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DE69308614T2 - Spannfutter-Indexierungsvorrichtung und Verfahren - Google Patents

Spannfutter-Indexierungsvorrichtung und Verfahren

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Publication number
DE69308614T2
DE69308614T2 DE69308614T DE69308614T DE69308614T2 DE 69308614 T2 DE69308614 T2 DE 69308614T2 DE 69308614 T DE69308614 T DE 69308614T DE 69308614 T DE69308614 T DE 69308614T DE 69308614 T2 DE69308614 T2 DE 69308614T2
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DE
Germany
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indexing
locking device
drive shaft
gear
motor
Prior art date
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Application number
DE69308614T
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English (en)
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DE69308614D1 (de
Inventor
Roger D Griswold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
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Publication of DE69308614T2 publication Critical patent/DE69308614T2/de
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B23Q15/26Control or regulation of position of tool or workpiece of angular position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Machine Tool Positioning Apparatuses (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtungs- Indexieranordnung und insbesondere auf eine Indexiervorrichtung zum Positionieren eines Stangendrehlagers einer Kurbelwelle an einer vorgewählten Stelle relativ zu einem Schleifrad oder einer Schleifvorrichtung. Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Indexieren eines Kurbelwellendrehlagers.
  • Technischer Hintergrund
  • Schleifvorrichtungen, die zur Schleifendbearbeitung der Stangendrehlager einer Kurbelwelle verwendet werden, besitzen typischerweise ein Paar von beabstandeten Spannvorrichtungen, um eine Kurbelwelle dazwischen zu halten. Das Schleifrad der Schleifvorrichtung wird axial relativ zu einem der Stangendrehlager positioniert, um das spezielle Stangendrehlager zu schleifen. Während des Schleifens drehen sich sowohl das Schleifrad als auch die Spannvorrichtungen, so daß eine glatte zylindrische Oberfläche erhalten werden kann. Um das nächste Stangendrehlager zu schleifen, wird das Schleifrad axial in Ausrichtung mit dem zu bearbeitenden Stangendrehlager bewegt, und das Stangendrehlager wird zur nächsten gewünschten Stelle indexiert bzw. bewegt. Die Indexierung bzw. Bewegung der Kurbelwelle wird durch einen festen Zahnradsatz erreicht. Da der Zahnradsatz fest ist, ist die Indexierung der Kurbelwelle nur für die Bearbeitung einer speziellen Kurbelwellenkonfiguration anwendbar, beispielsweise eine Kurbelwelle mit vier Stangendrehlagern.
  • Das Schleifen einer Kurbelwelle mit einer größeren oder geringeren Anzahl von Lagern als der existierende Aufbau erfordert das Ersetzen des existierenden Zahnradsatzes durch einen Zahnradsatz mit einem unterschiedlichen Verhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis. Somit erfordert jede Kurbelwellenbauart ein unterschiedliches Zahnradverhältnis. Beispielsweise ist zum Schleifen einer Kurbelwelle mit sechs Stangendrehlagern anstelle von vier ein Zahnradsatz erforderlich, der die Kurbelwelle auf jede der sechs Stellen an Stelle der vier indexieren bzw. bewegen kann. Das Wechseln von einem Zahnradsatz zum anderen erfordert mehrere Mannstunden Zeit beim Abbau und Aufbau. Das Vornehmen eines solchen Wechsels ist somit teuer, da er arbeitszeitintensiv ist und die Gesamtproduktivität der Schleifvorrichtung verringert.
  • Da weiter das Wechseln von einer Kurbelwellenkonfiguration zur anderen zeitaufwendig ist, wird die Flexibilität zum Durchlauf von geringen Losgrößen von Kurbelwellen abgebaut. Um dieses Problem zu verringern, wird oft eine getrennte Schleifmaschine für jede zu schleifende Kurbelwellenkonfiguration vorgesehen. Dies bringt jedoch Ineffizienz und gesteigerte Kosten der erzeugten Kurbelwellen mit sich.
  • Bei gewissen Arten von bestehenden im Handel erhältlichen manuellen Schleifmaschinen ist der Abstand, der zwischen dem Kopf- und Schwanzstock bzw. Reitstock der Schleifmaschine vorgesehen ist, oft geringer als notwendig, um zu gestatten, daß die zuvor erwähnten indexierbaren Spannvorrichtungen verwendet werden. Dies kommt von der Tatsache, daß die oben besprochenen komplizierten Indexierbzw. Bewegungszahnradsätze massiv sind und einen großen Teil des Raumes verwenden, der zwischen den Kopf- bzw. Spindel- und den Schwanz- bzw. Reitstöcken verfügbar ist. Somit ist der restliche verfügbare Raum zwischen den Spannvorrichtungen nicht adäquat, um zu gestatten, daß eine Kurbelwelle dazwischen getragen wird.
  • Heutige Motoren erfordern, daß engere Toleranzen bei der Herstellung von verschiedenen Komponenten, wie beispielsweise von Kurbelwellen, gehalten werden können, um die Betriebsspezifikationen zu erfüllen, wie beispielsweise Partikelemissionsstandards. Manuell indexierbare Schleifvorrichtungen sind schwierig einzustellen, und man kann schwierig enge Toleranzen damit einhalten. Somit wird verstärkt Ausschuß erzeugt, was Ressourcen verschwendet und auch die Preise hoch treibt.
  • EP-0 022 145 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Indexieren bzw. Bewegen eines Kurbelwellentraglagers bzw. -drehlagers auf eine vorbestimmte Stelle relativ zu einem drehbaren Schleifrad einer Schleifvorrichtung. Die Einrichtung weist dabei Spannmittel auf, um sicher eine Kurbelwelle zu halten und Antriebsmittel, um die Kurbelwelle zu drehen, so daß sie sich um ein Stangentrag- bzw. Stangendrehlager dreht. Weiter sind Indexier- bzw. Bewegungsmittel mit den Antriebsmitteln verbunden vorgesehen, um ein Stangendrehlager einer Kurbelwelle auf eine vorgewählte Stelle zu drehen.
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung wird in den unabhängigen Ansprüchen 1 bzw. 7 definiert.
  • Da der Indexier- bzw. Bewegungsmotor zwischen den ersten und zeiten Poshtionen relativ zum Zahnrad beweglich ist, und die erste Verriegelungsvorrichtung zwischen ihren ersten und zweiten Positionen beweglich ist, ist die Möglichkeit zum Indexieren von irgendeiner Kurbelwellenbauart, beispielsweise einer Kurbelwelle mit vier, sechs, acht oder zwölf Stangenlagerkröpfungen ohne irgendwelche Hardware- bzw. Komponentenmodifikationen möglich.
  • Die Indexiervorrichtung ist zum Einbau in existierenden Schleifvorrichtungen mit einer Antriebswelle geeignet. Somit ist die Möglichkeit, eine Schleifmaschine aufzurüsten, um verschiedene Bauarten von Kurbelwellen anzunehmen, möglich. Als eine Folge werden beträchtliche Kosteneinsparungen erreicht. Die Aufrüstungskosten sind ein Bruchteil der Kosten einer vollständig neuen Schleifmaschine.
  • Die Steuermittel sehen automatisch einen ordnungsgemäßen sequentiellen Betrieb der Indexierfunktion und der Genauigkeit vor, die für eine Stangendrehlageranordnung benötigt wird. Die ordnungsgemäße Abfolge bezieht die Steuerung der Indexiermotorposition und -drehung, der Bewegung der ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtung und des Antriebsmotors ein. Eine Rückkoppelung von den Abfühlmitteln und dem Encoder bzw. der Meßvorrichtung bzw. Codiervorrichtung stellt die Positioniergenauigkeit und den sequentiellen Betrieb sicher.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die eine Schleifvorrichtung und eine Indexiervorrichtung zeigt, die auf dem Kopfende der Schleifvorrichtung montiert ist, um eine Kurbelwelle relativ zum abrasiven Schleifrad zu positionferen;
  • Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt entlang der Linien 2-2 der Fig. 1, die die Indexiervorrichtung genauer zeigt;
  • Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht der Indexiervorrichtung entlang der Linien 3-3 der Fig. 2, wobei Teile weggebrochen sind, um die Indexiervorrichtung genauer zu zeigen;
  • Fig. 4 ist eine schematische Ansicht der Indexiervorrichtung entlang der Linien 4-4 der Fig. 2;
  • Fig. 5 ist eine schematische Ansicht der Indexiervorrichtung entlang der Linien 5-5 der Fig. 1, die die Indexiervorrichtung genauer zeigt;
  • Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht einer Indexiervorrichtung, die auf dem Schwanzende bzw. Reitstockende der Schleifvorrichtung montiert ist; und
  • Fig. 7 ist ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Steuersystems zur Steuerung der Indexiervorrichtung.
  • Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 ist eine Indexieranordnung 10 für eine Schleifvorrichtung 12 gezeigt. Die Indexieranordnung 10 besitzt erste und zweite Indexiervorrichtungen 14, 16, die mit dem Kopfbzw. Spindel- und hinteren Schwanz- bzw. Reitstockteilen 18, 20 des Schleifvorrichtungsrahmens 22 verbunden sind. Die ersten und zweiten Indexiervorrichtungen 14, 16 weisen axial zueinander hin und tragen eine Kurbelwelle 24 dazwischen. Der Schleifvorrichtungsrahmen 22 besitzt einen Zwischenteil 26, der zwischen den Kopf- bzw. Spindel- und Schwanz- bzw. Reitstöcken 18, 20 gelegen ist. Der Zwischenteil 26 besitzt ein abrasives bzw. abtragendes Schleifrad oder eine Schleifscheibe 28, die drehbar darauf montiert ist. Das abrasive Schleifrad 28 ist an irgendeiner gewünschten Stelle in Längsrichtung zwischen den Spindel- und Reitstöcken 18, 20 positionierbar, so daß das abrasive bzw. abtragende Schleifrad 28 angeordnet werden kann, so daß es jedes einer Vielzahl von Stangendrehlagern 30 der Kurbelwelle 24 schleift.
  • Eine Antriebswelle 32 mit einer Längsachse 34 ist drehbar mit dem Spindelstock 18 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden und eine Schwanzwelle bzw. Reitstockwelle 36 mit einer Längsachse 38 ist drehbar mit dem Reitstock 20 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden. Die Antriebs- und Reitstockwellenachsen 34 , 38 sind axial zueinander ausgerichtet und im wesentlichen parallel zur Drehachse des abtragenden Schleifrades 28. Somit erstreckt sich das Schleifrad 28 vom Zwischenrahmenteil 26 radial senkrecht zu den Achsen 34, 38. Das abtragende Schleifrad 28 wird durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmotor in herkömmlicher Weise mit Leistung versorgt. Die Antriebswelle 32 wird durch Antriebsmotormittel 40 von irgendeiner herkömmlichen geeigneten Konstruktion angetrieben. Die Antriebsmotormittel 40 weisen vorzugsweise einen Elektromotor auf und einen Antriebsmechanismus, wie beispielsweise eine Ketten- und Zahnradanordnung von herkömmlicher Konstruktion. Die Ketten- und Zahnradanordnung verbindet den Elektromotor mit der Antriebswelle 32.
  • Wie am besten in den Fig. 2-5 zu sehen, weist die erste Indexiervorrichtung 14 eine Spannvorrichtungsspindel 42 mit einer Spannvorrichtungspindel-Längsachse 44 auf. Die Spannvorrichtungsspindel 42 ist mit der Antriebswelle 32 verbunden. Die Spannvorrichtungspindel 42 besitzt eine Vielzahl von gestuften Teilen 46, um Lagermittel 48 von irgendeiner geeigneten Konstruktion zu tragen. Die gezeigten Lagermittel 48 weisen ein Paar von angestellten bzw. Schräg/Wälzlagern auf, jedoch können irgendwelche anderen Anti-Reib-Lager als geeigneter Ersatz und innerhalb des Umfangs der Erfindung angesehen werden. Die Spannvorrichtungsspindelachse 44 ist im wesentlichen parallel zur Antriebswellenachse 34 und radial von der Antriebswellenachse 34 um einen vorbestimmten senkrechten bzw. Normalabstand von der Antriebswellenachse 34 versetzt, und zwar im wesentlichen in der Größe gleich einem Normalabstand, der sich von einer Achse 50 von den ersten und zweiten Hauptlagerwellen 52, 54 der Kurbelwelle 24 zu einer Achse 56 von irgendeinem der Stangendrehlager 30 erstreckt. Es sei bemerkt, daß die Achsen 34, 38 der Antriebs- und Reitstockwellen 32, 36 axial miteinander ausgerichtet sind, und daß die Achsen 50 der ersten und zweiten Hauptlagerwellen 52, 54 axial miteinander ausgerichtet sind.
  • Die zweite Indexiervorrichtung 16 besitzt eine Spannvorrichtungspindel 60, die in der Konstruktion identisch mit der der Spannvorrichtungsspindel 42 ist. Die Spannvorrichtungsspindel 60 ist auf der Schwanz- bzw. Reitstockwelle 36 in identischer Weise wie die Montage der Spannvorrichtungsspindel 42 auf der Antriebswelle montiert. Die Spannvorrichtungsspindel 60 besitzt eine Längsachse 62, die im wesentlichen parallel zu der Reitstockwellenachse 38 ist, und radial von der Reitstockwellenachse 38 versetzt ist, und zwar um einen vorbestimmten senkrechten bzw. Normalabstand, der im wesentlichen in der Größe gleich einem Normalabstand ist, der sich von einer Achse 50 von irgendeinem der ersten und zweiten- Hauptlagerwellen 52, 54 zu einer Längsachse 56 von irgendeinem der Stangendrehlager erstreckt.
  • Die zweite Indexiervorrichtung 16, wie sie in den Fig. 1 und 6 gezeigt ist, ist im wesentlichen identisch mit der ersten Indexiervorrichtung 14, wie sie in den Fig. 1-5 gezeigt ist. Daher wird jegliche Besprechung, die sich auf die erste Indexiervorrichtung bezieht, sich auch auf die zweite Indexiervorrichtung beziehen, außer es wird anders beschrieben.
  • Mit Bezug auf die Fig. 2, 3 und 6 besitzt eine Spannvorrichtung 64 ein Gehäuse 66, ein Paar von Backen 68, die schwenkbar mit dem Gehäuse 66 verbunden sind, und eine Hauptlagertragwiege 70, die mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Gehäuse 66 ist drehbar mit der Spannvorrichtungsspindel 42 durch Lagermittel 48 verbunden. Genau so ist das Gehäuse 66 der zweiten Indexiervorrichtung 16 drehbar mit der Spannvorrichtungsspindel 60 verbunden. Die Wiege 70 trägt die erste Hauptlager- bzw. Haupttragwelle 52 relativ zur Spannvorrichtungsspindelachse 44, und die Backen 68 halten in klemmender Weise die erste Hauptlagerwelle 52 in der Wiege 70 und halten sie von einer Bewegung relativ zum Gehäuse 66 ab. In ähnlicher Weise trägt die Wiege 70 die zweite Hauptlager- bzw. Haupttragwelle 54 relativ zur Spannvorrichtungsspindelachse 62 und die Backen 68 halten in klemmender Weise die zweite Hauptlagerwelle 54 in der Wiege und halten sie von einer Bewegung relativ zum Gehäuse 66 ab. Es ist in der Technik bekannt, daß Spannvorrichtungen fähig sind, genau die Mittelpositionen von Wellen für Bearbeitungszwecke zu halten. Daher wird bezüglich solcher Vorrichtungen keine weitere Besprechung vorgenommen werden.
  • Mit Bezug auf die Fig. 1-5 ist ein Zahnrad 72 mit dem Gehäuse 66 der ersten Indexiervorrichtung 14 verbunden und mit dem Gehäuse um die Spannvorrichtungspindel 42 herum drehbar. Wie am besten In Fig. 6 zu sehen, ist ein Zahnrad 74 mit dem Gehäuse 66 der zweiten Indexiervorrichtung 16 verbunden und mit dem Gehäuse 66 um die Spannvorrichtungsweile 60 herum drehbar. Es sei bemerkt, daß das Zahnrad 74 bei der zweiten Indexiervorrichtung 16 eliminiert werden kann, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Obwohl eine Napf- bzw. Topfspannvorrichtung (pot chuck) bevorzugt wird, sei bemerkt, daß andere Spannvorrichtungen zur Anwendung geeignet sind und als innerhalb des Umfangs der Erfindung angesehen werden.
  • Mit Bezug auf die Fig. 1-5 sind Indexiermotormittel 76 vorgesehen, um mit dem Zahnrad 72 in- Eingriff zu kommen, und um die Spannvorrichtung 64 um die Spannvorrichtungsspindel 42 herum zu drehen. Insbesondere besitzen die Indexiermotormittel 76 eine drehbare Ausgangswelle 78 und ein Ritzelzahnrad 80, welches mit der drehbaren Ausgangswelle 78 verbunden ist, und welches mit der drehbaren Ausgangswelle 78 drehbar ist. Die Indexiermotormittel 76 drehen das Gehäuse 66 der zweiten Indexiervorrichtung 16 durch die in der Spannvorrichtung 64 geklemmte Kurbelwelle zu Indexier- bzw. Bewegungszwecken.
  • Leistungsrnittel 82 sind vorgesehen, um die Indexiermotormittel 76 relativ zum Zahnrad 72 zu bewegen, und zwar zwischen einer ersten Position, in der die Indexiermotormittel 76 in Eingriff stehen, um drehbar das Zahnrad 72 anzutreiben, und einer zweiten Position, die von der ersten Position beabstandet ist, in der die Indexiermotormittel 76 frei von treibendem Eingriff mit dem Zahnrad 72 sind. Insbesondere ist das Ritzelzahnrad 80 in der ersten Position in zusammengeführtem bzw. zusammengepaßtem Eingriff mit dem Zahnrad 72, so daß die Drehleistung vom Ritzelzahnrad 80 durch das Zahnrad 72 übertragen wird, um das Gehäuse 66 um die Achse 44 zu drehen. Führungsmittel 83 sind vorgesehen, um beweglich die Indexiermotormittel 76 mit dem Rahmen 22 und insbesondere dem Kopf- bzw. Spindelstock 18 der Schleifvorrichtung 12 zu verbinden, und führen die Bewegung der Indexiermotormittel 76 zwischen den ersten und zweiten Positionen der Indexiermotormittel 76. Die Führungsmittel 83 weisen vorzugsweise ein Paar von beabstandeten Führungsschienen 84 auf, die mit einem Oberteil des Schleifvorrichtungsrahmens 22 (Kopf- bzw. Spindelstockteil 18) verbunden sind, und einen Träger bzw. Schlitten 86, der mit den Indexiermotormitteln 76 verbunden ist. Der Schlitten 86 ist gleitend mit den Führungsschienen 84 zur Bewegung entlang -der Führungsschienen 84 verbunden. Die Führungsschienen sind im wesentlichen parallel zur Spannvorrichtungsspindelachse 44. Die Indexiermotormittel 76 weisen vorzugsweise einen elektrischen Servomotor von irgendeiner geeigneten herkömmlichen Konstruktion auf.
  • Die Leistungsmittel 82 weisen vorzugsweise eine strömungsmittelbetätigte Betätigungsvorrichtung bzw. einen Betätiger 88 auf, und zwar mit einem zylindrischen Gehäuse 90 und einer Kolbenstange 92, die gleitend mit dem zylindrischen Gehäuse 90 verbunden ist und mit dem Schlitten 86 verbunden ist. Die strömungsmittelbetätigte Betätigungsvorrichtung 88 ist mit und zwischen den Indexiermotormitteln 76 und dem Schleifvorrichtungsrahmen 22 verbunden bzw. angeschlossen. Die Indexiermotormittel 76 sind linear zwischen ihren ersten und zweiten Positionen beweglich, wie in den Fig. 3 bzw. 4 gezeigt, und zwar ansprechend auf die ausfahrbare Bewegung der Kolbenstange 92 relativ zum zylindrischen Gehäuse 90.
  • Mit Bezug auf Fig. 7 ist ein Steuerventil 94 mit erster und zweiten Positionen 96, 98 mit dem strömungsmittelbetätigten Betätiger bzw. der Betätigungsvorrichtung 88 verbunden, und ist geeignet, um einen Fluß von unter Druck gesetztem Strömungsmittel zum Kopfende 100 der Betätigungsvorrichtung 88 in der ersten Position 96 des Steuerventils 94 zu liefern, und einen Fluß von unter Druck gesetztem Strömungsmittel zum Stangenende 102 der Betätigungsvorrichtung 88 in der zweiten Position 98 des Steuerventils 88 zu liefern. Las Steuerventil 94 ist mit einer Quelle eines unter Druck gesetzten Strömungsmittelflusses 104 verbunden, was vorsieht, daß der Fluß von unter Druck gesetztem Strömungsmittel die strömungsmittelbetätigte Betätigungsvorrichtung 88 bewegt. Das Steuerventil wird zwischen seinen ersten und zweiten Positionen 96, 98 durch einen Elektromagneten 105 bewegt. Die Indexiermotormittel 76 sind in ihre erste Position ansprechend darauf beweglich, daß das Steuerventil 94 in seiner ersten Position ist. Anders sind die Indexiermotormittel 76 in ihre zweite Position ansprechend darauf beweglich, daß das Steuerventil 94 in seiner zweiten Position 98 ist.
  • Es sei bemerkt, daß die Leistungsmittel 82 durch elektrische äquivalente Mittel von irgendeiner wohlbekannten Bauart ersetzt werden könnten, die geeignet ist, um die Indexiermotormittel 76 zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen, ohne von der Erfindung abzuweichen.
  • Mit Bezug auf die Fig. 2-5 ist eine erste Verriegelungsvorrichtung 106 mit der Antriebswelle 32 verbunden und selektiv zwischen der ersten Position beweglich, in der das Gehäuse 66 der ersten Indexiervorrichtung 14 von einer Drehung um die Spannvorrichtungsspindelachse 44 herum abgehalten wird, und einer zweiten Position, die von der ersten Position beabstandet ist, in der das Gehäuse 66 frei zu einer Drehung um die Spannvorrichtungsspindelachse 44 ist. Insbesondere weist die erste Verriegelungsvorrichtung 106 einen Verriegelungs- bzw. Riegelkörper 108 auf, der mit der Antriebswelle 32 verbunden ist, und einen Bolzen 10 der gleitend mit dem Verriegelungskörper 108 verbunden ist und in Eingriff zwischen den Zahnradzähnen 112 des Zahnrades 72 federvorgespannt ist. Es sei bemerkt, daß die erste Verriegelung 106 das Zahnrad 72 und das Gehäuse 66, mit dem es verbunden ist, von einer Drehung auf der Spannvorrichtungsspindel 42 abhält, wenn der Bolzen mit benachbarten Paaren von Zahnradzähnen 112 in Eingriff steht. Da das Zahnrad zweiundsiebzig (72) Zähne besitzt, ist es möglich, die von der Spannvorrichtung 64 getragene Kurbelwelle 24 in Inkrementen bzw. Winkelschritten von 5º zu indexieren und somit eine Positionierungsgenauigkeit für eine große Auswahl von Kurbelwellenarten vorzusehen. Die erste Verriegelungsvorrichtung 106 weist auch eine elektrische Betätigungsvorrichtung 114 auf, die mit dem Kopf- bzw. Spindelstockteil 118 verbunden ist. Der Kolben 116 ist durch eine Öffnung 118 in anliegenden Flanschen 120, 136 beweglich, die an der Antriebswelle 32 montiert sind. Der Kolben 116 ist zwischen einer Eingriffsposition mit dem Bolzen 110 und einer Abstandsposition vom Bolzen 110 beweglich. In der Eingriffsposition des Kolbens 116 mit dem Bolzen 110 ist der Bolzen vom Eingriff mit den Zahnradzähnen 112 beabstandet, und in der Abstandsposition des Stößels 116 vom Bolzen 110 ist der Bolzen 110 in Eingriff mit ausgewählten Paaren von Zahnradzähnen 112 vorgespannt. Die Bewegung des Bolzens 110 wird durch eine Nokkenkeileinwirkung zwischen dem Kolben 116 und dem Bolzen 110 erreicht.
  • Wie am besten in den Fig. 2 und 5 zu sehen, besitzt eine zweite Verriegelungsvorrichtung 122 eine elektrische Betätigungsvorrichtung 124, die auf dem Spindelstockteil 18 montiert ist, und ein Kolbenaufnahmeglied 126, welches am Flansch 136 montiert ist. Die elektrische Betätigungsvorrichtung 124 besitzt einen Kolben 128, der zwischen einer ersten Position beweglich ist, in ner der Kolben 128 mit dem Kolbenaufnahmeglied 126 in Eingriff steht, und die Spannvorrichtungsspindel 42 der ersten Indexiervorrichtung 14 von einer Umlauf- bzw Orbitaldrehung um die Antriebswellenachse 34 abgehalten wird, und einer zweiten Position, die von der ersten Position und von einem Eingriff mit dem Kolbenaufnahmeglied 126 beabstandet ist, in der die Spannvorrichtungsspindel 42 der ersten Indexiervorrichtung 14 frei zur Drehung in einem Orbit bzw. Umlauf um die Antriebswellenachse 34 ist. Das Kolbenaufnahmeglied 126 besitzt eine Nut 130, die darin angeordnet ist, um in sitzendem Eingriff damit den Kolben 128 aufzunehmen. Das Kolbenaufnahmeglied 126 ist auf dem Flansch 136 an einer vorgewählten Stelle positioniert, so daß, wenn der Kolben 128 in der Nut 130 in Eingriff ist, die Spannvorrichtungsspindel 42 der ersten Indexiervorrichtung 14 auf einer vorgewählten 0-Grad- oder Null-Stelle ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Die anfängliche Einstellung der Kurbelwelle basiert darauf, daß die Spannvorrichtungsspindel 42 auf dieser Null- oder Einstellpunktstelle ist.
  • Es sei bemerkt, daß die Spannvorrichtungspindeln 42 und 60 jeweils auf ihren Flanschen 120 montiert sind, und daß die Flansche 136 auf ihren jeweiligen Antriebs- und Reitstockwellen 32, 36 montiert sind.
  • Mit Bezug auf Fig. 6 besitzt die zweite Indexiervorrichtung 16 auch erste und zweite Verriegelungsvorrichtungen 132, 134. Die ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtung gen 132, 134 sind in der Konstruktion den ersten bzw. zweiten Verriegelungsvorrichtungen 106, 122 identisch und sind in identischer Weise mit Bezug auf das Zahnrad 74 und den Flansch 136 angeordnet, der mit der Reitstockwelle 36 verbunden ist, und sie funktionieren in identischer Weise.
  • Mit Bezug auf Fig. 7 ist eine Steuerschaltung 138 offenbart, die automatisch den Betrieb der Kurbelwellenindexiersequenzen bzw. -abfolgen steuert. Die Steuerschaltung 138 weist Mittel 140 auf, um die Position der Indexiermotormittel abzufühlen, und um ein Signal ansprechend darauf zu liefern, daß die Indexiermotormittel 76 in der ersten Position sind. Die Sensormittel 140 weisen einen Näherungssensor von irgendeiner geeigneten wohlbekannten Konstruktion auf. Der Näherungssensor 140 ist auf dem Rahmen 122 montiert und fühlt ab, wann das Ritzelzahnrad 80 ausgerichtet ist, um in das Zahnrad 72 einzugreifen.
  • Mittel 142 sind vorgesehen, um die Position der ersten Verriegelungsvorrichtung 106 abzufühlen, und um ein Signal ansprechend darauf zu liefern, daß die erste Verriegelungsvorrichtung 106 in der zweiten Position ist. Die Abfühlmittel 142 weisen auch einen Näherungssensor von irgendeiner geeigneten wohlbekannten Konstruktion auf. Die Abfühlmittel 142 sind auf dem Rahmen 22 in enger Nähe zur ersten Verriegelungsvorrichtung 106 montiert bzw. befestigt und fühlen ab, wann der Bolzen 110 der ersten Verriegelungsvorrichtung positioniert ist, um mit den Zähnen 112 des Zahnrades 72 in Eingriff zu stehen.
  • Mittel 144 sind vorgesehen, um die Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung 122 abzufühlen, und um ein Signal ansprechend darauf zu liefern, daß die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 in der ersten Position ist. Die Abfühlmittel 144 weisen vorzugsweise einen Näherungsssensor auf, der auf dem Rahmen 22 und in enger Nähe zum Kolben 128 der zweiten Verriegelungsvorrichtung 122 montiert bzw. befestigt ist. Die Abfühlmittel 144 liefern ein Signal ansprechend darauf, daß der Kolben 128 in der ausgefahrenen Position ist, und zwar der Position, in der der Kolben 128 in der Nut 130 des Kolbenaufnahmegliedes 126 in Eingriff steht.
  • Es sei bemerkt, daß (nicht gezeigte) Mittel, die den Mitteln 140, 142, 144 äquivalent sind, auch bei der zweiten Indexiervorrichtung vorgesehen sind. Solche Mittel sind in ähnlicher Weise wie die Mittel 140, 142, 144 angeordnet und konstruiert und arbeiten in identischer Weise.
  • Encoder- bzw. Meßvorrichtungs- oder Codierermittel 146 sind vorgesehen, um die Drehposition des Ritzelzahnrades 80 abzufühlen, und um ein Steuersignal zu liefern, welches die Drehposition darstellt. Die Encoder- bzw. Codierermittel 146 sind auf den Indexiermotormitteln 76 montiert und sprechen auf eine Drehung der drehbaren Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 78 der Indexiermotormittel 76 an. Steuermittel 148, die einen Prozessor 150 und eine Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuervorrichtung 152 aufweisen, sind mit jedem der Abfühlmittel 140, 142, 144 und den Codierermitteln verbunden und empfangen die Signale, die von sowohl den Abfühl- als auch den Netzvorrichtungsbzw. Codierermitteln geliefert werden. Der Prozessor 150 führt Steuerbefehle aus, und zwar basierend auf vorprogrammierten Instruktionen, und spricht auf Signale an, die von sowohl den Abfühlmitteln 140, 142, 144 als auch den Encoder- bzw. Codierermitteln 146 geliefert werden. Die Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuervorrichtung 152 liefert elektrische Energie an die Betätigungsvorrichtungen 114, 124 der ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungen 106, 122 und an die Indexiermotormittel 76 und den Elektromagneten 105 ansprechend auf Signale die vom Prozessor 150 empfangen werden.
  • Die Steuermittel 148 liefern ansprechend auf den Empfang von Signalen von den Indexiermotorabfühlmitteln 140 und den ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmitteln 142, 144 ein Signal an die Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuervorrichtung 152. Die Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuervorrichtung 152 liefert ein Signal an die Indexiermotormittel, was die Indexiermotormittel anweist, die Spannvorrichtung 64 auf eine vorgewählte Drehposition zu drehen, in der ein spezielles Stangendrehlager bzw. Stangentraglager in seiner vorgewählten Position ist, und ausgerichtet ist, um von dem Schleifrad 28 ansprechend auf den Empfang dieses Signals geschliffen zu werden.
  • Die Steuermittel 148, die mit dem Elektromagneten 105 verbunden sind, sind geeignet, um ein Signal an den Elektromagneten zu liefern, und den Elektromagneten von der zweiten Position 98 in die erste Position zu verschieben, und zwar ansprechend auf den Empfang eines Signals von den Steuermitteln 148. Insbesondere ist das Steuerventil 94 in die erste Position 96 immer dann verschiebbar, wenn der Schleifvorgang eines speziellen Stangendrehlagers 30 vollendet ist, und wenn die Kurbelwelle eine Drehung zu einer weiteren Stangendrehlager-Schleifstelle benötigt.
  • Die elektrischen Betätigungsvorrichtungen 114 und 124 sind ansprechend auf den Empfang eines Signals von den Steuermitteln 148 betätigbar, um eine jeweilige Verriegelungsvorrichtung 106, 122 in eine der ersten und zweiten Positionen zu bewegen. Die Position der Betätigungsvorrichtungen 114, 124 basiert auf vorprogrammierten Instruktionen und einer Rückkoppelung der verschiedenen Sensoren 140, 142, 144, 146.
  • Die Antriebsmotormittel 40, die verbunden bzw. angeschlossen sind, um die Antriebswelle 32 zu drehen, sind mit den Steuermitteln 148 und insbesondere der Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuerung 152 verbunden. Die Steuermittel 148 liefern Befehlssignale, um den Antriebsmotor 40 basierend auf vorprogrammierten Instruktionen zu steuern. Insbesondere weisen die Steuermittel 148 den Antriebsmotor an, die Antriebswelle 32 ansprechend darauf zu drehen, daß der Indexiermotor 76 in der zweiten Position ist, daß die erste Verriegelungsvorrichtung 106 in der ersten Position ist, und daß die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 in der zweiten Position ist. In diesem Betriebszustand ist eine Drehung mit dem Schleifen eines Kurbelwellenstangendrehlagers 30 assoziiert.
  • Die Steuermittel 148 weisen auch die Antriebsmotormittel 40 an, die Antriebswelle 32 auf die Null-Position zu drehen, und zwar ansprechend darauf, daß der Indexiermotor in der zweiten Position ist, und daß die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 in der zweiten Position ist. Dieser Betriebszustand ist mit der Indexierfunktion assoziiert und tritt auf, bevor die Kurbelwelle 24 auf die vorgewählte Position indexiert (gedreht) wird, in der ein Stangendrehlager zum Schleifen ausgerichtet ist.
  • Die Steuermittel 148 weisen ansprechend auf Positionssignale von den Encoder- bzw. Codierermitteln 146 die Indexiermotormittel 76 an, eine Drehung der Kurbelwelle 24 an der vorgewählten Position der Kurbelwelle 24 zu stoppen. Der Prozessor 150 führt Befehlsinstruktionen aus, um die Drehung der Indexiermotormittel 76 zu stoppen, wenn die Codierersignale, die während des Indexiervorgangs empfangen werden, anzeigen, daß des Stangendrehlager der Kurbelwelle 24 auf der vorgewählten Stelle ist.
  • Die erste Verriegelungsvorrichung 106 ist von der zweiten Position in die erste Position beweglich, und die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 ist von der ersten Position in die zweite Position beweglich, und zwar ansprechend darauf, daß das Kurbelwellenstangendrehlager an der vorgewählten Position ist. Eine Bewegung der ersten Verriegelungsvorrichtung 106 zur zweiten Position wird durch ein Befehlssignal erreicht, welches vom Prozessor an die Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuerung 152 ausgegeben wird, um die Betätigungsvorrichtung 114 zu deaktivieren. Eine Bewegung der zweiten Verriegelungsvorrichtung 122 aus der ersten in die zweite Position wird ansprechend auf ein Signal vom Prozessor an die Motor/Betätigungsvorrichtungs-Steuerung 152 durchgeführt, und zwar zur Deaktivierung der elektrischen Betätigungsvorrichtung 124, und um zu bewirken, daß sich der Kolben 126 der Betätigungsvorrichtung 124 außer Eingriff mit dem Kolbenaufnahmeglied 26 bewegt. Dieser Betriebszustand ist mit der Vollendung der Indexierung eines Stangendrehlagers der Kurbelwelle assoziiert.
  • Es sei bemerkt, daß, obwohl die obige Besprechung mit Bezug auf die ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungen 106, 122 in der Einzahl war, klar sein sollte, daß sich die Besprechung auch auf die ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungen 132, 134 bezieht. Es sei auch bemerkt, daß die ersten und zweiten Indexiervorrichtungen 14, 16 im wesentlichen identisch sind mit der Ausnahme, daß die erste Indexiervorrichtung 14 Indexiermotormittel 76, Antriebsmotormittel 40 und Leistungsmittel 82 zur Bewegung der Indexiermotormittel relativ zum Zahnrad 72 besitzt. Das Zahnrad 74 der zweiten Indexiervorrichtung ist für die Verriegelungsfunktion mit der ersten Verriegelungsvorrichtung 132 vorgesehen, es sei jedoch bemerkt, daß das Zahnrad 74 weggelassen und/oder durch eine äquivalente Vorrichtung ersetzt werden könnte, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Erste Einstellmittel 154 sind vorgesehen, um selektiv den senkrechten bzw. Normalabstand zwischen der Antriebswelle 32 und der Spannvorrichtungspindelachse 44 zu verändern. Die Indexiervorrichtung 14 weist auch zweite Einstellmittel 156 auf, um den Normalabstand zwischen der Antriebswellenachse 34 und einer Achse 158 des Ritzelzahnrades 80 zu verändern, und dadurch den Normalabstand zwischen der Antriebswellenachse 34 und der Spannvorrichtungspindelachse 44 konstant aufrechtzuerhalten. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, weisen die ersten Einstellmittel einen langgestreckten Schlitz 160 auf, der in einem Flansch 120 angeordnet ist, und ein Keil- bzw. Federglied 162, welches mit dem Flansch 136 verbunden ist und gleitend in dem Schlitz 160 beweglich ist. Eine Einstellschraube 164, die durch Verschraubung mit dem Flansch 136 verbunden ist, steht mit dem Flansch 120 in Eingriff und sorgt für eine einstellbare Bewegung der Spannvorrichtungswelle 42 relativ zur Antriebswelle 34, und zwar geführt durch den Schlitz 160 und das Feder- bzw. Paßfederglied 162. Die zweiten Einstellmittel 156 weisen auch eine mit Gewinde versehene Schraube auf, die der der ersten Einstellmittel 154 äquivalent ist. Die Flansche 120, 136 sind miteinander durch mit Gewinde versehene Befestigungsmittel verbunden, die in langggestrecken Schlitzen angeordnet sind, die die obige Einstellung gestatten. Obwohl nicht bemerkt, sind die Einstellmittel 154, 156 an jeder der ersten und zweiten Indexiervorrichtungen 14, 16 vorgesehen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen und im Betrieb gestattet die Indexieranordnung 10, daß eine existierende Schleifvorrichtung modifiziert wird, so daß Kurbelwellen von unterschiedlichen Bauarten auf einer gemeinsamen Maschine mit einem Minimum an Aufbau- bzw. Rüstzeit geschliffen wurden können. Da die ersten und zweiten Indexiervorrichtungen 14, 16 relativ kompakt sind, können die Indexiervorrichtungen auf Schleifvorrichtungen angewandt werden, die zuvor nicht an eine automatische Indexierung und einen automatischen Schleifvorgang anpaßbar waren.
  • Mit Bezug auf Fig. 1 sind jede der Lager 30 der Kurbelwelle indexierbar, um entlang ausgerichteter Achsen 34, 36 zu liegen, so daß ein genaues Schleifen jedes Lagers automatisch und einfach erreicht wird. Jedes der Stangendrehlager 30 wird sequentiell an eine vorbestimmte Stelle relativ zum drehbaren Schleifrad 28 der Schleifvorrichtung bewegt, so daß jedes der Lager 30 sequentiell bzw. aufeinanderfolgend geschliffen werden kann. Eine Indexierung der Kurbelwelle 24 weist die Schritte auf, die Kurbelwelle 32 zu drehen und eine von einer Spannvorrichtung 64 getragene Kurbelwelle 24 auf der Schleifvorrichtung 12 auf eine vorbestimmte Null oder Einstellpunktposition zu führen. Diese Drehung wird durch Antriebsmotormittel 40 und der Steuerung der Steuermittel 148 erreicht. Die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 wird dann durch Bewegung des Kolbens 128 in Eingriff mit dem Kolbenaufnahmeglied 126 in Eingriff gebracht. Diese Aktivität unter der Steuerung der Steuermittel 148 hält die Antriebswelle auf der Null-Position und von einer Drehung um die Achse 34 ab. Die Indexiermotormittel 76 werden dann von den Leistungsmitteln 82 in die erste Position bewegt, in der das Ritzelzahnrad 80 mit dem Zahnrad 72 in Eingriff steht. Auf eine Vollendung der Bewegung der Indexiermotormittel 76 in die erste Position wird die erste Verriegelungsvorrichtung 106 außer Eingriff mit den Zahnradzähnen 112 des Zahnrades 72 bewegt. Dies macht die Spannvorrichtung zur Drehung um die Spannvorrichtungsnindel 42 frei, die axial versetzt relativ zur Antriebswelle 32 verbunden bzw. angeschlossen ist. Die Indexiermotormittel 76 werden dann durch die Steuermittel 148 betätigt, und die von der Spannvorrichtung 64 getragene Kurbelwelle wird auf die gewünschte Drehlagerposition relativ zum Schleifrad 28 gedreht. Wie zuvor bemerkt, liegt die Position des Stangendrehlagers 30 entlang der Drehachse 34 der Antriebswelle 32. Die Indexiermotormittel 76 werden dann zur zweiten Position bewegt, in der das Zahnrad 72 frei vom Eingriff mit den Indexiermotormitteln 76 ist. Die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 wird dann durch eine Bewegung des Kolbens 128 außer Eingriff mit der Nut 130 außer Eingriff gebracht. Dies macht die Antriebswelle 32 zur Drehung um die Achse 34 unter der Leistung der Antriebsmittel 140 frei.
  • Es sei erneut darauf hingewiesen, daß jeder der obigen Schritte auf vorprogrammierte Instruktionen basiert, die im Prozessor 150 gespeichert sind, und ansprechend auf Signale, die von den verschiedenen Abfühlmitteln 140, 142, 144 und den Encoder- bzw. Codierermitteln 146 geliefert werden. Die Indexiermotormittel 76 werden von einer Drehung abgehalten, und von einem Drehen des Zahnrades 72 ansprechend darauf, daß die erste Verriegelungsvorrichtung 106 in der Eingriffsposition im Zahnrad 72 sind, die von den ersten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmitteln 142 abgefühlt. In ähnlicher Weise wird die Antriebswelle 32 von einer Drehung um ihre Achse 34 abgehalten, und zwar ansprechend darauf, daß die zweite Verriegelungsvorrichtung 122 in der ersten und Eingriffsposition mit dem Kolbenaufnahmeglied 126 ist. Die zweiten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmittel 144 fühlen die Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung 122 ab, und die Steuermittel 145 verhindern einen Leistungsbetrieb der Antriebswelle 32 in Abwesenheit des Empfangs eines Signals von den Abfühlmitteln 144. Die Position der Indexiermotormittel 76 relativ zum Ringzahnrad wird durch die Abfühlmittel 140 abgefühlt. Die Antriebswelle 32 wird von einer Drehung immer dann abgehalten, wenn die Indexiermotormittel 76 in treibendem Eingriff mit dem Zahnrad 72 sind. Die Steuermittel 148 befehlen den Antriebsmotormitteln 40, die Antriebswelle 32 folgend auf die Vollendung der oben erwähnten Lagerdrehindexierungsschritte zu drehen. Während des Schleifens der Stangendrehlager 30 werden sowohl das Schleifrad 28 als auch die Nockenwelle bzw. Kurbelwelle gedreht. Die Achse 56 des ausgewählten Stangendrehlagers 30, welches geschliffen wird, liegt entlang der Achse 34 der Antriebswelle 32, so daß ein genaues Schleifen des speziellen Stangendrehlagers erreicht wird.
  • Es sei bemerkt, daß die oben erwähnten Schritte, die mit Bezug auf die erste Indexiervorrichtung beschrieben worden sind, die Bewegung der ersten und zweiten Verriegehingsvorrichtungen 106, 122 und die Rückkoppelung, die von den Abfühlmitteln 140, 142, 144 und dem Encoder bzw. Codierer 146 geliefert werden, sich auch auf die zweite Indexiervorrichtung 16 beziehen, auf die äquivalenten Abfühlmittel und auf die ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungen 132, 134.

Claims (23)

1. Verfahren zum Indexieren oder Bewegen eines Kurbelwellendrehlagers (30) in eine vorbestimmte Stelle relativ zu einem drehbaren Abriebs- oder Schleifrad (28) einer Schleifvorrichtung, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Drehen einer Antriebswelle (32), die auf der Schleifvorrichtung eine von einer Spannvorrichtung getragene Kurbelwelle (24) trägt zu einer vorbestimmten Nullposition;
Ineingriffkommen einer zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) und Halten der Antriebswelle (32) an der Nullposition;
Bewegung eines Indexiermotors (76) in eine Getriebe- oder Zahnradeingriffsantriebsposition;
Freigabe einer ersten Verriegelungsvorrichtung (106) aus dem Eingriff mit dem Zahnrad (72) und Freisetzen der Spannvorrichtung (64) zur Drehung um eine Spannvorrichtungsspindel (42) verbunden axial versetzt mit der Antriebswelle (32);
Betätigung des Indexiermotors (76) und Drehung der von der Spannvorrichtung getragenen Kurbelwelle (24) in eine gewünschte Drehlagerposition relativ zu dem Schleifrad (28);
Ineingriffbringen der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) mit dem Zahnrad (72) und Halten der durch die Spannvorrichtung getragenen Kurbelwelle (24) relativ zu der Antriebswelle (32);
Bewegung des Indexiermotors (76) in eine Position beabstandet vom Eingriff mit dem Zahnrad (72);
Außereingriffbringen der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) und Freisetzen der Antriebswelle (32) für die Drehung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Abfühlen der Position der ersten Verriegelungsvorrichtung (106); und
Halten des Indexiermotors (76) gegen eine Drehung ansprechend darauf, daß sich die erste Verriegelungsvorrichtung (106) in der Zahnrad- oder Getriebeeingriffsposition befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Abfühlen der Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122); und
Halten der Antriebswelle (32) gegen eine Drehung ansprechend darauf, daß sich die zweite Verriegelungsvorrichtung (122) in der Eingriffsposition befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
Abfühlen der Position des Indexiermotors (76) relativ zum Getriebe (72); und
Halten der Antriebswelle (32) gegen eine Drehung ansprechend darauf, daß sich der Indexiermotor (76) in Antriebseingriff mit dem Zahnrad (72) befindet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 einschließlich des Schritts der Betätigung eines Antriebsmotors (40) zur Drehung der Antriebswelle (32).
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Zewegung des Indexiermotors (76) in die Getriebeeingriffsposition die folgenden Schritte aufweist:
Lieferung eines Signals an ein elektromagnetbetätigtes Steuerventil; und
Verschieben des Ventils in eine erste Position, bei der unter Druck stehender Strömungsmittelfluß zu einem Linearbetätiger geleitet wird, der zur Bewegung des Indexiermotors (76) angeschlossen ist.
7. Indexier- oder Positioniervorrichtung zum selektiven Positionieren eines Stangendrehlagers (30), einer Kurbelwelle (24) an einer vorgewählten Stelle relativ zu einem Schleifrad (28) einer Schleifvorrichtung, wobei die Kurbelwelle (24) eine Hauptlagerwelle aufweist, und zwar radial beabstandet gegenüber dem Stangendrehlager (30), wobei die Schleifvorrichtung eine Antriebswelle (32) besitzt, und die Antriebswelle (32) um eine Antriebswellenlängsachse (34) drehbar ist, und wobei folgendes vorgesehen ist:
eine Spannvorrichtungsspindel (42) mit einer Längsachse (44) und einem Ende, wobei das Ende mit der Antriebswelle (32) verbunden ist, und wobei die Spannvorrichtungsspindelachse (44) und die Antriebswellenachse (42) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und beabstandet sind, und zwar um einen vorbestimmten normalen bzw. senkrechten Radialabstand voneinander im wesentlichen größenmäßig gleich einem normalen Radialabstand zwischen den Achsen der Haupt- und Drehlagerwellen, wobei die Spannvorrichtungsspindel (42) mit der Antriebswelle (32) drehbar ist, und zwar auf einem Orbitalaxialpfad um die Antriebswellenachse (34) herum;
eine Spannvorrichtung (64) mit einem Gehäuse (66), ein Paar von Backen (68) schwenkbar verbunden mit dem Gehäuse und eine Tragwiege (70) verbunden mit dem Gehäuse (66), wobei das Gehäuse drehbar auf der Spannvorrichtungsspindel (42) gelagert ist, und um die Spannvorrichtungsspindelechse (44) drehbar ist, wobei die Backen (68) geeignet sind, um die Haupttrag- bzw. Hauptlagerwelle klemmend zu erfassen und in einem Sitzeingriff mit der Wiege (70; zu halten, und zwar gegen eine Bewegung relativ zum Gehäuse (66);
ein Zahnrad (72) verbunden mit dem Gehäuse (66) und drehbar um die Spannvorrichtungsspindelachse (44);
ein Indexiermotor (76) mit einer drehbaren Abtriebsbzw. Ausgangswelle und einem Ritzelzahnrad (80) verbunden mit der Ausgangswelle, wobei das Ritzelzahnrad (80) mit der Abtriebswelle drehbar ist;
Führungsmittel (83) zur bewegbaren Verbindung des Indexiermotors (76) mit einem Rahmen der Schleifvorrichtung und für die Führungsbewegung des Indexier motors (76) zwischen einer ersten Position, in der das Ritzelzahnrad (80) im Eingriff mit dem Zahnrad (72) steht und einer zweiten Position, in der das Ritzelzahnrad gegenüber dem Zahnrad beabstandet ist,
wobei der Indexiermotor (76) geeignet ist, des Zahnrad (72) an der ersten Position zu drehen;
eine erste Verriegelungsvorrichtung (106) verbunden mit der Antriebswelle (32) und selektiv bewegbar zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, wobei in der ersten Position das Gehäuse (66) gegen eine Drehung um die Spannvorrichtungsspindelachse (44) gehalten ist, während in der zweiten Position das Gehäuse (66) frei ist, sich um die Spannvorrichtungsspindelachse (44) zu drehen;
eine zweite Verriegelungsvorrichtung (122) erbunden mit dem Rahmen und bewegbar zwischen der ersten Position, in der die Spannvorrichtungsspindel 42) gegen eine Umlaufdrehung um die Antriebswellenachse (34) gehalten ist, und einer zweiter Position, in der die Spannvorrichtungsspindel umfangsmäßig drehher um die Antriebswellenachse ist, wobei der Indexiermotor (76) geeignet ist, um den Drehlagerteil (30) der Kurbelwelle (24) zu indexieren (zu verdrehen), und zwar in die vorgewählte Position an der zweiten Position der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) der ersten Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) und der ersten Position des Indexiermotors (76), wobei die Achse des Stangendrehlagers im wesentlichen axial ausgerichtet ist mit der Achse der Antriebswelle an der vorgewählten Position.
8. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Führungsmittel (83) ein Paar von beabstandeten Führungsschienen aufweisen, und zwar verbunden mit dem Schleifvorrichtungsrahmen, und einen Schlitten verbunden mit dem Indexiermotor (76) und gleitend verbunden mit den Führungsschienen zur Bewegung entlang der Führungsschienen, wobei die Führungsschienen im wesentlichen parallel zur Spannvorrichtungsspindelachse (44) verlaufen.
9. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7 mit Leistungsmitteln (82) zur Bewegung des Indexiermotors (76) auf den Führungsmitteln (83) zwischen den ersten und zweiten Positionen.
10. Indexiervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Leistungsmittel (82) folgendes aufweisen:
einen strömungsmittelbetätigten Betätiger mit einem Zylindergehäuse, einer Kolbenstange gleitend verbunden mit dem Zylindergehäuse und Stangen sowie Kopfenden, wobei der strömungsmittelbetätigte Betätiger verbunden ist mit und zwischen dem Indexiermotor (76) und dem Schleifvorricntungsrahmen, wobei der Indexiermotor (76) linear beweglich ist zwischen den ersten und zweiten Positionen ansprechend auf die Ausfahrbewegung der Kolbenstange relativ zu dem Zylindergehäuse;
ein Steuerventil mit ersten und zweiten Positionen, und zwar verschiebbar dazwischen, wobei das Steuerventil mit dem strömungsmittelbetätigten Betätiger verbunden ist, und unter Druck stehenden Strömungsmittelfluß an das Kopfende des Betätigers in der ersten Position des Steuerventils liefert und unter Druck stehenden Strömungsmittelfluß an das Stangenende des Betätigers an der zweiten Position des Steuerventils liefert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Steuerventil einen Elektromagneten aufweist, der geeignet ist, das Steuerventil zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen.
12. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei folgendes vorgesehen ist:
Mittel (140) zum Abfühlen der Position des Indexiermotors (76) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf den in der ersten Position befindlichen Indexiermotor (76);
Mittel (114) zum Abfühlen der Position der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf die erste Verriegelungsvorrichtung (106) in der zweiten Position;
Mittel (144) zum Abfühlen der Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf die in der ersten Position befindliche zweite Verriegelungsvorrichtung (122);
Steuermittel (150) zum Empfang der Signale von den ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmitteln und dem Indexiermotorsensor und zur Betätigung des Indexiermotors (76) zur Drehung des Zahnrads ansprechend auf den Empfang der Signale.
13. Indexiervorrichtung nach Anspruch 12, wobei folgendes vorgesehen ist:
Codier- bzw. Encodermittel zum Abfühlen der Drehposition des Ritzelzahnrades (80) und zur Lieferung eines Signals ansprechend darauf, daß sich das Kurbelwellendrehlager (30) in der vorgewählten Position oder an der vorgewählten Stelle befindet, wobei die Steuermittel das Signal von der Codiervorrichtung empfangen und die Drehung des Indexiermotors (76) ansprechend auf den Empfang des Codiersignals stoppen.
14. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei folgendes vorgesehen ist:
Antriebsmotormittel (40) zur Drehung der Antriebswelle (32);
Mittel (140) zum Abfühlen der Position des Indexiermotors (76) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf den in der zweiten Position befindlichen Indexiermotor (76);
Mittel (114) zum Abfühlen der Position der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf die in der ersten Position befindlichen erste Verriegelungsvorrichtur;
Mittel (144) zum Abfühlen der Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) und zur Lieferunt eines Signals ansprechend auf die in der zweiten Position befindliche zweite Verriegelungsvorrichtung; Steuermittel (150) zum Empfang der Signale von den ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmitteln und zur Betätigung des Antriebmotors zur Drehung der Antriebswelle.
15. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei folgendes vorgesehen ist:
Antriebsmotormittel (40) zur Drehung der Antriebswelle (32);
Mittel (140) zum Abfühlen der Position des Indexiermotors (76) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf den in der zweiten Position befindlichen Indexiermotor;
Mittel (144) zum Abfühlen der Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (106) und zur Lieferung eines Signals ansprechend auf die in der zweiten Position befindliche zweite Verriegelungsvorrichtung;
Steuermittel (150) zum Empfang der Signale von dem Indexiermotorsensor (140) und dem zweiten Verriegelungsvorrichtungsabfühlmitteln (144) und zum Befehlen, daß der Antriebsmotor (40) die Antriebswelle (32) in eine Nullposition verdreht, in der die zweite Verriegelungsvorrichtung ausgerichtet ist, um ein mit der Antriebswelle (32) verbundenes Aufnahmeglied zu erfassen.
16. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die ersten und zweiten Verriegelungsvorrichtungen (106, 122) einen Elektromagneten aufweisen mit einem Kolben, der zwischen ausgefahrenen und zurückgeholten bzw. eingefahrenen Positionen bewegbar ist, wobei sich die erste Verriegelungsvorrichtung (106) in der ersten Position befindet und zwar ansprechend darauf, daß sich den Kolben der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) in der zurückgezogenen Position befindet, wobei sich die erste Verriegelungsvorrichtung in der zweiten Position befindet, und zwar ansprechend darauf, daß sich der Kolben der ersten Verriegelungsvorrichtung in der ausgefahrenen Position befindet, wobei sich die zweite Verriegelungsvorrichtung (122) in der ersten Position befindet, und zwar ansprechend darauf, daß sich der Kolben der zweiten Verriegelungsvorrichtung in der ausgefahrenen Position befindet, und wobei sich die zweite Verriegelungsvorrichtung (122) in der zweiten Position befindet, und zwar ansprechend auf den sich in der eingefahrenen Position befindlichen Kolben der zweiten Verriegelungsvorrichtung.
17. Indexiervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Zahnrad (72) eine Vielzahl von beabstandeten Zähnen (112) aufweist, die ein Gebiet oder eine Fläche zwischen den Zähnen bildet, wobei die erste Verriegelungsvorrichtung (106) einen Stift aufweist, der in dem erwähnten Gebiet angeordnet werden kann und mit den Zähnen (112) an der ersten Position der ersten Verriegelungsvorrichtung (106) in Eingriff gebracht werden kann.
18. Indexiervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Zahnrad (72) 72 Zähne (112) aufweist.
19. Indexiervorrichtung nach Anspruch 16, wobei die zweite Verriegelungsvorrichtung (122) ein Kolbenaufnahmeglied aufweist, und zwar verbunden mit der Antriebswelle (32), wobei der Kolben der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122) in Eingriff steht mit dem Kolbenaufnahmeglied in der ersten Position der zweiten Verriegelungsvorrichtung (122).
20. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7 mit ersten Einstellmitteln zum selektiven Ändern des Normalabstandes zwischen der Antriebswelle und der Spannvorrichtungsspindelachse.
21. Indexiervorrichtung nach Anspruch 20 mit zweiten Einstellmitteln zum selektiven Ändern eines Normalabstandes zwischen der Antriebswellenachse (34) und einer Achse des Ritzels oder Ritzelzahnrads (80), und wodurch der Normalabstand zwischen einer Achse des Ritzelzahnrades (80) und der Spannvorrichtungsspindelachse (44) im wesentlichen konstant gehalten wird.
22. Indexiervorrichtung nach Anspruch 20, wobei die ersten Einstellmittel einen langgestreckten Schlitz aufweisen, und zwar angeordnet in einem Flansch verbunden mit der Antriebswelle (32), wobei ein Schlüssel- bzw. Paßfeder- oder Keilglied mit der Antriebswelle (32) verbunden ist und gleitend beweglich in dem Schlitz angeordnet ist, und wobei eine Einstellschraube gewindemäßig mit der Antriebswelle in Verbindung steht und mit dem Flansch in Eingriff ist.
23. Indexiervorrichtung nach Anspruch 7 mit ersten und zweiten beabstandeten Lagermitteln zur Drehhalterung des Gehäuses an der Spannvorrichtungsspindel (42).
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