DE8602817U1

DE8602817U1 - Vorrichtung für die Bearbeitung von Lagerzapfen von Kurbelwellen od. dgl.

Info

Publication number: DE8602817U1
Application number: DE19868602817
Authority: DE
Original assignee: Maschinenbau Grieshaber & Co 7620 Wolfach De GmbH
Current assignee: Maschinenbau Grieshaber & Co 7620 Wolfach De GmbH
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1986-04-10

Description

STRASSE & STOFFRE(B₁EjM ,' ,

Patentanwälte - European Patent ^ttorpei'S · · ·

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Maschinenbau Grieshaber Münchens 4. Februar 1986 GmbH & Co., 7620 Wolfach ka-de 14 986

Vorrichtung für die Bearbeitung von
Lagerzapfen von Kurbelwellen oder dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Lagerzapfen von Kurbelwellen odar dergleichen. dabei wird eine Kurbelwelle zentriert zu ihrer Längsachse eingespannt und um diese Achse in Rotation versetzt. Die exzentrisch angeordneten Lagerzapfen sind von Andruckschuhen umgeben, die ein Schleifband an einen Teil der Oberfläche der Lagerzapfen drücken, wobei Andruckschuhe an einem Zangenhebelpaar angebracht sind, das derart frei beweglich angeordnet ist, daß die Andruckschuhe den Bewegungen des Lagerzapfens während der Rotation der Kurbelwelle folgen.

Ferner können die Zapfen relativ zu den Andruckschuhen eine oszillierende Bewegung in axialer Richtung ausführen.

Es hat sich gezeigt, daß je zwei verhältnismäßig schmale, das heißt nur einen geringen Teil des Zapfenumfangs umschließende Andruckschuhe an jedem Zangenhebel gute Ergebnisse bezüglich der Rundheit und der Abtragsleistung ergeben. Um ein gleichmäßiges Abtragen der Andruckschuhe zu gewährleisten, werden diese aus verhältnismäßig weichem und elastischem Material hergestellt, was zur Folge hat, daß die Bearbeitung insbesondere bezüglich der Rundheit nicht befriedigt.

Würden jedoch die Andruckschuhe aus hartem Material, etwa gehärtetem Stahl, ausgeführt, so werden diese zwar genau der Form der Lagerzapfen entsprechen und der Verschleiß

wird geringer. Auch ergibt sich eine verbesserte Rundheit

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und härtere Gefügebestandteile, wie sie bei gegossenen Kurbelwellen auftreten, werden eingeebnet-Andererseits ist es bei Verwendung von Andruckschuhen aus gehärtetem Stahl schwierig zu erreichen, daß sich alle Andruckschuhe gleichmäßig an den Zapfen anschmiegen, da auch mit Verformung und Verwindung der die Andruckschuhe tragenden Elemente gerechnet werden muß. die beispielsweise bei der Bearbeitung von Automobilkurbelwellen aus Platzgründen sehr schmal gebaut werden müssen. Die erwünschte exakte Parallelität der Zapfenoberfläche zur Kurbelwellenlängsachse wird deshalb infrage gestellt.

Die EU-AZ-O161748 beschreibt eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei der Andruckschuhe aus hartem Material in der Weise flexibel gelagert sind, daß sie an Kalteelementen angebracht sind, die lose drehbar auf Stiften sitzen, welche umfangmäßig verteilt in tangentialer Richtung zum Umfang der Lagerzapfen an Lagerschuhen aufgebracht sind- Eine derartige Anbringung ist umständlich und kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine Vorrichtung angegeben werden, bei der trotz verbesserter Rundheit der Lagerzapfen unter geringem Verschleiß der Andruckschuhe eine gute Parallelität zwischen der Kurbelwellenlängsachse und der Oberfläche der Lagerzapfen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

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Da die Andruckschuhe, die bevorzugt aus gehärtetem Stahl bestehen, unter Einfügung eines elastischen Materials an den Zangenhebeln befestigt wird, liegen die Andruckschuhe vollständig über das Schleifband am Lagerzapfen an.
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Als elastische Stoffe kommen Kunststoffe mit einer Härte zwischen 60 und 100, bevorzugt 70 und 90 Sh je nach Dicke der elastischen Zwischenschicht in Betracht. DaS elastische Element kann mit dem Zangenhebel und/oder den Andruck-Schuhen bevorzugt durch Vulkanisation, Kleben oder durch Schraubverbindung verbunden sein, wobei eine geringe Beweglichkeit der Andruckschuhe beibehalten wird.

Da die Andruokschuhe infolge der horizontalen oszillierenden Bewegung der Kurbelwelle schmäler als die Zapfenlänge sind, ist der Überdeckungsgrad an den Zapfenenden gegenüber der Zapfenmitte geringer. Hierdurch entstehen konkave Mantel 1inienformenj die zu hohen Lastspitzen an den Zapfenenden führen. Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Kontaktflächt/n der Andruckschuhe in der Mitte durch geeignete Ausfräsungen reduziert und vergrößern sich allmählich zu den Außenkanten h*n. Hierdurch ist die Werkstoffabnahme durch das Schleifband in der Mitte geringer als an den Zapfenkanten. Es ergeben sich somit gerade oder leicht konvexe Mantel!inienformen der Lagerzapfen.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleifmaschine, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist.

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der besonderen Ausbildung der Befestigung der Andruckschuhe an den Zangenhebeln gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 5

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig. 2 einer zv/eiten Ausführungsform der Erfindung, wobei jedoch nur ein Zangenhebel dargestellt ist.

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 3 einer dritten Ausflihrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kontaktfläche eines Andruckschuhs und

Fig. 6 eine um 90° verdrehte Ansicht des Andruckschuhs nach Fig. 5.

Figur 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung. An einem Maschinengestell 4 ist für jeden Lagerzapfen ein Ausleger 2 angebracht, wobei die Abstände der Ausleger denjenigen der Lagerzapfen entsprechen. An jedem Ausleger 2 ist über einen Bolzen 8 ein Halter 6 schwenkbar gelagert, der eine nach unten offene Aussparung 20 besitzt, deren Seitenwände 22 als Führungen für einen Lagerzapfenwerkzeughalter 24 dienen, der einen oberen Träger 26 aufweist. Das obere Ende des Trägers 26 ragt in die Aussparung 20 hinein und ist an den Seiten wänden 22 auf- und abbewegbar geführt. Im unteren Bereich des Trägers 26 ist links und re',:.i.- {Fig. 1) je ein Bolzen

10 vorgesehen, an dem ein Zangenhebel 40 schwenkbar (. gelagert ist. \

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Im Träger 26 befindet sich eine zentrale Ausnehmung, in der ein druckmittelbeaufschlagbarer Steilzylinder 24 angeordnet ist dessen Kolbenstange 18 über ein Gelenk 12 und je einen einarmigen Hebel 16 mittels Bolzen 14 mit den Zangenhebeln 40 in Verbindung steht. Die Anordnung der beiden Zangen- ^ hebel ist bezüglich einer durch das Gelenk 12 und den

Mittelpunkt des zu schleifenden Lagerzapfens 30 verlaufenden Achse symmetrisch, so daß für die rechte und linke Seite jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. |

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 wird nun die besondere Ausgestaltung der Zangenhebel und der daran angebrachten Andruckschuhe näher erläutert.

Figur 2 zeigt wesentliche Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Ein Zapfen 30 soll über ein über eine Umlenkrolle 34 geführtes Schleifband 32 rund geschliffen werden. Das Schleifband 32 ist ferner um die jeweiligen unteren Enden 38 von Andruckschuhhaltern 42 gelegt und zu geeigneten Auf- und Abwickelvorrichtungen geführt, wie sie in Figur 2 schematisch gezeigt sind. Die Andruckschuhhalter 42 sind an je einem Zangenhebel 40 in geeigneter Weise ausgerichtet fixiert, | wobei die Ausrichtung etwa über einen exakt gearbeiteten Stein 44 erfolgen kann, der in ebenfalls exakt gearbeitete, | entsprechende Öffnungen 46, 48 an der Rückseite des f Andruckschuhhalters 42 bzw. an der gegenüberliegenden Fläche des Zangenhebels 40 ausgebildet ist. Die Fixierung erfolgt beispielsweise mittels nicht gezeigter Schrauben.

Die Andruckschuhhalter 42 stützen je einen oberen und einen unteren Andruckschuh 50 bzw« 52 ab, die aus hartem Material, bevorzugt gehärtetem Stahl bestehen und deren Andruckflächen eine Krümmung aufweisen, die exakt derjenigen des Zapfens 30 entspricht. Die Länge der

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gekrümmten Fläche der Andruckschuhe 50, 52 ist bevorzugt verhältnismäßig gering bemessen, so daß die Andruckschuhe nur einen verhältnismäßig geringen Teil von beispielsweise 15-45°, bevorzugt 25-35° des Zapfenumfangs umschließen. Dabei sind die Andruckschuhe 5°, 52 derart angeordnet, daß zwischen dem jeweiligen oberen und unteren Andruckschuh ein wesentlich geringerer Zwischenraum ist, als zwischen den beiden gegenüberliegenden oberen bzw. unteren Andruckschuhen 50 bzw. 52. Bevorzugt liegt der winkelmäßige Abstand zwischen dem jeweiligen oberen und unteren Andruckschuh 50, 52 in der Größenordnung des Winkels der gekrümmten Fläcüe.

Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Anbringung der Andruckschuhe 50, 52 am Halter 42. Diese Anbringung erfolgt nämlich erfindungsgemäß unter Zwischenschaltung eines elastischen Materials, das bei der ersten Ausführungsform nach Figur 2 eine elastische Scheibe 54 bzw. 56 ist, die beispielsweise mittels Schrauben 62 am Halter 42 anschraubbar ist.

Bevorzugt in Ausrichtung auf die Hinterseite der Andruckschuhe 50, 52 ist am Halter 42 je eine Vertiefung 58 ausgearbeitet, die das Nachgeben der elastischen Scheiben 54, 56 untersützt und Raum bietet für Köpfe von Schrauben 60, mit denen die Andruckschuhe 50, 52 an die elastische Scheibe 54 bzw. 56 angeschraubt werden können. Das elastische Material der Scheiben 54, 56 sollte je nach Dicke eine Härte zwischen 60 und 100 Shore, bevorzugt 70 bis 90 Shore haben. In Frage kommt beispielsweise Vulkolan mit einer Härte von 80 Sh. Wesentlich für die Anbringung

der Andruckschuhe 50, 52 am Halter 42 über die Scheiben 54, 56 ist, daß eine geringe Beweglichkeit der Andruckschuhö gegeben ist.
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Bei einer alternativen AusfUhrungsform erfolgt die Befestigung der elastischen Scheibe 54, 56 am Halter 42 und/oder an der Rückseite der Andruckschuhe 50, 52 durch Vulkanisierung. Gegebenenfalls käme auch ein Ankleben infrage.
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Figur 3 zeigt als weitere Möglichkeit eine kombinierte Anwendung einer Schraubverbindung und einer Vulkanisierung. Hierbei sind Andruckschuhe 70, 72 auf einer Scheibe 74 bzw. 76 aus elastischem Material aufvulkanisiert, wobei die jeweilige Scheibe 74 bzw. 76 wiederum auf einem Halteglied 78 bzw. 80 aufvulkanisiert ist, das mittels Schrauben 84 am Halter 82 anschraubbar ist. Zu beachten ist bei dieser Ausführungsform, daß die exakte Ausrichtung der Andruckschuhe 70, 72 dadurch erfolgt, daß die Halteglieder 78, 80 in je eine entsprechende genau gearbeitete Öffnung 86, 88 passen.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der elastischen Befestigung der Andruckschuhe am Andruckschuhhalter.

Hierbei ist ein Andruckschuhhalter 92 mit nach innen sich erweiternden Öffnungen 94 versahen, deren zentrale Achse 96 mit derjenigen der Andruckschuhe 98 übereinstimmt. Die Andruckschuhe 98 sind an einem elastischen Elemont 100 angebracht, etwa vulkanisiert oder, wie in Figur 4 gezeigt, mittels einer durch das elastische Element 100 geführten Schraube angeschraubt. Das elastische Element 100 besitzt eine Form, die in die jeweilige Öffnung 94 paßt. Aufgrund aer Elastizität des elastischen Elements 100, das bevorzugt wieder Vulkolan 80 Shore oder ein ähnlicher Kunststoff seif.

kann, lassen sich die elastischen Elemente 100 in die Öffnungen 94 hinpindrücken und werden dort gehalten. Zur stabilen Befestigung können die elastischen Elemente 100 bevorzugt auch in den Öffnungen 94 einvulkanisiert werden. Es sei bemerkt, daß die elastischen Elemente 100 kegel oder pyramidenstumpfförmig sein können. Im letzteren Falle

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kann die Öffnung 54 auch aus einer entsprechenden Nut ί

bestehen, in die das elastische Element 100 seitlich |

eingeschoben wird. Es ergibt sich somit eine schwalben- ■ schwanzförmige Verbindung.

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Die Andruckschuhe 50, 52 bzw. 70» 72 bzw. 98 haben bevor- §

zugt eine Breite, die merklich geringer ist als die :'

Z.0 p ι en ι α riy e · nie eingangs uci cH3 7m z.u a uinincir nu ny m ι <, uci ,,■ Beschreibung der Vorrichtung gemäß den Figuren 1, erfolgt f

bei der Vorrichtung neben der Rotation der Kurbelwelle auch i

eine axiale Hin- und Herbewegung. Der Überdeckungsgrad an i|

den Zapfenenden ist aufgrund der geringeren Breite gegen- | über der Zapfenmitte geringer. Hierdurch entstehen konkave Mantel 1inienformen, die zu hohen Belastungsspitzen an den

Zapfenenden führen. Erfindungsgemäß werden deshalb die Kontaktflächen der Andruckschuhe, etwa wie in den Figuren 5 ^:

und 6 veranschaulicht, in der Mitte durch geeignete i

Ausfräsungen reduziert, während sie sich allmählich zu den i Außenkanten hin vergrößern. Die Figuren 5 und 6 zeigen, daß

nur der in Figur 6 schraffierte Bereich 104 des Andruckschuhs 106 die Kontaktfläche zum Schleifband 32 darstellt, ₄ während die Bereiche 108 und 110 ausgefräst sind. Hierdurch _f| wird die Werkstoffabtragung durch das Schleifband 32 in der | Mitte geringer ausfallen als an den Außenkanten. Es ist |

somit möglich, plane oder leicht konvexe Mantel!inienformen |

zu erhalten. i

Claims

STRASSE & STOFFRBSEN

Patentanwälte European Patent y\ttorpe^ ·

Maschinenbau Grieshaber München, 4. Februar 1986

GmbH & Co., 7620 Wolfach ka-de 14 986

Vorrichtung für die Bearbeitung von

Lagerzapfen von Kurbelwellen oder dergleichen

Schutzansprüche

1» Vorrichtung zur Bearbeitung von Lagerzapfen von Kurbelwellen oder dergleichen, bei der Andruckschuhe aus hartem Material an zangenartigen, mittels einer Zug- oder Druckvorrichtung zueinander bewegbaren Hebeln angebracht und in Anlage an einem Schleifband sind,

dadurch gekennzeichnet,

i'a3 die Andruckschuhe (50,52; 70,72; 98) an den Zangensiebe,η (40,42; 82; 92) unter Einfügung eines elastischen Elements (54,56; 74,76; 100) befestigt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das elastische Element (54,56; 74,76; 100) aus Kunststoff mit einer Härte zwischen 60 bis 100 Sh bevorzugt 70 bis 90 Sh besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das elastische Elemet (54,56; 74,76; 100) aus Vulkolan besteht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (74,76; 100) mit dem Andruckschuh (70,72; 98} und/oder dem Zangenhebel (92) durch Vulkanisation verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Andruckschuh (50,52; 98) mit dem elastischen Element (54,56; 100) und/oder dem Zangenhebel (40,42) mittels Schrauben verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckschuhe (50,52; 70,72; 98) aus gehärtetem Stahl bestehen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche der Andruckschuhe (50,52; 70,72; 98) mit dem Schleifband (3?.) derart ausgearbeitet ist, daß sie in der Mitte geringer ist als an den Seitenkanten .
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an jedem der beiden Zanger.hebel (40) angeordneten Andruckschuhe (50,5?; 70,72; 98) jeweils über einen auswechselbaren Halter (42; 82; 92) befestigt sind.

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9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet»
daß in den Zangenhebeln bzw. den Haltern (42) hinter
den elastischen Elementen (54,56) in ungefährer \ Ausrichtung mit der Rückseite der Andruckschuhe (50,52; J 70,72) eine Ausnehmung (58; 88) vorgesehen ist. J
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, |

gekennzeichnet durch |

ein in die Ausnehmung (88) passendes am Zangenhebel f

bzw. am Halter anschraubbares Halteelement (80) auf dem |

das elastische Element (76) aufgebracht, insbesondere \

aufkalvanisiert ist, auf dem wiederum der Andruckschuh I (70,72) aufgebracht, bevorzugt aufvulkanisiert ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9, 1

% dadurch gekennzeichnet, |

daß die Öffnung (94) zum Inneren des Zangenhebels bzw. |

des Halters hin erweitert ist und daß das elastische |

Element (100) eine zur Öffnung (94) passende Form |

besitzt. I