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Maschine zum Ab- und Nachschleifen von Kurbelwellen Die Erfindung
betrifft Maschinen zum Abschleifen von abgenutzten Kurbelwellen, bei denen die umlaufende
Schleifscheibe den Lager- oder Kurbelzapfen oder ein Wellenende am Umfang berührt
und zugleich auch das Werkstück umläuft.
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Bei bekannten Schleifmaschinen :dieser Art ist die Schleifscheibe,
die im Durchmesser gewöhnlich bedeutend .größer ist als das Werkstück, meist ortsfest
gelagert, so daß das Werkstück reit seinem abzuschleifenden Teil, z. B. einem Kurbelzapfen,
um seine eigene Achse gedreht werden muß. Diese Anbringung des Werkstückes auf der
Maschine ist zeitraubend und umständlich, außerdem bewirken auch, insbesondere beim
Abschleifen von Kurbelwellen, die an der Welle sitzenden Teile, wie Zapfen und Flanschen,
eine Durchbiegung der Welle, die durch die Fliehkraft noch verstärkt wird. Schließlich
muß die Kurbelwelle für die Bearbeitung jedes Kurbelzapfens umgelagert werden.
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Es sind auch bereits Maschinen zum Abschleifen bzw. Nachschleifen
von Kurbelwellen bekanntgeworden, bei denen .die Schleifscheibe beweglich gelagert
ist und beim Abschleifen eines Kurbelzapfens der Bahn folgt, die :dieser Kurbelzapfen
beim Umlaufen der Kurbelwelle um ihre Hauptachse beschreibt. Die mit diesen Maschinen
erzielten Ergebnisse sind jedoch uribefriedigend, weil die bearbeiteten Werkstücke
meist keine vollkommen runden, sondern polygonale Querschnitte aufweisen. Außerdem
müssen diese Maschinen zum
Überprüfen der Schleifarbeit häufig abgestellt
werden. Die Ursachen hierfür liegen einerseits in dem meist geringen Durchmesser
der Schleifscheibe, die daher auch einer raschen Abnutzung unterliegt, andererseits
in ihrer komplizierten Lagerung. .
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Die Erfindung so)l diese Nachteile beseitigen und besteht im wesentlichen
darin, saß die Schleifscheibe mit paratlel, zur Kurbelwellenhauptachse verlaufender
Achse zwischen zwei zueinander parallelen Armen eines im wesentlichen lotrechten
Halters und mittels dieses Halters um einen zur Schleifscheibenachse parallelen
und am Maschinenrahmen befestigten Zapfen schwingbar angeordnet ist.
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In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungen der Maschine nach
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fi:g. i einen Querschnitt durch eineAusführungsform
der Maschine, Fig. 2 die Vorderansicht dieser Maschine, Fig. 3 einen Querschnitt
durch die zweite bevorzugte Ausführungsform, Fig.4 den oberen Teil dieser Maschine
in der Vorderansicht und Fig. 5 einen Schnitt durch das Kupplungsglied der Maschine
nach Fig. 3 und 4.
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Bei beiden Ausführungsformen sind für gleiche oder gleichartige Teile
gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Auf dem Maschinengestell i (Fig. 1, 2) sind ähnlich wie :bei Drehbänken
auf einer Grundplatte 2 ein Spindelstock 3 mit Planscheibe 4a und ein Reitstock
4 mit Pinole 5 in üblicher Weise zueinander einstellbar angeordnet. Der Spindelstock
und der Reitstock sitzen auf einem Sc'hl'itten 6, der längs einer Führung 7 mittels
seiner Zahnstange 8 und des in sie eingreifenden Ritzels 9 durch Drehen des Handrades
1o verschoben werden kann. Ein kleiner, z. B. halbpferdiger Drehstrommotor 11 mit
Untersetzungsgetriebe treibt dieWelle der Planscheibe 4a über ein Riemenwechselgetriebe
12 od. dg1. mit veränderlicher Übersetzung an.
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Die Schleifscheibe ist mit 13 bezeichnet. Die Kurbelwelle ist zwischen
der Planscheibe 4a und der Pinsle 5 gelagert ,und wird in dieser Lagerung heim .Abschleifen
sowohl ihrer Wellenzapfen als auch ihrer Kurbelzapfen um diese Achse gedreht, wobei
die Kurbelzapfen wie normal,u.m die Wellenachse umlaufen. Die Lager der Schleifscheibenachse
14 sind an zwei parallelen Armen 15 gelagert, die den oberen gabelförmigen Teil
eines im wesentlichen lotrechten Halters 16 bilden und um gleichachsig liegende,
in Lagern 18 .der Grundplatte 2 ruhende Zapfen 17 schwenkbar sind. Das untere Ende
dieses schwenkbaren Halters 16 ist bei 19 abgewinkelt und trägt darunter einen z.
B. dreipferdigen Drehstrrnnmotor 2o, der z. B. mittels eines Stahlbandes 21 an dem
Halter befestigt ist. Die Schleifscheibe kann daher rechtwinklig und radial zur
Planscheibenachse bewegt werden.
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Wenn -die Lagerzapfen der Weelile abgeschliffen werden sollen, so
muß -die Schleifscheibe in ihrer Lage genau eingestellt werden. Ist dagegen ein
Kurbelzapfen abzuschleifen, so erteilt das Werkstück selbst der Schleifscheibe eine
solche Bewegung, daß -der Zapfen am ganzen Umfang abgeschliffen wird, obgleich der
Berührungspunkt zwischen der Schleifscheibe und dem Zapfen nicht eine zur Kurbelwellenachse
konzentrische Bahn beschreibt.
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Zum Einstellen der Schleifscheibe dient eine Schraubenspindel 22,
auf der eine Mutter 23 beim Drehen der Spindel mittels eines kleinen Handrades 24
verschoben wird. Die Spindel 22 trägt ferner auf ihrem ,gew indelosen Teil eine
mit Außengewinde versehene Hülse 25, die mittels eines großen Handrades 26 gedreht
werden kann und sich dann zusammen mit der Spindel in einer Mutter 27 axial verstellt.
Die Mutter 27 sitzt fest in einem an der Vorderwand des Maschinengestells befestigten
Lager 28. Die Hülse 25 überträgt ihre Verschiebung auf die Spindel mittels eines
Drucklagers 3o. Die Mutter 23 der Spindel 22 weist einen abwärts .gerichteten AnsatZ
23a auf, der in einer Nut 31a eines festangeordneten Führungslagers 31 gleitet
und eine Rolle 236 trägt, die auf der Bodenfläche der Nut abrollt.
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Der verschwenkbare Halter 16 ist lösbar mit der Mutter 23 gekuppelt.
Die Kupplung wird durch eine Klinke 32 bewirkt, die am unteren Ende des Halters
16 angelenkt ist und an ihrem freien Ende einen abwärts gerichteten Haken 32a trägt,
der durch eine Torsionsfeder 33 in eine Ausnehmung 23c der Mutter 23 gedrückt werden
kann. Geschieht dies, so verursacht eine der Mutter erteilte Längsbewegung eine
Verschwenkung .des Halters 16, durch die der Druck der Schleifscheibe gegen das
Werkstück, z. B. einen Lagerzapfen der Kurbelwelle, verändert wird.
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Die Schleifscheibenwelle 14 und die Welle des Motors 20 sind durch
über die Riemenscheiben 14a und 20a dieser Wellen geführte Riemen 43 miteinander
verbunden, so saß die Schleifscheibe und der Motor ständig miteinander gekuppelt
sind.
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Die Klinke 32 ist zwecks Lösens ihres Halters 32a aus der Mutter 23
mit einem räumlich entfernten Betätigungsglied z. B. durch ein Zugkabel 35 verbunden.
Beim Abschleifen eines starken Wellenzapfens oder eines Kurbelzapfens werden diese
Teile in richtigem Abstand von der Schleifscheibenachse.gehalten. Der Halter 16
wird von der Mutter 23 entkuppelt, @so saß er beim Drehen des Werkstückes frei ausschwingen
kann. An der Schleifscheibenwelle .sind zwei radial nach außen gerichtete Arme 36
drehbar gelagert, die bei 36a gegen das Werkstück hin längs des Umfanges der üblichen
Schutzhaube 37 abwärts gebogen sind. Die freien Enden der abgebogenen Teile 36a
dieser Arme weisen parallele Führungsleisten 38 aus Stahl für einen auf ihnen ,gleitenden
Finger 39 auf, der mittels einer Schraubenspindel 40 und eines Handrades 41 an diesen
Führungsleisten verstellt werden kann. Das Handrad ist in einem Ansatz 42 gelagert,
.der d ie freien Enden der beiden Teile 36a der Arme 36 miteinander verbindet. Diese
Arme stellen somit eine feste Verbindung zwischen dem
Werkstück
und der Sclilcifscheibenwelle her. Das Maß, um welches der Kurbelzapfen 44 abgeschliffen
werden so11, wird mittels des Handrades 41 geregelt. Dieses Handrad 41 kann ebenso
wie das Handrad 26 für die Einstellung der Schileifsclieibe in bezug auf das Werkstück
während des Schleifens betätigt werden. Beide Handräder können mit Teilungen versehen
sein, an denen die Einstellungen abgelesen werden können.
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Der Kurbelzapfen 44 des in Fig. i durch gestrichelte Linien 43 dargestellten
Werkstückes ruht zwischen den 38 und dem Finger 39, dessen am Werkstück anliegende
Schrägfläche 39a mit den unteren Teilen -der Führungsleisten 38 einen keilförmigen
Aufnahmeraum für den abzuschleifenden Teil des Werkstückes begrenzt. Die Führungsleisten
sind bei 38a abgeschrägt, so daß sie an der Schleifstelle die Schleifscheibe fast
berühren. Die am Werkstück anliegenden Flächen der Führungsleisten sind so geneigt,
daß sie einen stumpfen Winkel mit der dem Werkstück und der Schleifscheibe gemeinsamen
Tangente bilden. Das Werksdick ist somit an drei Punkten abgestützt; es wird auf
diese Weise in dauernder Berührung mit der Schleifscheibe gehalten und läßt sie
entspreclien.d er Bahn ,c1es Berührungspunktes liiii und her schwingen.
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Am Halter 16 ist oberhalb seiner Drehachse 17 eine Leitplatte 45 angebracht,
die den Schleifstaub zur Grundplatte 2 ableitet, so daß er nicht auf den Motor 20
niederfällt.
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Bei der in Fi,g. 3 und ,4 dargestellten :lusfiilirung der Maschine
ist auf dem Gestell ein Ständer 46 angeordnet, mit dem die Schleifeinrichtung durch
ein noch zu beschreibendes teleskopartiges Verli ndungsAtück47 gekuppelt ist. Dieses
Verbindungsstück ermöglicht ein leichtes Entkuppeln der Schleifeinrichtung vom Ständer,
wenn ein Kurbelzapfen zu bearbeiten ist. Im Ständerkopf 48 ist eine Einstellschrauhenspindel
gelagert, die durch zwei Handräder 24 und 26 betätigt wird. Die Spindel weist eine
Mutter mit einem als Kugel 49 ausgebildeten Kopf auf, der aus dem Ständerkopf hervorragt.
Mit dem Handrad 24 wird die Spindel gedreht und dadurch der Kugelkopf 49 vor- und
zurückbewegt. Diese Bewegung wird durch das Verbindungsglied 47 auf die Schleifeinrichtung
übertragen. Hierdurch kann die Schleifscheibe beim Schleifen von Wellenzapfen gegen
das Werkstück bewegt und genau eingestellt werden. Das Handrad 26 ist durch eine
Schnecke und eine außen und innen mit Gewinde versehene Hülse mit der Einstellspindel
gekuppelt. Es ist mit Feineinstellung einer seinen Umfang umgebenden festen Skala
versehen, so daß man Feineinstellungen fast ohne .@mvendung eines Mikrometers vornehmen
kann.
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Der am Halter 16 unterhalb seiner Schwenkachse 17 angebrachte Motor
2o bildet ein Gegengewicht zur Schleifscheibe, die am oberen Ende des Ständers 46
angeordnet ist.
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Fig. 5 zeigt das teleskopartige Kupplungsstück im Längsschnitt. In
einer Hülse 53 befindet sich eine Stange 50, die mit einer Verzahnung 51 versehen
ist und am einen Ende einen hohlen Teil 52 trägt, in welchem der kugelförmige Kopf
49 gelagert ist. Die Stange 50 ist in der Hülse 53 axial verschiebbar und
durch eine Schraube 54 gegen Drehen gesichert, die in eine Nut 55 der Stange eingreift.
Die Hülse 53 weist zwei Längsstege auf, deren einer, 56, in der Zeichnung dargestellt
ist. Zwischen diesen Längsstegen sind zwei Fingerhebel 57, 58 angeordnet, deren
Finger 57a bzw. 58a .in Ausnehmungen am Hülsenende ragen. Eine Feder 59 setzt diese
Finger nach entgegengesetzten Seiten unter Druck.
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Am Schleifscheibengehäuse ist ein daraus hervorstehender kugelförmiger
Kopf 6o angebracht. Durch Druck der den festen Griff 61 mitumfassenden Hand auf
den Fingerhebel 58 wird die Kugel 6o freigegeben und die Schleifeinrichtung vom
Ständer 46 entkuppelt. Der andere Fingerhebel 57 ermöglicht eine grobe .Einstellung
der Sch,leifscheibenachse. Er ist durch eine Lenkerstange mit einem keilförmigen
Teil 63 verbunden; der mit einer Schrägfläche 64 zusammenwirkt und auf dessen Oberseite
ein geriffelter Block 65 angeordnet ist, der gegen die Verzahnung 51 gedrückt wird.
Das obere Ende des Fingers 57a besitzt eine Nut, so daß er beim Bewegen des Hebels
57 in dieser Nut gegen den festen Hebel 61 verschwenkt wird. Dadurch wird die Stange
62 zurückgezogen, so d:aß der Block 65 mit der Verzahnung 51 außer Eingriff kommt
und die Hülse 53 auf der Stange 50 verschoben werden kann.
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Diese Einrichtung bildet somit eine Kupplung zum raschen und starren
Verbinden der Schleifscheibe mit dem Ständer und zu deren Lösung voneinander. Sie
ermöglicht aber auch eine rasche Einstel,lung der Schleifscheibe am Werkstück, wenn
die Einrichtung zum Abschleifender Wellenzapfen einer Kurbelwelle verwendet werden
soll.
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An Stelle dies bei der Maschine nach Fig. 2 vorgesehenen Riemengetriebes
12 für die Antriebsübertragung auf die Kurbelwelle ist die Maschine nach Fig.4 .mit
einem Vorgelege bekannter Ausführung ausgerüstet, das durch einen aus dem Gehäuse
hervorstehenden Handhebel verstellt wird und eine stufenlose Änderung der Übersetzung
ermöglicht.