DE1243496B - Luenette fuer Drehbaenke, Schleifmaschinen od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B23b

Deutsche Kl.: 49 a-32

Nummer: 1243 496

Aktenzeichen: W 319921 b/49 a

Anmeldetag: 7. April 1962

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Lunette zur Abstützung langer, wenig biegesteifer Werkstücke mit insbesondere nicht kreisförmigen Querschnitten, wie z. B. Kurbelwellen für vielzylindrige Großmotoren, auf Bearbeitungsmaschinen.

Lange, unstabile Werkstücke, die auf Spitzendrehbänken, Schleifmaschinen od. dgl. bearbeitet werden, sind meistens nicht nur an beiden Enden jeweils, z. B. in der Planscheibe und im Reitstock, eingespannt, sondern erhalten noch je nach Bedarf eine oder mehrere feste Lagerungen mit HiMe von Lünetten etwa in der Mitte oder an anderen geeigneten Stellen des Werkstückes. Meistens kann man die dafür erforderlichen runden Lagerstellen auf der gleichen Bearbeitungsmaschine herstellen, auf welcher das Werkstück bearbeitet werden soll. Bei zylindrischen Werkstücken läßt sich auch dann eine solche runde Lagerstelle — sei es auch mit einigen Schwierigkeiten — in ausreichender Genauigkeit herstellen, wenn das Verhältnis der Länge zum Durchmesser sehr groß, das Werkstück also sehr unstabil ist. In manchen Fällen ist es auch möglich, die zur Abstützung erforderlichen runden Lagerstellen durch die Verwendung aufsteckbarer Lagerhülsen zu schaffen, welche durch Verschraubungen befestigt und ausgerichtet werden.

Bei unstabilen Werkstücken, die keinen runden Querschnitt haben, sondern bei denen der Durchhang in zwei senkrecht aufeinanderstellenden axialen Ebenen verschieden groß ist und bei denen man wegen ihrer Form keine Lagerhülsen aufstecken kann, z. B. bei Kurbelwellen für den Großmotorenbau, ist die Herstellung einer runden Lagerstelle in üblicher Weise nicht möglich. Das liegt daran, daß die Spannungsnullinie beim Umlauf des Werkstückes nicht in Ruhe bleibt. Jeder Punkt der Spannungsnulllinie durchläuft vielmehr bei einer Umdrehung des Werkstückes zweimal eine Kreisbahn, deren Durchmesser unter anderem vom Verhältnis des größten zum kleinsten Widerstandsmoment des Werkstückes abhängt. Die Folge hiervon ist, daß die durch einen Drehstahl od. dgl. des Maschinensupports erzeugten Lagerstellen keinen runden, sondern einen elliptischen Querschnitt aufweisen. Wird eine derartige Lagerstelle mit einem zweiten, um 180° am Werkstück versetzt angreifenden Werkzeug nachgearbeitet, werden also ein Vorder&upport und ein Hintersupport eingesetzt, so entsteht eine Lagerstelle, deren Querschnitt aus der Durchdringung zweier gleich großer, um 90° versetzter Ellipsen gebildet ist. Um trotz dieser Verhältnisse eine runde Lagerstelle zu erhalten, kann man eine besondere maschinelle Ein-Lünette für Drehbänke, Schleifmaschinen od. dgl.

Anmelder:

Rheinstahl Wagner Werkzeugmaschinenfabrik

mit beschränkter Haftung,

Dortmund, Dortmunder Feld 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Clemens Hoppe, Dortmund

richtung mit kreisendem Werkzeug bei stillstehendem Werkstück verwenden. Dies bedingt einen hohen zusätzlichen maschinellen Aufwand. Außerdem besteht die Gefahr, daß die so erzeugte runde Lagerstelle nicht zentrisch liegt. Das ebenfalls praktizierte Nach-

^zo arbeiten der unrunden Lagerstellen von Hand ist umständlich, kostspielig und hinsichtlich des erzielten Ergebnisses nur selten völlig befriedigend. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anwendung einer Lünette, die den elliptischen Querschnitt nur an zwei Stellen abstützt und die einen verschiebbaren Drehmeißel aufweist, der einer der Abstützstellen in bezug auf das Werkstück gegenüberliegt. Neben dem hohen Aufwand ist hier nachteilig, daß die Mittellinie der mit dieser Einrichtung geschaffenen runden Lagerstellen nicht mit der Spannungsnullinie des Werkstückes zusammenzufallen braucht. Die erzeugten Lagerstellen sind daher — obwohl rund — in vielen Fällen unbrauchbar.
Es ist bei hydraulischen Lünetten bekannt, zwei Stützrollen in einem waagebalkenartigen Stützrollenträger zu lagern. Der Stützrollenträger ist um den einen Endpunkt eines Hebels schwenkbar, dessen anderer Endpunkt als fester Drehpunkt ausgebildet und der zwischen beiden Endpunkten über ein unter Federspannung stehendes hydraulisches System nachgiebig abgestützt ist. Diese Lünette dient dazu, Werkstückschwingungen zu dämpfen. Wegen der federnden Abstützung des Hebels ist sie nicht geeignet, eine Kurbelwelle od. dgl. zum Andrehen einer exakten Lagerstelle zu unterstützen.

Bei einer anderen bekanntgewordenen Lünette mit federnd abgestütztem, waagebalkenartigem Stützrollehträger ist der Stützrollenträger höhenverstellbar. Diese für Präzisionswerkzeugmaschinen und Meßgeräte bestimmte Vorrichtung soll durch die Zwischenschaltung einer Feder Fehler bei der Einstellung der Höhenlage unschädlich machen. Für die

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Bearbeitung nicht rotationssymmetrischer Teile, wie einer genau runden Lagerstelle geschaffen werden

Kurbelwellen od. dgl., ist diese Lünette ebenfalls können, sind die Lagerungen für die Stützrollen auf

unbrauchbar, weil die Feder ein Pulsieren des Werk- dem Stützrollenträger verschieb- und feststellbar aus-

stückes ermöglicht und damit das Andrehen genau gebildet. Eine konstruktiv einfache, bequem zu

runder und zentrischer Lagerstellen verhindert. 5 handhabende Ausführungsform der Erfindung besteht

Es ist auch eine fahrbare Vorrichtung zum Stützen nach einem weiteren Vorschlag aus einem auf dem von Werkstücken bei der Bearbeitung vorgeschlagen Maschinenbett abgestützten Lünetten-Unterteil und worden, bei der zwei in ihrem gegenseitigen Abstand einem auf ihm quer verschiebbar gelagerten, den einstellbare Stützrollen auf einem Schlitten gelagert Stützrollenträger tragenden Lünetten-Oberteil. Dabei sind, der auf Rollen quer zur Fahrtrichtung beweg- io ist es zweckmäßig, zur Kleinhaltung der das Bearbeibar ist. Diese Vorrichtung soll von unrunden Werk- tungsergebnis beeinträchtigenden Kräfte für die stücken verursachten Schlagen durch selbsttätige Be- waagerechte Verschiebbarkeit des Stützrollenträgers wegungen quer zur Fahrtrichtung folgen. Die Quer- eine reibungsarme Wälzlagerung zu verwenden,
beweglichkeit bezweckt also, Überbeanspruchungen Ein Ausführungsbeispielder Erfindung ist in der und Beschädigungen durch unrunde Werkstücke von 15 Zeichnung schematisch dargestellt,
der Stützvorrichtung fernzuhalten,; nicht aber Schläge Das Lünetten-Unterteil 1 ist auf dem Maschinendes unrunden Werkstückes zu verhindern. Für das bett in Längsrichtung verschiebbar und festklemm-Andrehen exakter Lagerstellen an Kurbelwellen bar, jedoch abnehmbar gelagert. Das Lünetten-Öberod. dgl. vermag dieser Vorschlag daher keine. An- teil 2 ist auf dem Lünetten-Unterteil 1 mit Hilf e einer regung zu geben. ' 20 nur auf der linken Seite der Lünette dargestellten

Weitere.bekannte Vorschläge für die Bearbeitung reibungsannen Wälzlagerang 3 in waagerechter Richschlagender Werkstücke sehen ebenfalls Lünetten mit tang quer zur Maschinenlängsachse um einen gequer zur Werkzeugachse bewegbarem Lünetten-Ober- wissen Betrag verschiebbar. Die Querverschiebbarteil vor, wobei der Werkstückträger entweder als keit kann durch am Lünetten-Oberteil 2 angeordnete querverschiebliche und höhenverstellbare Tragschale 25 Stellschrauben 11 aufgehoben werden. Eine am ausgebildet ist oder drei einzeln auf das Werkstück Lünetten-Unterteil 1 befestigte Meßuhr 13 dient daeinstellbare Stützbacken an einem um einen Bolzen zu, die Querbewegung des Lünetten-Oberteils 2 anschwenkbaren Lünetten-Oberteil angeordnet sind. zuzeigen. Mit Hilfe eines Betätigungselementes 4 Diese Lünette soll das Werkstück lediglich von kann der im Lünetten-Oberteil 2 verschiebbare Zapunten abstützen, d. h. von seinem Eigengewicht ent- 30 fen 5 mit Hilfe eines nicht dargestellten Verschiebelasten, ohne seine Bewegungsfreiheit in den anderen antriebs, beispielsweise durch eine Gewindespindel, Richtungen einzuschränken. Zur Lösung des durch in senkrechter Richtung verschoben werden. Der die Erfindung behandelten Problems vermögen auch Verschiebeantrieb ist selbsthemmend und/oder blokdiese Ausführungen nichts beizutragen. kierbar. Im reibungsarmen Schwenklager 6 des

Demgegenüber ermöglicht die Erfindung mit ein- 35 Zapfens 5 ist der waagebalkenartige Stützrollenträf achen Mitteln und geringen Kosten die maschinelle ger 7 um eine parallel zur Maschinenlängsachse Herstellung von exakt runden Lagerstellen an Werk- liegende Achse schwenkbar gelagert. Auf dem Stützstücken mit nicht kreisförmigem Querschnitt, wobei rollenträger 7 sind beiderseits des Schwenklagers 6 die Mittellinie der Lagerstellen mit der Spannungs- je ein Lagerbock 8 mit einer Stützrolle 9 verschiebbar nulHnie zusammenfällt. Dabei geht die Erfindung 4° und durch eine Festklemmung 10 feststellbar. Mit 12 von der Erkenntnis aus, daß ein derartiges Werk- ist das Werkstück bezeichnet,
stück durch die richtige Höheneinstellung einer ge- Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lüeigneten Lünette auch an einer elliptisch vorgedreh- nette ist folgende:

ten Lagerstejle so abgestützt werden kann, daß der Die Lünette wird im Bereich einer in üblicher Ellipsenmittelpunkt auf der Spannungsnullinie liegt 45 Weise mit dem Vordersupport vorbereiteten Lagerund bei der Werkstückumdrehüng in Ruhe bleibt. Er- stelle auf dem Maschinenbett befestigt. Diese Lagerreicht wird dies durch eine Lünette mit einem waage- stelle hat, wie bereits erläutert, elliptischen Querbalkenartigen, zwei Stützrollen tragenden Stützrollen- schnitt. Die Abstützung dieser elliptischen Lagerträger dadurch, daß das Schwenklager des Stütz- stelle durch die um das Schwenklager 6 pendelnden roUenträgers gegenüber dem Maschinenbett in seiner 5° Stützrollen 9 soll verhindern, daß der Mittelpunkt der Höhenlage einstellbar, zur Überprüfung der richtigen Ellipse bei der Umdrehung des Werkstückes 12 eine Höhenlage quer zur Werkstücklängsachse waagerecht Verlagerung in senkrechter Richtung erfährt. Dies frei einstellbar und in dieser Lage in Querrichtung setzt voraus, daß die Stützrollen 9 einen solchen feststellbar ist. Abstand voneinander erhalten, daß sie die elliptische

Dabei dient die Feststellbarkeit in Querrichtung 55 Lagerstelle an zwei um 90° versetzten Stellen bedazu, nach der richtigen Höheneinstellung des rühren. Es ist ferner unerläßlich, daß die beiden Stützrollenträgers während des eigentlichen Bearbei- Stützrollen 9 gleichen Abstand vom Mittelpunkt des tungsprozesses Querbewegungen des Werkstückes Schwenklagers 6 des sie tragenden Stützrollenträunter dem Einfluß der Schnittkraft zu verhindern. gers 7 erhalten. Bei einer so gelagerten elliptischen Um die richtige Höhenlage des Stützrollenträgers 60 Lagerstelle ist der Abstand des Mittelpunktes der ohne Schwierigkeiten mit der wünschenswerten Ge- Ellipse während einer Umdrehung des Werkstückes nauigkeit ermitteln zu können, ist es vorteilhaft, nach praktisch bei jeder Winkellage vom Mittelpunkt des einem weiteren Vorschlag eine Meßeinrichtung, wie Schwenklagers 6 gleich weit entfernt. Die Lünette hat Meßuhr od. dgl., zur Messung der Querverschiebung ferner die Aufgabe, den Mittelpunkt der Ellipse so zu des Drehpunktes des Stützrollenträgers vorzusehen. 65 lagern, daß das Biegemoment als Ursache der kreisen-Damit auch bei unterschiedlichen geometrischen For- den Bewegung der Spannungsnullinie fortfällt. Damen und Abmessungen der vorbearbeiteten Lager- durch erhält der Mittelpunkt erne feste Lage. Man stellen optimale Voraussetzungen für die Erzielung erreicht dies dadurch, daß das die elliptische Lager-

Claims (4)

stelle tragende Stützrollenpaar 9 durch Höhenverstellung des Zapfens 5 mit Hilfe des Betätigungselementes 4 so weit in senkrechter Richtung verstellt wird, bis das einwirkende Biegemoment völlig ausgeglichen ist. Dies erkennt man daran, daß das auf dem Lünetten-Unterteil 1 gleitend gelagerte Lünetten-Oberteil 2 keine Hin- und Herbewegung in Querrichtung mehr ausführt, die Meßuhr 13 bei der Umdrehung des Werkstückes also keinen Ausschlag mehr zeigt. Wenn man unter diesen Voraussetzungen das Lünetten-Oberteil 2 mit Hilfe der Stellschrauben 11 gegenüber dem Lünetten-Unterteil 1 fest verspannt, schneidet ein an einer der Lünette benachbarten Lagerstelle angreifendes Bearbeitungswerkzeug eine Lagerstelle von kreisrundem Querschnitt. Der Mittelpunkt der so erzeugten Lagerstelle fällt dabei mit der Spannungsnullinie zusammen. Bei sehr starken Abweichungen der für die Abstützung mittels der Lünette vorbereiteten Lagerstelle von der Kreisform schneidet man gewöhnlich, z° wie bereits erwähnt, mit dem Hintersupport die Hälfte des dort meßbaren Schlages weg, wodurch ein Lagerstellenquerschnitt entsteht, der aus der Durchdringung zweier gleich großer um 90 versetzter Ellipsen gebildet wird. Auch ein solcher unrunder Querschnitt kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lünette als Abstützung zur Erzielung einer kreisrunden Lagerstelle dienen. In diesem Falle werden die Lagerungen 8 der Stützrollen 9 auf dem Stützrollenträger 7 so eingestellt, daß die Stützrollen 9 entweder unter 45° oder unter 135° am Werkstückumfang versetzt angreifen. Auch in diesem Falle pendeln die beiden Stützrollen 9 ungefähr um einen festen Punkt, so daß die kreisförmigen Bewegungen der Spannungsnullinie aufhören, wenn man durch eine entspre-Ohne an der Erfindung etwas zu ändern, können in geeigneten Fällen die Stützrollen 9 auch durch Gleitbacken od. dgl. ersetzt werden. Auch können die Wälzlager 3 und/oder 6 durch geeignete Gleitlagerungen ersetzt werden. Patentansprüche:

1. Lünette für Drehbänke, Schleifmaschinen od. dgl. mit einem waagebalkenartigen, zwei-Stützrollen tragenden Stützrollenträger, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (6) des Stützrollenträgers (7) gegenüber dem Maschinenbett in seiner Höhenlage einstellbar, zur Überprüfung der richtigen Höhenlage quer zur Werkstücklängsachse waagerecht frei einstellbar und in dieser Lage in Querrichtung feststellbar ist.

2. Lünette nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung, wie Meßuhr (13) od. dgl., zur Messung der Querverschiebung des Schwenklagers (6) des Stützrollenträgers (7).

3. Lünette nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen (8) für die Stützrollen (9) auf dem Stützrollenträger (7) verschieb- und feststellbar sind.

4. Lünette nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein auf dem Maschinenbett abgestütztes Lünetten-Unterteil (1) und ein auf ihm quer verschiebbar gelagertes, den Stützrollenträger (7) tragendes Lünetten-Oberteil (2),

chende Einstellung des Zapfens 5 in
Richtung das Biegemoment ausschaltet.

senkrechter In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 305 443, 567 711; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1716 163; französische Patentschrift Nr. 1 286 225.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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