs um greifende Haltebügel und die wenigstens drei vorgesehenen Angriffspunkte des Haltebügels an dem Hublagerzapfen gewähr leisten eine einwandfreie Führung des dem Haltebügel zu geordneten Meßaufnehmers an dem Hublagerzapfen. Außerdem wird durch die Führung des Haltebügels und des Meßaufnehmers an dem Hublagerzapfen selbst der Einfluß der auf das Meßgerät wirkenden Massekräfte auf die Messung weitgehend verringert.This object is essentially achieved by the invention Features of claim 1 solved. Through the constant attack of the bracket and the sensor on the pin journal a continuous measurement is made possible, so that the Decrease in diameter and / or the roundness of the pin bearing especially during the last critical phase of the Grinding process can be closely monitored. The the Pin bearing over most of its circumference gripping bracket and the at least three provided Grip points of the bracket on the pin bearing grant ensure that the bracket is properly guided orderly sensor on the pin journal. Besides, will by guiding the bracket and the sensor on the Pin bearing itself the influence of the meter acting mass forces on the measurement largely reduced.

Das Aufsetzen des Haltebügels auf den Hublagerzapfen und der Einfluß der während des Schleifens erfolgenden Durchmesser abnahme des Hublagerzapfens wird dadurch ausgeglichen, daß wenigstens eine der Backen federnd, pneumatisch oder hydrau lisch nachstellbar ist.Attaching the bracket to the pin bearing and the Influence of the diameters occurring during grinding decrease in the pin journal is compensated for by the fact that at least one of the jaws is resilient, pneumatic or hydraulic is cally adjustable.

Zweckmäßigerweise greifen dabei die an den Backen angeordneten Führungsschuhe gleitend und/oder rollend an dem Hublagerzapfen an. Appropriately, those arranged on the jaws grip Guide shoes sliding and / or rolling on the pin bearing at.

Für eine einwandfreie Messung ist es erforderlich, daß sich die Mittelstellung des Meßaufnehmers auch bei kleiner werden dem Durchmesser nicht verändert. Die Achse des Meßaufnehmers muß daher immer die Mittelachse des Hublagerzapfens schnei den. Dies wird bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Backen selbstzentrierend nachstellbar sind. Dadurch wird auch bei abnehmendem Durch messer des Hublagerzapfens sichergestellt, daß der Hublager zapfen mittig in dem Haltebügel aufgenommen ist, so daß eine definierte Zuordnung von Hublagerzapfen und Meßaufnehmer möglich ist.For a perfect measurement, it is necessary that the middle position of the sensor will also be smaller the diameter has not changed. The axis of the sensor must therefore always cut the central axis of the pin journal the. In a preferred further development of the Invention achieved in that the jaws self-centering are adjustable. This means that even with decreasing through knife of the pin bearing ensures that the pin bearing pin is received centrally in the bracket, so that a defined assignment of pin bearing journal and sensor is possible.

Da der Meßaufnehmer für eine einwandfreie Messung ein de finiertes Widerlager benötigt, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß parallel zu dem Haltebügel ein mit diesem verbundener Meßbügel angeordnet ist, der den Meßaufnehmer sowie ein diesem gegenüberliegendes Widerlager aufweist. Durch den Haltebügel wird bspw. über die selbstzen trierenden Backen die ordnungsgemäße Zuordnung von Meßvor richtung und Hublagerzapfen gewährleistet, während die Messung selbst auf dem nebengeordneten Meßbügel erfolgt.Since the sensor for a perfect measurement a de Finished abutment is required in one configuration the invention provided that parallel to the bracket with this connected measuring bracket is arranged, the Sensor and an abutment opposite this having. Through the bracket, for example trimming jaws the correct assignment of measurement direction and pin bearing ensures that the Measurement itself is carried out on the adjacent measuring bracket.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß einer der Backen fest an dem Haltebügel angeordnet ist und daß der Meßaufnehmer dem festen Backen gegenüberliegend an dem Haltebügel angeordnet ist.In another embodiment of the invention, that one of the jaws is fixed on the bracket and that the sensor is opposite the fixed jaw is arranged on the bracket.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Erfindungsgedan kens sind dem festen Backen gegenüberliegend zwei lose Backen angeordnet, die gemeinsam nachstellbar sind. Erfindungsgemäß sind die beiden losen Backen auf einem Trägerarm angeordnet, der gegenüber dem Haltebügel verstellbar, insbesondere verschwenkbar ist. Dadurch wird auch bei abnehmendem Durch messer des Hublagerzapfens eine definierte Führung des Haltebügels auf dem Hublagerzapfen gewährleistet. In a preferred development of this inventive concept kens are two loose jaws opposite the fixed jaw arranged, which are adjustable together. According to the invention the two loose jaws are arranged on a support arm, the adjustable relative to the bracket, in particular is pivotable. This means that even with decreasing through knife of the pin bearing a defined guidance of the Holding bracket on the pin bearing guaranteed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwei der Backen fest an dem Haltebügel angeordnet, und der Meßaufnehmer ist zwischen den beiden festen Backen und gegenüberliegend einem losen, nachstellbaren Backen an geordnet.According to a further embodiment of the invention, there are two the jaws are fixed to the bracket, and the Sensor is between the two fixed jaws and opposite a loose, adjustable jaw orderly.

Vorzugsweise ist der Meßaufnehmer verstellbar an dem Haltebü gel angeordnet, damit er für verschiedene Hublagerzapfendurch messer eingesetzt werden kann.The sensor is preferably adjustable on the holding bracket gel arranged so that it can be used for different pin journals knife can be used.

Anstatt dem Meßaufnehmer ein festes Widerlager als Referenz gegenüberzusetzen, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, wenigstens zwei einander gegenüberliegende Meßaufnehmer vorzusehen, über die der Durchmesser und/oder die Rundheit des Hublagerzapfens bestimmt wird.Instead of the sensor a fixed abutment as a reference to compare, it is also within the scope of the invention at least two opposite sensors to be provided over which the diameter and / or the roundness of the Pin bearing is determined.

Die Lagerung des Haltebügels an dem Maschinenbett wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, daß der Haltebügel über eine schwenkbar und axial verschieblich gelagerte Schubstange an dem Maschinenbett gehalten wird. Dadurch kann sowohl die Axial- als auch die Radialverschiebung des Haltebügels auf der Kreisbahn des Hublagerzapfens aufgenommen werden. Zudem wird der Haltebügel und damit der Meßaufnehmer gegen Verdrehen derart gesichert, daß nachteilige Beeinflussungen der Messung vermieden werden.The mounting bracket on the machine bed is according to the invention ensures that the bracket over a pivotable and axially displaceable push rod is held on the machine bed. This allows both Axial and radial displacement of the bracket on the Circular path of the pin journal are included. In addition, the bracket and thus the sensor against twisting secured in such a way that adverse influences the measurement can be avoided.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schubstange sowohl in der Axial- als auch in ihrer Schwenkbe wegung antreibbar.In a preferred embodiment of the invention Push rod in the axial as well as in its swiveling Drivable movement.

Zu Beginn des Schleifvorgangs ist die Oberfläche des Hublager zapfens noch relativ rauh, so daß der Meßaufnehmer und die Backen des Haltebügels beschädigt würden, wenn sie von Anfang an auf dem Hublagerzapfen geführt wären. Dieses Problem könnte dadurch gelöst werden, daß nach Anschleifen des Hublager zapfens der Schleifprozeß unterbrochen, die Kurbelwelle angehalten und dann der Haltebügel auf den Hublagerzapfen aufgeschoben würde, so daß in der letzten, kritschen Phase des Schleifprozesses eine Messung möglich Ware. Dadurch wird jedoch die Bearbeitung der Kurbelwelle verzögert, was gerade bei der im Automobilbau üblichen Massenfertigung nicht hinnehmbar ist. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, den Haltebügel während des Schleifprozesses an den sich drehenden Hublagerzapfen anzukoppeln. Gemäß einer bevorzugten Ausgestal tung dieses Erfindungsgedankens ist dazu vorgesehen, daß eine Schubstange in ihrer Axialrichtung auf den umlaufenden Hublagerzapfen zu bewegt wird, bis ein an dem vorderen Ende der Schubstange angeordnetes Führungselement den umlaufenden Hublagerzapfen beinahe berührt, daß dann die Schubstange der Bewegung des Hublagerzapfens folgend axial hin- und herpen delnd angetrieben wird, daß dann die Schubstange in ihrer Schwenkbewegung derart angetrieben wird, daß das Führungs element der Kreisbahn des Hublagerzapfens folgt, und daß dann der Haltebügel an der Schubstange entlang bis zum Angriff an dem Hublagerzapfen geführt wird. Durch die Trennung des Ankopplungsvorganges in zwei nacheinander zugeschaltete Bewegungsrichtungen wird ein allmähliches Ankoppeln des Führungselements ermöglicht, so daß ein Anschlagen an dem Hublagerzapfen weitgehend vermieden wird. Der Haltebügel wird erst dann auf den Hublagerzapfen aufgeschoben, wenn die Schubstange synchron mit dem Hublagerzapfen umläuft, so daß die empfindlichen Meßaufnehmer und Backen des Haltebügels ohne Beschädigungen an den Hublagerzapfen ankoppelbar sind.The surface of the pin bearing is at the beginning of the grinding process still relatively rough, so that the sensor and the Baking the bracket would damage it from the start would be guided on the pin bearing. This problem could be be solved in that after grinding the pin bearing the grinding process is interrupted, the crankshaft stopped and then the retaining bracket on the pin bearing journal would be postponed so that in the last critical phase of the Grinding process a measurement possible goods. This will however, crankshaft machining is delaying what's happening not in the mass production customary in automobile construction is acceptable. According to the invention it is therefore proposed that Retaining bracket on the rotating during the grinding process Coupling the pin bearing pin. According to a preferred embodiment tion of this inventive concept is intended that a Push rod in its axial direction on the rotating Pin bearing is moved to one at the front end the push rod arranged guide element the circumferential Pin bearing almost touched that then the push rod of the Axially reciprocate the movement of the pin bearing delnd is driven that then the push rod in their Pivotal movement is driven so that the guide element follows the circular path of the pin journal, and then the bracket along the push rod until the attack the pin bearing is guided. By separating the Coupling process in two connected in succession Direction of movement is a gradual coupling of the Guide element allows so that a stop on the Pin bearing is largely avoided. The bracket will only pushed onto the pin journal when the Push rod rotates synchronously with the pin bearing, so that the sensitive sensor and jaws of the bracket without Damage to the pin bearing journal can be coupled.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die pendelnde Axialbewegung der Schubstange dann begonnen wird, wenn der Hublagerzapfen in seiner dem Führungselement am nächsten liegenden Position ist und daß die Schubbewegung der Schubstange begonnen wird, wenn der Hublagerzapfen in seiner oberen Position ist. Aus dieser, durch die Steuerung der Schleifmaschine leicht ermittelbaren Position ist die Zuschaltung der Antriebe der Schubstange am einfachsten möglich.In a further development of this inventive idea, that the oscillating axial movement of the push rod then started when the pin is in its guide element is the closest position and that the pushing motion the push rod is started when the pin bearing is in is its top position. For this, through the controller The position of the grinder is easy to determine The easiest way to connect the push rod drives possible.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Haltebügel derart angetrieben, daß er synchron und mit einer gleichen Kreisbahn umläuft wie der zu schleifende Hublagerzap fen, und dann radial auf den Hublagerzapfen aufgeschoben. Die Kreisbahn des Haltebügels kann dabei auf die des Hublager zapfens abgestimmt werden, wenn der Haltebügel noch nicht im Eingriff mit dem Hublagerzapfen steht. Nach Angleichung der beiden Kreisbewegungen kann der Haltebügel problemlos radial von außen auf den Hublagerzapfen aufgeschoben werden, so daß er in der letzten Phase des Schleifvorgangs, wenn die Messung tatsächlich benötigt wird, eingesetzt werden kann. Eine Unterbrechung des Schleifvorgangs und Anhalten der Kurbelwelle ist nicht erforderlich. Der relativ aufwendige Antrieb des Haltebügels ermöglicht einen reibungsloseren und damit schnelleren Ablauf des Schleifvorgangs.In another embodiment according to the invention, the Bracket driven so that it is synchronous and with a orbits the same circular path as the pin bearing to be ground fen, and then pushed radially onto the pin journal. The Circular path of the bracket can be that of the pin bearing be matched if the bracket is not yet in the There is engagement with the pin bearing journal. After aligning the Both circular movements, the bracket can easily radial be pushed onto the pin bearing journal from the outside, so that he in the last phase of the grinding process when the measurement is actually needed, can be used. A Interruption of the grinding process and stopping the crankshaft not necessary. The relatively complex drive of the Retaining bracket allows a smoother and therefore faster grinding process.

Der Antrieb des Haltebügels kann erfindungsgemäß über eine Parallelogrammlagerung oder einen Kreuzschlitten erfolgen, auf dem der Haltebügel gelagert ist.The drive of the bracket can according to the invention via a Parallelogram positioning or a cross slide on the bracket is mounted.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.Further training, advantages and possible applications of Invention result from the following description of Embodiments and the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine erfin dungsgemäße Einrichtung zur Durchmessererfassung beim exzentrischen Rundschleifen, Fig. 1 shows a schematic partial section through a dung OF INVENTION proper means for diameter measurement when the eccentric cylindrical grinding,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a schematic plan view of the device according to Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 4 shows a further embodiment of the device according to the invention,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Ankoppelns der erfindungsgemäßen Einrichtung an einen umlaufenden Hublagerzapfen und Fig. 5 is a schematic representation of the coupling of the device according to the invention to a rotating pin journal and

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer anderen Aus führungsform des Ankoppelns an einen umlaufenden Hublagerzapfen. Fig. 6 is a schematic representation of another form of implementation of the coupling to a rotating pin journal.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung zur Durchmesser- und/oder Rundheitsmessung beim exzentrischen Rundschleifen von Kurbelwellenhublagerzapfen 1 wird der Hublagerzapfen 1 von einem Haltebügel 2 teilweise umgriffen, der über drei Führungsschuhe oder Backen 3 an dem Hublagerzap fen 1 angreift. Die Backen 3 sind so über den Umfang des Hublagerzapfens 1 verteilt angeordnet, daß eine einwandfreie Führung des Haltebügels 2 gewährleistet ist, bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bspw. um jeweils etwa 120° zueinander versetzt. Die Backen 3 weisen gleitend und/oder rollend an dem Hublagerzapfen 1 angreifende Schuhe 4 auf, über die der Haltebügel 2 beim Drehen des Hublagerzapfens 1 auf diesem geführt ist.In the device shown in the drawing for diameter and / or roundness measurement in the eccentric cylindrical grinding of crankshaft pin 1 , the pin 1 is partially encompassed by a retaining bracket 2 , which engages with three guide shoes or jaws 3 on the pin 1 . The jaws 3 are so distributed over the circumference of the pin journal 1 that a perfect guidance of the bracket 2 is guaranteed, in the embodiment shown in FIG. 1, for example, offset by about 120 ° to each other. The jaws 3 have shoes 4 , which slide and / or roll on the pin bearing 1 , by means of which the retaining bracket 2 is guided on the pin bearing 1 when the pin 1 rotates.

An dem Haltebügel 2 ist eine Schubstange 5 angebracht, die schwenkbar und axial verschieblich an einem nicht näher dargestellten Maschinenbett der Schleifmaschine gelagert ist und den Haltebügel 2 gegen Verdrehen sichert. In Fig. 1 ist schematisch eine Lagerbuchse 6 dargestellt, über die die Verbindung zu dem Maschinenbett erfolgt.On the bracket 2 , a push rod 5 is attached, which is pivotally and axially displaceably mounted on a machine bed of the grinding machine, not shown, and secures the bracket 2 against rotation. In Fig. 1, a bearing bush 6 is shown schematically, via which the connection to the machine bed is made.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist parallel zu dem Haltebügel 2 ein an dem Haltebügel 2 befestigter Meßbügel 7 angeordnet, der einen an dem Hublagerzapfen 1 geführten Meßaufnehmer 8 sowie ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, dem Meßaufnehmer 8 auf der anderen Seite des Hublagerzapfens 1 gegenüberliegendes Widerlager aufweist. Statt des Widerlagers kann dem Meßauf nehmer 8 auch ein weiterer Meßaufnehmer gegenüberliegen. Die Verbindungsleitungen des Meßaufnehmers 8 mit einer Auswerte einheit oder der Schleifmaschinensteuerung können bspw. in dem Meßbügel 7, dem Haltebügel 2 und der Schubstange 5 angeordnet sein.As is apparent from Fig. 2, arranged parallel to the headband 2 is attached to the bracket 2 Meßbügel 7, the one performed on the crankpins 1 transducer 8 and a not shown in the drawing, the transducer 8, on the other side of the crankpin journal 1 has opposite abutment. Instead of the abutment, the transducer 8 can also be opposite another transducer. The connecting lines of the sensor 8 with an evaluation unit or the grinding machine control can be arranged, for example, in the measuring bracket 7 , the holding bracket 2 and the push rod 5 .

Die Backen 3 sind federnd, pneumatisch oder hydraulisch nachstellbar, um die während des Schleifprozesses erfolgende Durchmesserabnahme des Hublagerzapfens 1 auszugleichen. Um eine definierte Zuordnung des Haltebügels 2 und des mit diesem verbundenen Meßbügels 7 zu dem abzuschleifenden Hublagerzapfen 1 zu gewährleisten, sind die Backen 3 selbstzentrierend nachstellbar, so daß der Haltebügel 2 den Hublagerzapfen immer konzentrisch umgreift. Dadurch wird sichergestellt, daß die Meßachse des Meßaufnehmers 8 immer durch die Mittelachse A des Hublagerzapfens 1 verläuft und sich auch bei kleiner werdendem Durchmesser des Hublagerzapfens 1 nicht ändert.The jaws 3 can be adjusted resiliently, pneumatically or hydraulically in order to compensate for the decrease in diameter of the pin bearing pin 1 that occurs during the grinding process. In order to ensure a defined assignment of the holding bracket 2 and the measuring bracket 7 connected to it to the pin bearing journal 1 to be ground, the jaws 3 can be adjusted in a self-centering manner, so that the retaining bracket 2 always grips the pin bearing journal concentrically. This ensures that the measuring axis of the sensor 8 always runs through the central axis A of the pin bearing 1 and does not change even as the diameter of the pin bearing 1 becomes smaller.

Beim exzentrischen Rundschleifen wird die Kurbelwelle zentrisch in den Spindelstöcken der Schleifmaschine einge spannt, so daß sich die Hublagerzapfen 1 bei einer Drehung der Kurbelwelle auf einer Kreisbahn K bewegen. Eine in der Zeichnung schematisch angedeutete Schleifscheibe S rotiert um ihre eigene Achse und folgt hin- und herpendelnd der Bewegung des zu schleifenden Hublagerzapfens 1. Der nach Art eines Pleuels an dem Hublagerzapfen 1 angreifende und sich mit diesem bewegende Haltebügel 2 steht wenigstens während der letzten Phase des Schleifprozesses in ständigem Kontakt mit dem Hublagerzapfen 1, so daß eine simultane Erfassung des Durchmessers des Hublagerzapfens 1 möglich ist, die bei der Steuerung des Schleifprozesses berücksichtigt werden kann.In eccentric cylindrical grinding, the crankshaft is clamped centrally in the headstocks of the grinding machine, so that the pin journals 1 move on a circular path K when the crankshaft rotates. A grinding wheel S indicated schematically in the drawing rotates about its own axis and oscillates back and forth following the movement of the pin bearing pin 1 to be ground. The manner of a connecting rod acting on the crankpin journal 1 and communicates with this moving headband 2 at least during the final phase of the grinding process in constant contact with the crankpin journal 1, so that a simultaneous detection of the diameter of the crankpin journal 1 is possible that in the control of the grinding process can be taken into account.

Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Backe 3′ fest an dem Haltebügel 2 an geordnet und die beiden weiteren Backen 3 sind auf einem verschwenkbar an dem Haltebügel 2 befestigten Trägerarm 9 angeordnet, über den sie federnd, pneumatisch oder hydraulisch an den Hublagerzapfen 1 anpreßbar sind. Der festen Backe 3′ gegenüberliegend ist ein Meßaufnehmer 10 an dem Haltebügel 2 angeordnet, der den Durchmesser und/oder die Rundheit des Hublagerzapfens 1 erfaßt, wobei die feste Backe 3′ als Meßreferenz dient. Die während des Schleifprozesses erfolgende Durchmesserabnahme des Hublagerzapfens 1 wird durch die sich automatisch nachstellenden losen Backen 3 und eine ent sprechende Verstellung des Meßaufnehmers 10 ausgeglichen.In the second embodiment of the invention shown in Fig. 3, a jaw 3 'is arranged firmly on the bracket 2 and the two other jaws 3 are arranged on a pivotally attached to the bracket 2 support arm 9 , via which they are resilient, pneumatic or hydraulic are pressed onto the pin bearing journal 1 . The fixed jaw 3 'opposite a sensor 10 is arranged on the bracket 2 , which detects the diameter and / or the roundness of the pin bearing 1 , the fixed jaw 3 ' serves as a measurement reference. The decrease in diameter of the pin bearing 1 taking place during the grinding process is compensated for by the automatically adjusting loose jaws 3 and a corresponding adjustment of the sensor 10 .

Bei der weiteren, in Fig. 4 dargestellen Ausführungsform ist der Meßaufnehmer 10 zwischen zwei festen Backen 3′ angeordnet und einer gegenüberliegenden losen Backe 3 zugeordnet, die in Richtung der Meßachse M nachstellbar ist.In the further embodiment shown in FIG. 4, the measuring sensor 10 is arranged between two fixed jaws 3 'and assigned to an opposite loose jaw 3 which can be adjusted in the direction of the measuring axis M.

Da die Durchmessermessung erst in der letzten Phase des Schleifvorgangs wichtig ist und die Lagerung des Haltebügels 2 und des Meßaufnehmers 8, 10 bei einem noch nicht an geschliffenen Hublagerzapfen 1 wegen dessen rauher Oberfläche Probleme bereitet, wird der Haltebügel 2 erst während der letzten Phase des Schleifprozesses auf den Hublagerzapfen 1 aufgeschoben. Hierbei kann durch Zurückziehen der verstell baren Backen 3 bspw. über eine in Fig. 3 dargestellte Abhebeeinrichtung 11 ein ausreichender Platz für das radiale Aufschieben des Haltebügels 2 auf den Hublagerzapfen geschaffen werden.Since the diameter measurement is only important in the last phase of the grinding process and the mounting of the mounting bracket 2 and the sensor 8 , 10 with a not yet ground pin bearing journal 1 causes problems because of its rough surface, the mounting bracket 2 is only during the last phase of the grinding process pushed onto the pin bearing 1 . Here, by pulling back the adjustable jaws 3, for example via a lifting device 11 shown in FIG. 3, sufficient space can be created for the radial sliding of the retaining bracket 2 onto the pin bearing journal.

Das Aufschieben des Haltebügels 2 auf den Hublagerzapfen 1 kann am einfachsten dadurch erfolgen, daß der Schleifprozeß unterbrochen, die Kurbelwelle angehalten und der Haltebügel 2 dann auf den stillstehenden Hublagerzapfen 1 aufgeschoben wird. Dies führt jedoch zu einer wesentlichen Verzögerung des Schleifprozesses, der insbesondere bei den im Automobilbau geforderten hohen Stückzahlen nicht hinnehmbar ist. Wünschens wert ist es daher, den Haltebügel 2 während des Schleif prozesses an den sich drehenden Hublagerzapfen 1 anzukoppeln. Dazu wird die an dem Maschinenbett gelagerte Schubstange 5 in ihrer Axialrichtung so weit auf den umlaufenden Hublagerzapfen zu bewegt, bis ein an dem vorderen Ende der Schubstange angeordnetes Führungselement 12 den umlaufenden Hublagerzapfen 1 beinahe berührt. Bei der in Fig. 5 schematisch dargestellten Ausführungsform wird das Führungselement 12 durch einen an der Schubstange 5 angebrachten Winkel gebildet. Wenn der um laufende Hublagerzapfen 1 in seiner dem Führungselement 12 am nächsten gelegenen Position P₁ ist, wird die Schubstange 5 axial hin- und herpendelnd derart angetrieben, daß sie der Bewegung des Hublagerzapfens 1 folgt. Nach Synchronisierung der Bewegung des Hublagerzapfens 1 und der Schubstange 5 wird die Schubstange 5 um einen Lagerpunkt L derart geschwenkt, daß sie in Verbindung mit ihrer Axialbewegung der Kreisbahn K des Hublagerzapfens 1 folgt. Die Schwenkbewegung der Schubstange 5 beginnt dann, wenn der Hublagerzapfen 1 seine obere Position P₂ erreicht hat. In Fig. 5 ist das Führungselement 12 in der oberen Position P₂. des Hublagerzapfens 1 gestrichelt dar gestellt. Außerdem sind die Bewegungsrichtungen der Schub stange 1 durch Pfeile gekennzeichnet. Wenn das Führungselement 12 der Kreisbahn K des Hublagerzapfens 1 synchron folgt, dann wird der in Fig. 5 nicht dargestellte Haltebügel 2 entlang der Schubstange 5 auf den Hublagerzapfen 1 aufgeschoben. Da dies bei einer definierten Zuordnung von Führungselement 12 und Hublagerzapfen 1 erfolgt, können Beschädigungen der Backen 3, 3′ des Haltebügels 2 oder der Meßaufnehmer 8, 10 durch Anschlagen an dem Hublagerzapfen 1 weitgehend ausgeschlossen werden.The easiest way to slide the retaining bracket 2 onto the pin bearing journal 1 is to interrupt the grinding process, stop the crankshaft and then slide the retaining bracket 2 onto the stationary pin bearing journal 1 . However, this leads to a considerable delay in the grinding process, which is unacceptable, particularly in the case of the large numbers of items required in automobile construction. It is therefore desirable to couple the bracket 2 to the rotating pin journal 1 during the grinding process. For this purpose, the push rod 5 mounted on the machine bed is moved in its axial direction towards the rotating pin bearing pin until a guide element 12 arranged at the front end of the push rod almost touches the rotating pin bearing pin 1 . In the embodiment shown schematically in FIG. 5, the guide element 12 is formed by an angle attached to the push rod 5 . When the running pin bearing 1 is in its closest position P 1 to the guide element 12 , the push rod 5 is driven axially back and forth in such a way that it follows the movement of the pin bearing 1 . After synchronization of the movement of the pin bearing 1 and the push rod 5 , the push rod 5 is pivoted about a bearing point L such that it follows the circular path K of the pin bearing 1 in connection with its axial movement. The pivotal movement of the push rod 5 begins when the pin bearing 1 has reached its upper position P₂. In Fig. 5, the guide member 12 is in the upper position P₂. the stroke bearing pin 1 is shown in dashed lines. In addition, the directions of movement of the push rod 1 are indicated by arrows. If the guide element 12 follows the circular path K of the pin bearing journal 1 synchronously, then the retaining bracket 2, not shown in FIG. 5, is pushed onto the pin bearing journal 1 along the push rod 5 . Since this is done with a defined assignment of guide element 12 and pin bearing 1 , damage to the jaws 3 , 3 'of the bracket 2 or the sensor 8 , 10 by striking the pin bearing 1 can be largely excluded.

Bei der weiteren, in Fig. 6 schematisch dargestellen Aus führungsform wird der Haltebügel 2 selbständig auf einer der Kreisbahn K des Hublagerzapfens 1 entsprechenden Kreisbahn angetrieben. Der Antrieb kann dabei über eine Parallelogramm lagerung oder in nicht dargestellter Weise über einen Kreuzschlitten erfolgen. Nach Angleichung der Drehfrequenz kann der Haltebügel 2 einfach radial auf den umlaufenden Hublagerzapfen 1 aufgeschoben werden, ohne daß Beschädigungen zu befürchten wären.In the further, shown schematically in Fig. 6 From the guide bracket 2 is driven independently on a circular path K of the pin bearing 1 corresponding circular path. The drive can take place via a parallelogram or in a manner not shown on a cross slide. After adjusting the rotational frequency, the bracket 2 can simply be pushed radially onto the rotating pin bearing 1 without fear of damage.

Mit der Erfindung wird die Erfassung des Durchmessers und/oder der Rundheit eines auf einer Kreisbahn umlaufenden Hublagerzapfens während des Schleifprozesses ermöglicht, so daß die gewonnenen Daten als Grundlage der Prozeßsteuerung verwendet werden können. Außerdem wird die Ankopplung der Meßeinrichtung an den umlaufenden Hublagerzapfen ermöglicht, so daß Verzögerungen des Schleifvorgangs vermieden werden.With the invention, the detection of the diameter and / or the roundness of a circulating on a circular path Enables pin journal during the grinding process, so that the data obtained as the basis of process control can be used. In addition, the coupling of the Measuring device on the revolving pin bearing enables so that delays in the grinding process are avoided.

BezugszeichenlisteReference list

1 Hublagerzapfen
2 Haltebügel
3 lose Backen
3′ feste Backen
4 Schuhe
5 Schubstange
6 Lagerbuchse
7 Meßbügel
8 Meßaufnehmer
9 Trägerarm
10 Meßaufnehmer
11 Abhebeeinrichtung
12 Führungselement
A Mittelachse
K Kreisbahn
L Lagerpunkt
M Meßachse
P₁ Position des Hublagerzapfens
P₂ Position des Hublagerzapfens
S Schleifscheibe 1 pin bearing
2 brackets
3 loose jaws
3 ′ fixed jaws
4 shoes
5 push rod
6 bearing bush
7 measuring brackets
8 sensors
9 support arm
10 sensors
11 lifting device
12 guide element
A central axis
K circular path
L bearing point
M measuring axis
P₁ position of the crank pin
P₂ position of the pin bearing
S grinding wheel

Claims

1.Device for measuring the diameter and / or roundness in eccentric cylindrical grinding, in particular of crankshaft pin journals, the pin bearing to be ground ( 1 ) rotating on a circular path (K) and a grinding wheel (S) running after the pin bearing ( 1 ), with one on the machine bed holding bracket ( 2 ) and at least one sensor ( 8 , 10 ) assigned to the holding bracket ( 2 ), which are guided at least during the last phase of the grinding process on the pin bearing journal ( 1 ) to be ground, characterized in that the holding bracket ( 2 ) over at least three jaws, at least one of the jaws ( 3 ) being adjustable resiliently, pneumatically or hydraulically, or with guide shoes ( 4 ) arranged on the jaws ( 3 , 3 ′) acting on the pin bearing pin ( 1 ) to be ground and the pin bearing pin ( 1 ) encompasses by more than 180 °, so that a perfect guidance of the retaining bracket ( 2 ) on the pin bearing journal ( 1 ) is guaranteed .

2. Device according to claim 1, characterized in that the arranged on the jaws ( 3 , 3 ') guide shoes slidably and / or rolling on the pin bearing pin ( 1 ).

3. Device according to one of claims 1 to 2, characterized in that the jaws ( 3 ) are self-centering according to.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a measuring bracket ( 7 ) connected to the holding bracket ( 2 ) is arranged parallel to it, which has the measuring sensor ( 8 ) and an opposing ger.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that one of the jaws ( 3 ') is fixed to the bracket ( 2 ) and that the sensor ( 10 ) of the fixed jaw ( 3 ') opposite to the bracket ( 2 ) is arranged.

6. Device according to claim 5, characterized in that the fixed jaw ( 3 ') opposite two loose jaws ( 3 ) are arranged, which can be adjusted together.

7. Device according to claim 6, characterized in that the two loose jaws ( 3 ) are arranged on a support arm ( 9 ) which is adjustable relative to the bracket ( 2 ), in particular pivotable.

8. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that two of the jaws ( 3 ') are fixedly arranged on the mounting bracket ( 2 ), and that the sensor ( 8 , 10 ) between the two fixed jaws ( 3 ') ) and is arranged opposite a loose, adjustable jaw ( 3 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring sensor ( 8 , 10 ) is arranged adjustably on the holding bracket ( 2 ).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the measuring sensor ( 8 , 10 ) is opposite at least one further measuring sensor.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the holding bracket ( 2 ) is held on the machine bed via a pivotably mounted push rod ( 5 ).

12. The device according to claim 11, characterized in that the push rod ( 5 ) is axially displaceably mounted on the machine bed.

13. The device according to claim 12, characterized in that the push rod ( 5 ) can be driven independently both in its axial and in its pivoting movement.

14. A method for coupling a device according to claim 13 to a pin bearing journal ( 1 ), while the pin bearing journal ( 1 ) rotates on a circular path (K), characterized in that a push rod ( 5 ) in its axial direction on the pin bearing journal ( 1 ) is moved until a guide element ( 12 ) arranged at the front end of the push rod ( 5 ) almost touches the revolving pin bearing journal ( 1 ), so that the push rod ( 5 ) is driven axially back and forth following the movement of the pin bearing pin ( 1 ) is that then the push rod ( 5 ) is driven in its pivoting movement in such a way that the guide element ( 12 ) of the circular path (K) of the pin bearing pin ( 1 ) follows, and that then the retaining bracket ( 2 ) along the push rod ( 5 ) until the attack on the pin ( 1 ) is performed.

15. The method according to claim 14, characterized in that the oscillating axial movement of the push rod ( 5 ) is started when the pin bearing journal ( 1 ) is in its position closest to the guide element ( 12 ) (P₁).

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the pivoting movement of the push rod ( 5 ) is started when the pin bearing pin ( 1 ) is in its upper position (P₂).

17. A method for coupling a device according to one of claims 1 to 10 to a pin bearing pin ( 1 ), while the pin bearing journal ( 1 ) rotates on a circular path (K), characterized in that the retaining bracket ( 2 ) is driven such that it synchronously and with the same circular path (K) rotates as the pin bearing to be ground ( 1 ) and that the bracket ( 2 ) is then pushed radially onto the pin bearing ( 1 ).

18. The method according to claim 17, characterized in that the drive of the bracket ( 2 ) via a parallelogram storage.

19. The method according to claim 17, characterized in that the drive of the bracket ( 2 ) via a cross slide.