DEP0002921BA - Vorrichtung zum Schleifen der Haupt- und Pleuellagerzapfen von Kurbelwellen - Google Patents

Description

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Patentaswilt
Berlin-Südend©

Rottweiler Stf. #

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St« Iriiiif&ßg betrifft «lae TarrieiittiQg bs*. eine

Werkiseugmasehine Kam Selileif en von Kurbelwellea, mit welcher sowohl die Eauptlagef sapf en als auek Sie Pleuel«. lag©3T0aff«a la ®1β@γ ©iaaigen i«atti««]i« ArbeltsstüGltes geschliffen werden, wobei durch mehr es¹ ©i" Schleifscheiben ti® gleichzeitige Bear"beitung meln-erex to sw. aller lagtrstellaa m§^2,i«fli l*t.

Sas Schleifen ei ns einer Fl sa©l lager sap fen bsi sentrisolier Aafepannaag öer Kurbelwelle mit Ulfe einer ent-

Sehlsifseheibs ist teraits betajmt«, Doch wira die Seliwingbewegung ä®r Schleifeeheibe in eissem fall© unmittelbar von deui su schleifenden Lagersapfeii abgeaommsn,

meiner® Äag#l btdioft· B#r »eHsrtrste Maag@l die s®kwiiig«de aod isuBit anglei@&f§rißige S«r§g«uag der Schleifscheibe „ alt nicht aus gleichkäme Massenkraft e saeht„ weleh© Bearbeitungsdrelisalil und ß®Qauigi£©il

EIa w@ite««r Um$®1 1st da* Kopleraa dta? Stli^lögb@w®gtuag der Seiilßifssbsiba wttitteXftaf t®h ö« em &t®rt@:|t«»a@i •F/odTOch tin® betrcaelit-Iiohe $®& TCT allem w©gsn der llc&ta iiassanfes:äft© usränäerllelio reformation dos Arbeitsa tu eic© s währeaä öes Arbeit a Vorganges auftritt _o BIß. dritter Mang si &®t beJmnntsn Vorrichtung

^ ela ©.a&agliiili ©fal«i? 2a©f«a ruafl wird, di« Beines Mittels nach Beendigung des Schlsifvorganges auBsehiießlicli TOA der Form des Zapfens vtr SfSf hängt «net durch SIf Einstellung der Mascliine nicsbt beeinflußt we r el en liann. S@mit 1st die iLorrektur eines Tor &em Sehleif sa 2apfenmiUels nicht Eiöglien_o

b<3l£a3:inte ¥orricb.t.ung befriseligt daher weier hin» der Anarfceitearehaalil und damit te? Leistung, noch

«v S@naulgk®it tit Me^rfakt ä®r ist daher ausachließlish eis Reparatur maschine

Se ist aler Buck selson v©rgeseli3.ag©a PXeaeüagersapf en ti el sentri soiier Aitfspaanang der Kurbelwelle

lagerten Schleif sehe ils en su bsar^eitsn, υ ο be I diese Meist et« welle Mnslohtlica der Karbeiradien und der Mittelabstände

Längen der Sapf©n, g©nau deai Arbeitsstüeis ent* maB₀ Hie.f ergibt sieh also der seterj erlieg end© fiaß öle Aapaßlmrkeit an Arbeitisetüefee T«r@©M.ft«fr

ias Vsrlmndanstin einer eatspreshaciden Ansahl το η Me ist sr« wtlXia fceÄisgt an& 4&B «*β«*4«ι 41« Avfe«lt«g«iiiftlgiBtit la erst« Lini· w 4·γ genaues Btobtlteftg β·ϊ 9u*aluMMflr bsw.

Uel3®lstänü© werden atm $,ϋ,«& 41* ^:if inä.uag , indem Sie se ®ln<a Vorrichtung sum Sokleifen Heiipt« imä ä©r Plmiellagsrsapf en von Kui'beIb;elIeη bei des Sohle!!Vorganges am o.as Eauptlagermitt©! amlaaf ©ndera ArTa eit β stück sciiafft_p "b-el welalier geiräß &m Haupt lsenns©i eben das Mittel ö.©r 3_chl©if soheii-je isQjagruente Bewegungen indent das Mittel eier Schleifscheibe Im Schleifbock mit gleichen Essentrlsität wie öer an bearbeitende Zapfen ist iiad ©yaelsron und phaaeagletdb. mit ßiesea umläuft _β

werßen to»»» S^findtingsgemäß sind äe.lDei Mittel vorgesehen^. Si« es ermögliehen₆ öl esa Verstellung st^fealos durcnsufülir en,, Weiter© lierfaaal© der IrfiEdung "begiöt©» sleix auf feesonöera sweclraäßig© Ausgestaltungen fier Slarlchtimg und Organe

der Sebleifseheib© sowie einer Einrichtung für öc-m anpaßbaren Gewichtsaasglsidi fltr Sc-hleifsohsibs_o

Abgesehen Ton an da roh SI« SrfinuuQg ersielt©ii gwltn Vorteil klsele&tlieii a« Stmeraag der SÄi«i£tÄ©ifc# la Anpassung @n öle jeweiligen i..rbeitBbaaia,gu,ngeii ergifet sieh nosh der weitere Vor sag ₀ daß ra&n es in der- Hand hat_e il@ erfinäungsgemäße Vorriehtiuig 211 einer Schleif einheit EOisimbilde wsä mht®s® solcher Schlei f©inbei ten an einer und ή es¹ sell) ©a Maschin© :mm Einsät s su bnsg-en, «0 daB in β tuen

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mit vier Schrat ffnrtnrl«.

J'dr da^trabiar-vlrfaoh -@»T^^ n

Die^ Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung^

wobei die Sa-&J eine prinzipielle Darstellung der wirkungsweise anschaulicht, jährend die i&g-rFdas Schema der steuerung der Schleif« echeibenbewegung zeigt. Die Ea^r⁴S* und 4 stellen in einer Seitenöß-» sieht und einem teilweisen Längsschnitt eine Vereinfachung (vereinfachte Ausbildung)^des Antriebes und der Lagerung der Schleifscheibe dar, während die ikrg· 5 und 6 im Längsschnitt und Seitenansicht den Ausgleich des ausmi&fcig umlaufenden Schleifscheibengewichtes versa« sqhaulichen. Die ^t^*7_f 8 und 9 zeigen eine uinspindelmasphine in Ansicht von vorne, Draufsicht und Seitenansicht, und die $!■§■'. 10» 1t und 12 eine Vierspindelanordnung beim schleifen der Kurbelzapfen einer vierfach gekröpften Wells.

Gemäß J⁵^I wird die zu bearbeitende Kurbelwelle mit

gleichförmiger Winkelgeachwindigkeit im. Sinne dee Pfeiles «.& ihsrt Mittelachse 1 gedreht. Die Kurbelwangen sind mit 2 bezeichnet, während 3 den von der Schleifscheibe 4 zu bearbeitenden Kurbelzapfen darstellt» lieben der voll eingezeichneten vordersten Stellung des Kurbelzapfens 3 und der Schleifscheibe 4 sind strichliert zwei wei» fers Stellungen eingetragen» die nach 120°, beaw^ 240° Drehung d£® Arbeitsstückes erreicht werden» p//^

Die Schleifspindel 5 wird von einem in Ä@Ji nicht sing«» trageaen Motor über Riemen angetrieben. Sie ist exzentrisch mit fiey Exzentrizität e. in einer Sxzenterhülse 6 gelagert, die ihrerseits exzentrisch mit der Exzentrizität e« in der im Schleifbock drehbar gelagertfn Trommel 7 angeordnet ist. Die Π-esamtexzentrizität e der Schleifspindel ist somit die geometrische Summe der Teilexzentrizi· täten e- und e_2< Werden diese genau gleich groß ausgebildet (e₁ * i Sann läßt sich durch Verdrehen der Exzenterhülse 6 in der Trommel 7 Äie ffesamtexzentrizität β stufenlos von ®- - βρ = ο bis e- + «« » 2 e- verstellen. Die Gesamtexzentrizität wird in später zu beschreib bender Weise so eingestellt, daß sie gleich der Exzentrizität des au schleifenden Kurbelwellengapfens ist. Die Trommel 7 läuft synchron und phasengleich mit dem zu schleifenden Kurbelzapfen, der somit

mit der eingestellten Exzentrizität und Phasenlage bearbeitet wird. Der Böarbeitungsdurchmesser wird durch Beistellung des Schleifbockes in der Verbindungslinie des Mittels der Trommel 7 und des Arbeitsstückes 1 bestimmt.

Die "£ig,*2 zeigt den Antrieb der Steuerbewegung äej? SohleifV scheibe. Die Bezeichnungen 1 bis 7 sowie e-, e« und e entsprechen der S*g&'1. Die pirgt^ veranschaulicht ferner den la Schleifbock gelagerten Antriebsmotor der Steuerbewegung, welcher elektrisch oder mechanisch mit dem genau synchron laufenden Antrieb des Arbeitsstückes! gekuppelt ist. Er treibt die im Schleifbock 13 drehbar gelagerte Trommel 7 über Ritzel 9 und stirnrad 10. Aua der gleichen Figur ist die Einrichtung zu ersehen, welche aur stufenlosen Verstellung der Exzentrizität der Schleifspindel dient. Diese Verstellung erfolgt durch relative Verdrehung der Exzenterhülse 6 und der Trommel 7, die während des SohleifVorganges gegeneinander verriegelt sind. Um au erreichen, daß diese Verstellung ohne Änderung der Ehaeenlage der resultierenden Exzentrizität e erfolgt, sind die Exzenterhülse 6 und die Trommel 7 durch ein Planetengetriebe 16, 17» 18 und 19 gekoppelt. Wird das innen verzahnte Rad 16 des Planetengetriebes mittels des Arretierstiftes 12 und der außen angeordneten Sperrvorrichtung, der Sperrverzahnung 11 im schleifbock 15 blockiert und die trommel 7 bei ausgekoppeltem Steuerungsantrieb 8 und ausge« schalteter Verriegelung zwischen der Exzenterhülee 6 und der Trommel 7 über das Handrad 14 und das Ritzel 15 gedreht, dann wälat sich das Zahnrad 17 auf der feststehenden Innenverzahnung 16 ab und bewirkt über das Zwischenrad 18 und die Verzahnung 19 eine Drehung der Exaeüterhülae 6 in der entgegengesetzten Richtung und um den doppelten Winkele Da, wie bereits dargelegt, die Exzentrizitäten ® und &p gleich sind, bleibt somit auf Grund der geometrischen ftegetzmäesigkeiten die Richtung der resultierenden Exzentrizität unverändert»

Ist die gewünschte Exzentrizität eingestellt, dann wird €ie nicht dargestellte Blookiervorrichtuag swi-schen der Exzenterjxftiee 6 und der Trommel 7 eingerückt und der Arretierstift 12 ausgehoben» Durch. Betätigung öes Hanörades H bei immer noch ausgeschaltetem Steuerungeantrieb 8 und 9 kann nun die Trommel 7 bei gleichbleibender Exzentrizität gegenüber dem Arbeltsstück verdreht und

damit die Phasenlage eingestellt werden. Ist auch diese Einstellung erfolgt, dann wird mittels einer spielfrei arbeitenden Kupplung der Handantrieb 14 und 15 aus- und der Steuermotorantrieb 8 und 9 eingeschaltet und die, Vorrichtung ist betriebsbereit.

Die $£g'»3 zeigt einen Längsschnitt der schleif spindellagerung, in dem die Schleifspindel 5 die Sxz enterhülse 6 und, die trommel 7 sowie ihre Lagerung 20 und 21 in dem Schleifbock 15 (#ig*. 2) dargestellt sind« Außerdem sind in pig.3 die Antriebsriemenscheibe 26 für öle Schleifscheibe 4 sowie der Antriebsriemen 24 dargestellt.

Die lELg«4 zeigt eine Seitenansicht des Schleifscheibenantyiebes» wobei die Bezeichnungen 1 bis 7 den vorangegangenen Figured entsprechen» Der Antriebsmotor 22 ist im. schleifbock 13 (-^tg.2) fest gelagert» nimmt also an der Steuerbewegung der Schleifscheibe 4 aicht teil.Die Kraftübertragung vom ruhenden Motor auf die synchron mit dem zu bearbeitenden Pleuelzapfen 3 umlaufende Schleifspindel 5 erfolgt über 2 Riementriebe 23 und 24. Die Antriebs riemenscheibe 25 ist auf der iäotorwelle, die angetriebene Eiern ens cheibe 26 auf der Schleifspindel 5 angeordnet» Die beiden Riemen 23 und 24 aufnehmende Zwischenscheibe 27 ist durch zwei Schwingarme 28 und 29 geführt,die auf der Welle des Motors 22, bezw. auf der Schleifspindel 5 drehbar ^«lagert sind. Damit wird eine ,von der Steuerbewegung der Schleifspindel 5 unabhängige länge der beiden Riementriebe erreicht.

Die Schleifspindellagerung ist so ausgebildet, daß die ausmittig umlaufenden Massen mit Ausnahme der Schleifscheibe unabhängig von der Größe der eingestellten Exzentrizitäten vollständig ausgeglichen Bind,

Der Ausgleich des Gewichtes der ausmittig umlaufenden Schleifscheibe, das 3β nach JDarchmesser und Breite derselben vari-

erfolgt durch die in P*#;5 und 6 dargestellte Vorrichtung. Die Bezeichnungen 4 bis 7 sowie 21 und 22 entsprechen den vorangegangenen Figuren. Auf der Schleifspindel 5 ist drehbar sine Schwinge 30 gelagert» deren oberes Ende am Doppelhebel 31 angelenkt ist. Der sweite Arm des im Schleifbock 15 (-SIs.2) gelagerten Doppelhebels 31 1st so ausgebildet, daß seine wirksame Hebellänge, d.h. der Abstand der Laufmutter_#32 vom Hebelmittel durch Drehen der Spindel 33 über Kegelräder 34 und 35 und das Handrad 36 verändert werden kann. Auf die Laufmutter wirkt die mit ihrem anderen Ende im Schleifbock 13

g. 2) abgestützte Druckfeder 37» deren spannung so bemessen ist, Saß 5em an äer Schwinge 30 hängenden Gewicht der Schleifscheibe 4 das Gleichgewicht gehalten wird. Die Anpassung an das veränderliche Gewicht der Schleifscheibe 4 erfolgt durch Veränderung des wirksamen Hebelarmes der Druckfeder mit Hilfe dea Handrades 36, wobei auf #in«"fflit dea Handrad verbundenen,nicht dargestellten Skala das eingestellte Gewicht^abgelesen werden kann.

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In den -fig· 7 t 8 und 9 ist eine Bearbeitungsmaschine im Aufriß, in Draufsicht und in Seitenansicht dargestellt, welche mit der erfindungsgemässen "Vorrichtung versehen ist. Auf dem Maschinenbett 38 ist der Auf spanntisch 39 mit dem Spindelstock 40 und dem Seitetock 41 längsverschiebbar ang-eordnet. Durch ein Handrad 42 und ein aweites Handrad 43 kann die längaverschiebung des zwischen öem Reitstock und dem Spindelstock eingespannten Arbeitsstückes 44 sowie äi® Beistellung der Schleifscheibe 4 vorgenommen werden. Die Schleifscheibe 4 ist in dem Schleifbock 13 gelagert, der feststeht, während eich die Schleifscheibe 4 im Sinne der vorstehenden Ausführungen bewegt. Der Schleifbock 13 ist auf einem keilförmigen Unterteil 45 angeordnet, so daß die Beistellung schräg nach abwärts erfolgti um die Spitzenhöhe von Spindelstock und Reitstock nidglichst niedrig und damit.ALe Maschine möglichst stabil zu erhalten.

In den fig/iO, 11 und 12 ist nun in Ansicht, Draufsicht und Seitenansicht als Beispiel für eine Mehrfach-Kurbelwellen-Sehleifmaschine für die Massenfertigung von Kurbelwellen ein Gerät für die Bearbeitung von vier jagerstellen in einem Arbeitsgang dargestellt* Bs sind vor und hinter dem Maschinenbett je zwei Schleifbock® 13* 13a, 13b und 13c vorgesehen, wobei wieder die Maßnahme 4 W schrägen Fuhrungsbahnen angewendet ist, um die Spitzenhühe von Spindelstock und Reitstock möglichst niedrig und die Bettbreite dee Arbeitstieohes möglichst klein zu halten. Die einzelnen Schleifeinheitea sind unabhängig voneinander, sowohl bezüglich der dem Radius der Kurbelwelle anzupassenden Gesamtexzentrizität e als auch hinsichtlich der Phasenlage einstellbar angeordnet.

In den f-t^iO, 11 und 12 sind nacheinander zwei Auf spanntisch© angeordnet, eo daß awei Spindel stocke 40 und 40a und Reitstöcke 41 "und 41a und auch zwei Arbeitsstücke 44 und 44a Platz finden. Es ist daher möglich, während der Bearbeitung einer Kurbel-

die zweite bereits geschliffene Welle in der Aufspannlage zu prüfe» und gegen ein neues Arbeitsstück auszutauschen, ohne daß dabei ein Zeitverlust entsteht* Ist der Schleifvorgahg an der in Arbeit befindlichen Kurbelwelle beendet, dann wird die inzwischen aufgespannte nächste Welle durch einfache Längsverschiebung der Tisch® in Arbeitest ellung gebracht.

e ' s

1) Vorrich-tung zum Schleifen der Haupt- und der Pleuellagerzapfen von Kurbelwellen bei während des Schleifvorganges^dm das Hauptlagermittel umlaufendem Arbeitsstück, dadurchjjekennzeichnet, daß das Mittel des zu bearbeitenden Zapfens/des Arbeitsstückes und das Mittel der Schleifscheibe kongruente Bewegungen ausführen.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Kongruenz der Bewegung der Mittel der^chleifscheibe und des zu bearbeitenden Zapfens dadurch erzielt -wird, daß ersteres im Schleifbock mit der gleichen Egozentrizität wie der zu bearbeiten-de Zapfen gelagert ist und synchron und phasengleich mit diesem umläuft*

^) Vorrichtung nach den Ansf rüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» $ag die Exzentrizität/lies Schleifsoheibenmittels stufenlos verstellt werden kann.

4), Vorrichtung nach ä4n Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Exzentrizität durch relative Verdrehung zweier überlagerter Exzenter erfolgt.

§5 Vorricatung/nach den Ansprüchen 1 bia 4» dadurch gekennzeichnet_s daß cli® Sjizentxizität oeider überlagerter Exzenter gleich ist.

g) vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5_} dadurch gekennzeichnet, daß d-ie relative Verdrehung der beiden überlagerten Exzenter so fco daß die Phasenlage der resultierenden Exzentrizität

Claims (8)

Patentanwalt Berlin-Südende f Rottweiler Str. β έ ■' * jl· ρ 2921 XIl/67a L Dr.techn.Dipl.Ing.Bobert Musyl in Wien neue Patentansprüche Patent ansprüche :

1.) lorrichtung zum Schleifen der Haupt- und 4er Pleuellagerzapfen von Kurbelwellen bei während des Schleifvorganges um das Haupt lagermitt el umlaufendem Arbeitsstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel des zu bearbeitenden Zapfens des ArbeitsstM&es und das Mittel der Schleifscheibe kongruente Bewegungen ausführen, indem das Mittel der Schleifscheibe im Schleifbock mit der gleichen Exzentrizität wie der zu bearbeitende Zapfen gelagert ist und synchron und phasengleich mit diesem umläuft, wobei die Exzentrizität des Sohleif Scheibenmittels verstellt werden kann.

£_Ä) Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet daß die Verstellung der Exzentrizität stufenlos durch relative Verdrehung zweier überlagerter Exzenter erfolgt,

g.) Vorrichtung naoh den Ansprüchen 1 und 2» dadurch , ggekennzeichnet, daß die Exzentrizität der beiden überl agerten Exzenter gleich groß bemessen ist.

4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Verdrehung der beiden überlagerten Exzenter unter Vermittlung eines zwischen diesen

vorgesehenen Planet engetriebes erfolgt, so daß die Phasenlage der resultierenden Exzentrizität durch die Verstellung nicht geändert wird.

5„) Torrichtung nacln den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch geinzeichnet, daß die relative Verdrehung der beiden Exzenter während des Schleifens durch gegenseitige Verriegelung verhindert wird»

6<) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ausmittig umlaufenden Massen von Schleif spindellagerung und Verstellmechanismus unabhängig von der resultierenden Exzentrizität ausgeglichen sind, und das veränderliehe Schleifscheibengewicht vorzugsweise durch eine Feder kompensiert wird, deren Wirkung durch Veränderung des wirksamen Angriffs-Heb el armes zweckmäßig moh. einer Skala einstellbar ist, welche Veränderung während des Laufes der Maschine mittels eines Handrades und eines entsprechenden Einstellgetriebes vorgenommen werden kann»

7») Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der synchrone Umlauf von Arbeitsstück und Schleifscibeibenmittel durch mechanische oder elektrische Kupplung der zugehörigen Antriebselemente bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Arbeitsstüqk und Schleifspindel zum Zwecke der Phasenverstellung gelöst und in ^eder beliebigen Stellung spielfrei eingerückt werden kann.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn~ zeichnet, daß der Antrieb vom ruhenden Schleif motor auf das umlaufende Schleifscheibenmittel durch zviei aufeinander-

folgende Riementriebe bewirkt wird, deren mittlere Riemenscheiben so geführt sind, daß die Riemenlängen durch die Relativbewegung vom Motor und Sohleif scheibenmittel nicht beeinflußt werden.

9_e) Schleifmaschine, gekennzeichnet durch die nebeneinander oder gegenüberliegende Anordnung mehrerer hinsichtlich der Einstellung von Phasenlage und Exzentrizität voneinander unabhängiger Vorrichtungen, nach den Ansprüchen 1 bis 8 zum Zwecke der gleichzeitigen bearbeitung mehrerer Lagerstellen des Arbeitsstückes*