DEP0029462MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 31. Dezember 1948 Bekanntgemacht am 20. Dezember 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurbelwellenverwindmaschine, wie man sie bei Anfertigung von Kurbelwellen für Kraftmaschinen gebraucht.

Zum Verwinden von Kurbelwellenrohlingen mit in einer Ebene liegenden, beiderseits der Kurbelwellenlängsachse und symmetrisch zum Wellenmittellagerzapfen angeordneten Kurbeln und Wellenlagerzapfen sind bereits Verwindmaschinen bekannt, die ein festes Untergesenk und ein bewegtes Obergesenk mit Spannwerkzeugen und drehbaren Verwindstempeln für den Kurbelwellenrohling haben. Diese bekannten Verwindmaschinen können aber nur vierzapfige Kurbelwellen verwinden. -

Die Maschine nach der Erfindung ist dagegen zum Verwinden von sechszapfigen Kurbelwellen, wie sie z. B. in 6-Zylinder-Motoren vorkommen, geeignet. Die Kurbelwellenverwindmaschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Untergesenk und das Obergesenk mit je einem Einspannbacken und je zwei um die Achse der einen Kurbelzapfen gemeinsam schwenkbaren, äußeren Verwindstempeln ausgestattet sind, in

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denen um die Achse der anderen Kurbelzapfen gemeinsam schwenkbare, innere Verwindstempel gelagert sind, wobei die schwenkbaren Teile durch einen gemeinsamen, vorzugsweise hydraulischen Antrieb voneinander abhängig bewegbar sind.

Die inneren Verwindglieder sind dabei um den Wellenmittellagerzapfen drehbar mit einem kreisförmigen Umriß in entsprechenden Pfannen der äußeren Verwindstempel gelagert. Der Antrieb

ίο greift lediglich über einen einzigen, gemeinsamen Schwinghebel an beiden inneren Verwindstempeln an. Zur Mitnahme der äußeren Verwindstempel nach einer bestimmten Teildrehung der inneren Verwindstempel trägt der Schwinghebel bei der Erfindung eine Nase, in deren Bewegungsbahn an den äußeren Verwindstempeln des Untergesenks

. Mitnahmeflächeri angeordnet sind. Die beiden äußeren Verwindstempel des Untergesenks sind mit Zapfen in Bohrungen der Maschinenständer gelagert und über Rollen in einer Pfanne des Untergesenks abgestützt und so leicht im Untergesenk drehbar. . Zur sicheren Führung der beiden Verwindstempel in der Pfanne sind an den Maschinenständern außerdem noch Hebel vorgesehen, die mit Rollen auf die an den äußeren Verwindstempeln auf Zapfen drehbar vorgesehenen Stempel für die Endlagerzapfen der Kurbelwelle drücken. Mit den Stempeln werden die Endlagerzapfen der Kurbelwelle in ihre endgültige Lage zu den dazwischenliegenden Kurbelwellenzapfen verdreht.

Die Maschine nach der Erfindung führt das Verwinden nach dem Einsetzen des Kurbelwellenrohlings und der Auslösung des Antriebs selbsttätig in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten durch, so daß die Bedienung praktisch nur noch auf das richtige Einsetzen des Rohlings in die Maschine achten muß. Der Antrieb selbst ist durch die erwähnte eigenartige Kupplung der einzelnen Verwindglieder untereinander sehr vereinfacht. Nach dem Verwinden wird die Kurbelwelle mit durch das Untergesenk nach oben gegen die Wellenendlagerzapfen geführten Ausstoßern aus der Maschine ausgehoben und ist dann fertig für die sechs Kurbelzapfen verbunden.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. Dabei zeigt

Fig. ι eine Vorderansicht der Maschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine laut Fig. i,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch das Ober- und Untergesenk der Maschine im geschlossenen Zustand mit einer Kurbelwelle darin vor dem Verwinden,

Fig. 4, 5, 6 und 7 schematische Darstellungen der aufeinanderfolgenden Verwindgänge, und zwar Fig. 4 die Ausgangsform der Kurbelwelle,
Fig. 5 die Stellungen der verschiedenen Kurbelzapfen am Ende des ersten Verwindganges,

Fig. 6. die Kurbelzapfen am Ende des zweiten Verwindganges und

Fig. 7 die Kurbelzapfen nach dem dritten Verwindgang,

Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch die Maschine bei offenem Ober- und Untergesenk in der Stellung zum Einlegen des Rohlings,

Fig. 9 einen Vertikalschnitt durch die Maschine mit geschlossenen Gesenken und mit den Kurbelzapfen am Ende des ersten Verwindgangs,

Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch einen äußeren Verwindstempel des Untergesenks am Ende des ersten Verwindgangs,

Fig. 11 einen gleichen Schnitt wie Fig. 9 am Ende des dritten Verwindgangs,

Fig. 12 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 10, jedoch für die Schlußstellung beim dritten Verwindgang,

Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch die Maschine nach Schluß des Verwindungsyorgangs mit getrenntem Ober- und Untergesenk und ausgehobener, fertiger verwundener Kurbelwelle.

Das vorzugsweise fahrbare Maschinenfundament ι hat Maschinenständer 2 mit einem Querhaupt 3. An diesen Ständern 2 kann der Schlitten 4 in den Führungen 5 vertikal durch den Zylinder 6 hydraulisch auf und ab gesteuert werden. Eine Pumpe 7 sorgt für die Flüssigkeitszufuhr in die verschiedenen Leitungen. Das hydraulische Antriebssystem ist aber nicht Teil der Erfindung und wird deshalb auch nicht weiter beschrieben.

Auf dem Fundament 1 ruht das Untergesenk 8, während das Obergesenk 9 am Schlitten 4 sitzt. Zum Untergesenk 8 gehören ein Einspannbacken 10 und zwei um eine zur Längsachse der Kurbelwelle parallele Achse schwenkbare, äußereVerwindstempel 11 und 12, die mit Zapfen 13 und 14 in den Ständern 2 gelagert sind.

Das Untergesenk 8 kann mit einer zylindrischen Unterfläche auf den Rollen 15, 16, 17 und 18 des Fundaments 1 abrollen, um die Drehung während des Verwindens zu erleichtern.

Jeder der schwenkbaren Verwindstempel 11 und 12 hat einen nach oben gerichteten Arm 19 mit einem Zapfen 20 zur drehbaren Lagerung des Stempels 21 zum Verwinden der Lagerendzapfen der Kurbelwelle. Ein Hebel 22 an jedem Ständer 2 drückt mit Rollen 22_a auf die Stempel 21, ergänzt so die Führung der äußeren Verwindstempel 11, 12 auf den Rollen 15, 16, 17, 18 und entlastet zugleich die Lagerzapfen 13, 14. Die inneren Verwindstempel 23 und 24 sind in die schwenkbaren äußeren Verwindstempel 11 und 12 schwenkbar eingesetzt.

Das Obergesenk 9 hat zwei schwenkbare Verwindstempel 25 und 26, die mit den inneren Verwindstempeln 23 und 24 in den äußeren Verwindstempeln 11, 12 zusammenarbeiten, sobald sich das Ober- und Untergesenk schließt. Dabei arbeiten dann auch die weiteren schwenkbaren Verwindstempel 27 und 28 des Obergesenks 9 mit den Verwindstempeln 11 und 12 des Untergesenks 8 zum Verwinden zusammen. Der ruhende Einspannbacken 29 des Obergesenks 9 arbeitet dabei als Halteglied mit dem ruhenden Einspannbacken 10 des Untergesenks 8 zusammen. ■■

Bei der Kurbelwelle liegen zu Anfang alle Endlager- und Kurbelzapfen in derselben Ebene. Man

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legt die Kurbelwelle bei offenen Gesenken in das Untergesenk 8 ein. Die Kurbelwelle hat im Beispiel drei Lagerzapfen, nämlich die beiden Wellenendlagerzapfen 30 und 31 und den Mittellagerzapfen 32 und sechs Kurbelzapfen 33, 34, 35, 36, 37 und 38. Vier Kurbelzapfen 33, 35, 36 und 38 liegen vor dem Verwinden in einer Linie, ebenso die beiden anderen Kurbelzapfen 34 und 37. Die Kurbelwelle wird nun so eingelegt, daß der Mittellagerzapfen 32 und die beiden Zwischenkurbelzapfen 35 und 36 im ruhenden Einspannbacken 10 eingesetzt sind. Beim Schließen des Unter- und Obergesenkes 8, 9 wirkt der ruhende Einspannbacken 29 des Obergesenks 9 mit dem ruhenden Einspannbacken 10 im Untergesenk 8 so zusammen, daß die Kurbelzapfen 35 und 36 und der Mittellagerzapfen 32 während des gesamten Verwindvorganges gegen Verdrehen gesichert sind.

Der eine äußere Kurbelzapfen 33 wird zwischen dem schwenkbaren Verwindstempel 23 im Untergesenk 8 und dem schwenkbaren Verwindstempel 25 im Obergesenk 9 eingeklemmt. Ebenso wird der andere äußere Kurbelzapfen 38 zwischen dem unteren schwenkbaren Verwindstempel 24 und dem oberen schwenkbaren Verwindstempel 26 eingeklemmt. Die Verwindstempel 23, 25 und 24, 26 heißen im folgenden die inneren schwenkbaren Verwindstempel. Die anderen beiden Kurbelzapfen 34 und 37 werden entsprechend zwischen die äußeren schwenkbaren Verwindstempel 11 und 27, 12 und 28 eingesetzt.

Wenn man die Kurbelwelle in das Untergesenk 8 einlegt, kommen die Wellenendlagerzapfen 30 und 31 nicht mit ihren entsprechenden Stempeln 21 zum Eingriff, sondern werden erst verwunden, wenn sie die Stempel 21 erfassen.

Alle drei Verwindgänge des Arbeitsganges werden mit einem einzigen Hub des hydraulischen Antriebs durchgeführt.

Nach Fig. 9 ist dazu der Zylinder 39 vorgesehen, der von der Pumpe 7 mit Druckflüssigkeit gefüllt wird und einen Kolben mit der Kolbenstange 40 steuert. Die Kolbenstange 40 ist mit dem Zapfen 41 an den Schwinghebel 42 angelenkt, der an den Verwindstempeln 23 und 24 des Untergesenks 8 befestigt ist.

In Fig. 8 sind Untergesenk 8 und Obergesenk 9 offen. Der innere Verwindstempel 26 des Obergesenks 9 hat im wesentlichen eine halbrunde Stützfläche und arbeitet mit dem in der Stützfläche ebenfalls halbrunden Verwindstempel 24 des Untergesenks 8 zusammen. Die oberen und unteren Verwindstempel 25 und 26 sind entsprechend angeordnet. Der äußere Verwindstempel 28 des Obergesenks 9 hat im wesentlichen die Form nach Fig. 8. Bei offenen Gesenken 8 und 9 liegen der ruhende Einspannbacken 29, die inneren Verwindstempel 25 und 26 und die äußeren Verwindstempel 27 und 28 mit ihren Unterflächen in einer gemeinsamen Ebene.

Das gleiche gilt für die entsprechenden Stempel des Untergesenks 8. Die Kurbelwelle ist in Ausschnitten dieser verschiedenen Stempel aufgenommen. Beim Schließen der Gesenke 8, 9 kommen dann auch die Flächen 43 des Obergesenks 9 und die Flächen 44 des Untergesenks 8 gegenseitig zur Auflage.

Abwärts nimmt die Kolbenstange 40 den Schwinghebel 42 an den inneren Verwindstempeln

23 und 24 mit, so daß diese Verwindstempel in die Lage gemäß Fig. 9 kommen. Die inneren Verwindstempel 25 und 26 des Obergesenks 9 schwenken dann zusammen mit den Verwindstempeln 23 und

24 in die Stellung der Fig. 9. Im ersten Verwindgang drehen sich also nur die inneren Verwindstempel 23, 24, 25 und 26.

Eine gegen die Mitnahmefläche 46 der äußeren Verwindstempel 11 und 12 des Untergesenks 8 anlegbare Nase 45 (Fig. 8 und 9) des Schwinghebels 42 nimmt dann bei weiterer Abwärtsbewegung der Kolbenstange 40 und des Schwinghebels 42 die äußeren Verwindstempel 11 und 12 des Untergesenks 8 mit. Fig. 11 zeigt die Schlußstellung beim Venvinden nach dem Schwenken der Verwindstempel 11 und 12 um 30⁰.

Im zweiten. Verwindgang wird die Drehung der Stempel 21 für die Wellenendlagerzapfen um die Achse der Kurbelzapfen 33 und 38 als Mittelpunkt durch einen von der Bewegung der inneren Verwindstempel 23 und 24 abhängigen Hebel 47 gesteuert.

Das Verwinden läuft folgendermaßen ab:

Erster Verwindgang

Nach dem Einlegen der vorgeschmiedeten Kurbelwelle mit allen Kurbel- und Endlagerzapfen in derselben Ebene in das Untergesenk 8 löst der Arbeiter den Abwärtshub der Maschine aus. Sobald die Gesenke 8, 9 geschlossen haben (Fig. 4), wird Druck auf den nicht dargestellten Hauptzylinder des hydraulischen Systems gegeben. Sobald ein bestimmter Druck erreicht ist, leitet ein Ventil automatisch die Druckflüssigkeit von der Pumpe 7 in den Zylinder 39, worauf die Kolbenstange 40 nach unten geht und die inneren Verwindstempel 23, 24, 25 und 26 verschwenkt. Dadurch werden die Kurbelzapfen 33 und 38 und die Endlagerzapfen 30 und 31 um 6o° um den Mittelpunkt der Kurbelzapfen 34 und 37 verdreht (Fig. 5). Die Wellenendlagerzapfen 30 und 31 liegen, wie erwähnt, zu Beginn des ersten Verwindganges nicht in ihren Stempeln 21; sie werden erst am Ende des ersten Verwindganges von den Stempeln 21 erfaßt und dabei von der Stellung gemäß Fig. 8 um die Kurbelzapfen 34 und 37 als Achsen in die Stellung nach Fig. 10 verdreht.

Zweiter Verwindgang

Hier führt die Kolbenstange 40 die Bewegung der inneren Verwindstempel 23, 24, 25 und 26 weiter; diesen folgen infolge des Auflaufs der Nase 45 auf der Mitnahmefläche 46 (Fig. 6) die äußeren Verwindstempel 11, 12, 27 und 28 mit 30⁰. Die Verwindstempel verdrehen dabei die Kurbelwellen-

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zapfen 33, 38, 34 und 37 um die Achse der Kurbelzapfen 35 und 36 als Mittelpunkt.

Dritter Verwindgang

Im dritten Verwindgang, der während des zweiten Verwindganges einsetzt, verwinden die Stempel 21 die Wellenendlagerzapfen 30 und 31 um die Achse der Kurbelzapfen 33 und 38 als Mittelpunkt, um die Endlagerzapfen 30 und 31 wieder in eine Flucht mit dem Mittellagerzapfen 32 zu bringen (Fig. 7). Dabei werden die Stempel 21 von den äußeren Verwindgliedern 12 mitgenommen und drehen sich um die Zapfen 20 aus der Stellung laut Fig. 10 in die Stellung der Fig. 12. In dieser Stellung sind die Stempel nach oben offen, so daß die Kurbelwelle ausgehoben werden kann.

Nach dem letzten Verwindgang öffnen sich die Gesenke 8, 9 und geben den Weg für die Ausstoßer 48 und 49 frei, die unter den Endlagerzapfen 30 und 31 angeordnet und hydraulisch betrieben sind. Diese Ausstoßer 48, 49 gehen aus dem Maschinen-' fundament 1 durch Bohrungen 48,,, 4S₀ der Verwindstempel 11, 12 nach oben, legen sich mit ihren Köpfen gegen die Wellenendlagerzapfen 30, 31 an und heben so die fertige Kurbelwelle aus dem Untergesenk laut Fig. 13 aus. Nach dem Ausheben gehen die Ausstoßer 48 und 49 wieder nach unten. Dabei schließen sich die Gesenke 8 und 9. Die Kolbenstange 40 geht dann aufwärts und bringt alle Verwindstempel in den Gesenken 8, 9 wieder in ihre Ausgangslage zurück.

Claims (5)

1. . Patentansprüche.·

   i. Kurbelwellenverwindmaschine mit einem festen Untergesenk und einem bewegten Obergesenk, die Spannwerkzeuge und drehbare Verwindstempel für den mehrfach gekröpften Kurbelwellenrohling mit in einer Ebene liegenden, beiderseits der Kurbelwelienlängsachse und symmetrisch zum Wellenmittellagerzapfen angeordneten Kurbeln und Wellenendlagerzapfen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Untergesenk (8) und das Obergesenk (9) mit. je einem Einspannbacken (10 bzw. 29) und je zwei um die Achse der einen Kurbelzapfen (35, 36) gemeinsam schwenkbaren, äußeren Verwindstempeln (11, 12 bzw. 27, 28) ausgestattet sind, in denen um die Achse der anderen Kurbelzapfen (34, 37) gemeinsam schwenkbare, innere Verwindstempel (23, 24 bzw. 25, 26) gelagert sind, wobei die schwenkbaren Teile durch einen gemeinsamen, vorzugsweise hydraulischen Antrieb (39, 40). voneinander abhängig bewegbar sind.
2. 2. Kurbelwellenverwindmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Verwindstempel (11, 12) des Untergesenks (8) Zapfen (20) aufweisen, um die Stempel (21) zum Verwinden der Wellenendlagerz'apfen (30, 31) drehbar sind.
3. 3. Kurbelwellenverwindmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren Verwindstempel (23, 24) des Untergesenks (8) durch einen gemeinsamen Schwinghebel (42) mit dem Antrieb (39, 40) verbunden sind.
4. 4. Kurbelwellenverwindmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinghebel (42) eine Nase (45) trägt, in deren Bewegungsbahn an den äußeren Verwindstempeln (11, 12) des Untergesenks (8) Mitnahmeflächen (46) angeordnet sind, wodurch diese Verwindstempel (11, 12) nach einer Teildrehung der inneren Verwindstempel (23, 24) des Untergesenks (8) mitnehmbar sind.
5. 5. Kurbelwellenverwindmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Verwindstempel (11,12) des Untergesenks (8) mit Zapfen (13, 14) in Bohrungen der Maschinenständer (2) gelagert und auf in einer Pfanne des Untergesenks (8) angeordneten Rollen (15, 16, 17, 18) abgestützt sind.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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