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Spannfutterhalterung Die Erfindung bezieht sich auf Spannfutterhalterungen
und betrifft insbesondere eine Halterung für ein Spannfutter, das eine Kurbelwelle
bei ihren verschiedenen Bearbeitungen trägt.
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Bei den verschiedenen Bearbeitungen einer Kurbelwelle, z.8. beim Schleifen
der Kurbelzapfen oder beim Aufbringen von Schweißmetall auf die Kurbelzapfen zwecks
Verschleißkompensation ist es erwünscht, die Kurbelwelle in eine solche Stellung
zu bringen, daß jeder Kurbelzapfen auf seiner eigenen Achse gedreht werden kann,
um die Schleif-, Schweiß-und anderen Bearbeitungsvorgänge einwandfrei und
schnell
auszuführen. Wird die Kurbelwelle zwischen Spannfuttern, die die Lagerzapfen der
Kurbelwelle erfassen, zu denen die Kurbelzapfen exzentrisch liegen, getragen, dann
müssen die Spannfutter in solcher Weise ausgebildet sein, daß ihre das Werkstück
erfassenden Achsen in einer Richtung radial zur Drehachse verstellt werden können,
damit die Achse eines Kurbelzapfens koaxial mit dieser Drehachse angeordnet werden
kann. Da außerdem die verschiedenen Kurbelzapfen einer Kurbelwelle gegenseitig im
Winkel versetzt sind, müssen die Spannfutter auf ihren Achsen durch Drehung eingestellt
werden können, so daß jeder Kurbelzapfen wunschgemäß in die Drehachse bewegt wird.
Mit der Erfindung soll nun vor allem eine Spannfutterhalterung geschaffen werden,
die ein schnelles, genaues und bequemes Ausführen dieser Einstellungen ermöglicht.
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Ferner soll eine Spannfutterhalterung dieser Art geschaffen werden,
in der zwei Einstellvorrichtungen vorhanden sind, um das Spannfutter in bezug auf
seine Halterung auf seiner Arbeitsachse zu drehen. Die gelöst erste Einstellvorrichtung
kann schnell/oder schnell festgeklemmt werden, um das Spannfutter in freier Drehung
auf seine ungefähr gewünschte Stellung zu
bewegen, also eine Grobeinstellung
zu erzielen. Die zweite Einstellvorrichtung arbeitet unabhängig von der ersten Einstellvorrichtung
und wird mittels einer Gewindespindel betätigt, um eine Feineinstellung zu erzielen.
Ferner soll eine Spannfutterhalterung der erwähnten Art geschaffen werden, in der
alle Einstellungen ausgeführt werden können, ohne daß die Spannfutterbacken gelöst
werden müssen und ohne dah eine Verschiebung der Kurbelwelle in bezug au£ diese
Spannfutterb,ackei erfolgen muß. Das Lösen der bpannfutterbacken und das Verschieben
der 1iurbelvrelle, wie es beispielsweise bei bekannten Lurbelv:ellenschleifmaschinen
zur endgültigen Feineinstel_:_ung der Winkelstellung der Kurbelwelle erfolgt, ist
mühsam, schwierig, oft ungenau und kann auch zu Beschädigungen der in den Spannfuttern
eingeklemmten fertigbearbeiteten oder polierten Lagerflächen der Lagerzapfen führen.
Andere Vorteile der neuen Spannfutterhalterung sind einfache und wirtschaftlich
günstige Herstellung einwandfreies und verläßliches Arbeiten sowie leichte Anpassungsfähigkeit
an viele verschiedene Anwendungsgebiete.
In den Zeichnungen, in
denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist Fig. l eine
teilweise Vorderansicht einer Kurbelwellenschleifmaschine mit einem Spannfutter,
einer erfindungsgemäßen Spannfutterhälterung und einer im Spannfutter eingespannten
Kurbelwelle; Fig. 2 ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 ein vergrößerter
Teilschnitt nach Linie III-III der Fig. 2 mit einigen Teilen in Ansicht; Fig. 4
ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1 mit einigen `seilen in
Ansicht; und Fig. 5- ist ein Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4. Die Kurbelwellenschleifmaschine
hat ein einem Drehbankgestell ähnliches.Maschinengestell 2 mit einem an dem einen
Gestellende befindlichen Spindelstock 4, . in welchem eine waagerechte Spindel 6
drehbar gelagert ist, auf der ein Spannfutter 8 sitzt. Die Spindel 6 kann durch
einen beliebigen Antrieb.gedreht werden, z.B. durch einen Riemen (nicht dargestellt),
der über eine auf der Spindel 6 befestigte Riemenscheibe 7 läuft. Das Spannfutter
üblicher Ausführung hat spreizbare Klemmecken 10, die in Radialrichtung bewegt werden
können mittels eines Schlüssels (nicht . dargestellt), der in ein in der Seite des
zylindrischen Spannfuttergehäuses vorhandenes Zwischenstück 12
eingesetzt
wird. Die Arbeitsweise und die Ausführung daher dieser Spannfutterart sind bekannt,
so daß/keine nähere Beschreibung erfolgt. Das dargestellte Spannfutter steht in
Klemm- oder Spanneingriff mit dem einen Kurbelwellenlagerzapfen 14 einer Kurbelwelle
16, auf der Bearbeitungen ausgeführt wqrden sollen. Die Kurbelwelle 16 hat Kurbelzapfen
18, die parallel zu den Lagerzapfen 14 verlaufen, aber radial versetzt zu diesen.Lagerzapfen
14 sind. Der an dem entgegengesetzten Ende der Kurbelwelle 16 vorhandenen Zager,
zapfen ist in ein dem Spannfutter 8 ähnliches Spannfutter eingespannt, das von einer
der Spindel 6 koaxialen Reitatockspindel getragen wird, die in einem vom Maschinengestell
2 getragenen Reitstock drehbar gelagert ist. Die Erfindung betrifft nur die nalterung,
die jedes Spannfutter an seiner Tragspindel so anbringt, daß das Spannfutter sowohl
auf seiner Spannachse gedreht als auch in Radialrichtung in bezug auf seine 6pindel
bewegt werden kann, um jeden Kurbelzapfen 18 in koaxiale Ausrichtung mit den Spindeln
6 zu bringen. Das Maschinengestell 2 kann auch eine Schleifscheibe, eine Schweißpistole
oder dergl. tragen, um auf den
Kurbelzapfen bei ihrer Drehung eine gewünschte
Bearbeitung auszuführen.
Die Halterung des Spannfutters 8 enthält
eine ebne
rechteckige Tragplatte 20) die rechtwinklig zur Spindel 6 angeordnet
und mit Schrauben 22 an der Spindel 6 befestigt ist. Auf der 'tragplatte 20 ist
ein Schlitten 24 gleitbar gelagert, der auf der Tragplatte 20 in Radialrichtung
zur Spindel 6 bewegbar ist. Die Bewegung des Schlittens 24 auf der Tragplätte 20
erfolgt mittels einer radial zur Spindel 6 angeordneten Gewindespindel
26, die in einem auf der Tragplatte 20 befestigten Ansatz 28 drehbar gelagert
ist und die mit ihrem Gewinde in einen auf dem Schlitten 24 befestigten Ansatz 30
eingreift. Die Gewindespindel 26 hat an ihrem Außenende einen Vierkant 32 für einen
Schlüssel, mit dem die Gewindespindel gedreht werden kann.. Der Schlitten 24 wird
in jeder gewünschten Stellung in bezug auf seine Tragplatte 20 von einer Klemmschraube
34 gehalten, die in den Schlitten 24 eingeschraubt ist und an einer Kante der-Tragplatte
20 anliegt.
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Auf dem Schlitten 24 ist mit Schrauben 36, deren Achsen parallel zur
Spindel 6 verlaufen, ein runder Spannfuttersockel 38 befestigt, der eine
koaxial mit ' dem Sockel verlaufende hohle Lagerbüchse 40 aufweist. Diese Lagerbüchse
40 kann in Koaxialstellung mit der
Spindel 6 oder außer Koaxialstellung
mit der bpindel 6 durch Drehen der Gewindespindel 26 gebracht werden. Auf
der Außenfläche des Sockels 38 und koaxial drehbar mit diesem Sockel 38 ist eine
ringförmige Reibscheibe 42 angeordnet. Diese Reibscheibe 42 hat eine Zippe 44, die
konzentrisch zur Achse der Reibscheibe verläuft und die drehbar in eine Ausnehmung
46 eingreift, die im Sockel 38 konzentrisch zur Achse geformt ist. Die Reibscheibe
42 ist am Spannfuttersockel 38 mit drei Ansatzschrauben 48 (Fig. 4 und 5) befestigt,
die parallel zur Achse der Reibscheibe 42 verlaufen und die in den Sockel 38 eingeschraubt
sind. Diese Ansatzschrauben 48 sind auf dem Kantenabschnitt der Reibscheibe 42 verteilt
und durchsetzen lange Bogenschlitze 50 der Reibacheibe,so daß die Reibscheibe 42
eine begrenzte Drehung in bezug auf deg Sockel 38 ausfüh-- ,en kann. Die Reibscheibe
42 kann durch Drehen in bezug auf den Sockel 38 mittels einer Vorrichtuhg eingestellt
werden, die einen radial gerichteten Arm 52 aufweist, der an der Umfangskante der
Reibscheibe 42 befestigt ist. Dieser Arm 52 ragt zwischen zwei Ansätze 54 und 56,
die aus einem Stück mit einer Konsole 58 bestehen, welche auf der Umfangskante des
Sockels 38 sitzts und
sich radial aus dem Sockel 38 erstreckt. Diese
Angüsse 54 und 56 haben in einer rechtwinklig zur Sockel- . achle verlaufenden Ebene
einen Abstand voneinander.
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Der Anguß 54 bildet eine Einsteckfassung für eine Druckfeder 60, deren
eines Ende am Arm 52 anliegt und die den Arm 52 ständig in der einen Richtwag drängt.
In den Anguß 56 ist eine Einstellepindel 62 eingeschraubt, die an derjenigen Seite
des Armes 52 anliegt, die entgegengesetzt der Seite ist, an der die Feder 60 anliegt.
Durch ein von Hand erfolgendes Drehen der Einstellspindel 62 kann die Reibscheibe
42 in bezug auf den Spannfuttersockel 38 axial sehr fein eingestellt werden.
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Auf der Außenfläche der Reibscheibe 42 und konzentrisch mit der Reibscheibe
42 liegt eine runde Drehscheibe 64, deren axial gerichtete £tummelwelle 66 drehbar
in die Lagerbüchse des Spannfuttersockels 38 eingreift, so daß die Drehscheibe 64
in bezug auf den Sockel 38 und die Reibscheibe 42 gedreht werden kann. Auf der Innenfläche
der Drehscheibe 64 ist konsentriseh mittels Schrauben ?0`ein Ring 68 befestigt,
der in den hohlen Innenraum der Reibscheibe 42 ragt. Dieser Ring 68 hat eine nach
außen weisende Umfangssctulter ?2, die einer nach innen weisenden Umfangsschulter
74 det
Reibscheibe 42 gegenüberliegt. Zwischen diesen Schultern
72 und 74 ist konzentrisch mit der Stummel-. welle 66 ein geschlitzter Bremsring
76 angeordnet. Der im Querschnitt trapezförmige Bremsring 76 ist an seinem Außenumfang
schmaler als an seinem Innenumfang. Die Schultern 72 und 74 siAd entsprechend abgeschrägt,
so daß_sich der Bremsring 76 bei seinem Ausdehnen an die Schultern 72 und 74 anlegt,
um durch Reibung die Drehscheibe 64 gegen Drehung in bezug auf die Reibscheibe 42
zu verriegeln. Der Bremsring 76 ist elastisch und wird für gewöhnlich auf eine zurückgezogene
Stellung gedrängt, so daß sich die Drehscheibe 64 frei drehen kann. Der Bremsring
76 kann jedoch mittels eines kegelförmigen Keiles 78 (Yig. 4 und 5) auf seine Bremsstellung
gedehnt weiden. Dieser Keil 78 liegt zwischen den Schlitzenden der Spaltenden des
Bremsringes 76 und wird von einem in Radialrichtung des Bremsringes 76 verlaufenden
Kolben 80 getragen, der axial in einem in die Reibscheibe 42 eingeschraubten
Stopfen 82 gleiten kann. Der-Kolben 80 wird von einer den Kolben umgebenden Feder
84 nach innen gedrückt, wodurch der-Keil ?8 den Bremsring 76 erweitert und die Drehscheibe
64 gegen Drehung verriegelt. Die Feder 84 liegt mit ihrem einen Ende am Stopfen
82 und mit ihrem entgegengesetzten
Ende an einem am Kolben 80
vorhandenen Bund 86 an. Auf dem nach außen gerichteten Ende des Kolbens ist am Drehpunkt
88 ein mit einem Handgriff 92 versehener Nocken 90 drehbar gelagert. Bei dem durch
Drehen erfolgenden Ausrichten des Handgriffes 92 mit dem Kolben 80 legen sich die
Exzenterkuppen 94 des Nockens an den Stopfen 82 an und drängen den Kolben 80 und
den Keil 78 gegen den Druck der Feder 84 nach außen, so daB sich der Bremsring 76
zusammenzieht und sich die Drehscheibe 64 drehen kann. Die Winkelstellung der Drehscheibe
64 in bezug auf die Reibscheibe 42 wird durch eine auf dem äußeren Umfang der Drehscheibe
64 aufgedruckte Skala 96 angegeben und wird an einer auf der Reibscheibe 42 .(Fig.
1) vorhandenen Stellmarke 98 (Fig. 1) abgelesen. Das Spannfutter 8 ist auf der Drehscheibe
64 durch beliebige Einrichtungen, z.B, Schrauben 100,so befestigt, daß die Spannachse
des Spannfutters koaxial mit der Stummelwelle 66 verläuft. Die Niasehine arbeitet
in fdgender Weises Die Schlittentragplatten 20 der an den der Kurbelwelle vorhandenen
beiden Spannfutter werden zuerst so gedreht und festgestellt, daB die Einstellspindeln
26 genau parallel laufen. Dies kann mittels
Yerriegelungavorrichtungen
(nicht dargestellt) erfolgen, die die Schlittentragplatten 20 in feststehenden Stellungen
in bezug auf den vom Maschinengestell 2 getragenen Spindelstock bzw. Reitstock lösbar
verriegeln. Die Lagerzapfen 14 der Kurbelwelle 16 werden dann in den Spannfuttern
festges13annt. Nach Lösen der rllemmschrauben 34 werden die Gewindespindeln 26 gedreht,
um die Spannfutter 8 radial zu den Spindeln 6, von denen nur eine Spindel dargestellt
ist, solange zu bewegen, bis der Radialversatz der Spannfutter gleich dem Radialversatz
des Lagerzapfens 14 und des Kurbelzapfens 18, an dem die Bearbeitung erfolgen soll,
ist. Die Einstellung erfolgt durch Ablesen einer auf der Tragplatte 20 aufgedruckten
Skala, (nicht dargestellt) an einer auf dem Schlitten 24 vorhandenen Ablesemarke.
Die Klemmschrauben 34 werden wieder festgeschraubt. Der Handgriff 92 djes Nockens
90 wird. auf eine Radialstellung gedreht, wodurch der Nocken 94 den Kolben 80 gegen
den Druck der Feder 84 nach außen zieht, so daß der Keil `78 den Bremsring ?6 freigibt.
Die Drehscheibe 64 kann dann in Bezug frei auf die Reibscheibe 42/gedreht werden.
Die Drehscheibe 64 wird solange gedreht, bis die Radialachse des Kurbelzapfens 18,
an dem eine Bearbeitung ausgeführt . werden soll, parallel zur Gewindespindel 26
liegt,
worauf der Nocken 90 wieder in seine Ruhestellung gedreht
wird, so daß der Keil 78 den Bremsring 76 ausdehnt und die--Drehscheibe 64 gegen
Drehung verriegelt. Diese Einstellung, deren Größe an der Drehscheibenskala 96 und
der Einstellmarke 98 gemessen werden kann, ist nur eine Grobeinstellung.und braucht
nicht die für diese Bearbeitung erforderliche große Genauigkeit zu haben. Nun wird
die Koaxialstellung des Kurbelzapfens 189 an dem die Bearbeitung vorgenommen
werden soll., in bezug auf die Achse der Spindel 6 geprüft, und zwar vorzugsweise
durch ein auf dem Maschinengestell 2 sitzendes Prüfgerät mit einem.Tastfinger, der
gleitend an dem betreffenden Kurbelzapfen 18 anliegt. Die Kurbelwelle 16 wird dann
von Hand durch Drehen der Spindeln 6 langsam gedreht, wobei
jede Exzentrizität
des Kurbelzapfens auf dem Meßgerät in Hundertstel-Millimetern angezeigt wird.
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Jede durch Fehleinstellung des Schlittens 24 und der Schlittentragplatte
20 sich ergebende Abweichung des Kurbelzapfens in einer parallel zur Gewinde- '
spindel 26 verlaufenden Richtung wird, dann nach Bösen-der Klemmschrau15en 34 durch
geringes Drehen der Gewindespindeln 26 kobrigiert. Die Korrektion kann unmittelbar
am Meßgerät abgelesen werden. Jede Ab- . weichung des Kurbelzapfens in
einer rechtwinklig zur
Gewindespindel 26 verlaufenden RichtunG
kann durch Drehen der Gewindespindeln 62 verbessert werden, die am Radialarm 52
der Reibscheibe 42 anliegen und diese Reibscheibe 42 relativ zum Spannfuttersockel
38 drehen. Dem Druck dieser Gewindespindeln 62 gegen diesen Arm 52 wirkt ständig
die Feder 60 entgegen. Diese Einstellung, die sehr fein erfolgen kann, läßt sich
ebenfalls unmittelbar an dem bereits erwähnten Meßgerät ablesen.
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Das Einstellen jedes Kurbelzapfens der Kurbelwelle in Koaxialstellung
mit der Spindelachse kann schnell, bequem und genau ausgeführt werden, ohne daß
die Kurbelwelle jeweils relativ zu den Spannbacken 10 verschoben werden muß. Bei
allen bekannten Vorrichtungen wurde die durch Drehen erfolgende Feineinstellung
der Kurbelwelle durch teilweises Lockern der Spannfutterbacken und durch Hämmern
oder Schlagen auf die Kurbelwelle bewirkt, um durch dieses Schlagen die Kurbelwelle
um ein kleines Ausmaß in bezug auf die Spannbacken zu drehen. Dieses Verfahren ist
nicht nur ein mühsamer, schwieriger sowie viel Geschicklichkeit und Erfahrung erfordernder
Arbeitsvorgang, sondern hat auch oftmals Kratz- oder Ritzschäden an den hochpolierten
Lagerzapfenflächen, an denen die Spannbacken des Spannfutters anliegen, zur r'olge.