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Vorrichtung zum Schleifen, insbesondere zum
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Nockenwellenschleifen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Nokkenwellenschleifen mit einer Schleifscheibe und mit Liinetten, die wenigstens
zwei Lünettenabstützbacken zur Abstützung der Normal- und Abdrängkräfte (Tangentialkräfte)
aufweisen.
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Es gibt geschlossene Lünetten, die wenigstens drei Abstützungen aufweisen.
Sie müssen zum Herausnehmen des Schleifgegenstandes geöffnet und nach dem Einlegen
desselben zu seiner Bearbeitung von fland geschlossen werden.
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Bei der Schließung einer Lünette von Hand muß der Druck, mit dem die
Abstützbacken am Werkstück angelegt werden, genau beachtet und eingehalten werden.
Dies läßt sich mit flandschließung nicht immer gut erreichen. Außerdem können derartige
geschlossene Lünetten hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder auf ähnliche Weise
gesteuert geschlossen werden. Trotz dieses automatisch einstellbaren Schließvorganges
ergeben
sich Schwierigkeiten, da die Itinettenabstützbacken nicht drucklos an den am Nockemfellenlager
abzustützenden Werkstücken anliegen können.
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Es gibt beim Schleifen am Nockenwellenlager Riefen und Rillen, die
beim Motor später Messer hervorrufen können.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man nach oben offene Lünetten
verwendet. Diese gewährleisten aber nicht, daß die Wirklinie der momentanen resultierenden
Schleifkraft immer zwischen den beiden Backen der Lünette verläuft. Es entstehen
Nockenformabweichungen und Rattermarken, die unerwünscht sind und vermieden werden
miissen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schleifen vorzuschlagen,
bei der die genannten Nachteile nicht eintreten oder eingedämmt werden und gleichmtißig
und formgenau sowie ohne Rattermarken od. dgl. geschliffen werden kann und in die
sich der zu schleifende Gegenstand, insbesondere Nockenwellen, leicht einlegen und
wieder entnehmen lassen. Mit der Erfindung soll auch angestrebt werden, die Einlege-
und Ileraiisnahmezeit zu verringern, die die Fertigungszeit bei geschlossenen Lünetten
unnötig vergrößer.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung durch eine solche Anordnung
der Lünettenabstützbacken gelöst, daß ihre Haupterstreckungs(Längs-)richtung jeweils
unter einem Uinkel von 600 zur Zustellrichtung der Schleifscheibe einesteils oberhalb
und anderenteils unterhalb derselben verlaufen. Dabei können die Abstützpunkte der
beiden Liinettenabstützbacken auf einem Kreis um den auf der Lsingsachse
des
Werkstückkörpers befindlichen Schnittpunkt ihrer fiaupterstreckungs-(Längs-) richtungen
liegen. Der durch die Schleifscheibe gegebene dritte Abstützpunkt, der in Zustellrichtung
an den Werkstfickkörper herangeführt wird, kann in der höhe des Schnittpunktes der
Längsrichtungen der Abstützbacken oder ober- oder unterhalb desselben liegen.
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Zum leichteren, gefahrloseren und schonenden Einlegen des Werkstückkörpers
ist ein Lünetten-Ililfsahstützbacken als Auflagehilfe vorgesehen, dessen FIaupterstreckungs-
(Längs-) richtung unter einem Winkel von 300 zur Vertikalen und in der Ebene verläuft,
in der auch die Elaupterstreckungs-(Längs-) richtung des oberen Lünettenabstützbackens
veri#"Iuft.
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Der Hilfsabstützbacken dient lediglich während des Einlegens des Werkstiickkörpers
als zuszitzliche Abstützung, damit derselbe nicht herunterfallen kann bis er eingespannt
ist. Bei der Bearbeitung des Werkstückkörpers soll dieser Hilfsabstützbacken aber
nicht mehr als Abstützung dienen, da die drei Ahsti.itzpunkte durch die beiden anderen
Abstützbacken und die Schleifscheibe selbst gegeben sind.
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Deshalb ist der Abstand des Abstützpunktes des Iiilfsabstützbackens
vom Schnittpunkt der Längsachsen der anderen Abstützbacken, der in der Längsachse
des Werkstückkörpers liegt, etwas größer als der Abstand der Abstützpunkte der beiden
Abstützbacken von diesem Punkt. Da der llilfsahstützbacken lediglich während des
Einlegens der Werkstükke eine Ililfe bieten soll, darf auch er keine scharfen und
die Lagerstellen der Werkstücke gegebenenfalls beschädigenden
Kanten
haben. Da er im übrigen lediglich während des Einlegens als Abstützpunkt dient,
kann er aus Kunststoff, insbesondere aus Polyamid bestehen.
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Die die Auflageflächen der Lünettenabstützbacken bildenden, dem Werkstückkörper
zugekehrten Oberflächenschichten dienen der Abstützung der Werkstücke während des
Schleifens. Sie müssen deshalb hart sein und bestehen aus liartmetall (K 10).
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Zum Vermeiden von Beschädigungen der Werkstückkörper beim Einlegen
derselben dürfen die Kanten insbesondere des oberen Abstützbackens nicht hart und
scharf sein. Die mit hartmetall bestückte Lauffläche des oberen Lünettenabstützbackens
wird deshalb an den Kanten der Auflagefläche mit Polyamid oder ähnlichen Kunststoffen
bestückt, der am Hauptkörper des oberen Abstützbackens befestigt ist.
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Zur Anpassung und Einstellung an verschieden große Werkstückdurchmesser
sind die Abstützbacken und der llilfsabstützbacken einstellbar, d. h. in ihrer Längsrichtung
verschiebbar und feststellbar ausgebildet.
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Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des
Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen
Fig.
1 eine Schleifvorrichtung frühere Ausführung mit zwei Liinettenabstützbacken in
schematischer Darstellung, Fig. 2 ebenfalls schematisch dargestellt eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Nockenwellenschleifen mit zwei Liinettenabstützbacken und einem
Hilfsabstützbacken in erfindungsgemäßer Anordnung, Fig. 3 eine weitere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Nockenwellenschleifen, aus der weitere Einzelheiten,
wie beispielsweise eine Einstellvorrichtung entnommen werden können, Fig. 4 eine
Ansicht eines Ililfsahstützhackens in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3.
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In Fig. 1 ist eine eine Nockenwelle 1 abstützende Lünette mit zwei
Hinettenabstitzbacken 2 und 3 dargestellt, die von einer Schleifscheibe 4 im Bereich
des Nockens 5 geschliffen wird. Durch die laufende Lageveränderung der Wirkfläche
am Schleifscheihenumfang beim Nockenschleifen verändert sich auch laufend die resultierende
Kraft aus Normalkraft und Abdrängkraft (Tangentialkraft) nach größe und Richtung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Lünette lassen sich daher Rattermarken und Formfehler
beim Fertigschleifen der Nocken nicht vermeiden. Bei dieser üblichen Anordnung der
Lünettenabstützbacken nach Fig. 1
läßt sich zwar der Werkstückkörper
ohne vorheriges Öffnen der Lünette von oben einlegen, wobei die beiden Abstützbacken
als Auflage für das Werkstück dienen. Zur Aufnahme der sich in ihrer Richtung laufend
verändernden resultierenden Kräfte aus Normalkraft und Abdrtingkraft (Tangentialkraft)
ist die nach oben offene Lünette nicht geeignet. Es entstehen Rattermarken und Formfehler
dadurch, daß sich die Wirklinie der momentanen, resultierenden Schleifkraft während
einer Nockenumdrehung in ihrer Richtung ändert und nicht immer zwischen den beiden
Lünettenabs tiitzbacken verläuft; die Nockenwelle wird dabei nach oben aus der Lünettenabstützung
gedrückt.
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Rattermarken und Formfehler beim Fertigschleifen der Nocken lassen
sich erst vermeiden, wenn die Lünetten, die je nach der Länge der Nockenwellen an
einer Stelle oder an mehreren Stellen vorgesehen sein müssen, verwendet werden,
die wie in Fig. 2 dargestellt ausgeführt sind.
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Dort sind Lünettenabstützbacken 6 und 7 so angeordnet, daß ihre Haupterstreckungsrichtung,
nämlich ihre Längsachsen 8 und 9, jeweils unter einem Winkel von 600 zur horizontalen
10 oder zur Zustellrichtung der Schleifscheibe einesteils oberhalb und andernteils
unterhalb derselben verlaufen. Die Abstützpunkte 11 und 12 in den Längsachsen 8
und 9 der beiden Lünettenabsttitzbacken 6 und 7 befinden sich auf einem Kreis 13
um den Schnittpunkt 14 der Haupterstreckung srichtungen 8 und 9 der Lünettenabstützbacken
6 und 7, der sich zugleich auf der Längsachse der Nockenwelle 1 befindet.
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Der Kontaktpunkt 15 der in Zustellrichtung herangeführten Schleifscheibe
4 an der Nockenwelle 1 befindet sich in der Höhe des Schnittpunktes 14 der Längsrichtungen
8 und 9 der Abstützbacken 6 und 7. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
befindet sich der Kontaktpunkt 16 der horizontal oder in Zustellrichtung herangeführten
Schleifscheibe 17 an der Nockenwelle 1 ober-oder unterhalb des Schnittpunktes 14
der Längsachsen 8 und 9 der Lünettenabstützbacken 6' und 7'.
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Der Abstützpunkt 18 des Iiilfsabstützbackens 1 n, dessen Iiaupterstreckungsrichtung
(Längsachse) 20 unter einem Winkel von 30° zur Vertikalen 21 in der Ebene verläuft,
in der auch die Ilaupterstreckungsrichtung 9 des oberen Lünettenabstützbackens 7
verläuft, hat vom Schnittpunkt 14, der auf der Längsachse der Nockenwelle 1 liegt,
einen Abstand, der etwas größer ist als der Abstand der Ahstützpunkte 11 und 12
der beiden Abstützbacken 6 und 7 von dem Punkt 14.
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Damit die Nockenwelle 1 beim Einlegen nicht beschädigt wird, besteht
der Elilfsabsttitzbacken 19 aus Kunststoff, insbesondere aus Polyamid. Im übrigen
bestehen die Auflageflächen 22 und 23 mit den Auflagepunkten 11 und 12 aus Iiartmetall
(K 1o). Die Kanten an der Miflagefliche 12 sind beidseitig zurtickgesetzt und mit
Polyamid oder anderen ähnlichen Kunststoffen bestückt und am Hauptkörper des Lünettenabstützbackens
7' befestigt.
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Wie aus Fig. 3 noch entnommen werden kann, sind der Lünettenabstützbacken
7' und der llilfsabstützbacken 19' mit Stützen versehen und können dadurch mit Ililfe
einer in Gewinde 25 an einem Trägerteil 27 einschraubbaren Schrauben eingestellt
und befestigt werden. Der Liinettenabstützbacken 6' in Fig. 3 besteht selbst aus
einer Schraube, die ebenfalls in ein Gewinde 26 im Trägerteil 27 eingeschraubt und
nach gewünschter Einstellung mit einer Mutter 28 gesichert werden kann.