DE4308692A1

DE4308692A1 - Grinding the peripheral surfaces of crankpin bearings

Info

Publication number: DE4308692A1
Application number: DE4308692A
Authority: DE
Inventors: James D Phillips
Original assignee: J D PHILLIPS CORP ALPENA MICH US; JD Phillips Corp
Current assignee: J D PHILLIPS CORP ALPENA MICH US; JD Phillips Corp
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-02-17
Also published as: GB2269553B; FR2694715A1; GB9300156D0; ITRM930067A1; FR2694715B1; ITRM930067A0; IT1261763B; JP2554828B2; CA2081699A1; JPH0679607A; GB2269553A; CA2081699C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen der Umfangsflächen von mehreren zylindrischen Kurbelzapfenlagern.The invention relates to a device for grinding the Circumferential surfaces of several cylindrical crank pin bearings.

Es ist bestehende Praxis, die Kurbelzapfenlager von Kurbelwellen jeweils einzeln zu schleifen. Die Arbeit wird dadurch ausgeführt, daß man die Kurbelwelle um die Achse eines der mehreren Kurbelzapfenlager rotiert und die Oberfläche dieses Kurbelzapfenlagers mit einem Schleifrad bearbeitet, während die Kurbelwelle umläuft. Bevor das nächste Lager geschliffen werden kann, muß die Kurbelwelle entsprechend bis zum nächsten Kurbelzapfenlager schrittweise verstellt und auf die Achse des neuen Lagers neu ausgerichtet werden. Das schrittweise Erstellen der Kurbelwelle und das Ausrichten auf die jeweilige Kurbelzapfenlagerachse und damit das Schleifen der Kurbelzapfenlager eines nach dem anderen ist zeitaufwendig und umständlich. Auch werden durch die Drehung der Kurbelwelle um jeweils eine Achse, die gegenüber der zentralen Längsachse der Kurbelwelle im radialen Abstand angeordnet ist, Ungleichgewichte wirksam, welche zu erhöhten Abnutzungen führen und manchmal ein unvollständig oder unvollkommen geschliffenes Kurbelzapfenlager zur Folge haben.It is existing practice that crankpin bearings of crankshafts to grind individually. This will make the work carried out that the crankshaft around the axis of one of the several crankpin bearings rotates and the surface of this Crank pin bearing machined with a grinding wheel while the Crankshaft revolves. Before the next bearing is ground can, the crankshaft must accordingly until the next Crank pin bearing gradually adjusted and on the axis of the new warehouse to be realigned. The step-by-step creation the crankshaft and aligning it with the respective one Crank pin bearing axis and thus the grinding of the Crank pin bearing one by one is time consuming and laborious. Also, by turning the crankshaft around each have an axis that is opposite the central longitudinal axis of the Crankshaft is spaced radially, imbalances effective, which lead to increased wear and sometimes a incomplete or imperfectly ground crank pin bearing have as a consequence.

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und das Schleifen von Kurbelzapfenlagern wesentlich schneller und einfacher zu ermöglichen, ohne daß störende Faktoren, wie Unwuchten oder dgl. Einfluß haben können.It is an object of the invention to remedy this and that Grinding crank pin bearings much faster and easier to enable without disturbing factors such as Unbalance or the like can have influence.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.This task is accomplished according to the method by the teaching of the claim 1 solved.

Die Erfindung ermöglicht es, die Kurbelwelle nur einmal aufzunehmen und zu zentrieren, und zwar bezogen auf die zentrale Längsachse der Kurbelwelle. Da die Kurbelwelle um diese Achse austariert ist, können beim Rotieren der Kurbelwelle um diese Achse Unwuchten nicht auftreten und daher auch keinen störenden Einfluß auf den Schleifvorgang ausüben. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Kurbelzapfenlager nicht jeweils eines nach dem anderen geschliffen werden, sondern daß jeweils mindestens gleichzeitig zwei Kurbelzapfenlager, vorzugsweise mehr als zwei, in einem einzigen Schleifvorgang geschliffen werden können, obwohl beim Rotieren der Kurbelwelle um ihre zentrale Längsachse diese Kurbelzapfenlager nicht nur in Richtung der Achse, sondern auch bezüglich der Winkelstellung gegenüber dieser zentralen Achse zueinander versetzt angeordnet sind. Dies wird vorteilhafterweise mit mehreren Schleifbändern erreicht, die jeweils ausgerichtet auf die einzelnen Kurbelzapfenlager diesen gegenüberliegend angeordnet und geführt sind, und zwar jeweils in voneinander mehr oder weniger unabhängigen Schleifeinheiten. Jedes Schleifband ist im Bereich der Kontaktstelle mit dem zugehörigen Lager linear geführt. Dieser arbeitswirksame Abschnitt des Bandes führt jedoch während der Rotation der Kurbelwelle eine räumliche Bahn aus, die von Schleifeinheit zu Schleifeinheit verschieden ist und jeweils so verläuft, daß der arbeitswirksame Abschnitt des Schleifbandes bei der orbitalen Bewegung des zugehörigen Lagers gleichförmig und in ständigem Kontakt mit der Umfangsfläche des Kurbelzapfenlagers gehalten ist. Dies wird mit Hilfe von Schuhen erreicht, die zugleich den arbeitswirksamen Abschnitt des Schleifbandes im Bereich der Kontaktstelle mit dem Lager von rückwärts abstützen.The invention enables the crankshaft only once record and center, based on the central Longitudinal axis of the crankshaft. Because the crankshaft around this axis is balanced when rotating the crankshaft Axis unbalances do not occur and therefore no disturbing Influence the grinding process. Another one essential feature of the invention is that the individual crankpin bearings not one after the other be ground, but that at least at the same time two crank pin bearings, preferably more than two, in one single grinding process can be ground, although at Rotate the crankshaft about its central longitudinal axis Crank pin bearing not only in the direction of the axis, but also with respect to the angular position with respect to this central axis are arranged offset to each other. this will advantageously achieved with several grinding belts each aligned to the individual crank pin bearings are arranged and guided opposite each other in more or less independent grinding units. Each sanding belt is in the area of contact with the associated bearings linearly guided. This work effective However, section of the tape runs during rotation of the Crankshaft a spatial path from grinding unit to Grinding unit is different and each runs so that the effective section of the sanding belt at the orbital Movement of the associated bearing is uniform and constant Contact with the peripheral surface of the crank pin bearing is kept is. This is achieved with the help of shoes that also effective section of the grinding belt in the area of Support the contact point with the bearing from the back.

Vorzugsweise wird die Drehstellung der Kurbelwelle überwacht und die Schuhe, welche die Bahn der Bänder an ihren Kontaktbereichen mit den Kurbelzapfenlagern bestimmen, werden auf numerische Weise durch Computer gesteuert, so daß die Bänder in stetigem Kontakt mit den Kurbelzapfenlagern verbleiben, wenn die Kurbelwelle rotiert. Jeder Schuh kann in Form einer dünnen flachen Klinge ausgebildet sein, über welche das Band gleitet. Bevorzugt wird in einigen Fällen die Ausbildung des Schuhs in Form einer frei rotierenden Rolle, deren Umfangsfläche einen im wesentlichen reibungsfreien Rollkontakt mit dem Band aufweist.The rotational position of the crankshaft is preferably monitored and the shoes that line the bands at their contact areas with the crankpin bearings determine on numerical Way controlled by computer so that the tapes in steady Contact with the crankpin bearings remains when the Crankshaft rotates. Each shoe can be thin be formed flat blade over which the tape slides. In some cases, the formation of the shoe in is preferred Form of a freely rotating roller, the circumferential surface of which one in has significant frictionless rolling contact with the belt.

Man erhält so eine sehr genaue gleichförmige Schleifbearbeitung mehrerer in unterschiedlichen Stellungen befindlichen Kurbelzapfenlager, wobei der Schleifvorgang durch Unwuchten oder dgl. nicht beeinträchtigt werden kann. Ist der Satz von Kurbelzapfenlagern fertiggeschliffen, kann die Kurbelwelle entlang ihrer zentralen Längsachse so weit verstellt werden, bis ein neuer Satz von Kurbelzapfenlagern mit den Schleifbändern der einzelnen Schleifeinheiten in Fluchtung ausgerichtet sind, worauf der Vorgang wiederholt wird.This gives a very precise, uniform grinding process several in different positions Crank pin bearing, the grinding process due to unbalance or Like. Can not be affected. Is the set of Crank pin bearings ground, the crankshaft can be adjusted along its central longitudinal axis until a new set of crankpin bearings with the grinding belts of the individual grinding units are aligned, whereupon the process is repeated.

Man erhält beim Ausführen des Verfahrens eine vielfältig einsetzbare effektive Schleifmaschine, die wenig störanfällig und zuverlässig im Betrieb ist und die relativ einfach im Aufbau und in der Arbeitsweise ist. You get a variety when you run the process usable effective grinding machine that is less prone to failure and is reliable in operation and is relatively simple to set up and in the way it works.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with the aid of schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung gemäß der Erfindung; Figure 1 is a side view of an arrangement according to the invention.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1, wobei Teile weggebrochen dargestellt sind; FIG. 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 1, parts being shown broken away;

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht, in der ebenfalls Teile weggebrochen dargestellt sind; Fig. 3 is a rear view, in which parts are also shown broken away;

Fig. 4 ist im Ausschnitt eine Seitenansicht eines Abschnittes der Fig. 1 und zeigt eines der Kurbelzapfenlager in mehreren Stellungen verteilt um die Achse der Kurbelwelle. In der Figur ist das Schleifband in ausgezogenen Linien in Kontakt mit dem Lager in einer solchen Stellung gezeigt, während die strichpunktierte Linie die Stellung des Schleifbandes andeutet, wenn dieses sich in Kontakt mit dem gleichen Lager in einer anderen der gezeigten Stellungen befindet; FIG. 4 is a side view of a section of FIG. 1 in detail and shows one of the crank pin bearings in several positions distributed around the axis of the crank shaft. In the figure, the sanding belt is shown in solid lines in contact with the bearing in such a position, while the chain line indicates the position of the sanding belt when it is in contact with the same bearing in another of the positions shown;

Fig. 5 ist eine Ansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil 5 in Fig. 4; Fig. 5 is a view looking in the direction of arrow 5 in Fig. 4;

Fig. 6 ist eine Ansicht in Blickrichtung des Pfeiles d in Fig. 5 und Fig. 6 is a view looking in the direction of arrow d in Fig. 5 and

Fig. 7 zeigt im Ausschnitt einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII der Fig. 5. FIG. 7 shows a section along the line VII-VII of FIG. 5.

Ferner zeigt:Furthermore shows:

Fig. 8 im Ausschnitt und in ähnlicher Darstellung wie in den Fig. 1 und 4 eine abgewandelte, bevorzugte Ausführungsform und Fig. 8 in detail and in a similar representation as in Figs. 1 and 4, a modified, preferred embodiment and

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX der Fig. 8. FIG. 9 is a sectional view along the section line IX-IX of FIG. 8.

In den Figuren wird mit der Bezugsziffer 10 eine Schleifmaschine mit einer Basis 12 bezeichnet, auf welcher eine Schlittenanordnung 14 montiert ist, um ein Werkstück zu unterstützen, bei dem es sich im vorliegenden Fall um eine langgestreckte Kurbelwelle C handelt. Die Schlittenanordnung umfaßt eine Schlittenbasis 16, welche starr mit der Schleifmaschinenbasis 12 verbunden ist. Parallele Lauf- oder Führungsstangen 18 auf der Schlittenbasis 16 dienen zur gleitenden Unterstützung eines Tisches 20, der sich entlang der Führungsstangen 18 mit Hilfe eines Kugelschraubenantriebes 22 bewegen kann, der durch einen umkehrbaren Motor 24 kraftmäßig versorgt wird. Ein Reitstock 26 ist an einem Ende des Tisches 20 mit Hilfe eines Halters 28 montiert. Ein Spitzenhalter 30 am anderen Ende des Tisches ist verschiebbar auf Führungen 32 angeordnet, die auf einer Unterstützung 34 montiert sind, welche starr mit dem Tisch 20 verbunden ist. Die Führungen 32 sind parallel zu den Führungsstangen 18, um zu ermöglichen, daß der Spitzenhalter in Richtung auf den Reitstock 26 zu und von diesem weg mit Hilfe eines Servomotors 26 und eines Kugelschraubenantriebes 38 einjustiert werden kann. Die Enden der Kurbelwelle C werden durch Spannfutter 40 und 42 erfaßt, die auf dem Reitstock und dem Spitzenhalter jeweils drehbar montiert sind. Ein Servomotor 44 ist auf dem Reitstock angeordnet und dient zum Antrieb des Spannfutters 40, um die Kurbelwelle C um ihre eigene zentrale Längsachse drehbar anzutreiben.In the figures, reference number 10 denotes a grinding machine with a base 12 , on which a slide arrangement 14 is mounted in order to support a workpiece, which in the present case is an elongated crankshaft C. The sled assembly includes a sled base 16 which is rigidly connected to the grinder base 12 . Parallel running or guide rods 18 on the carriage base 16 serve to slidably support a table 20 which can move along the guide rods 18 by means of a ball screw drive 22 that is in terms of force supplied by a reversible motor 24th A tailstock 26 is mounted to one end of the table 20 using a bracket 28 . A tip holder 30 at the other end of the table is slidably mounted on guides 32 which are mounted on a support 34 which is rigidly connected to the table 20 . The guides 32 are parallel to the guide rods 18 to enable the tip holder to be adjusted towards and away from the tailstock 26 by means of a servo motor 26 and a ball screw drive 38 . The ends of the crankshaft C are gripped by chucks 40 and 42 which are rotatably mounted on the tailstock and the tip holder, respectively. A servomotor 44 is arranged on the tailstock and serves to drive the chuck 40 in order to drive the crankshaft C so that it can rotate about its own central longitudinal axis.

Die Kurbelwelle C ist ein langgestreckter Teil, der Kurbelarme 46 aufweist, die in gleichmäßigen Abständen entlang der Länge der Kurbelwelle verteilt sind und welche sich von der zentralen Achse der Kurbelwelle unter verschiedenen Winkeln radial nach außen erstrecken. Jeder Kurbelarm weist parallele Seitenplatten 48 auf, welche jeweils dazu dienen, ein zylindrisches Kurbelzapfenlager 50 nahe den äußeren Enden der Arme zu unterstützen. Diese Kurbelzapfenlager 50 sind zylindrische Glieder, deren Achsen parallel jedoch radial versetzt gegenüber der zentralen Längsachse der Kurbelwelle verlaufen. The crankshaft C is an elongated member that has crank arms 46 that are evenly spaced along the length of the crankshaft and that extend radially outward from the central axis of the crankshaft at various angles. Each crank arm has parallel side plates 48 which each serve to support a cylindrical crank pin bearing 50 near the outer ends of the arms. These crank pin bearings 50 are cylindrical members, the axes of which run parallel but radially offset with respect to the central longitudinal axis of the crankshaft.

Die Basis 12 weist eine seitliche Verlängerung 52 auf, auf der mehrere, im dargestellten Beispiel drei Schleifeinheiten 54, 56 und 58 montiert sind. Die Schleifeinheiten sind zum Zwecke des Schleifens der zylindrischen Flächen der Kurbelzapfenlager 50 der Kurbelwelle vorgesehen.The base 12 has a lateral extension 52 on which several, in the example shown three grinding units 54 , 56 and 58 are mounted. The grinding units are provided for the purpose of grinding the cylindrical surfaces of the crankpin bearings 50 of the crankshaft.

Jede Schleifeinheit umfaßt einen Rahmen mit zwei seitlich im Abstand angeordneten parallelen Seitenplatten 60 und 62, die in Ebenen unter rechtem Winkel zur Kurbelwelle C und zu den Führungsstangen 18 angeordnet sind, welche den Tisch 20 tragen, auf dem die Kurbelwelle C montiert ist. Die Seitenplatte 60 jeder Schleifeinheit ist starr auf einem Sattel 64 montiert, der auf Führungen 66 bewegbar ist, die unter rechtem Winkel zu den Führungsstangen 18 des Tisches 20 verlaufen. Dieser Sattel 64 wird entlang der Führungen 66 durch einen Kugelschraubenantrieb 66 bewegt, der kraftmäßig von einem Servomotor 70 beaufschlagt wird. Die Schleifeinheiten 54, 56 und 58 sind ersichtlich parallel zueinander angeordnet und können sich entlang paralleler Bahnen bewegen.Each grinding unit comprises a frame with two laterally spaced parallel side plates 60 and 62 which are arranged in planes at right angles to the crankshaft C and to the guide rods 18 which support the table 20 on which the crankshaft C is mounted. The side plate 60 of each grinding unit is rigidly mounted on a saddle 64 which is movable on guides 66 which are at right angles to the guide rods 18 of the table 20 . This saddle 64 is moved along the guides 66 by a ball screw drive 66 , which is acted upon by a servo motor 70 . The grinding units 54 , 56 and 58 are evidently arranged parallel to one another and can move along parallel tracks.

Die Seitenplatte 62 jeder Schleifeinheit ist mit der Seitenplatte 60 in paralleler Beziehung verbunden, wie sie durch geeignete Mittel einschließlich der Abstandsblöcke 72 dargestellt sind. Am rückwärtigen Ende der Seitenplatten 60 und 62 jeder Schleifeinheit ist eine Welle 74 angeordnet, welche in den Seitenplatten ebenso wie in einem Lagerblock 76 drehbar ist, der auf der Seitenplatte 62 montiert ist. Eine Riemenscheibe 78 ist auf der Welle 74 zwischen den Seitenplatten montiert, um als Einheit mit der Welle zu rotieren und sie wird an Ort und Stelle auf der Welle durch Krägen 80 gehalten. An dem oberen Frontende jeder Schleifeinheit ist eine Welle 82 vorgesehen, die in den Seitenplatten 60 und 62 und in einem Lagerblock 84 auf der Seitenplatte 62 drehbar ist. Eine Riemenscheibe 86 ist auf der Welle 82 frei drehbar zwischen Krägen 88 zentriert. Eine ähnliche Welle 90 am unteren vorderen Abschnitt jeder Schleifeinheit rotiert in den Seitenplatten 60 und 62 und ebenfalls in einem Lagerblock 92. Auf dieser Welle 90 ist frei drehbar eine Riemenscheibe 94 montiert und zwischen Krägen 95 zentriert. Ein endloses flexibles Schleifband 96 erstreckt sich über die Riemenscheiben 78, 86 und 94. Das Schleifband weist eine schleiffähige Oberfläche auf der einen Seite und eine nicht schleiffähige Stützfläche auf der inneren Seite auf. Das Schleifband 96 wird unter einer vorbestimmten Spannung durch eine Rolle 98 beaufschlagt, die an dem Ende einer Blattfeder 100 montiert ist, deren anderes Ende an einer Welle 102 befestigt ist. Diese erstreckt sich zwischen den Seitenplatten 60 und 62. Die Schleifbänder sind in Ebenen angeordnet, die senkrecht zur Kurbelwelle C verlaufen. Die Riemen der drei Einheiten 54, 56 und 58 sind voneinander um ein Mehrfaches des Abstandes zwischen den Kurbelarmen auf der Kurbelwelle entfernt. Der Faktor beträgt beispielsweise 2.The side plate 62 of each grinding unit is connected to the side plate 60 in parallel relationship as represented by suitable means including the spacer blocks 72 . At the rear end of the side plates 60 and 62 of each grinding unit there is a shaft 74 which is rotatable in the side plates as well as in a bearing block 76 which is mounted on the side plate 62 . A pulley 78 is mounted on the shaft 74 between the side plates to rotate as a unit with the shaft and is held in place on the shaft by collars 80 . At the upper front end of each grinding unit there is a shaft 82 which is rotatable in the side plates 60 and 62 and in a bearing block 84 on the side plate 62 . A pulley 86 is centered on the shaft 82 to rotate freely between collars 88 . A similar shaft 90 on the lower front portion of each grinding unit rotates in the side plates 60 and 62 and also in a bearing block 92 . A pulley 94 is rotatably mounted on this shaft 90 and centered between collars 95 . An endless flexible sanding belt 96 extends over the pulleys 78 , 86 and 94 . The sanding belt has a sandable surface on one side and a non-sandable support surface on the inner side. The grinding belt 96 is loaded under a predetermined tension by a roller 98 which is mounted on the end of a leaf spring 100 , the other end of which is attached to a shaft 102 . This extends between the side plates 60 and 62 . The grinding belts are arranged in planes that run perpendicular to the crankshaft C. The belts of the three units 54 , 56 and 58 are spaced from each other by a multiple of the distance between the crank arms on the crankshaft. For example, the factor is 2.

Die Antriebskraft zum Antreiben der Schleifbänder der drei Schleifeinheiten wird durch einen Motor 104 geliefert, der auf der Basisverlängerung 52 montiert ist. Der Motor 104 treibt eine Welle 106 an, die drehbar auf der Basisverlängerung 52 durch die Lagerblöcke 108 unterstützt ist. Entlang der Welle 106 sind an im gegenseitigen Abstand angeordneten Stellen drei Zeitgeberriemenscheiben 110, 112 und 114 montiert, die auf der Welle befestigt sind und mit dieser als Einheit rotieren. Die Welle 74 jeder der Schleifeinheiten weist eine Verlängerung auf, auf der Zeitgeberriemenscheiben 116, 118 bzw. 120 montiert sind. Ein Zeitgeberriemen ist für jede Schleifeinheit vorgesehen. So erstreckt sich der Zeitgeberriemen 122 über die Scheiben 110 und 116, der Zeitgeberriemen 124 erstreckt sich über die Scheiben 112 und 118 und ein Zeitgeberriemen 126 erstreckt sich über die Riemenscheiben 114 und 120. Jedem Zeitgeberriemen ist ein Riemenspanner zugeordnet, der eine Rolle 128 umfaßt, die auf einem Arm 130 montiert ist. Dieser wird durch die Seitenplatte 60 unterstützt und wird über Federspannung in Kontakt mit dem Zeitgeberriemen gehalten. Auf diese Weise liefert der Motor 104 die Antriebskraft für eine lineare Bewegung der Schleifbänder in allen drei Schleifeinheiten, und zwar in Richtung des Pfeiles 131. The driving force for driving the grinding belts of the three grinding units is supplied by a motor 104 which is mounted on the base extension 52 . The motor 104 drives a shaft 106 which is rotatably supported on the base extension 52 by the bearing blocks 108 . Along the shaft 106 , three timing pulleys 110 , 112 and 114 are mounted at mutually spaced locations, which are attached to the shaft and rotate with it as a unit. The shaft 74 of each of the grinding units has an extension on which timing pulleys 116 , 118 and 120 are mounted. A timing belt is provided for each milling unit. Thus, the timing belt 122 extends over the pulleys 110 and 116 , the timing belt 124 extends over the pulleys 112 and 118, and a timing belt 126 extends over the pulleys 114 and 120 . A timing belt tensioner is associated with each timing belt and includes a roller 128 mounted on an arm 130 . This is supported by the side plate 60 and is held in contact with the timing belt via spring tension. In this way, the motor 104 provides the driving force for a linear movement of the grinding belts in all three grinding units, in the direction of the arrow 131 .

Ein Schuh 132 ist für jede Schleifeinheit vorgesehen, um das Schleifband an dem Punkt zu führen, an dem das Band den Kurbelzapfen der Kurbelwelle berührt. Dieser Schuh weist einen Montageabschnitt 134 auf, der an der bezeichneten Stelle an der Seitenplatte 60 durch einen Keil 136 montiert ist. Er weist einen vorspringenden Nasenabschnitt 138 auf, der sich gegen die Rückseite des Schleifbandes zwischen den leer umlaufenden Riemenscheiben 86 und 94 erstreckt.A shoe 132 is provided for each grinding unit to guide the grinding belt at the point where the belt contacts the crankpin of the crankshaft. This shoe has a mounting section 134 which is mounted at the designated location on the side plate 60 by means of a wedge 136 . It has a projecting nose section 138 , which extends against the back of the grinding belt between the empty rotating pulleys 86 and 94 .

Die Nase 138 ist in Form einer langgestreckten dünnen flachen Klinge oder Platte ausgebildet, die in der Ebene desjenigen Schleifbandes angeordnet ist, welches sie abstützt. Die Länge der Nase 138 ist größer als der Durchmesser des Kreises, der von dem Lagerzapfen beschrieben wird, wenn die Kurbelwelle rotiert. Das Schleifband wird durch die Nase 138 abgestützt und kontinuierlich in Kontakt mit dem Lagerzapfen gehalten, und zwar über die ganze orbitale Umlaufbewegung des Lagerzapfens um die Achse der Kurbelwelle herum. Die vordere obere Fläche 140 der Nase ist flach und verläuft senkrecht zu der Ebene des Bandes und berührt und führt das Band nicht nur an seinem Kontaktpunkt mit dem Kurbelzapfenlager, und zwar kontinuierlich durch die orbitale Bewegung dieses Kurbelzapfens, sondern auch während der Annäherung des Schleifbandes an den Kontaktpunkt und bei seiner Bewegung über diesen Kontaktpunkt hinaus. Die Nase 138 weist Seitenflächen 141 auf, die sich von entgegengesetzten Seitenkanten der vorderen Fläche 140 aus erstrecken. Diese verlaufen senkrecht zur vorderen Fläche und sind voneinander im Abstand angeordnet, der kleiner ist als die Breite des Schleifbandes.The nose 138 is in the form of an elongated thin flat blade or plate which is arranged in the plane of the abrasive belt which supports it. The length of the lug 138 is greater than the diameter of the circle described by the trunnion when the crankshaft rotates. The abrasive belt is supported by lug 138 and is continuously held in contact with the journal through the entire orbital orbital motion of the journal around the axis of the crankshaft. The front upper surface 140 of the nose is flat and is perpendicular to the plane of the belt and touches and guides the belt not only at its point of contact with the crankpin bearing, continuously by the orbital movement of this crankpin, but also during the approach of the sanding belt the contact point and when it moves beyond this contact point. The lug 138 has side surfaces 141 that extend from opposite side edges of the front surface 140 . These run perpendicular to the front surface and are spaced from each other, which is smaller than the width of the sanding belt.

Zwei Sätze von leer umlaufenden Rollen 145 und 147 sind oberhalb der Nase 138 für jede Schleifeinheit vorgesehen, um das Schleifband abzufalten, wenn es sich der Nase 138 nähert, und zwar aus dem normalen flachen Zustand in einen allgemein U- förmigen Querschnitt. Das bedeutet, daß dann, wenn das Schleifband die Nase überquert es sich über die Vorderfläche 140 der Nase erstreckt, während seine seitlichen Längskantenbereiche über die Seitenflächen 141 gemäß Fig. 7 zurückgefaltet sind. Two sets of idler rollers 145 and 147 are provided above the lug 138 for each grinder to fold the sanding belt as it approaches the lug 138 from the normal flat condition to a generally U-shaped cross section. This means that when the sanding belt crosses the nose, it extends over the front surface 140 of the nose, while its lateral longitudinal edge areas are folded back over the side surfaces 141 according to FIG. 7.

Diese Rollen 145 und 147 sind drehbar auf den Seitenplatten 60 und 62 montiert. Die Rollen 145 und 147 können auf den Fig. 4 bis 6 gefunden werden, sind jedoch in Fig. 1 aus Gründen der Klarheit weggelassen.These rollers 145 and 147 are rotatably mounted on the side plates 60 and 62 . Rollers 145 and 147 can be found in Figs. 4-6, but are omitted in Fig. 1 for clarity.

Es wird bemerkt, daß in Fig. 7 die Gesamtweite der Nase zuzüglich der zurückgefalteten Seitenkantenbereiche des Schleifbandes etwas kleiner sind, als die Breite des Kurbelzapfenlagers. Wenn es notwendig ist, die volle Länge des Umfanges des Kurbelzapfenlagers zu schleifen, dann kann es notwendig sein, den Tisch 20 und die Kurbelwelle C während des Schleifvorganges zu oszillieren. Das Oszillieren des Tisches 20 führt auch dazu, daß die zurückgefalteten Abschnitte der Schleifbänder auch die Innenflächen der Seitenplatten 48 der Kurbelarme 46 schleifen.It is noted that in Fig. 7 the total width of the nose plus the folded back side edge areas of the abrasive belt are somewhat smaller than the width of the crank pin bearing. If it is necessary to grind the full length of the crank pin bearing circumference, then it may be necessary to oscillate the table 20 and the crankshaft C during the grinding process. The oscillation of the table 20 also causes the folded-back portions of the sanding belts to also grind the inner surfaces of the side plates 48 of the crank arms 46 .

Die Rollen 145 sind unter einem Winkel eingestellt, derart, daß ihre Umfangsfläche einen Winkel von etwa 45° gegenüber der Schleiffläche des Schleifbandes bei Beginn des Faltvorganges nach Fig. 6 verlaufen. Die Rollen 147 sind unter einem Winkel eingestellt, daß ihre Umfangsfläche sich um einen Winkel von etwa 900 oder vorzugsweise etwas mehr als 90° gegenüber der Schleiffläche des Bandes befinden. Dadurch wird das Abfalten vervollständigt, wobei die Seitenkantenbereiche der Schleifbänder um 90° oder geringfügig mehr als 90° zurückgefaltet werden. Wenn also der Riemen die Nase 138 erreicht, haben die Seitenkantenabschnitte der Schleifbänder eine leichte Greifwirkung und reiten auf die Seiten der Nase auf.The rollers 145 are set at an angle such that their circumferential surface is at an angle of approximately 45 ° with respect to the grinding surface of the grinding belt at the beginning of the folding process according to FIG. 6. The rollers 147 are set at an angle so that their peripheral surface is at an angle of about 900 or preferably slightly more than 90 ° with respect to the grinding surface of the belt. This completes the folding, with the side edge areas of the sanding belts being folded back by 90 ° or slightly more than 90 °. Thus, when the belt reaches nose 138 , the side edge portions of the sanding belts have a slight gripping action and ride on the sides of the nose.

Zwei Sätze von leer umlaufenden Rollen 148 und 150 (die auch in Fig. 1 weggelassen sind) befinden sich unter Nase 138 und dienen dazu, um in jeder Schleifscheibe an den Schleifbändern anzugreifen, wenn sich das Schleifband über die Nase 138 hinaus bewegt. Die Rollen 148 und 150 sind drehbar auf den Seitenplatten 60 und 62 montiert. Die Rollen 148 sind unter einem Winkel angeordnet so, daß ihre Umfangsfläche sich unter etwa 90° gegenüber der Schleiffläche der Schleifbänder er streckt. Diese Rollen 148 unterstützen die Rollen 147, um das Schleifband über die Nase 138 gefaltet zu halten. Die Rollen 150 sind unter einem Winkel angeordnet, so daß ihre Umfangsflächen sich etwa um 45° orientieren, um teilweise das Schleifband zu entfalten, so daß dann, wenn das Schleifband die Rolle 94 erreicht, es in eine normale, vollständig flache Stellung zurückkehrt. Die Motoren 70 zum Bewegen der Schleifeinheiten 54, 56 und 58 in Richtung auf die Kurbelwelle C zu und von dieser weg sind vorzugsweise angetrieben und gesteuert durch eine numerische Computersteuerung (CNC-Steuerung). Eine Rückmeldevorrichtung 45 auf dem Motor 44, der zum Antrieb der Kurbelwelle dient, meldet die numerische Steuerinformation bezüglich der Drehung des Kugelschraubenantriebes an den Computer zurück und gibt damit die notwendige Information über die Drehstellung der Kurbelwelle. Damit ist die numerische Steuerung in der Lage, soweit notwendig, Korrekturen anzubringen und die Motoren 70 der Schleifeinheiten so zu betreiben, daß die Schleifbänder in kontinuierlichem Kontakt mit den Kurbelzapfenlagern gehalten werden, welche während der Drehung der Kurbelwelle geschliffen werden.Two sets of empty revolving rollers 148 and 150 (also omitted in FIG. 1) are located under lug 138 and are used to engage the abrasive belts in each grinding wheel as the abrasive belt moves past lug 138 . The rollers 148 and 150 are rotatably mounted on the side plates 60 and 62 . The rollers 148 are arranged at an angle so that their peripheral surface extends at about 90 ° relative to the grinding surface of the grinding belts. These rollers 148 support the rollers 147 to keep the sanding belt folded over the nose 138 . The rollers 150 are angled so that their peripheral surfaces are oriented approximately 45 ° to partially deploy the sanding belt so that when the sanding belt reaches the roller 94 it returns to a normal, completely flat position. The motors 70 for moving the grinding units 54 , 56 and 58 towards and away from the crankshaft C are preferably driven and controlled by a numerical computer control (CNC control). A feedback device 45 on the motor 44 , which serves to drive the crankshaft, reports the numerical control information relating to the rotation of the ball screw drive to the computer and thus provides the necessary information about the rotational position of the crankshaft. This enables the numerical control to make corrections as necessary and to operate the motors 70 of the grinding units so that the grinding belts are kept in continuous contact with the crankpin bearings which are ground during the rotation of the crankshaft.

Bei Betrieb wird der Tisch 20 durch den Motor 24 in eine Stellung bewegt, in der drei Kurbelzapfenlager der Welle jeweils mit einem der Schleifbänder der drei Schleifeinheiten 54, 56 und 58 in Fluchtung stehen. Die drei Schleifeinheiten werden durch die Motore 70 vorwärtsbewegt, um die Schleifbänder in Kontakt jeweils mit dem zugehörigen Kurbelzapfenlager zu bringen. Die Kurbelwelle C wird dann durch den Motor 44 gedreht. Die Vorrichtung 45 liefert die numerische Kontrollinformation bezüglich der Drehstellung der Kurbelwelle C an den Computer. Die numerische Steuerung treibt die Motore 70 der drei Schleifeinheiten individuell an, um jedes Schleifband jeweils in konstantem Kontakt mit dem zugehörigen Kurbelzapfenlager zu halten, während die Kurbelwelle rotiert. In operation, the table 20 is moved by the motor 24 into a position in which three crank pin bearings of the shaft are each in alignment with one of the grinding belts of the three grinding units 54 , 56 and 58 . The three grinding units are advanced by the motors 70 to bring the grinding belts into contact with the associated crankpin bearing, respectively. The crankshaft C is then rotated by the engine 44 . The device 45 supplies the numerical control information regarding the rotational position of the crankshaft C to the computer. The numerical control individually drives the motors 70 of the three grinding units to keep each grinding belt in constant contact with the associated crank pin bearing while the crank shaft rotates.

Nach Ausführung einer Grob- oder Feinschleifung der drei Kurbelzapfenlager werden die Schleifeinheiten zurückgesetzt und der Tisch 20 verstellt, bis drei weitere Kurbelzapfenlager mit den drei Schleifbändern der drei Schleifeinheiten in Fluchtung gelangen, worauf der Vorgang erneut wiederholt wird.After a rough or fine grinding of the three crank pin bearings, the grinding units are reset and the table 20 is adjusted until three further crank pin bearings align with the three grinding belts of the three grinding units, whereupon the process is repeated again.

Wenn die Kurbelzapfenlager länger sind als die Breite der abgefalteten Schleifbänder und wenn es gewünscht ist, die volle Länge der Kurbelzapfenlager zu schleifen, kann man während des Schleifvorganges den Tisch 20 hin und her bewegen oder oszillieren.If the crank pin bearings are longer than the width of the folded sanding belts and if it is desired to grind the full length of the crank pin bearings, the table 20 can be moved or oscillated during the grinding process.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Ausführung, die bevorzugt ist, und in der der Schuh zum Führen des schleifwirksamen Bandes 96 jeder Schleifeinheit im Bereich des Kontaktpunktes mit dem Kurbelzapfen in Form einer Rolle 200 ausgebildet ist. Jede Rolle 200 ist auf einem Lagerblock 202 montiert, der an der Seitenplatte 60 der Schleifeinheit durch einen Keil 204 gehalten ist. Die Rolle dreht frei um eine Achse 206, die sich parallel zu der Kurbelwelle C erstreckt. Der Umfang der Rolle greift an der Stützfläche des schleifwirksamen Bandes an. FIGS. 8 and 9 show a modified embodiment, which is preferred, and in which the shoe is designed for guiding the working abrasive band 96 of each grinding unit in the region of the contact point with the crank pin in the form of a scroll 200.. Each roller 200 is mounted on a bearing block 202 which is held on the side plate 60 of the grinding unit by a wedge 204 . The roller rotates freely about an axis 206 that extends parallel to the crankshaft C. The circumference of the roll engages the support surface of the grinding belt.

Die Rolle 200 ist zylindrisch und ist in der Ebene des schleifwirksamen Bandes angeordnet, welches durch die Rolle abgestützt ist. Die Drehachse 206 der Rolle bewegt sich mit dem Rahmen der Schleifeinheit, auf dem sie montiert ist, entlang einer Bahn, welche die Längsachse der Kurbelwelle C schneidet. Die Rolle 200 weist einen wesentlich größeren Durchmesser auf als es der Kreisbahn des Kurbelzapfenlagers 50 entspricht, mit dem das Band 96 durch die Rolle 200 in Kontakt gehalten ist. Der Nasenbereich der Rolle 200 ragt in Richtung auf die Kurbelwelle C über die Bandrollen 86 und 94 für das schleifwirksame Band 96 hinaus, so daß das schleifwirksame Band über einen ausreichend gekrümmten Bereich des Nasenabschnittes gewickelt ist, was dazu führt, daß das Band durch die Rolle 200 zwischen den Punkten 208 und 210 abgestützt ist. Dadurch wird das Band mit dem Kurbelzapfenlager 50 kontinuierlich während der kreisförmigen Umlaufbahn um die Achse der Kurbelwelle gehalten. Es wird hierzu auf die gestrichelte Stellung der Rolle und des schleifwirksamen Bandes in Fig. 8 verwiesen. Die Dicke der Rolle 200, das heißt der Abstand zwischen ihren Stirnflächen und die Breite des Bandes sind kleiner als der Abstand zwischen den Seitenplatten 48 der Kurbelarme der Kurbelzapfenlager 50, so daß das Band und die Rolle zwischen den Kurbelarmen eindringen kann und eine volle Schleifung von 3600 des Umfangs der Kurbelzapfenlager ermöglicht, wenn die Kurbelwelle über 360° rotiert.The roller 200 is cylindrical and is arranged in the plane of the grinding belt, which is supported by the roller. The axis of rotation 206 of the roller moves with the frame of the grinding unit on which it is mounted, along a path which intersects the longitudinal axis of the crankshaft C. The roller 200 has a substantially larger diameter than the circular path of the crank pin bearing 50 , with which the band 96 is held in contact by the roller 200 . The nose portion of the roller 200 projects toward the crankshaft C beyond the tape rollers 86 and 94 for the abrasive tape 96 so that the abrasive tape is wrapped over a sufficiently curved area of the nose portion, causing the tape to pass through the roller 200 is supported between points 208 and 210 . As a result, the belt with the crank pin bearing 50 is continuously held during the circular orbit around the axis of the crankshaft. For this purpose, reference is made to the dashed position of the roller and the grinding belt in FIG. 8. The thickness of the roller 200 , that is the distance between its end faces and the width of the belt are smaller than the distance between the side plates 48 of the crank arms of the crank pin bearings 50 , so that the belt and the roller can penetrate between the crank arms and a full grinding of 3600 of the circumference of the crankpin bearing allows when the crankshaft rotates through 360 °.

Die Rollen 200 sind nicht kraftgetrieben, sondern drehen sich aufgrund ihres im wesentlichen reibungsfreien Kontaktes mit den schleifwirksamen Bändern und sie rotieren kontinuierlich zusammen mit den schleifwirksamen Bändern, und zwar ohne Schlupf. Dies ist anders als bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem jedes Band über die Fläche der Stütznase gleitet. Die Rollen dienen damit wesentlich einer Abstützfunktion ohne Ursache für nennenswerte Abnutzung der Bänder aufgrund von Reibung oder Kratzen zu sein.The rollers 200 are not power driven, but rotate due to their substantially frictionless contact with the grinding belts and they rotate continuously with the grinding belts without slippage. This is different from the first embodiment described, in which each band slides over the surface of the support tab. The rollers thus essentially serve a support function without being a cause for significant wear of the belts due to friction or scratching.

Abgesehen von den beschriebenen Änderungen ist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 und 9 entsprechend dem nach den Fig. 1 bis 7. Auch die Funktionsweise beider Ausführungsbeispiele ist grundsätzlich gleich.Apart from the changes described, the exemplary embodiment according to FIGS. 8 and 9 is corresponding to that according to FIGS. 1 to 7. The functioning of both exemplary embodiments is basically the same.

Claims

1. Device for grinding the peripheral surfaces of a plurality of cylindrical crank pin bearings, which are arranged at mutual intervals along the length of an elongated crank shaft (C), each crank pin bearing ( 50 ) being mounted on two arms ( 46 , 48 ) which are spaced apart in the longitudinal direction, which extend radially outward from the crankshaft (C) to a position such that the centers of the crankpin bearings ( 50 ) are arranged radially outward relative to the central longitudinal axis of the crankshaft (C) and at different angles around the central longitudinal axis and the full 360 ° circumference of the crank pin bearings ( 50 ) is accessible from the side for grinding;

- With a plurality of grinding units ( 54 , 56 , 58 );
- With means ( 52 ) for assembling the grinding units laterally from the crankshaft (C), to perform movements towards and away from the crankshaft (C), each grinding unit ( 54 , 56 , 58 ) having a frame ( 60 , 62 , 72 ) and an endless, flexible abrasive belt ( 96 ) and each belt have an abrasive surface on one side and a support surface on the opposite side;
- With means ( 86 , 88 , 94 ) for mounting the bands ( 96 ) entirely on the associated frame ( 60 , 62 , 72 ), respectively opposite to the respective crank pin bearings ( 50 ) and with their grinding effective surfaces the respective crank pin bearings facing such that each band ( 96 ) with the frame ( 60 , 62 , 72 ) assigned to it can be moved independently of the other bands and frames;
- with means ( 104 ) for linearly driving the belts ( 96 ) along paths which are substantially perpendicular to the crankshaft (C);
- With means ( 70 ) to move the grinding units ( 54 , 56 , 58 ) independently of one another towards or away from the crankshaft (C), while the crankshaft (C) can be set in rotation, so as to reduce the effective grinding area of the belts ( 96 ) keep in sliding contact with the crank pin bearings ( 50 ) during a full 360 ° rotation of the crankshaft (C);
- With a support member ( 202 ) which is mounted on the frame ( 60 , 62 , 72 ) and engages on the support surface of the grinding belt ( 96 ), namely at its contact area with the crank pin bearing ( 50 ) and throughout 360 ° -Rotation of the crankshaft (C), the distance between the two arms ( 46 , 48 ) being dimensioned sufficiently large in order to be able to insert the belt ( 96 ) and the associated support member ( 202 ) between them and a full 360 ° grinding the circumferential surface of the crankpin bearing ( 50 ) during a full 360 ° rotation of the crankshaft (C), and wherein each support member ( 202 ) on each frame ( 60 , 62 , 72 ) has a roller ( 200 ) rotatable on an axis ( 206 ), which extends substantially parallel to the crankshaft (C), is arranged and engages with its periphery on the support surface of the grinding belt ( 96 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that each roller ( 200 ) is freely rotatable.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the center of the rotational movement of each roller ( 200 ) moves together with the frame ( 60 , 62 , 72 ) on which the said roller is mounted, namely along a path which in the essentially intersects the longitudinal axis of the crankshaft (C).

4. The device according to claim 3, characterized in that each roller ( 200 ) is larger in diameter than the circular path of the crankpin bearing ( 50 ) with which the belt supported by the roller ( 200 ) is in contact.

5. The device according to claim 4, characterized in that that region of each roller ( 200 ) which is opposite the crankshaft (C) forms the nose region and that the assembly comprises means for the bands, means ( 86 , 94 ) around the bands over a sufficiently large curved area of the nose portion of the roller ( 200 ) to provide sufficient support of the belt ( 96 ) by the roller throughout the sliding contact of the belts with the crankpin bearings ( 50 ) during a 360 ° rotation of the crankshaft (C ) to deliver.

6. The device according to claim 5, characterized in that each roller ( 200 ) is freely rotatable and at the same time maintains a substantially smooth contact with the belt ( 96 ).