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EP 0 802 017 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.10.1999 Patentblatt 1999/43 |
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Anmeldetag: 01.02.1997 |
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Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen
Device for honing shafts, particularly crankshafts
Dispositif pour le rodage d'arbres, en particulier de vilebrequins
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
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Priorität: |
19.04.1996 US 15629
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.10.1997 Patentblatt 1997/43 |
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Patentinhaber: Ernst Thielenhaus GmbH & Co. KG |
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42285 Wuppertal (DE) |
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Erfinder: |
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- Becker, Manfred G.
Novi,
MI 48375 (US)
- DiNardi, Peter C.
Livonia,
MI 48152 (US)
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Vertreter: Albrecht, Rainer Harald, Dr.-Ing. et al |
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Patentanwälte
Andrejewski, Honke & Sozien,
Theaterplatz 3 45127 Essen 45127 Essen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 219 301 US-A- 2 883 804
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GB-A- 2 269 553
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen,
insbesondere Kurbelwellen, mit
einem Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück,
mindestens einem Andruckschuh, der in einen von zwei Bundflächen begrenzten Ringraum
des rotierenden Werkstückes einführbar ist,
einem Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung
zwischen dem Werkstück und dem Andruckschuh erzeugt, und
einem Schleifband, das an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs anliegt,
wobei der Andruckschuh das Schleifband gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt
drückt, der zwischen den Bundflächen angeordnet ist und durch gerundete Übergänge
an die Bundflächen anschließt. - Die Vorrichtung soll vornehmlich einsetzbar sein
für das Feinhonen, auch Microfinish und Superfinish genannt, der Mittellager- und
Hublagerzapfen von Kurbelwellen (siehe z.B. EP-A-0 219 301). Das Werkstück oder der
Andruckschuh führen beim Honen Oszillationsbewegungen aus. Das Schleifband liegt während
der Feinschleifbearbeitung in Ruhe an der Stirn- und Seitenfläche des Andruckschuhs
an. Bei einem Werkstückwechsel wird es um ein vorgegebenes Längenmaß weiterbewegt
und neu positioniert.
[0002] Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen besitzt der Andruckschuh feste,
vorgegebene Abmessungen. Das Schleifband ist breiter und legt sich im Zuge der Feinschleifbearbeitung
an die Seitenflächen des Schuhs an. Im Zuge der Oszillationsbewegungen schlägt der
Andruckschuh am Ende des Oszillationshubes an die Bundflächen des zu bearbeitenden
Werkstückes an. Lediglich am Ende eines Oszillationshubes kommt das Schleifband folglich
mit den zu bearbeitenden Bundflächen und den an die Bundflächen anschließenden gerundeten
Übergängen in Berührung. Die Kontaktzeit ist kurz. Es resultiert eine unzureichende
Bearbeitung der Übergänge zwischen Bundflächen und Lagerzapfen. An den Bundflächen
und gerundeten Übergängen bleiben ringförmige Schleifspuren mit störenden Kerbwirkungen.
Die Kerbwirkungen sind Ursache für Spannungsspitzen, die bei hochbeanspruchten Kurbelwellen
einen Ermüdungsbruch des Maschinenteils verursachen können.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art Maßnahmen anzugeben, um die Feinschleifbearbeitung an den gerundeten Übergängen
zwischen Wellenabschnitt und Bundflächen zu verbessern.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Andruckschuh einen Träger
und beiderseits an den Träger angeschlossene Stelleinrichtungen aufweist, die das
Schleifband während der Feinschleifbearbeitung stets an die gerundeten Übergänge und
Bundflächen andrücken und den Oszillationsbewegungen folgen. Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß störende Schleifspuren im Bereich der an die Bundflächen anschließenden
gerundeten Übergänge nur vermieden werden können, wenn das Schleifband trotz der Oszillationsbewegungen,
die der Andruckschuh oder das Werkstück ausführen, ständig in Kontakt bleibt mit der
gesamten zu bearbeitenden Fläche. Die technische Umsetzung dieser Überlegung besteht
darin, den Andruckschuh mit Stelleinrichtungen auszurüsten, die den Oszillationsbewegungen
folgen. Für die weitere konstruktive Ausgestaltung bieten sich verschiedene Möglichkeiten
an, die im folgenden erläutert werden.
[0005] Eine erste Ausführungsform sieht vor, daß die Stelleinrichtungen aus fluidbeaufschlagten
Expansionskammern mit veränderbarem Volumen bestehen, an deren Außenseite das Schleifband
anliegt. An die Expansionskammern ist eine Einrichtung für die Fluidzuführung und
Fluidverteilung angeschlossen, so daß während der Oszillationsbewegungen ein das Volumen
der Expansionskammern ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern erfolgen
kann. Als Fluide sind gasförmige und flüssige Medien einsetzbar. In weiterer Ausgestaltung
lehrt die Erfindung, daß auf den Träger ein Formteil aufgesetzt ist, welches aus einer
an der Stirnfläche des Trägers befestigten Sohle und an die Sohle angeformten, elastisch
verformbaren Schenkeln besteht, wobei die Schenkel eine Dehnungsfalte aufweisen und
ihre freien Schenkelenden unter Bildung der Expansionskammern druckdicht an die Seitenflächen
des Trägers angeschlossen sind. Das Formteil ist beispielsweise als Kunststofformteil
präzise und kostengünstig herstellbar. Materialwahl und Bemessung der Dicke der Sohle
ermöglichen eine Anpassung der Andruckeigenschaften des Andruckschuhs. Die Fluidzuführung
und der Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern erfolgt bei dieser Ausführung
zweckmäßig durch Bohrungen im Träger.
[0006] Eine weitere Möglichkeit zur konstruktiven Gestaltung der Expansionskammern besteht
in der Verwendung dehnbarer Schläuche, die in seitlichen Rillen des Trägers angeordnet
sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband beaufschlagende Stirnfläche
des Trägers anschließen.
[0007] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Stelleinrichtungen
als Zylinder/Kolbenanordnungen ausgeführt sind, wobei die Kolben in seitliche fluidbeaufschlagte
und miteinander verbundene Zylinderbohrungen des Trägers eingesetzt sind und wobei
an die Kolben Formelemente angeschlossen sind, deren Kontur an die zu bearbeitenden
Übergänge angepaßt ist. Die Formelemente können als Ringsegmente ausgebildet sein,
die an den zu bearbeitenden Wellenabschnitt sowie die zu bearbeitende Bundfläche angepaßte
Andruckflächen aufweisen. Die Zylinderbohrungen sind bei dieser Ausführung parallel
zur Wellenachse ausgerichtet. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die Zylinderbohrungen
winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen hin im Träger
anzuordnen. Bei dieser Ausführung sind die Formelemente im wesentlichen an die Geometrie
des zu bearbeitenden, gerundeten Übergangs zwischen Bundfläche und Lagerzapfen angepaßt.
[0008] Eine weitere Möglichkeit für die konstruktive Ausbildung der Stelleinrichtungen besteht
darin, daß die Stelleinrichtungen Gleitelemente aufweisen, die an seitlichen Keilflächen
des Trägers gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes bewegbar sind und eine
an die Werkstückflächen angepaßte Kontur aufweisen. Um ausreichende Andruckkräfte
zu erzeugen, ist der Träger vorzugsweise mit Zylinder/Kolbenanordnungen ausgerüstet,
die auf die Gleitelemente arbeiten und diese gegen die zu bearbeitenden Flächen des
Werkstückes bewegen. Die Rückstellbewegung der Gleitelemente, ebenfalls entlang der
zugeordneten Keilfläche, erfolgt durch eine an die Gleitelemente angeschlossene Zugfeder.
Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Gleitelemente ausschließlich
federbelastet sind. Bei dieser Ausführung sind die Gleitelemente von mindestens einer
an dem Träger abgestützten Feder beaufschlagt, welche die Gleitelemente an den Keilflächen
entlang gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes bewegen.
[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Wellenabschnitt
des Werkstückes, beidseitig angrenzende Bundflächen sowie gerundete Übergänge zwischen
den Bundflächen und dem Wellenabschnitt in einem Arbeitsgang gehont bzw. feinbearbeitet
werden können, wobei an allen Flächen eine hohe Oberflächengüte erreicht wird.
[0010] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch
- Fig. 1a bis 1d
- ausschnittsweise den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Honen (Superfinish) von
Lagerflächen an einer Kurbelwelle in verschiedenen Betriebspositionen,
- Fig. 2
- den Gegenstand aus den Fig. 1a bis 1d in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 3a bis 3d
- den Längsschnitt durch eine zweite Ausführung der Vorrichtung, ebenfalls in verschiedenen
Betriebsstellungen,
- Fig. 4
- den Gegenstand aus den Fig. 3a bis 3d in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 5
- den Längsschnitt durch eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausschnittsweise
und im Längsschnitt,
- Fig. 6
- eine Abwandlung der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung,
- Fig. 7a und 7b
- eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausschnittsweise und im
Längsschnitt sowie in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt,
- Fig.8
- eine Abwandlung des Gegenstandes aus den Fig. 7a und 7b.
[0011] Die Figuren zeigen Ausschnitte aus einer Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung
von Lagerflächen an Wellen, insbesondere Kurbelwellen. Zum grundsätzlichen Aufbau
der Vorrichtung gehören ein Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück, mindestens
ein Andruckschuh 1, ein Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in
Wellenlängsrichtung zwischen dem Werkstück 2 und dem Andruckschuh 1 erzeugt, sowie
ein Schleifband 3, das während der Bearbeitung an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs
1 anliegt. Der Rotationsantrieb sowie der Oszillationsantrieb sind in an sich bekannter
Weise ausführbar und in den Figuren nicht dargestellt.
[0012] Den Figuren, insbesondere Fig. 1a bis 1d und 3a bis 3d, entnimmt man, daß der Andruckschuh
1 in einen von zwei Bundflächen 4 begrenzten Ringraum des rotierenden Werkstückes
2 einführbar ist und das Schleifband 3 gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt
5 drückt, der zwischen den Bundflächen 4 angeordnet ist und durch gerundete Übergänge
an die Bundflächen 4 anschließt. Die Fig. 1a und 3a zeigen den in den Figuren eingeführten
Andruckschuh 1 vor Beginn der Feinbearbeitung. Zwischen dem an den Seitenflächen anliegenden
Schleifband 3 und den Bundflächen 4 ist ein Spalt vorhanden, so daß die Bundflächen
4 nicht durch Schleifspuren beschädigt werden können, wenn der Andruckschuh 1 in den
Ringraum eingeführt wird.
[0013] Der Andruckschuh 1 weist einen Träger 6 und beiderseits an den Träger 6 angeschlossene
Stelleinrichtungen 7 auf, die das Schleifband 3 während der Feinschleifbearbeitung
stets an die gerundeten Übergänge und Bundflächen 4 andrücken und den Oszillationsbewegungen
folgen. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1a bis 1d sowie 3a bis 3d ist
dies ohne weiteres verständlich. Für die konstruktive Ausgestaltung der Stelleinrichtungen
7 bestehen verschiedene Möglichkeiten, die im folgenden näher erläutert werden.
[0014] Gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung bestehen die Stelleinrichtungen 7 aus
fluidbeaufschlagten Expansionskammern 8 mit veränderbarem Volumen, an deren Außenseite
das Schleifband 3 anliegt. An die Expansionskammern 8 ist eine Einrichtung 9 für die
Fluidzuführung und Fluidverteilung angeschlossen. Dadurch erfolgt während der Oszillationsbewegungen
ein das Volumen der Expansionskammern 8 ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern
8. Bei den in den Fig. 1a bis 1d dargestellten Ausführungen werden die Expansionskammern
8 von einem auf den Träger 6 aufgesetzten Formteil 10 gebildet, welches aus einer
an der Stirnfläche des Trägers 6 befestigten Sohle 11 und an die Sohle 11 angeformten,
elastisch verformbaren Schenkeln 12 besteht. Die Schenkel 12 weisen eine Dehnungsfalte
13 auf, und ihre freien Schenkelenden sind unter Bildung der Expansionskammern 8 druckdicht
an die Seitenflächen des Trägers 6 angeschlossen. Der Träger 6 enthält Bohrungen 9
für eine Fluidzuführung und einen Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern 8
(Fig. 1b). Das Formteil 10 kann als Kunststofformteil ausgebildet sein. Durch die
Gestaltung der Sohle 11, Bemessung der Sohlendicke und Materialwahl sind die Andruckeigenschaften
des Andruckschuhs 1 einstell- und veränderbar. Üblicherweise ist die Sohle 11 härter
eingestellt als die Bereiche des Formteils 10, die auf die gerundeten Übergänge und
Bundflächen 4 wirken. Aus Fig. 2 wird deutlich, daß das auf den Träger 6 aufgesetzte
Formteil 10 als Ringsegment gestaltet ist, wobei der Radius des Ringsegments an den
zu bearbeitenden Wellenabschnitt 5 angepaßt ist.
[0015] Bei der in den Fig. 3a bis 3d dargestellten Ausführung der Erfindung bestehen die
Expansionskammern 8 aus dehnbaren Schläuchen 14, die in seitlichen Rillen des Trägers
6 angeordnet sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband 3 beaufschlagende
Stirnfläche des Trägers 6 anschließen. Einer vergleichenden Betrachtung der Figuren
entnimmt man, daß sich das Volumen der Schläuche 14 durch Fluidaustausch während der
Oszillationsbewegungen verändert und sich die Schläuche 14 an die zu bearbeitenden
Flächen 2 des Werkstückes anlegen und dabei verformen. Ein ständiger Kontakt des Schleifbandes
3 an den zu bearbeitenden Werkstückflächen ist, unabhängig von dem Oszillationshub,
auf diese Weise sichergestellt. Die Stirnfläche des Trägers 6 und die randseitig anschließenden
Schläuche 14 sind an die Geometrie des zu bearbeitenden Wellenabschnitts 5 angepaßt
(Fig. 4). Der Fig. 4 entnimmt man auch, daß das Werkstück 2 während der Feinbearbeitung
rotiert und der Andruckschuh 1 in Wellenlängsrichtung Oszillationsbewegungen ausführt.
[0016] Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungen der Erfindung bestehen die
Stelleinrichtungen 7 aus Zylinder/Kolbenanordnungen 15/16. Die Kolben 15 sind in seitlichen
fluidbeaufschlagten und miteinander verbundenen Zylinderbohrungen 16 des Trägers 6
eingesetzt. Ferner sind an die Kolben Formelemente 17 angeschlossen, deren Kontur
an die zu bearbeitenden Übergänge angepaßt ist. Die Zylinderbohrungen 16 können parallel
zur Wellenachse ausgerichtet sein. Bei dieser Ausführung bestehen die Formelemente
aus Ringsegmenten, die an dem zu bearbeitenden Wellenabschnitt 5 sowie an die zu bearbeitende
Bundfläche 4 angepaßte Andruckflächen 18 aufweisen (vgl. Fig. 5). Die Zylinderbohrungen
16 können aber auch winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen
hin im Träger 6 angeordnet sein (vgl. Fig. 6).
[0017] Bei den in den Fig. 7a, 7b und 8 dargestellten Ausführungen weisen die Stelleinrichtungen
7 Gleitelemente 19 auf, die an seitlichen Keilflächen 20 des Trägers 6 gegen die zu
bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 bewegbar sind und eine an die Werkstückoberfläche
angepaßte Kontur aufweisen. Damit die Gleitelemente 19 mit ausreichendem Druck an
den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 anliegen, sind bei der in den Fig.
7a, 7b dargestellten Ausführung Zylinder/Kolbenanordnungen 21 vorgesehen, die an dem
Träger 6 befestigt sind und auf die Gleitelemente 19 arbeiten. Die Zylinder/Kolbenanordnungen
21 bewegen die Gleitelemente 19 gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes
2. An die Gleitelemente 19 ist ferner eine Zugfeder 22 für die Rückstellbewegung angeschlossen.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Variante erfolgt die Bewegung der Gleitelemente 19
entlang den Keilflächen 20 gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 durch
Federkraft. Der Träger 6 sowie die Gleitelemente 19 sind durch eine oder in radialer
Richtung mehrere hintereinander angeordnete Federn 23 miteinander verbunden.
1. Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen,
mit
einem Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück (2),
mindestens einem Andruckschuh (1), der in einen von zwei Bundflächen (4) begrenzten
Ringraum des rotierenden Werkstückes (2) einführbar ist,
einem Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung
zwischen dem Werkstück (2) und dem Andruckschuh (1) erzeugt, und
einem Schleifband (3), das an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs (1) anliegt,
wobei der Andruckschuh (1) das Schleifband (3) gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt
(5) drückt, der zwischen den Bundflächen (4) angeordnet ist und durch gerundete Übergänge
an die Bundflächen (4) anschließt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Andruckschuh (1) einen Träger (6) und beiderseits an den Träger (6) angeschlossene
Stelleinrichtungen (7) aufweist, die das Schleifband (3) während der Feinschleifbearbeitung
stets an die gerundeten Übergänge und Bundflächen (4) andrücken und den Oszillationsbewegungen
folgen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7)
aus fluidbeaufschlagten Expansionskammern (8) mit veränderbarem Volumen bestehen,
an deren Außenseite das Schleifband (3) anliegt, und daß an die Expansionskammern
(8) eine Einrichtung (9) für die Fluidzuführung und Fluidverteilung angeschlossen
ist und dadurch während der Oszillationsbewegung ein das Volumen der Expansionskammern
(8) ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern (8) erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (6) ein Formteil
(10) aufgesetzt ist, welches aus einer an der Stirnfläche des Trägers (6) befestigten
Sohle (11) und an die Sohle (11) angeformten, elastisch verformbaren Schenkeln (12)
besteht, wobei die Schenkel (12) eine Dehnungsfalte (13) aufweisen und ihre freien
Schenkelenden unter Bildung der Expansionskammern (8) druckdicht an die Seitenflächen
des Trägers (6) angeschlossen sind, und daß der Träger (6) Bohrungen (9) für eine
Fluidzuführung und einen Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern (8) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammern (8)
aus dehnbaren Schläuchen (14) bestehen, die in seitlichen Rillen des Trägers (6) angeordnet
sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband (3) beaufschlagende Stirnfläche
des Trägers (6) anschließen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7)
als Zylinder/Kolbenanordnungen (15, 16) ausgeführt sind, wobei die Kolben (15) in
seitliche fluidbeaufschlagte und miteinander verbundene Zylinderbohrungen (16) des
Trägers (6) eingesetzt sind und wobei an die Kolben (15) Formelemente (17) angeschlossen
sind, deren Kontur an die zu bearbeitenden Übergänge angepaßt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (17) als
Ringsegmente ausgebildet sind, die an den zu bearbeitenden Wellenabschnitt (5) sowie
die zu bearbeitende Bundfläche (4) angepaßte Andruckflächen (18) aufweisen, und daß
die Zylinderbohrungen (16) zur Wellenachse parallel ausgerichtet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrungen (16)
winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen hin im Träger
(6) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7)
Gleitelemente (19) aufweisen, die an seitlichen Keilflächen (20) des Trägers (6) gegen
die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes (2) bewegbar sind und eine an die Werkstückflächen
angepaßte Kontur aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) Zylinder/Kolbenanordnungen
(21) aufweist, die auf die Gleitelemente (19) arbeiten und diese gegen die zu bearbeitenden
Flächen des Werkstückes (2) bewegen, und daß an die Gleitelemente (19) eine Zugfeder
(22) für die Rückstellbewegung angeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitelemente (19) von
mindestens einer an dem Träger (6) abgestützten Feder (23) beaufschlagt sind, welche
die Gleitelemente (19) an den Keilflächen (20) entlang gegen die zu bearbeitenden
Flächen des Werkstückes (2) bewegen.
1. A device for precision grinding of shafts, particularly crankshafts, comprising
a drive for rotating the workpiece (2) for machining,
at least one pressure shoe (1) insertable into an annular chamber bounded by two collar
surfaces (4) on the rotating workpiece (2),
an oscillation drive for generating oscillating relative movements between the workpiece
(2) and the pressure shoe (1) in the longitudinal direction of the shaft and
an abrasive belt (3) rich abuts the ends and sides of the pressure shoe (1),
wherein the pressure shoe (1) presses the abrasive belt (3) against a shaft portion
(5) for machining, the shaft portion being disposed between the collar surfaces (4)
and adjoining the collar surfaces (4) via rounded transitions, characterised in that
the pressure shoe (1) has a holder (6) and adjusting means (7) connected to the holder
(6) on each side and constantly pressing the abrasive belt (3) against the rounded
transitions and collar surfaces (4) during precision grinding and following the oscillating
movements.
2. A device according to claim 1, characterised in that the adjusting means (7) comprise
fluid-actuated variable-volume expansion chambers (8), the abrasive belt (3) abutting
the outside of the chambers, and in that a means (9) for supplying and distributing
fluid is connected to the expansion chasers (8) with the result, during the oscillating
motion, that a fluid exchange occurs between the expansion chambers (8) and alters
the volume thereof.
3. A device according to claim 2, characterised in that a moulding (10) is mounted on
the holder (6) and comprises a base (11) fastened to the end face of the holder (6)
and elastically deformable arms (12) integrally formed on the base (11), wherein the
arms (12) have an expansion groove (13) and their projecting ends are connected in
pressure-tight manner to the sides of the holder (6) and form the expansion chambers
(8), and in that the holder (6) is formed with bores (9) for supplying fluid and for
a fluid exchange between the expansion chambers (8).
4. A device according to claim 2, characterised in that the expansion chambers (8) are
in the form of stretchable hoses (14) which are disposed in lateral grooves in the
holder (6) and gaplessly and tangentially adjoin the end face of the holder (6) acting
on the abrasive belt (3).
5. A device according to claim 1, characterised in that the adjusting means (7) are in
the form of cylinder/piston arrangements (15, 16), wherein the pistons (15) are inserted
into lateral fluid-actuated interconnected cylindrical bores (16) in the holder (6)
and wherein moulded elements (17) are connected to the pistons (15) and have contours
adapted to the transitions for machining.
6. A device according to claim 5, characterised in that the moulded elements (17) are
in the form of annular segments which have pressure surfaces (18) adapted to the shaft
portion (5) for machining and to the collar surface (4) for machining, and in that
the cylindrical bores (16) are aligned parallel to the shaft axis.
7. A device according to claim 5, characterised in that the cylindrical bores (16) are
disposed in the holder (6) at an angle and aligned with the transitions for machining.
8. A device according to claim 1, characterised in that the adjusting means (7) comprise
sliding elements (19) which are movable along lateral wedge surfaces (20) on the holder
(6) against the surfaces of the workpiece (2) for machining and have a contour adapted
to the workpiece surfaces.
9. A device accordion to claim 8, characterized in that the holder (6) comprises cylinder/piston
arrangements (21) which operate on the sliding elements (19) and move them against
the surfaces of the workpiece (2) for machining, and in that a tension spring (22)
for the return movement is connected to the sliding elements (19).
10. A device according to claim 8, characterised in that the sliding elements (19) are
acted upon by at least one spring (23) which abuts the holder (6) and moves the sliding
elements (19) along the wedge surfaces (20) against the surfaces of the workpiece
(2) for machining.
1. Dispositif pour le rodage d'arbres, en particulier de vilebrequins, comprenant
un moyen d'entraînement en rotation pour la pièce à usiner (2),
au moins un sabot presseur (1) qui peut être introduit dans un espace annulaire de
la pièce en rotation (2) délimité par deux surfaces de collets (4),
un moyen d'entraînement oscillatoire qui génère des mouvements relatifs oscillants
dans la direction longitudinale de l'arbre entre la pièce (2) et le sabot presseur
(1), et
une bande abrasive (3) appliquée contre des surfaces frontale et latérales du sabot
presseur (1),
le sabot presseur (1) appliquant la bande abrasive (3) contre une portion d'arbre
à usiner (5) qui est située entre les surfaces de collets (4) et qui est reliée aux
surfaces de collets (4) par des parties de transition arrondies, caractérisé en ce
que le sabot presseur (1) comporte un support (6) et, reliés au support (6) de part
et d'autre de celui-ci, des dispositifs de réglage (7) qui appliquent la bande abrasive
(3) en permanence contre les parties de transition arrondies et les surfaces de collets
(4) durant le rodage et suivent les mouvements oscillatoires.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de réglage
(7) sont constitués par des chambres expansibles (8) à volume variable qui sont alimentées
par un fluide et contre le côté extérieur desquelles est appliquée la bande abrasive
(3), et en ce qu'un dispositif (9) d'alimentation et de distribution de fluide est
relié aux chambres expansibles (8), ce qui, lors du mouvement oscillatoire, crée entre
les chambres expansibles (8) une circulation de fluide modifiant le volume des chambres
expansibles (8).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, sur le support (6) est
rapportée une pièce moulée (10) qui est constituée d'une semelle (11) fixée à la face
frontale du support (6) et de branches déformables élastiquement (12) surmoulées sur
la semelle (11), les branches (12) étant pourvues d'un pli d'extension (13) et leurs
extrémités libres étant reliées aux faces latérales du support (6) de manière étanche
à la pression en formant les chambres expansibles (8), et en ce que le support (6)
est pourvu de trous (9) d'alimentation et de circulation de fluide entre les chambres
expansibles (8).
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les chambres expansibles
(8) sont constituées par des gaines extensibles (14) qui sont disposées dans des rainures
latérales du support (6) et rejoignent sans interstice et tangentiellement la face
frontale du support (6) plaquée contre la bande abrasive (3).
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de réglage
(7) sont conçus sous la forme d'agencements à cylindre/piston (15, 16), les pistons
(15) étant logés dans des alésages cylindriques latéraux (16) du support (6) qui sont
alimentés en fluide et reliés entre eux, et des éléments moulés (17) dont le contour
épouse celui des parties de transitions à usiner étant reliés aux pistons (15).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments moulés (17)
sont conçus sous la forme de segments annulaires qui comportent des surfaces de pression
(18) adaptées à la portion d'arbre à usiner (5) ainsi qu'à la surface de collet à
usiner (4), et en ce que les alésages cylindriques (16) sont orientés parallèlement
par rapport à l'axe de l'arbre.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le support (6), les
alésages cylindriques (16) sont disposés en formant un angle et en étant orientés
vers les parties de transition à usiner.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de réglage
(7) comportent des éléments coulissants (19) qui peuvent se déplacer le long de surfaces
latérales en coin (20) du support (6) contre les surfaces à usiner de la pièce (2)
et qui présentent un contour adapté aux surfaces de la pièce.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (6) comporte
des agencements à cylindre/piston (21) qui sollicitent les éléments coulissants (19)
et les déplacent contre les surfaces à usiner de la pièce (2), et en ce qu'un ressort
de traction (22) est relié aux éléments coulissants (19) pour les rappeler.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments coulissants
(19) sont sollicités par au moins un ressort (23) qui prend appui sur le support (6)
et qui déplace les éléments coulissants (19) le long des faces en coin (20) contre
les surfaces à usiner de la pièce (2).