DE2102412C3

DE2102412C3 - Verstellvorrichtung an Kurbelwellenschleifmaschinen zum Ausrichten der zu schleifenden Kurbelzapfen

Info

Publication number: DE2102412C3
Application number: DE2102412A
Authority: DE
Inventors: Okada Kariya Hiroshi (Japan)
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1970-02-26
Filing date: 1971-01-19
Publication date: 1974-02-14
Also published as: US3680876A; DE2102412A1; JPS4836396B1; DE2102412B2; FR2080778A1; FR2080778B1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verstellvorrichtung zum Ausrichten der zu schleifenden Kurbelzapfen einer von einer Einspannvorrichtung gehaltenen Kurbelwelle an Kurbelwellenschleifmaschinen, mit einer drehbar in einem Spindelstock gelagerten Antricbsspindel, einem auf der Antriebsspindel zum Halten eines Lagerteils der Kurbelwelle angebrachten Spannkörper, einer drehbar auf dem Spannkörper angeordneten, arretierbaren und mittels einer Hubverstcllvorrichtung radial bewegbaren Verstellplatte zum Aufnehmen und Verdrehen der Kurbelwelle, einer clrehantreibbar in der Antriebsspindel gelagerten Welle, einem auf die drehantreibbare Weile aufgekeilten Zahnrad und mit einem weiteren auf die Verstellplatte aufgekeilten Zahnrad, das mit einem auf einem Teil gelagerten, freilaufenden Zahnrad in Eingriff steht.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Vcrstellvorrichtungen an Kurbclwcllcnschleifmaschinen Bezug, wie er in der deutschen Auslegeschrift 1300 835 beschrieben ist. Durch die Verstellvorrichtung wird jeweils nach dem Schleifen eines Kurbelzapfens die Kurbelwelle weilergedreht, um den nächsten Kurbelzapfen in Schleifstellung zu bringen.

Die Achse des Lagerteils der Kurbelwelle liegt dabei exzentrisch zur Achse der Antricbsspindel, während die Achse der Verstellplatte mit der Achse des Lagerteils der Kurbelwelle fluchtet. Wird die Vcrstellplatte über den Antrieb von der in der Antriebsspindel gelagerten Welle her und über das freilaufende Zahnrad verdreht, dreht sich die Kurbelwelle, und der nächste Kurbelzapfen kommt in die für das Schleifen notige Stellung, in der er mit der Antriebsspindel fluchtet.

Soli die Vorrichtung zum Schleifen einer Kurnelwelle mit einem anderen Hub eingerichtet werden, muß die Verstellplatte radial zur Spindel bewegt werden. Bei der bekannten Verstellvorrichtung bleiben bei dieser Radialbewegung der Verstellplatte die Zahnräder in Eingriff. Beim radialen Bewegen der in Verstellplatte tritt infolgedessen eine relative Drehung zwischen derr Zahnrad auf der Verstellplatte und dem auf der in der Spindel gelagerten Welle auf, und dementsprechend auch eine Drehung der Verstellplatte selbst. Die Vorrichtung muß deshalb nachgestellt werden, damit der zu schleifende Kurbelzapfen wieder mit der Antriebsspindel fluchtet.

Dieses Nachstellen erübrigt sich, wenn, wie bei einer anderen bekannten Vorrichtung (vgl. die USA.-Patentschrift 3 482 356), zum Verdrehen der Kurhelwelle ein doppeltes Kegelräderpaar mit einer gezahnten Welle dazwischen vorgesehen ist, die eine Verschiebung der Drehachsen des Antriebs- und des Abtriebsrades zueinander erlaubt, ohne die Dreheinstellung der Zahnräder zueinander zu verändern. Die Kegelräder erfordern aber, vom Aufwand in der Herstellung abgesehen, viel Platz und verlängern dadurch die Spannvorrichtung in axialer Richtung, was die genaue Bearbeitung der Kurbelwellen beeinträchtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter geringem Herstellungsaufwand der Vorrichtung ein Anpassen an Kurbelwellen mit unterschiedlichen Kröpfungen erfolgen kann, ohne den Verdrehwinkel der Vcrstellplatte jedesmal nachstellen zu müssen. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Lagerteil für das freilaufende Zahnrad auf einem Zapfen der im radial verstellbaren Spannkörpci gelagerten Verstellplatte drehbar gelagert ist, wobei dai Lagerteil über eine Zugfeder mit dem Spannkörpci verbunden ist, und daß eine schraubbar im Spannkörper befestigte Einstellschraube vorgesehen ist, durcl: die das freilaufende Zahnrad gegen die Kraft der Zugfeder mit dem Zahnrad der drehantreibbaren Wellt kuppelbar ist.

Durch das zwischengeschaltete, ein- und auskuppelbarc Zahnrad wird erreicht, daß zwecks Anpassung an unterschiedliche Hubgrößen die Radialvcrschie· bung der Versteüplatte vorgenommen werden kann ohne dabei den ausgerichteten, zu schleifenden Kur beizapfen aus seiner Fluchtlinie herauszudrehen.

Wie die Erfindung wirkt, ist nachstehend an Hanc des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbci spiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den wesentlicher Teil einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie ΙΙ-Π in Fig. 1

Fig. 3 eine zum Teil geschnittene Ansicht in dei Richtung des Pfeils III in Fig. 1, und Fig. 4 einen Längsschnitt einer Verstcllantriebs einrichtung für die Spanneinrichtung.

Gemäß den Fig. I und 2 ist an einem Reitstock '. eine Antriebsspindel 1 befestigt, und zwar mittels ei ncs Lagerteils 3. Die Antriebsspindel 1 ist an ihre vorderen Oberfläche mit einer radial verlaufendei Führungsnut 4 versehen, in der ein Spannkörper '. derart aufgenommen ist, daß er radial zur Spindel beweglich ist. Am unteren Ende der Antriebsspindel :

ist vor derselben ein Halteteil 6 befestigt, in dem eine Einstellschraube 7 drehbar befestigt ist. Die Axialbewegung der Einstellschraube 7 ist durch einen Stelloder Begrenzungsiing 8 begrenzt. Das vordere Ende der Einstellschraube 7 ist in den Spannkörper 5 geschraubt, so daß dieser mittels der Einstellschraube 7 längs der Führungsnut 4 eingestellt werden kann. Zwischen dem Spannkörper 5 und dem Stellring 8 liegt ein C-förmiger Abstandhalter 9. Der Abstandhalter 9 kann entsprechend der zu bearbeitenden Kurbelwelle in Abhängigkeit von unterschiedlichen Stellungen des Spannkörpers 5 gegen andere Abstandhalter ausgetauscht werden. Die Antriebsspindel 1 ist in ihrer Mitte mit einer Durchgangsbohrung 10 versehen, in der eine Lagerhülse 12 liegt. Eine drehbare Welle 11 geht durch die Lagerhülse 12 hindurch. Das eine oder hintere Ende der drehbaren Welle 11 ist mit einem Versteilantrieb und einer Verstellungs-Anzeigeeinrichtung verbunden, die später beschrieben werden soll. Das andere oder vordere Ende der drehbaren Welle 11 ragt in eine Ausnehmung 17 im hinteren Teil des SpannKörpers 5. Im Spannkörper 5 ist mittels einer Buchse 22 exzentrisch gegenüber der Achse der Spindel leine Verstellplatte 21 drehbar gelagert. Auf das eine Ende der Verstellplatte 21 ist ein erstes Zahnrad 14 gekeilt, das mit einem freilaufenden Zahnrad 13 (Fig. 2) in Eingriff steht. Dieses wiederum kämmt mit einem zweiten Zahnrad 16, das auf das eine Ende der drehbaren Welle 11 gekeilt ist. Wird daher die Welle 11 durch den Verstellantrieb gedreht, so wird diese Drehung über das zweite 21ahnrad 16, das freilaufende Zahnrad 13 und das erste Zahnrad 14 auf die Verstellplatte 21 übertragen.

Eine bewegliche Platte 15 ist drehbar auf der Buchse 22 gelagert und in Axialrichtung durch eine Klemmschraube 18(Fig. 2) festgeklemmt, wobei das freilaufende Zahnrad 13 auf der beweglichen Platte

15 drehbar gelagert ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Platte 15 durch eine Zugfeder 19 im Gegenuhrzeigersinn gedrückt. Durch Lösen eine¹: am Spannkörper 5 befestigten Einstellschraube 20 wird also die Platte 15 durch die Feder 19 im Gegenuhrzeigersinn gedieht, während sie beim Anziehen der Einstellschraube 20gcgcn die Kraft der Feder 19 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Hierdurch wird das freilaufende Zahiuad 13 zum Eingriff mit dem zweiten Zahnrad

16 gebracht.

Zur Bearbeitung einer Kurbelwelle beispielsweise fur einen Vicr-Zylinder-Motor, sind im äußeren Umfang der Verstellplatte 21 zwei Kerben 24 unter einem Phasenwinkel von 180° ausgebildet. Mit den Kerben 24 liegt ein Anschlag 26 in Eingriff, der im Spannkörper 5 gleitend aufgenommen ist und für gewöhnlich durch eine Feder 25 senkrecht gedruckt wird. Der vordere Teil des Spannkörpers 5 ist mit einem Lagerblock 27 versehen, in dem eine Kurbelwelle 28 mit ihrem Lagerteil 29 aufgenommen ist, welches koaxial mit der Achse der Verstellplatte 21 fluchtet. Die Achse eines Kurbelzapfens 30 fluchtet koaxial mit der Achse der Spindel 1. An dem einen Ende der Kurbelwelle 28 ist mittels einer Madenschraube 33 ein Eingriffs- '»der befestigungsteil 32 angebracht, welches Lingriffsstifte 31 trägt; diese können mit Eingriffsöffnungen 35 in eine ,τι Eingriffs- oder Kupplungsteil in Eingriff gebracht werden, daß auf der Verstellplatte 21 befestigt ist. v/ird daher die Verstellplatte 21 gedreht, so wird diese Drehung über die beiden Kupplungsteile 34 und 32 auf die Kurbelwelle 28 übertragen, so daß die Kurbelwelle schrittweise um den Lagerteil 29gedreht wird, und zwar aus einer Winkelstellung, in der die Achse des Kurbelzapfens 30 mit

der Achse der Spinde! 1 fluchtet in eine Winkelstellung, in der ein anderer, nicht gezeigter Kurbelzapfen mit der Achse der Spindel 1 fluchtet, der in einem unterschiedlichen Phasenwinkel angeordnet ist. Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich, ist der vordere

ig Teil des Spannkörpers 5 mit einem Zylinder 36 zum Öffnen und Schließen eines Klemm- oder Spannarms 40 versehen. In dem Zylinder 36 gleitet ein Kolben 37, an dessen Kolbenstange 38 das eine Ende des Spannarms 40 angelenkt ist, der an einer Achse 39

am Spannkörper 5 schwenkbar befestigt ist. Eine Zugfeder 42 liegt zwischen dem Kolben 37 und einer Zylinderkappe 41 und drückt den Kolben 37 in F i g. 3 nach links, so daß der Spannarm 40 geöffnet wird Zur Befestigung des Spannkörpers 5 an der vorderen

ϊο Oberfläche der Spindel 1 dienen Schrauben 43, die sich durch im Spannkörper S ausgebildete Langlöcher

44 erstrecken.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeisp'd einer Antriebseinrichtung zur schrittweisen Drehung der Verstellplatte 21 über die Welle 11. Gemäß Fig. 4 ist die Antriebsspindel 1 mittels Lagern 3 im Reitstock 2 drehbar gelagert. Auf die Spindel 1 ist ein Kettenrad

45 gekeilt. Auf eine Synchron-Antriebsweüc 46 ist ein weiteres Kettenrad 47 gekeUt. Um die beiden Kct-

tenräder 47 und 45 läuft eine Kette 48. Auf das eine Ende der Antriebswelle 46 ist eine Riemenscheibe 49 gekeilt, die über Riemen 50 von einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung angetrieben wird. Die Welle 11. die in der Durchgangsbohrung 10 der Antriebsspindel 1 mit ihrem vorderen Ende in der Hülse 12 gelagert ist, ist auf ähnliche Weise an ihrem hinteren Ende durch eine Hülse 51 gelagert, die an der Spindel 1 befestigt ist. Der hintere Teil der Weile 11 ist über eine elektromagnetische Kupplung 52 mit einem umlaufenden Zylinder 53 gekuppelt. Wird die Kupplung 52 erregt und der umlaufende Zylinder 53 mit der Welle 11 gekuppelt, so wird die Drehung des Zylinders 53 über die Welle 11 auf die Verstellplatte 21 übertragen, so daß die Kurbelwelle 28 mit den richtigen Phasenintervallcn verstellt werden kann. Zur Zu fuhr eines Druckfluids in den Zylinder 36, der die Öffnung und Schließung des Spannarms 40 steuert, ist ein Verteiler 54 vorgesehen Die Druckfluidzufuhr erfolgt durch einen Fluidkanal 55. die Bohrung und einen Fluidkanal 56. Zur Feststellung der Phasenverstellung dient ein Grenzschalter 57, der durch eine Schalthülse 58 betätigt wird. Die Schalthiilse ist auf dem Verteiler 54 axial beweglich geführt und wird durch eine Feder 59 zur Spindel 1 gedrückt. Auf der Schalthülsc 58 ist über ein Axiallager 61 eine Gleithülsc 62 gelagert. Von der vorderen Oberfläche der Gleilliülse 62 erstrecken sich zwei einander gegenüberliegende oder um 180° versetzte Stifte 63. die in eine Nut 65 in einer Hilfsplattc 64 eingreifen konnen, die am hinteren Teil der Spindel befestigt ist. Wird daher die Welle 11 durch Jen umlaufenden Zylinder 53 zur Fortschaltung oder Verstellung gedreht, so wird ebenfalls die gleitend auf der Welle 11 gekeilte Gleithülse 62 mit dieser gedreht. Nach der Drehung der Kurbelwelle 28 um einen zur Verstellung vorgegebenen Winkel, gelangen die Stifte 63 gegenüber die Nut 64, wornuf die Schalthülse 61 zusammen mit der Gleithülse 62 durch die Feder 59 axial bewegt und.

der Grcnzschaltcr 57 geschaltet wird. Ist die Kurbelwelle 58 mit vier Kurbelzapfen versehen, so sind entsprechend zwei Schalter 66 so angeordnet, daß sie durch eine Metallplatte 67 betätigt werden, die auf der Welle 11 befestigt ist, um eine Unterscheidung zwischen dem ersten und vierten Zapfen einerseits und dem zweiten und dritten Zapfen, die gegenüber diesen um 180° versetzt sind, zu erhalten. Somit kann durch die Schalter 66 und den Grenzschaltcr 57 die Verstelloperation angezeigt werden.

Um Kurbelwellen 28 mit unterschiedlichen Exzentrizitäten mit der oben beschriebenen Spanneinrichtungschrittweise beweglich zu halten, wird anfänglich die Einstellschraube 20 gelöst, so daß die bewegliche Platte 15 durch die Feder 19 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und das freilaufende Zahnrad 13 außer Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 16 gebracht wird. In dieser Stellung werden die Befestigungsschrauben 43 gelost, so daß der Spannkörper 5 gegenüber der Spindel 1 drehbar ist. Darauf wird der C-förmige Abstandhalter 9 entfernt und der Spannkörper 5 wird radial zur Antriebsspindel 1 bewegt, während die Schraube 7 eingestellt wird. Dabei bewegt sich auch die am Spannkörper 5 drehbar befestigte Verstellplatte 21 in dergleichen Richtung. Die Bewegung des Spannkörpers 5 wird unterbrochen, wenn die Achse der Verstellplattc 21 entsprechend der zu bearbeitenden Kurbelwelle um einen gewünschten Abstand von der Achse der Spindel 1 verschoben ist. Darauf wird ein C-förmigcr Abstandhalter 9 gewählt, dessen Größe der Exzentrizität der Kurbelwelle 28 entspricht, für die die Spannstellung eingestellt wird. Er wird auf die Schraube 7 gesetzt, um den Spannkörper 5 in die richtige Lage zu bringen. Es sei erwähnt, daß das freilaufende Zahnrad 43 zu dieser Zeit von zweiten Zahnrad 16 gelöst ist, so daß das zweite Zahn rad lödurchdie vertikale Bewegung des ersten Zahn rades 14 nicht gedreht wird. Nun werden die Befcsti gungsschratiben 43 angezogen, um den Spannkör per 5 auf der vorderen Oberfläche der Spindel 1 zi befestigen. Die Einstellschraube 20 wird angezogen so daß die bewegliche Platte 15 gegen die Feder W im Uhrzeigersinn gedreht und das freilaufende Zahn

ίο rad 13 in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 16 ge bracht wird. Hierdurch kann der Spannkörper bei de Verstellung angetrieben werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor daß durch die Erfindung eine Spanneinrichtung ge schaffen wird, die an Kurbelwellen mit unterschiedli chen Exzentrizitäten anpaßbar ist, und zwar durcl einfache Einstellung der Verstellplatte. Dies ist durcl eine Anordnung möglich, die ein freilaufendes Zahn rad enthält, das zwischen dem ersten Zahnrad auf de einstellbaren Verstellplatte, dessen Achse mit der de Verstellplatte fluchtet und zwischen dem zweiter Zahnrad angeordnet ist, welches mit der Antriebs spindel fluchtet.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß erftndungs gemäß das freilaufende Zahnrad aus dem Eingriff ge löse wird, wenn die Verstellplatte zur Einstellung be wegt wird, und zwar durch die Bewegung eines Teils das das freilaufende Zahnrad drehbar trägt, so dal bei einer Bewegung der Verstellplatte zwischen derr ersten und zweiten Zahnrad keine gegenseitige Win kelbewegung eintritt. Hierdurch braucht die Ver stell-Anzeigeeinrichtung nicht nachgestellt zu werden und die Einstellbewegung der Verstellplatte kam schnell vollendet werden.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch·

Verstellvorrichtung zum Ausrichten der zu schleifenden Kurbelzapfen einer von einer Spannvorrichtung gehaltenen Kurbelwelle an Kurbelwellenschleifrnasehinen, mit einer drehbar in einem Spindelstock gelagerten Antriebsspindel, einem auf der Antriebsspindel zum Halten eines Lagerteils der Kurbelwelle angebrachten Spannkörper, einer drehbar auf dem Spannkörper angeordneten, arretierbaren und mittels einer Hubverstellvorrichtung radial bewegbaren Verstellplatte zum Aufnehmen und Verdrehen der Kurbelwelle, einer drehantreibbar in der Antriebsspindel gelagerten Welle, einem auf die drehantreibbare Welle aufgekeilten Zahnrad und mit einem weiteren auf die Versteüplatte aufgekeilten Zahnrad, das mit einem auf einem Teil gelagerten, freilaufenden Zahnrad in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (15) für das freilaufende Zahnrad (13) auf einem Zapfen der im radial verstellbaren Spannkörper (5) gelagerten Verstellplatte (21) drehbar gelagert ist, wobei das Lagerteil (15) über eine Zugfeder (19) mit dem Spannkörper (5) verbunden ist, und daß eine schraubbar im Spannkörper (5) befestigte EinstellschrauL/e (20) vorgesehen ist, durch die das freilaufende Zahnrad (13) gegen die Kraft der Zugfeder (19) mit dem Zahnrad (16) der drehantreibbaren Welle (11; kuppelbar ist.