DD201862A5 - Profiliermaschine - Google Patents

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer hoehere Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden und wirtschaftlicher einsetzbaren Profiliermaschine liegt, besteht die Aufgabe darin, dass die mit der antreibenden Drehspindel ueber Verbindungsmittel gekoppelte Werkstueckauflage eine zu sich selbst streng parallele radiale Bewegung bei ihrer Rotation gewaehrleistet, um so ein genaues Schleifen der ueberhaengend auf der Auflage befestigten Werkstuecke zu erlauben. Als Loesung ist nunmehr vorgesehen, dass die oder jede Werkstueckauflage (1) durch drei elastische Traeger (7), die um die Rotationsachse (Y-Y) herum angeordnet sind, mit ihrer Drehspindel (4) verbunden ist. Die Auflage (1) traegt eine Mantelkurve (2), auf der eine Rolle (13) abrollt, welche ihrerseits von einem federnden Stab getragen ist. Als Anwendungsbeispiel wird das spitzenlose Schleifen von Tripodenzapfen fuer Gelenkwellen genannt.

Description

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Berlin, den 3,2.1982 AP B 24 Β/233 671/5 59 725/27

Profiliermaschine Amrendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf,Profiliermaschinen, insbesondere auf Schleifmaschinen. Sie ist besonders vorteilhaft anwendbar beim Schleifen von Tripodenzapfen für Gelenkwellen*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekanntlich müssen einige Werkstücke geschliffene Oberflächen aufweisen, deren Profil von der Kreisform abdeicht* Dies ist besonders der Fall bei Tripodenzapfen, bei denen das Profil.der Kreisform sehr ähnlich bleibt (siehe FE-PS 1 390 557). Die genau kontrollierte Abweichung von der Kxeisform der Zapfen ermöglicht die Verdoppelung der Leistung des Drehmoments der Wellen unter Gewährleistung einer angemessenen kreisförmigen Verteilung der Kräfte auf die in diesen Verbindungen verwendeten Nadeln«

Um solche Profile mit Genauigkeit zu erhalten, v3urde vorgeschlagen (siehe PE-PS 1 401 983), die Werkstückauflage mit der antreibenden Drehspindel durch elastische Verbindungsmittel zu koppeln«, Jedoch ermöglichen es die in diesem Patent vorgesehenen elastischen Verbindungsmittel, die aus einem koaxialen Träger an der Auflage bestehen, nicht, durch sie selbst eine vollkommen radiale Belegung dieser Auflage zu erreichen«

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer höhere Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Profilierrnaschine, welche ein schnelles, wirtschaftliches und sehr genaues Profilieren von Werkstücken in automatischer Großserienproduktion ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profiliermaschine zu schaffen, bei der die die Werkstückauflage mit der antreibenden Drehspindel koppelnden Verbindungsmittel einösu sich selbst streng parallele radiale Belegung der Werkstückenauflage bei ihrer Rotation gewährleisten, um ein genaues Schleifen der überhängend auf der Auflage befestigten Werkstücke zu erlauben.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Profiliermaschine mit motorgetriebener Drehspindel, einer senkrecht zur Achse dieser Spindel stehenden Werkstückauflage, radial elastischen Verbindungsmitteln zwischen Auflage und Spindel, Mitteln zur radialen Beanspruchung der Auflage während ihrer Rotation und Mitteln, die ein zu profilierendes Werkstück koaxial zur Auflage halten, Yiobei erfindungsgemäß die elastischen Verbindungsmittel eine Beine radial elastischer, zu besagter Achse paralleler und um diese herum angenrdneter Träger darstellen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, -vaenn die elastischen Verbindungsmittel aus drei elastischen Trägern bestehen, die regelmäßig um die Achse herum angeordnet sind.

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Zweckmäßig ist weiterhin, Taenn die Träger an der Auflage nahe des Bandes derselben befestigt sind»

Vorzugsweise ^eist jeder Träger in seinem beweglichen Teil einen näherungs^eise konstanten Durchmesser and an jedem Ende ein verbreitertes Teil auf, das einen Ansatz bildet und durch einen axialen Gewindeschaft verlängert isird, deren Durchmesser zwischen dem des beweglichen Teils des Trägers und dem des besagten Ansatzes liegt»

In weiterer Aasgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auflage an"ihrem Band eine Mantelkurve trägt, auf der . eine von einem elastischen Element getragene Holle abrollt.

Vorzugsweise ist hierbei;das.elastische Element ein federnder Stab mit einstellbarer Länge«

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig» 1: eine schematische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Profiliermaschine im Schnitt entlang der Line 1-1 der Fig. 4-;

Fig· 2: eine entsprechende Ansicht im Längsschnitt nach

einer Vierteldrehung der Auflage; ^l

Fig. 3: einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig· 2;

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Jig, 4: eine erfind tingsgemäße Profiliermaschine schematisch dargestellt;

Fig. 5i einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Kg, 4·

Unter Bezugnahme auf die Pig, 1 bis 3 ¹Reist das zu profilierende Werkstück (nicht dargestellt) eine zylindrische Oberfläche auf, nobei die Achse des Werkstückes mit der Achse X-X einer Auflage 1.für das Werkstück zusammenfällt. Die Art und Weise der Anbringung des Werkstückes zur Erreichung dieser koaxialen Anordnung kann beliebig sein und ist in den Pig. 1 bis 3 nicht dargestellt. Insbesondere kann das Werkstück überhängend auf der Auflage 1 befestigt sein«

Die Auflage 1 besteht aus einer ebenen Scheibe mit konstanter Dicke, die eine zylindrische Mantelkurve 2 aufweist, deren Profil leicht von der.Kreisform abdeicht, um eine elliptische j?orm anzunehmen. In der Nähe des Bandes der Auflage 1 befinden sich drei axiale Bohrungen 3» die regelmäßig um die Achse X-X herum angeordnet sind und auf der Seite des anzubringenden zu profilierenden Werkstückes in eine Eindrehung münden.

Desgleichen umfaßt die Drehspindel 4-, die mit der Antriebswelle einer in den Figv 1 bis 3 nicht dargestellten Motorgruppe verbunden ist, eine zur Auflage 1 parallele Scheibe 5 mit planem Band, -Vielehe mit drei axialen Bohrungen 6 versehen ist, die den Bohrungen 3 gegenüberliegend angeordnet sind. Die Bohrungen 6 münden in eine Eindrehung auf der der Aufnahme 1 abgesandten Seite der Scheibe 5·

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Die Auflage 1 ist mit der Scheibe 5 durch.drei elastische Tragvorrichtungen oder Träger 7 verbunden, zum Beispiel aus Stahl. Jede Tragvorrichtung hat einen zylindrischen beweglichen Teil 8 mit konstantem Durchmesser, der an jedem Ende einen sich vergrößernden Teil 9 aufweist, der einen radialen Ansatz 10 mit größerem Durchmesser als dem der Bohrungen 3 &a<3 6 umreißt. Ausgehend von jedem Ansatz 10 üird die Tragvorrichtung durch einen glatten, außen mit Gewinde versehenen Schaft 11 verlängert, dessen Durchmesser zwischen dem des beweglichen Teils 8 und dem des Ansatzes 10 liegt,

Jeder Schaft 11 -wird ohne Spiel in eine der Bohrungen 3 oder 6 eingepaßt. Sein glatter Teil befindet sich ir* der Bohrung, wogegen sein mit Gewinde versehener Teil in der Sindrehung vorsteht« Bine auf die Gewindeteile geschraubte Mutter 12 ermöglicht eine sichere Befestigung der Träger 7 mit der Aufnahme 1 soi?ie der Scheibe 5·

Auf der Mantelkurve 2 rollt eine zylindrische Rolle 13 ab. Diese Eolle 13 dreht sich auf der Achse 14- parallel zur Achse X-X, die vom Ende eines flexiblen und federnden Stabes .15 getragen isird; das andere Ende des Stabes 15 ist am Gestell der Maschine befestigt, und die erforder- ' liehe Länge dieses Stabes 15 kann durch nicht dargestellte Vorrichtungen eingestellt werden.

Die Achse Y-Y der Spindel 4· ist fest. Wenn diese Spindel 4 sich dreht, versetzt sie die Auflage 1 über die Träger 7 in Botation, so daß die Eolle 13 auf Teilen mit veränderlichem Eadius der Mantelkurve 2 rollt, Das Verhältnis in der Elastizität von Stab 15 tmd Träger 7, das zum Beispiel

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in der Größenordnung von 100 : 1 liegt, ist maßgebend für die Mittelpunktsverlagerung d der Auflage 1 mit ihrer Achse X-X zur Achse T-T, nie bereits in der genannten PE-PS 1 401 983 erklärt, Die Fig. 2 und 3 zeigen die maximale Belegung der Achse X-X in sehr übertriebener Weise.

Wenn infolgedessen eine rotierende Schleifscheibe mit feststehender Achse parallel zur Achse Y-T (in den Fig» 1 bis 3 nicht dargestellt) die zu schleifende zylindrische Oberfläche des Werkstückes angreift, ??ird diese Oberfläche nach einem elliptischen Profil analog dem der Mantelkurve 2, aber mit einer Mittelponktsverlagerung d geschliffen,,

Auf Grand der Abstützung der Auflage 1 durch die drei Träger 7 bewegt sich diese Auflage 1 praktisch streng radial und parallel zu sich selbst, ohne Eotation und Neigung in bezug auf die Spindel 4« Die Träger 7 gewährleisten insbesondere eine gleichförmige Elastizität des Aufbaus in allen radialen Eichtungen der Auflage 1. Die beschriebene Ausbildung (""} ermöglicht eine sichere Befestigung der Träger 7 mit der

Aufnahme 1 so^ie der Scheibe 5» wodurch ein. ungewollter Vorsatz an dieser Stelle ausgeschlossen ist. Außerdem kann mit dem reiter oben angegebenen Verhältnis der Durchmesser die radiale Elastizität der Auflage 1 in bezug auf.die Scheibe 5 von jeder Hysteresis freigehalten werden, und ihre Belegung kann.vollkommen proportional und kollinear zur Eadialkraft F sein, die durch den Eontakt der.Eolle 13 mit dem äußeren Umfang der Mantelkurve 2 entsteht.

So bleibt die Auflage 1 bei ihrer radialen Belegung vollkommen parallel zur Ausgangsposition, und infolgedessen

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bleibt die zu schleifende Oberfläche vollkommen parallel zur Rotationsachse der Spindel 4 der Maschine, wodurch es 'möglich ^ird, das gewünschte mathematisch zylindrische Profil mit einer hohen Präzision zu erhalten»

Die Fig. 4 and 5 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einer spitzenlosen Zmeifachschleifmaschine für Tripodenzapfen für Gelenkwellen. In diesem Fall, sind zi?ei Spindeln 4; 4a der gleichen Achse Y-Y vorgesehen, Tiobei jedoch jede Spindel individuelle Mittel für eine langsame Belegung wahrend des Schleifens in Richtung der Achse Z-Z der doppelten Schleifscheibe 16 und für den schnellen Rücklauf auf-fjeist, ?jobei die Schleifscheibe 16 Vorrichtungen £üt schnellen Vor- und Rücklauf besitzt.

Jede Auflage 1; 1a besitzt eine Konsole 17, auf der ein Tripod 18 lösbar durch seine Nabe 19 mittels einer Spannzange 20 befestigt ist, die von einem Gestänge 21 und einem Zylinder.22 mit einfacher Wirkung betätigt nird. Die Konsole 17 ist mit der Auflage 1 fest verbunden und in Pig, 1 nicht dargestellt. Die genaue Anordnung des Tripodes 18, durch die jeder zu schleifende Zapfen 23 nacheinander in eine vollkommen koaxiale Stellung zur angeschlossenen Auflage 1;.1a geführt -Hird, nird durch ein Orientierungselement 24 (in Fig. 4 nicht dargestellt) gewährleistet, das drei radiale Kerben 25 in Form eines umgekehrten Y aufweist, die in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind. Dieses Element 24 ist beweglich.auf dem unteren Ende eines Schaltmechanismus 26 eingehängt, der seinerseits von einem nach oben versenkbaren, von äinem Zahnrad 28 getriebenen Arm 27 gehalten -sird» Der Rücklauf jeder Spindel 4; 4a in ihre Ausgangsposition täird von einer elektrischen Lehre

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ausgelöst, die sich während des Schleifens auf den Zapfen stützt. Geeignete automatische Vorrichtungen steuern das Anhalten der Spindeln 4-, die Entnahme der fertiggestellten Werkstücke, daa Beschicken, die Positionierung und Blockierung der neuen Werkstücke, den Anlauf der Werkstücktragenden Spindeln us-??.

Die Maschine in den Fig. 4 und 5 ist identisch mit derjenigen, die im Detail in der französischen Patentanmeldung 1fr. 8 020 805 beschrieben ntirde, die am gleichen !Tag von der Antragstellerin eingereicht Tiurda, ausgenommen die elastische Verbindung zwischen jeder Werkstückauflage 1; 1a durch, drei 'üragvorrichtungen und die entsprechende S-pindel 4; 4a.

Als Abhandlung könnten mehr als drei im Umkreis zwischen jeder Auflage und ihrer Spindel regelmäßig angeordnete Tragvorrichtungen vorgesehen werden, obwohl die Verwendung von drei Tragvorrichtungen vorzuziehen ist.

O . ..

Die Erfindung ermöglicht im allgemeinen ein schnelles, wirtschaftliches und sehr genaues Profilieren in automatischer Großserienproduktion.mit Hilfe einer einfachen und zuverlässigen Vorrichtung. Sie isird insbesondere nicht nur für Zapfen von TripodengelenkteIlen, sondemauch für Zapfen von Kardan-Kreuzstücken, für Zapfen von Bipodengele&kviellen und für Eollenträgerachsen im allgemeinen verwendet, Sie kann weiterhin vorteilhaft beim Profilschleifen von Bohrungen angewendet werden, die Wälzlager und mit Gelenken versehene Wellen oder Achsen aufnehmen.

Claims (8)

-9- 3.2.1982 AP B 24 B/233 671/5 59 725/27 Erfind tings ansprach

1« Profiliermaschine, mit von einem Motor angetriebener Drehspindel, einer senkrecht zur Achse dieser Spindel angebrachten Werkstückauflage, radial elastischen Yerbindungsmitteln zwischen der Auflage and der Welle, Mitteln für eine radiale Beanspruchung der Auflage nährend ihrer Eotation and Mitteliafür die Halterung eines zu schleifenden Werkstückes koaxial zur Auflage, gekennzeichnet dadurch, daß die elastischen Verbindungsmittel eine Eeihe radial elastischer Träger (7) umfassen, die parallel zu besagter Achse (Y-Y) uad um diese herum angeordnet sind»

2. Maschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die elastischen Verbindungsmittel aus drei elastischen Trägern (7) bestehen, die regelmäßig um die Achse (3T-Y) herum angeordnet sind.

3· Maschine nach einem der Punkte 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Träger (7) on der Auflage (1) nahe des Bandes derselben befestigt sind*

4. Maschine nach einem der Punkte 1 bis 3_S gekennzeichnet dadurch, daß ^eder Träger (7) in seinem beweglichen Teil (8) einen nahezu konstanten Durchmesser und an jedem Ende einen verbreiterten Teil (9) aufweist«

5. Maschine nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der verbreiterte Tei^. (9) einen Ansatz (10) bildet und sich in.einem axialen, mit einem Gewinde versehenen Schaft (11) verlängert.

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6. Maschine nach Punkt 5» *gekennzeichnet dadurch, daß der

Durchmesser des axialen Schaftes (11) zwischen dem

des beweglichen ^Teils (8) des Trägers (7) und dem des Ansatzes (10) liegt.

7· Maschine nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet

dadurch, daß die Auflage (1) an ihrem Band eine Mantel- kurve (2) trägt, auf der eine von einem elastischen Element getragene Rolle (13) abrollt,

8. Maschine nach Punkt 7, gekennselehnet dadurch, daß das elastische Element ein federnder Stab (15) mit einstellbarer Länge ist.

- Hierzu 3 Seiten Zeichnungen -