DE4103091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zum Schleifen insbesondere von Nocken einer Nockenwelle mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die US-PS 38 13 824 bekanntgeworden. Diese Druckschrift breschreibt eine Kopierschleifmaschine, mit der eine Nockenwelle mit zwei Nocken in einem Arbeitsgang mit zwei einander gegenüberliegenden Schleifeinheiten bearbeitet wird. Werden mehr als zwei Nocken vorgesehen, müssen diese nacheinander bearbeitet werden. Dies hat zur Folge, daß die Bearbeitungszeiten der kompletten Nockenwelle sehr hoch werden und dadurch bedingt nur eine geringe Ausbringung von Nockenwellen pro Zeiteinheit möglicht ist.

Aus der DE-PS 1 69 070 ist ferner eine Schleifmaschine zum Durchführen eines Werkstücks mit gleichbleibend rundem oder ovalem Querschnitt bekannt. Bei Benutzung von drei zusammenwirkenden, das Werkstück an verschiedenen Stellen seines Umfangs berührenden Scheibensätzen überdecken sich diese so, daß zwischen denselben nur der zum Durchführen des Werkstücks erforderliche Raum verbleibt. Dabei sind zwei der Scheibensätze gegeneinander verschiebbar gelagert. Durch die eng benachbarten Scheibensätze wird eine Dreipunktanordnung zur Aufnahme und Führung des Werkstücks unter Bearbeitung erreicht. Ein Nockenschleifen ist mit der bekannten Maschine nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Maschine der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Fertigungszeiten und damit auch die Kosten der Außenkonturbearbeitung der Nocken wesentlich gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Dadurch, daß jedem Nocken bzw. jedem Nockenpaar eine Schleifeinheit zugeordnet ist und diese Schleifeinheiten über die Länge der Nockenwelle gestaffelt und sternförmig im Abstand von und um die Nockenwelle angeordnet sind, wird eine gleichzeitige Bearbeitung sämtlicher Nocken möglich, ohne daß die Schleifeinheiten sich gegenseitig stören. Dadurch wird eine schnelle und kostengünstige Bearbeitung der Nockenwelle erreicht.

Vorteilhafte weitere Ausführungsformen der Vorrichtung nach Anspruch 1 sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Hervorzuheben ist hier, daß bei vertikal angeordneter Nockenwelle diese in einer rohrförmigen Aufnahme aufgenommen ist, welche im Bereich einer jeden Schleifeinheit eine Ausnehmung aufweist. Die vertikale Anordnung der Nockenwelle in der rohrförmigen Aufnahme macht die besonders günstige Anordnung und Ausbildung von Abstützungen und Schleifeinheiten möglich.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung kann Schleifeinheiten aufweisen, die jeweils eine Schleifscheibe zum Vorschleifen und eine Schleifscheibe zum Fertigschleifen haben. Eine Schleifeinheit kann einem einzelnen Nocken oder einem Nockenpaar zugeordnet sein. Im letzteren Fall ist die Anzahl von Schleifeinheiten gleich der halben Anzahl der Nocken auf der Nockenwelle.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Vorrichtung zur Bearbeitung einer Nockenwelle mit sechs Nocken;

Fig. 2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vor­ richtung in Richtung des Pfeils Z;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß Linie A-A.

Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Nockenwelle 4 mit sechs Nockenpaaren bearbeitet. Jedem Nocken 3 ist eine Schleifeinheit S zugeordnet, die aus einer Schleifspindel 10, die als strichpunktierte Linie angedeutet ist, und aus einer oder mehreren Schleifscheiben 1, 2 besteht, die zum Vor- und Fertig­ schleifen der Nockenaußenkontur eingesetzt werden.

Die zu schleifende Nockenwelle 4 ist vorzugsweise vertikal angeord­ net und drehbar in einer fixierten rohrförmigen Aufnahme 11 aufge­ nommen. Die rohrförmige Aufnahme 11 hat für jeden Nocken 3 bzw. jedes Nockenpaar je nach Ausführung von Maschine und Nockenwelle, eine Ausnehmung 12 für den Eingriff der Schleifscheibe. Die Nockenwelle 4 ist über mindestens drei Lünetten 13 in der Aufnah­ me 11 drehbar gelagert.

Die Lünetten 13 greifen an der Nockenwelle 4 jeweils an den bereits vorbearbeiteten Lagerstellen der Nockenwelle 4 an. Die Lünetten 13 sind in der Draufsicht gesehen jeweils um einen Winkel von ca. 120° versetzt; dadurch entsteht über die gesamte Länge der Nockenwelle 4 eine Abstützung, die das Werkstück radial nach allen Richtungen hin abstützt.

Die Schleifeinheiten S sind jeweils über eine Befestigungsplatte 16 und eine Halterung 17 an einem Maschinengehäuse 5 gelagert. Die Schleifeinheiten S sind radial in Richtung des Pfeils 18 und tan­ gential in Richtung des Pfeils 20 (vgl. Fig. 2) beweglich an­ geordnet. Um die exakte Nockenform schleifen zu können, müssen die beiden durch die Pfeile 18 und 21 symbolisierten Achsen um voneinander abhängige Wege ver­ fahren werden können; dies wird vorzugsweise über elektronische Steuerungen ermöglicht. Die beiden Achsen in den Pfeilrichtungen 19 und 20 können mechanisch oder elektronisch gesteuert verfahren werden.

In die rohrförmige Aufnahme 11 wird außerhalb der Maschine die zu bearbeitende Nockenwelle 4 eingesetzt. Die Aufnahme 11 wird dann zusammen mit der Nockenwelle 4 in die Maschine eingesetzt und an ihren beiden Enden durch Spannvorrichtungen 15 fixiert und gehalten. Ein Drehmitnehmer 14 übernimmt die Aufgabe, die Nocken­ welle 4 innerhalb der Aufnahme 11 um ihre Längsachse zu drehen.

Die Schleifeinheiten S sind (vgl. Fig. 2) um die rohrförmige Aufnahme 11 in Umfangsrichtung sternförmig und in Längsrichtung der rohrförmigen Aufnahme 11 entsprechend dem Abstand der Nocken 3 zueinander versetzt angeordnet.

Durch diese sternförmige Anordnung der Schleifeinheiten S in Umfangsrichtung ergibt sich ein weiterer entscheidender Vor­ teil, weil, da die Schleifscheiben 1, 2 alle am Umfang verteilt an­ greifen, sich die durch die gleichzeitige Bearbeitung der Nocken­ außenkontur ergebenden Radialkräfte gegeneinander aufheben und daher nicht auf die Aufnahme 11 und die Spannvorrichtungen 15 übertragen werden.

In Fig. 1 ist dargestellt, daß alle Schleifspindeln 10 oberhalb der horizontalen Schleifscheiben 1, 2 angeordnet sind. Sie können aber auch unterhalb oder wechselweise oberhalb und unterhalb der von ihnen getragenen Schleifscheiben angeordnet sein.

Zur Voreinstellung auf verschiedene Nockenwellen 4 sind die stern­ förmig angeordneten Schleifspindelstöcke der Schleifeinheiten S in ihrer Winkellage zueinander verstellbar, was durch den Pfeil 20 angedeutet ist. Diese Verstellung kann mit einer kreisförmigen Führung außer­ halb der Schleifeinheiten S erfolgen.

Fig. 3 zeigt, wie die zu bearbeitende Nockenwelle 4 in der rohr­ förmigen Aufnahme 11 aufgenommen ist. Auf die schon vorbearbei­ teten Lagerstellen der Nockenwelle 4, die jeweils nach zwei bzw. mehreren Nocken 3 angeordnet sind, können die Lünetten 13 ange­ setzt werden. Daraus ergibt sich über die gesamte Aufnahmelänge der Nockenwelle 4 eine Dreipunktlagerung, durch welche die Nocken­ welle 4 exakt zentrisch geführt wird.

Das Schleifen der Nocken erfolgt in folgender Weise.

Es wird gleichzeitig an jedem Nocken 3 der Nockenwelle 4 geschlif­ fen, d. h., daß gleichzeitig alle Nocken 3 vorgeschliffen, anschlie­ ßend wiederum gleichzeitig alle Nocken 3 auf der Nockenwelle 4 fer­ tiggeschliffen werden.

Die Maschine kann aber auch nur zum Vor- oder zum Fertigschlei­ fen einer Nockenwelle 4 eingesetzt werden, wobei das Fertig- bzw. Vorschleifen auf verschiedenen Maschinen erfolgen kann.

Eine weitere Möglichkeit zur Bearbeitung ergibt sich bei Nocken­ wellen mit Nockenpaaren dadurch, daß jeweils ein Nockenpaar im­ mer gleichzeitig bearbeitet werden kann. Dadurch sinkt die Be­ arbeitungszeit auf ca. den halben Wert.

Eine weitere Möglichkeit des Schleifens auf dieser Maschine be­ steht darin, daß an jedem Nocken 3 bzw. an jeweils einem Nocken eines Nockenpaares gleichzeitig mit einer Schruppschleifscheibe vorgeschliffen werden kann und durch Versetzen der Schleifein­ heiten bzw. der Werkstückspannvorrichtung anschließend alle Nocken 3 gleichzeitig fertiggeschliffen werden können.

Nach der erfolgten Schleifbearbeitung aller Nocken 3 wird die Maschine entladen, d. h. die rohrförmige Aufnahme 11 mit der darin aufgenommenen Nockenwelle 4 wird aus der Maschine entnommen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schleifen insbesondere von Nocken einer Nockenwelle in einer Aufspannung, wobei jedem Nocken eine Schleifeinheit mit einer Umfangsschleifscheibe, deren Achse parallel zur Längserstreckung der Nockenwelle verläuft, zugeordnet ist und die Schleifeinheiten in Längsrichtung der Nockenwelle versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schleifen von wenigstens drei Nocken (3) oder von wenigstens drei Nockenpaaren (3, 3) die Schleifeinheiten (S) sternförmig um die Nockenwelle (4) herum angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheiten (S) horizontal, vertikal und in ihrer Winkellage zueinander verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindeln (10) bei horizontal angeordneten Schleifscheiben (1; 2) oberhalb, unterhalb oder abwechselnd oberhalb und unterhalb der Schleifscheiben (1; 2) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikal angeordneter Nockenwelle (4) diese in einer rohrförmigen Aufnahme (11) aufgenommen ist, welche im Bereich einer jeden Schleifeinheit (S) eine Ausnehmung (12) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Aufnahme (11) Lünetten (13) zum Abstützen der Nockenwelle (4) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lünetten (13) so sternförmig angeordnet sind, daß sich über die Länge der Aufnahme (11) verteilt eine Dreipunktabstützung der Nockenwelle (4) ergibt.