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Maschine zum Kopierschleifen, besonders der Nocken von Steuerwellen
Es sind Maschinen zum Kopierschleifen, besonders von Nockenwellen, bekannt, bei
denen sowohl das Werkstück als auch die Kopiernocken (Meisternocken) in einer pendelnden
Schwinge aufgenommen werden, während Schleifscheibe und Ablaufrolle einstellbar,
jedoch im übrigen ortsfest angeordnet sind. Bei Drehung der Werkstück- und Meisternocken
pendelt die Schwinge entsprechend der Abwälzung des Meisternockens, so daß der zu
schleifende Nocken gegenüber der Schleifscheibe die gleiche bzw. eine geometrisch
ähnliche Bewegung ausführt wie der Meisternocken gegenüber der Laufrolle.
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Die Maschine nach der Erfindung bezweckt, neben leichter Bedienung
eine größere Genauigkeit bei der Herstellung der Nocken zu erzielen, als dies bei
den bisher bekannten Konstruktionen erreicht wurde.
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Auch bei der neuen Maschine werden Werkstück- und Kopiernockenspindel
von einer Schwinge aufgenommen, die eine Pendelbewegung gegenüber der ortsfesten
Schleifscheibe und Ablaufrolle ausführen kann; zweckmäßig ist an der Schwinge zuoberst
die Drehachse, parallel dazu zuunterst die Kopiernockenspindel und dazwischen 'die
Werkstücknockenspindel angeordnet.
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Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich jedoch der Gegenstand
der Erfindung dadurch, daß die Werkstück- und die Kopierstückwelle durch je ein
Schneckenrad von einer einzigen gemeinsamen, ebenfalls auf der Schwinge angeordneten
Schneckenwelle aus angetrieben werden, um in einfachster Weise einen synchronen
und spielfreien Antrieb zu erzielen. Der Motor zum Antrieb der Schneckenwelle kann
ebenfalls auf der Schwinge angeordnet sein. Um ferner die Umfangsgeschwindigkeit
der Werkstücknocken gegenüber der Schleifscheibe während des Schleifens des Nockens
zu verändern, kann erfindungsgemäß eine an sich bekannte Vorrichtung angeordnet
werden, welche der Schnecke eine zusätzliche, entsprechend der Nockenform gesteuerte
Axialverschiebung erteilt.
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Die Abb. i bis q. zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung,
und zwar Abb. i eine Seitenansicht, Abb. 2 eine Vorderansicht der Maschine, Abb.
3 eine Ausführung mit Axialverschiebung der Schneckenwelle, Abb. q. eine besonders
günstige Unterstützung der Schwinge.
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Das Bett i trägt an seinen beiden Enden zwei Ständer 2 und 3, an denen
mittels der Bolzen q. und 5 die einarmige Schwinge 6 aufgehängt ist. Die Drehachse
dieser Schwinge liegt also oben, während sich die Welle 7 zur Aufnahme der Meisternocken
7' am unteren Teil und die zu schleifende Nockenwelle 8 parallel zur Drehachse und
zur Welle 7, jedoch zwischen beiden befindet. Die Wellen 7 und 8 werden in bekannter
Weise zwischen den Spindelstöcken g bzw. io und den Reitstöcken ix bzw. 12 aufgenommen
und durch Mitnehmer von den Spindeln 13 bzw. 14 aus in Drehung versetzt.
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Die Schleifscheibe 15 ist in einem Kreuzschlitten sowohl in Richtung
auf die Nockenwelle einstellbar als auch parallel zur Achse der Nockenwelle verschiebbar.
Am Unterteil des Kreuzschlittens ist die Laufrolle 16 angeordnet; sie wird mit der
Schleifscheibe von einem Nocken zum anderen F verschoben (die Meisternocken haben
voneinander die gleiche Entfernung wie die VvTerlcstücknocken). Bei dieser Anordnung
wird
daher die Schwinge stets gerade unter dem zu schleifenden Nocken
unterstützt. ' In der Ansicht Bild 2 ist der vordere Teil des Bettes weggelassen,
so daß man von innen gegen die Schwinge 6 sieht; die Schleifscheibe 15 und Laufrolle
16 sind strichpunktiert eingezeichnet.
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Wie aus Bild i ersichtlich, ist die Schleifscheibe und die Laufrolle
so weit nach rechts unter die Drehachse der Schwinge verschoben, daß die Schwinge
etwas angehoben ist und sowohl der Meisternocken 7' als auch der zu schleifende
Nokken 8' sich unter der Wirkung des Gewichts der Schwinge gegen die Rolle 16 bzw.
gegen die Schleifscheibe 15 legen.
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Erfindungsgemäß ist auf den Spindeln 13 und 1q. je ein Schneckenrad
17 und 18 vorgesehen, die durch eine einzige gemeinsame Schnecke ig angetrieben
werden. Der Motor 2o zum Antrieb der Schnecke ist hier ebenfalls an der Schwinge
6 angeordnet.
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Werden die Schneckenräder 17, 18 mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit
angetrieben, so wird der Umfang des Nockens infolge seiner von der Kreisform abweichenden
Gestalt mit ungleichförmiger Geschwindigkeit an der Schleifscheibe vorbeibewegt.
Dabei läuft die Spitze, also der für die Ventilöffnung und -schließung maßgebende
Umfangsteil des Nockens, schneller als der kreisförmig verlaufende an der Schleifscheibe
vorbei. Gemäß der Erfindung kann dieserÜbelstand, derUngenauigkeiten gerade an dem
wesentlichsten Umfangsteil des Nockens verursachen kann, in an sich bekannter Weise
durch eine zusätzliche Bewegung der Schneckenräder an den entsprechenden Stellen
ihrer Umlaufbahn vermieden werden, indem man an diesen Stellen die Schnecke auch
noch als Zahnstange wirken läßt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in Bild 3 dargestellt. Die Bezugszeichen
für die Schnecke ig, die Schneckenräder 17 und 18 sowie für die Schleifscheibe
15 und die Laufrolle 16 sind die gleichen wie in Bild i. Die Drehrichtungen
sind durch Pfeile angedeutet; der zu schleifende Nokken 8' bewegt sich im Uhrzeigersinne,
der Meisternocken 7' im entgegengesetzten Sinne. Auf die Spindel 1q. (Bild3) ist
ein Hilfsnocken 2,1 aufgesetzt, gegen den sich der um die Achse 22 drehbare Hebel
23 legt, während der andere Arm in eine mit der umlaufenden Schnecke verbundene
Muffe 25 eingreift. Bei der gegebenen Drehrichtung wird sich der Hebel
23 im Sinne des Pfeiles b bewegen, so daß die Schnecke im Sinne des Pfeiles
b' axial verschoben wird und die durch ihre Drehung hervorgerufene Bewegung der
Räder 17 und 18 durch ihre Verschiebung noch beschleunigt. Nach einer Umdrehung
von r8o° tritt dagegen der umgekehrte Fall ein: der Hebel 23 bewegt sich im Sinne
des Pfeiles v, die Schnecke wird in der Richtung des Pfeiles v', also entgegen der
Drehrichtung der Räder 17 und 18, axial verschoben; diese Verschiebung bewirkt also
eine Verzögerung der Drehbewegung der Schneckenräder.
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Zwekmäßig kann man ferner, und zwar besonders in den Fällen, wenn
die Einlaß- und Auslaßnocken der Wellen die gleiche Form besitzen, eine besonders
günstige Unterstützung der Schwinge erreichen, indem man auf den beiden Enden der
Welle 7 zwei genau gleiche Meisternocken und dementsprechend zwei Laufrollen vorsieht,
die dann am Bett der Maschine ortsfest angeordnet werden. Diese Anordnung ist im
Bild q. schematisch dargestellt. Man kann dann mit Hilfe der Meisternocken 7" und
7"' sämtliche Nocken 8' der Welle 8 schleifen, indem man vor jeder axialen Verstellung
der Schleifscheibe die Meisternocken entsprechend der Winkelstellung des jeweils
zu schleifenden Nockens 8' verstellt.
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Um die axiale Verschiebung der Schleifscheibe zu erleichtern, versieht
man die Schwinge 6 mit einem an der Bedienungsseite der Maschine befindlichen, nicht
dargestellten Fußhebel derart, daß beim Niederdrücken des Fußhebels die Schwinge
angehoben wird, so daß man nunmehr mittels eines Handrades in bekannter Weise die
Axialverstellung der Schleifscheibe bewirken kann.
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Die Mittel zur Axialverstellung und zur Einstellung der Schleifscheibe
in Richtung auf die Nockenwelle sind in den Abbildungen als nicht zum Wesen der
Erfindung gehörig weggelassen.