Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen der Haupt- und Hublager einer Kurbelwelle durch Außenrundschleifen in einer Schleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Schleifmaschine zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Ein Verfahren und eine Schleifmaschine der genannten Art sind aus der

DE 10 2008 007 175 A1 bekannt.

Schon vorher war es gemäß der EP 1 181 132 B1 vorgeschlagen worden, beim Außenrund- schleifen der Haupt- und Hublager einer Kurbelwelle die Hublager vor den Hauptlagern fertig zu schleifen. Dieser Vorschlag beruht auf der Erkenntnis, dass die erheblichen Verformungen der Kurbelwelle beim Schleifen der Hublager zumindest teilweise beim anschließenden Fertigschleifen der Hauptlager wieder beseitigt werden können. Allerdings war man dabei davon ausgegangen, dass das Vorschleifen der Hauptlager noch vor dem Schleifen der Hublager erfolgen müs- se. Gemäß der EP 1 181 132 B1 muss daher zunächst ein Lünettensitz an ein Hauptlager der Kurbelwelle angeschliffen werden, damit die Hauptlager mit der erforderlichen Genauigkeit vorgeschliffen werden können. Hierzu muss die Kurbelwelle mit einer genau definierten Drehachse, nämlich ihrer bestimmenden geometrischen Längsachse eingespannt sein, die für alle Hauptlager hinsichtlich Durchmesser, Rundheit, Rundlauf und Zentrizität die bestimmende Bezugsach- se ist. Diese bestimmende geometrische Längsachse muss auch als Bezugsachse für die Bearbeitung der Hublager zur Verfügung stehen. Nach dem Vor- und Fertigschleifen der Hublager werden zuletzt die Hauptlager der Kurbelwelle fertig geschliffen. Das aus der EP 1 181 132 B1 bekannte Verfahren hat den Vorteil, dass sämtliche Schleifvorgänge in einer einzigen Aufspannung vorgenommen werden können.

Die durch das Einspannen und Abstützen der Kurbelwelle beim Schleifen sich ergebenden Zwänge haben allerdings die Gefahr anderer Verformungen mit sich gebracht, wie das in der DE 10 2008 007 75 A1 ausführlich beschrieben ist. Zur Abhilfe wird gemäß dieser Entgegenhaltung daher vorgeschlagen, das Schleifen der Kurbelwelle in einer einzigen Aufspannung auf- zugeben. Vielmehr werden gemäß der DE 0 2008 007 175 A1 zwei Schleifstationen vorgesehen, die sich innerhalb einer einzigen Schleifmaschine befinden können. Zuerst werden in der ersten Schleifstation die Hublager vor- und fertiggeschliffen. Anschließend wird die Kurbelwelle in die zweite Schleifstation überführt, in der die Hauptlager vor- und fertiggeschliffen werden. Das Besondere des bekannten Verfahrens besteht darin, dass die zu schleifende Kurbelwelle in den beiden Schleifstationen mit Ihrer lediglich spanend bearbeiteten Rohkontur eingespannt wird. Hierbei sind die zylindrischen Umfangsflächen der Kurbelwelle vor allem durch Drehen, Bohren oder Wirbelfräsen bearbeitet, also in einem noch ungeschliffenen Zustand. In der ersten Schleifstation wird dabei die Kurbelwelle in Schalenspannfuttern gelagert, welche vorteilhaft an endseitigen zylindrischen Abschnitten oder an den beiden äußeren Hauptlagern der Kurbelwelle angesetzt werden. Naturgemäß rotiert die Kurbelwelle beim Schleifen der Hublager dann nicht um ihre bestimmende geometrische Längsachse, sondern um eine davon abweichende Drehachse, die durch die Rohkontur der Kurbelwelle an den Einspannstellen gegeben ist. Da aber das Schleifen der Hublager ohnehin durch CNC-gesteuertes Außenrundschleifen im Pendelhub- Schleifverfahren erfolgen muss, wird gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 eine entsprechende Korrektur im Rechner der Schleifmaschine vorgenommen. Hierzu muss die Kurbelwelle vor dem Schleifen exakt vermessen sein. Wenn die Abweichungen der tatsächlichen Drehachse von der bestimmenden geometrischen Längsachse der Kurbelwelle bekannt sind, kann dies rechnerisch erfasst und beim CNC-Schleifen berücksichtigt werden. Im Ergebnis liegt nach dem Schleifen in der ersten Schleifstation dann eine Kurbelwelle mit noch unbearbeiteten Hauptlagern vor, deren Hublager aber so geschliffen sind, als wäre die Kurbelwelle um die exakte bestimmende geometrische Längsachse gedreht worden. Erst in der zweiten Schleifstation wird gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 die Kurbelwelle zwischen Spitzen gespannt, welche in die üblichen Zentrierbohrungen in den Endflächen der Kurbelwelle eindringen. Diese Zentrierbohrungen werden vom Hersteller der Kurbelwelle schon vor dem Schleifen der Hublager vorgenommen und legen die bestimmende geometrische Längsachse jeder Kurbelwelle fest.

Mit dem Verfahren gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 ist es gelungen, auf eine noch immer wirtschaftliche Weise zuerst sämtliche Hublager vor- und fertigzuschleifen und erst danach in einer geänderten Aufspannung die Hauptlager. Das Verfahren gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 bedeutet aber einen erheblichen Aufwand, weil für jede Kurbelwelle die sich beim Einspan- nen der Rohkontur an der Einspannstellen ergebende Lage der Drehachse gegenüber der bestimmenden geometrischen Längsachse exakt vermessen werden muss. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu vereinfachen, sodass mit erheblich verringertem Aufwand nach wie vor dieselbe hohe Genauigkeit des Schleifergebnisses erreicht wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 , das auf einer Schleifmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 durchgeführt wird. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zu schleifende Kurbelwelle in einer ersten Aufspannung in Übereinstimmung mit der Drehachse des zugehörigen Werkstück-Drehantriebs gebracht. Sodann werden zwei an dem Spannfutter des zugehörigen Drehantriebs befindliche, in einer Radialebene bewegliche Auflageglieder an diese Einspannstelle angestellt und in dieser Stellung miteinander zur Bildung einer Auflage nach Art eines Prismas verriegelt, das an dem Spannfutter betrieblich fest ist. Die Eigenschaft der prismatischen Auflage folgt aus der notwendigerweise V-förmigen Stellung der Auflageglieder zueinander. Ein den Auflagegliedern radial gegenüber liegendes Klemmglied wird sodann vorzugsweise hydraulisch an die Kurbelwelle angestellt und presst die Kurbelwelle gegen die Auflage, die durch die beiden fest miteinander verriegelten Auflageglieder gegeben ist. Die Auflageglieder und das Klemmglied haben zwar vor allem den Drehantrieb der Kurbelwelle beim Schleifen zu bewirken; denn die Einspannlage der Kurbelwelle ist durch die Spitzen des Drehantriebes bestimmt. Da aber durch die feste Verriegelung der Auflageglieder eine besonders formsteife Einspannung vorliegt, ergibt sich auch eine versteifende und abstützende Wirkung für die Kurbelwelle beim Schleifen. Dadurch kommt insgesamt eine besondere Genauigkeit des Schleifergebnisses zustande, auch wenn die Verfor- mungen der Kurbelwellen beim Schleifen der Hublager nach wie vor unvermeidlich sind. Auf das Ansetzen einer Lünette kann daher verzichtet werden. Mit der besonderen Art des Einspannens ist in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Kurbelwelle schon beim Schleifen der Hublager um ihre bestimmende geometrische Längsachse rotiert. Auf den Umweg über eine rechnerische Festlegung beim CNC-Schleifen kann daher in vorteilhafter Weise verzichtet werden.

Für die zweite Spannstation wird die zweite Aufspannung gemäß dem bekannten Verfahren nach der DE 10 2008 007 175 A1 beibehalten. Hier wird in der Regel die Kurbelwelle zwischen Spitzen gespannt und durch ein Ausgleich-Spannfutter in Drehung versetzt, dessen Spannbacken sämtlich untereinander ausgleichfähig sind. Der Grund dafür besteht darin, dass möglichst alle Hauptlager in der zweiten Aufspannung gleichzeitig oder auch nacheinander geschliffen werden sollen und die Einspannstellen daher weiter außen, wie üblich an einem Zapfen und/oder einem Flansch ansetzen müssen. Die sich dadurch ergebende geringe Biegesteifigkeit in der Kurbelwelle erfordert zumeist das Ansetzen einer Lünette, sodass insgesamt in der zweiten Aufspannung eine andere Arbeitsweise gegeben ist.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 aufgeführt. Die Ansprüche 2 bis 5 zeigen Maßnahmen auf wie beim Einspannen der Kurbelwelle in der ersten Aufspannung (der ersten Schleifstation) die Koinzidenz der bestimmenden geometrischen Kurbelwellen-Längsachse mit der Drehachse des Werkstück-Drehantriebs erzielt wird. Der Anspruch 6 schreibt die Vorgehensweise beim Einbringen der Kurbelwelle in die erste Aufspannung der Schleifmaschine vor. Die Kurbelwelle wird dabei zuerst auf Rastschultem abgelegt, die an dem Spannfutter fest sind, und danach von den Spitzen des Werkstück- Spindelstocks und des Reitstocks in einer kombinierten Verstell- und Hubbewegung in die stabile Koinzidenz der beiden bestimmenden Achsen gebracht.

Anspruch 7 hebt verstärkend und als wesentlich hervor, dass die Auflageglieder in dem Spannfutter unabhängig von einander radial beweglich sind und sich unter der Wirkung einer auf beide gleichmäßig einwirkenden Hydraulikflüssigkeit selbsttätig anpassend an die Einspannstelle der Kurbelwelle anstellen.

Die Schleifmaschine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in dem Anspruch 9 angegeben.

Die Ansprüche 10 bis 16 sind auf vorteilhafte konstruktive Einzelheiten dieser Schleifmaschine gerichtet.

Mit dem Anspruch 16 wird festgeschrieben, dass auch die Schleifmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Aufteilung in zwei unterschiedliche Aufspannungen und damit in zwei Schleifstation beibehält, wobei die Ausgestaltung der zweiten Schleifstation gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 beibehalten wird.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die Figuren zeigen das Folgende: Fig. 1 zeigt in einer Darstellung von oben eine Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 ist die teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kurbelwelle mit einem Spannfutter und erläutert eine erste Möglichkeit zum Einspannen der Kurbelwelle beim Schleifen der Hublager.

Fig. 2a zeigt eine vergrößerte Darstellung von Einzelheiten aus Fig. 2. Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einer weiteren Möglichkeit zum

Einspannen der Kurbelwelle beim Schleifen der Hublager.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2.

Fig. 5 ist ein Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Ansicht von oben auf eine Schleifmaschine, mit der Kurbelwellen 1 gemäß der Erfindung geschliffen werden sollen. In Fig. 2 ist als Beispiel die Seitenansicht einer üblichen Vier-Zylinder-Kurbelwelle 1 mit einem zugehörigen Spannfutter 43 dargestellt, das sich an einem Werkstück-Spindelkopf 26 befindet. Die Kurbelwelle 1 weist Wangen 2, innere Hauptlager 3 und äußere Hauptlager 4 sowie Hublager 5 auf. Das linke Ende der dargestellten Kurbelwelle 1 endet in einem Flansch 6 und das rechte Ende in einem Zapfen 7. Die Kurbelwelle 1 hat eine bestimmende geometrische Längsachse 10, welche die Mittellinie aller zentrierten Par- tien der Kurbelwelle 1 wie Hauptlager 3, 4, Flansch 6 und Zapfen 7 bildet und auch für alle Vorgänge des Rundschleifens maßgeblich ist. Die bestimmende geometrische Längsachse 10 wird schon vom Hersteller des Kurbelwellen-Rohlings markiert, in der Regel durch Zentrierbohrungen 8 und 9, die in den beiden Stirnseiten der Kurbelwelle 1 angebracht sind. Die bestimmende geometrische Längsachse 10 steht somit beim Schleifen der Kurbelwelle 1 als Verbindungsgerade zwischen den beiden Zentrierbohrungen 8, 9 zur Verfügung.

Die zum Schleifen einer derartigen Kurbelwelle 1 dienende Maschine kann in ihrer Gesamtheit anhand der schematischen Übersichtszeichnung gemäß der Fig. 1 beschrieben werden, weil die einzelnen Baugruppen und Elemente dem Fachmann grundsätzlich geläufig sind. Die Schleif- maschine bildet eine Schleifzelle 21 , die eine erste Schleifstation 22 und eine zweite Schleifstation 23 umfasst. Dabei dient die erste Schleifstation 22 ausschließlich zum Schleifen der Hublager 5, während in der zweiten Schleifstation 23 ausschließlich die Hauptlager 3 und 4 geschliffen werden. Die Flussrichtung der Kurbelwellen 1 beim Durchlaufen der Schleifzelle ist durch den Pfeil 20 angegeben; es werden also die Hublager 5 vor den Hauptlagern 3 und 4 vor- und fertiggeschliffen. Die beiden Schleifstationen 22, 23 sind auf einem gemeinsamen Maschinenbett 24 angeordnet. Das Maschinenbett 24 umfasst auch einen Maschinentisch 25.

Zu der ersten Schleifstation 22 gehören ein Werkstück-Spindelstock 26 und ein Reitstock 27, die beide elektromotorisch synchron angetrieben sein können. Eine Kurbelwelle 1 wird zwischen dem Werkstück-Spindelstock 26 und dem Reitstock 27 eingespannt. Ferner gehört zu der ersten Schleifstation 22 ein Kreuzschlitten 28 mit einem Schleifspindelstock 29, auf dem sich zwei Schleifspindeln 30 mit den Schleifscheiben 31 befinden. Der Kreuzschlitten 29 als Ganzes ist in der Zustellrichtung 33, also senkrecht zu der bestimmenden geometrischen Längsachse 10 der eingespannten Kurbelwelle 1 verfahrbar; die darauf befindlichen Schleifspindeln 30 können einzeln oder gemeinsam auf dem Kreuzschlitten 29 in der Richtung 34 verfahren werden, also parallel zu der bestimmenden geometrischen Längsachse 10. Außerdem kann der Abstand zwi- sehen den Schleifspindeln 30 in der Richtung 34 verändert werden. Auf diese Weise lassen sich alle üblichen Vorgänge zum Schleifen der Hublager 5 durchführen, wie das mit und ohne CNC- Steuerung bekannt ist.

Zu der zweiten Schleifstation 23 gehören ebenfalls ein Werkstück-Spindelstock 36 und ein Reit- stock 37, zwischen denen eine Kurbelwelle 1 eingespannt und zur Drehung angetrieben wird. Ein zu der zweiten Schleifstation 23 gehörender Kreuzschlitten 38 trägt auf einer gemeinsamen angetriebenen Achse 39 einen Mehrfach-Schleifscheibensatz mit Schleifscheiben 40, die beim Schleifen der Hauptlager 3, 4 gemeinsam gegen die Hauptlager 3, 4 zugestellt werden. Außerdem kann der Mehrfach-Scheibensatz auch in der Richtung 34 verfahren werden.

Mit 41 sind die Antriebsmotoren für die Zustellachse der Kreuzschlitten 28, 38 und mit 42 Abdeckungen bezeichnet, welche die Schleifspäne von den Gleitführungen der Schleifstationen 22, 23 fernhalten. Die Spann- und Antriebsvorrichtungen der beiden Werkstück-Spindelstöcke 26, 36 und der beiden Reitstöcke 27, 37 liegen in einer gemeinsamen Längsachse 32. Die Längs- achse 32 ist zugleich die Drehachse (C-Achse) der Kurbelwellen 1 beim Schleifen. Für betriebliche Messungen während des Schleifvorganges sind Messvorrichtungen vorgesehen, die im Einzelnen nicht dargestellt sind.

Aus der DE 10 2008 007 175 A1 der Anmelderin sind die bislang beschriebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Schleifmaschine bekannt, ebenso die Lehre, dass entsprechend dem unterschiedlichen Verwendungszweck der beiden Schleifstationen 22, 23 die Kurbelwelle 1 in jeder Schleifstation 22, 23 auf eine andere Weise eingespannt werden muss. Für die vorliegende Anmeldung wird dabei die bekannte Methode zum Einspannen in der zweiten Schleifstation 23 gleichfalls aus der DE 10 2008 007 175 A1 übernommen. Zum Schleifen der Hauptlager 3, 4 wird daher in der zweiten Schleifstation 23 die Kurbelwelle 1 zwischen Spitzen eingespannt, die sich an den Spindeln des Werkstück-Spindelstocks 36 und des Reitstocks 37 befinden. Die kegelförmige Endkontur der Spitzen greift in die Zentrierbohrungen 8 und 9 an den Enden der Kurbelwelle 1 ein, und damit befindet sich die bestimmende geometrische Längsachse 10 der Kurbelwelle 1 in Koinzidenz mit der gemeinsamen Längsachse 32 von Werkstück-Spindelstock 36 und Reitstock 37, die zugleich die Drehachse der Kurbelwelle 1 beim Schleifen ist. Die zwischen den Spitzen eingespannte Kurbelwelle 1 wird durch einen Antrieb mit Ausgleich- Spannfutter zur Drehung angetrieben. Bei einem derartigen Spannfutter wird eine Gruppe von mindestens zwei Spannbacken vorzugsweise hydraulisch betätigt, wobei alle Spannbacken an dieselbe Zuleitung der Hydraulikflüssigkeit angeschlossen und in radialer Richtung an einen Teil der Kurbelwelle 1 angestellt sind, der sich in der gemeinsamen Längserstreckung der Hauptlager 3, 4 befindet. Als Einspannstellen kommen besonders der Flansch 6 oder der Zapfen 7 in Frage, weil dadurch alle Hauptlager zum Schleifen freiliegen. Die Außenkontur der Einspannstellen braucht dabei nicht exakt zentralsymmetrisch zu der bestimmenden geometrischen Längsachse 10 der Kurbelwelle 1 zu sein; es kann vielmehr eine ungeschliffene Rohkontur sein; denn die Einspannung zwischen den Spitzen gewährleistet, dass die Kurbelwelle 1 in jedem Fall um ihre bestimmende geometrische Längsachse 10 gedreht wird. Die Spannbacken des Ausgleich-Spannfutters sind zwar für sich einzeln beweglich, können sich aber über das hydraulische Druckmedium untereinander ausgleichen. Somit wird jeder Spannbacken mit der gleichen Kraft an die Einspannstelle der Kurbelwelle 1 angestellt. Die Spannbacken bewirken dabei ledig- lieh die drehende Mitnahme der Kurbelwelle 1 ; da sie aber nachgiebig ausgleichend angestellt sind, können sie keine oder nur eine geringe versteifende Spannwirkung auf die Kurbelwelle 1 ausüben und einem Verbiegen der Kurbelwelle 1 beim Schleifen nicht entgegenwirken. Um Fehler hinsichtlich Durchmesser, Rundheit, Rundlauf und Zentrizität zu vermeiden, ist es daher beim Schleifen der Hauptlager 3, 4 in der zweiten Spannstation 23 dringend geboten, die Kur- belwelle 1 in ihrem mittleren Längenbereich durch eine Lünette abzustützen.

Ein Beispiel für ein derartiges Ausgleich-Spannfutter ist in der DE 10 2008 007 175 A1 anhand der Fig. 8 ausführlich beschrieben. Alle dort vorhandenen Ausführungen zum Einspannen und zum Drehantrieb der Kurbelwelle 1 in der zweiten Schleifstation 23 werden auch dem Inhalt der vorliegenden Anmeldung zugerechnet. Bei Verwendung dieser Ausgleich-Spannfutter können die Hauptlager 3, 4 in der zweiten Schleifstation 23 zuverlässig vor- und fertiggeschliffen werden.

In der ersten Spannstation 22 zum Schleifen der Hublager 5 wird die Kurbelwelle 1 aber abwei- chend vom Stand der Technik gemäß der DE 10 2008 007 175 A1 auf eine Weise eingespannt und zur Drehung angetrieben, wie das beispielhaft und weitgehend schematisch in den Figuren 2 bis 5 dargestellt ist. Die Schnitt-Darstellung im linken Bereich der Fig. 2 entspricht dabei der Schnittlinie CMC in Fig. 4, wobei M den Mittelpunkt des Kurbelwellen-Querschnitts auf der bestimmenden geometrischen Längsachse 10 bedeutet. Die Figuren 2 und 2a zeigen das Spann- futter 43 eines Werkstück-Spindelstocks 26, in dem eine Spitze 52 axial verschieblich ist. Das vordere, der Kurbelwelle 1 zugewandte Ende der Spitze 52 ist als kegelförmige Endkontur 52a ausgebildet und erleichtert damit das Einführen in die zugehörige Zentrierbohrung 8 der Kurbel- welle 1. Auch der Reitstock 27 kann mit einem Spannfutter 43 dieser Art ausgebildet sein, vgl. in Fig. 3 die Spitze 53 mit der kegelförmigen Endkontur und die zugehörige Zentrierbohrung 9. Wie Fig. 4 zeigt, ist an der Stirnseite des Spannfutters 43, die der Kurbelwelle 1 zugewandt ist, eine U-förmige Tasche 1 1 ausgebildet, welche gemäß den Figuren 2, 2a und 3 für den Flansch 6 der Kurbelwelle 1 und den Zapfen 7 freigelegt ist. Die Kurbelwelle 1 liegt gemäß den Fig. 2 und 3 jeweils auf zwei Rastschultern 54 auf, die nach Art von Nocken aus dem Grund der Tasche 1 1 herausragen, V-förmig geneigt zueinander verlaufen und zusammen ein Auflage-Prisma bilden, das in Bezug auf das Spannfutter 43 stationär ist. In der Darstellung der Fig. 4 liegen die Rastschultern 54 hinter den Auflagegliedern 12 und sind daher nicht sichtbar.

In dem Spannfutter 43 sind weiter zwei Axialschieber 14 vorgesehen, die unter der Wirkung einer Hydraulikflüssigkeit entsprechend dem Doppelpfeil 15 axial verschieblich sind. In Bezug auf die Drehachse 32 des Spannfutters 43 sind die beiden Axialschieber 14 um einen Winkel von etwa 60 bis 120 Winkelgraden versetzt V-förmig zueinander angeordnet, wie das aus Fig. 4 gefolgert werden kann. Die Stirnseiten der Axialschieber 14 sind hinter den ebenfalls V-förmig zueinander angeordneten Auflagegliedern 12 angeordnet, welche auch die Funktion von Klemmbacken haben und in Bezug auf die Drehachse 32 radial verschieblich sind, vgl. den Doppelpfeil 13. Jeder Axialschieber 14 steht über Schrägflächen in Wirkverbindung mit einem Radialschieber 57, der in radialer Richtung verschieblich in dem Spannfutter 43 gelagert ist. Jeder Radialschieber 57 wieder ist mit einem Auflageglied 12 verschraubt, das aus dem Spannfutter 43 herausragt. Jeder Radialschieber 57 bildet mit seinem Auflageglied 12 eine Funktionseinheit; die geteilte Ausführung ermöglicht es, das Auflageglied 12 leicht auszuwechseln, wenn die Kurbelwelle 1 an einer Einspannstelle mit einem anderen Durchmesser eingespannt werden soll.

Mit dem Doppelpfeil 15 ist angedeutet, dass die beiden Axialschieber 14 durch eine gleichmäßig auf sie beide einwirkende, an dieselbe Zuleitung angeschlossene Hydraulik-Flüssigkeit in zwei entgegengesetzten Richtungen axial verschoben werden können. Bei einer Bewegung in Fig. 2a nach links werden über die in Berührung miteinander befindlichen Schrägflächen die Radialschieber 57 nach innen in Richtung auf die Drehachse 32 bewegt. Dadurch bewegen sich auch die mit den Radialschiebern 57 verschraubten Auflageglieder 12 in derselben Richtung und kommen an der Einspannstelle der Kurbelwelle 1 zur Anlage, im Fall der Fig. 2 an dem links befindlichen äußeren Hauptlager 4. Bei entgegengesetzter Bewegung der Axialschieber 14 (in Fig. 2a nach rechts) wandern die Auflageglieder 12 wieder radial nach außen. Die Anpresskraft der Auflageglieder 12 kann durch diverse Druckregelungen im Hydraulikkreis geregelt werden. Parallel zu den Axialschiebern 14 radial nach innen versetzt sind zwei Verriegelungsstifte 16 in axial verlaufenden Bohrungen 18 vorgesehen, die unter demselben Winkel in Bezug auf die Drehachse 32 angeordnet sind, vgl. die Schnittdarstellung gemäß Fig. 5. Die Verriegelungsstifte 16 können in zwei entgegengesetzten Richtungen 17 gesteuert verschoben werden, vgl. den Doppelpfeil 17. In seiner aktivierten Stellung greift ein Verriegelungsstift 16 mit seinem kegelförmigen vorderen Ende in eine trapezförmige Nut 19 ein, die sich in der Längs- und Verschieberichtung des zugehörigen Radialschiebers 57 befindet. Der Radialschieber 57 ist dann in einer gewünschten Stellung festgeklemmt. Die Verriegelungsstifte 16 können durch mechanische, hydraulische, elektrische oder pneumatische Mittel aktiviert und zurückgestellt werden, wobei auch unterschiedliche Mittel für Aktivierung und Rückstellung in Frage kommen wie beispielsweise Aktivierung durch hydraulische Mittel und eine Rückstellung durch Federn. Dieselben Verstellmöglichkeiten bestehen auch für die Axialschieber 14.

Wie besonders aus Fig. 4 hervorgeht, ist auf der den Auflagegliedern 12 gegenüberliegenden Seite des Spannfutters 43 ein schwenkbares Klemmglied 44 in der Form eines Schwenkarmes vorgesehen. Seine Schwenkachse ist mit 55 und sein Wirkende mit 56 bezeichnet. Fig. 4 zeigt in ausgezogenen Linien die Klemmstellung des Klemmgliedes 44, während die Freigabestellung in gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Abmessungen und Einbauverhältnisse sind so gewählt, dass das Wirkende 56 des Klemmgliedes 44 bei Aktivierung an einer Stelle der Kurbelwelle 1 aufliegt, die auf der verlängerten Winkelhalbierenden zwischen den Auflagegliedern 12 liegt. Für die Aktivierung des Klemmgliedes 44 kommen dieselben Mittel in Frage wie für die Verriegelungsstifte 16.

Mit der beschriebenen Schleifmaschine wird das Schleifverfahren wie folgt durchgeführt:

Die zu schleifende Kurbelwelle 1 besteht aus Stahl oder Gusswerkstoffen, kann gegossen oder geschmiedet sein und liegt im ungeschliffenen Rohzustand vor; sie ist spanend, also vor allem durch Drehen, Bohren oder Wirbelfräsen vorbearbeitet. Die Kurbelwelle 1 wird zunächst durch eine Transporteinrichtung in die erste Schleifstation 22 verbracht und dort zwischen dem Werk- stück-Spindelstock 26 und dem Reitstock 27 eingespannt. Es wird eine Ausführung gezeigt, bei der Werkstück-Spindelstock 26 und Reitstock 27 beide mit Spannfuttern 43 entsprechend den Figuren 2 bis 5 ausgestattet sind, vgl. Fig. 3. Somit ist auch jedes der Spannfutter 43 mit einer Spitze 52, 53 versehen. Vor dem Einbringen der Kurbelwelle 1 werden Werkstück-Spindelstock 26 und Reitstock 27 bei axial nach innen eingezogenen Spitzen 52, 53 auf einen axialen Ab- stand eingestellt, der dem Längenmaß der Kurbelwelle 1 entspricht. Die Drehachsen der Spannfutter 43 werden in eine Stellung verbracht, in der sich die Auflageglieder 12 und die Rastschultern 14 in ihrer unteren Stellung befinden. Dann wird die Kurbelwelle 1 in waagerechter Lage vorzugsweise von oben zwischen Werkstück-Spindelstock 26 und Reitstock 27 abgesenkt und kommt auf den Rastschultern 54 zur Auflage, die zusammen ein Prisma bilden, das in Bezug auf das Spannfutter 43 stationär ist. Im Falle der Fig. 3 liegt dabei die Kurbelwelle 1 mit dem Flansch 6 auf den Rastschultem 54 des Werkstück-Spindelstocks 26 und mit dem Zapfen 7 auf den Rastschultern 54 des Reitstocks 27 auf. Der radiale Abstand zwischen den in der Drehachse 32 befindlichen Spitzen 52, 53 und den Rastschultern 54 ist dabei derart gewählt, dass die bestimmende geometrische Längsachse 10 der Kurbelwelle 1 geringfügig tiefer liegt als die gemeinsame Drehachse von Werkstück- Spindelstock 26 und Reitstock 27. Danach stehen die Spitzen 52, 53 den Zentrierbohrungen 8, 9 innerhalb von deren Öffnungsweiten gegenüber. Die Auflageglieder 12 der beiden Spannfutter 43 befinden sich zu diesem Zeitpunkt mit einem Abstand unterhalb der beiden äußeren Hauptlager. Da die Kurbelwelle 1 mit ihrer ungeschliffenen Rohkontur auf den Rastschultern 54 der Spannfutter aufliegt, wird in dieser Phase des Einspannens die bestimmende geometrische Längsachse 10 der Kurbelwelle 1 nicht hinreichend genau genug parallel zu der gemeinsamen Drehachse 32 von Werkstück-Spindelstock 26 und Reitstock 27 verlaufen. Die Korrektur erfolgt in der nächsten Phase.

Die beiden Spitzen 52, 53 werden hierzu ausgefahren und dringen in die Zentrierbohrungen 8, 9 ein, was durch die kegelförmigen Endkonturen 52a, 53a der Spitzen 52, 53 möglich wird. Die Spitzen 52, 53 kommen zur Anlage an die Innenwände der Zentrierbohrungen 8, 9 und üben auf die Kurbelwelle 1 eine Hub- und Stellwirkung aus. Die Lage der Kurbelwelle 1 wird somit in der Höhe und seitlich korrigiert. Wenn die Spitzen 8, 9 vollständig ausgefahren sind, ist die Kurbelwelle 1 von den Rastschuitern 54 abgehoben, und ihre bestimmende geometrische Längs- achse 10 verläuft exakt in der gemeinsamen Drehachsel 2 von Werkstück-Spindelstock 26 und Reitstock 27 (Zustand der Koinzidenz). Die Auflageglieder 12 der beiden Spannfutter 43 befinden sich in dieser Phase nach wie vor mit Abstand unterhalb der äußeren Hauptlager 4. Der Abstand ist allerdings so gering, dass er in den Figuren maßstäblich nicht zum Ausdruck gebracht werden kann.

Durch Betätigen der Axialschieber 14 in beiden Spannfuttern 43 werden anschließend die Auflageglieder 12 an die beiden äußeren Hauptlager 4 herangefahren. Da die Auflageglieder 12 ihre Stellung zueinander selbsttätig ausgleichen können, ergibt sich für die beiden Auflageglieder 12 eines Spannfutters bei Anlage an der Kurbelwelle 1 dieselbe Anpresskraft, auch wenn die Stellung der Auflageglieder 12 - bedingt durch die Rohkontur der äußeren Hauptlager 4 - dabei voneinander abweicht. Die Größe der Anpresskraft wird so gewählt, dass sie die Aufspannung der Kurbelwelle 1 in den Spitzen 52, 53 unterstützt, aber nicht gefährdet und für die spätere Funktion der Auflageglieder 12 als Spannbacken beim Drehen der Kurbelwelle 1 ausreicht. Wenn diese Anlagestellung erreicht ist, werden in beiden Spannfuttern 43 die Verriegelungsstifte 16 betätigt, welche in die an den Radialschiebern 57 befindlichen Längsnuten 19 eintreten und die Radialschieber 57 zusammen mit dem zugehörigen Auflageglied 12 in der Anlagestellung verriegeln.

Es sei noch bemerkt, dass man die Kurbelwelle 1 beim Einführen in die Schleifstation 22 auch gleich auf den unten liegenden Auflagegliedern 12 ablegen könnte, bevor deren Heranfahren an die Kurbelwelle erfolgt. Die stationären Rastschultern 54 wären dann entbehrlich. Es wird aber für zuverlässiger gehalten, den Transportvorgang an stationären Rastschultern 54 enden zu lassen und die beweglichen Auflageglieder 12 insoweit von der Aufgabe der Erstablage zu entlasten.

In ihrer verriegelten Stellung bilden die beiden Auflageglieder 12 eines jeden Spannfutters 43 infolge ihrer V-förmigen Anordnung zusammen ebenfalls eine Auflage nach Art eines Prismas für die Kurbelwelle 1 . Diese Auflage ist an dem Spannfutter 43 betrieblich fest, wobei die Anpresskraft der Verriegelungsstifte 16 so eingestellt ist, dass diese sich im weiteren Betrieb nicht lösen können; das gilt auch bei hydraulisch erzeugter Verriegelungskraft. Das Spannfutter 43 der ersten Schleifstation 22 unterscheidet sich darin deutlich von den Spannfuttern der zweiten Schleifstation 23, bei denen alle Spannbacken auch während der Rotation der Kurbelwelle 1 beim Schleifen untereinander ausgleichsfähig bleiben.

Die beiden Auflageglieder an jedem Spannfutter 43 wirken in diesem Zustand nur wie ein festes Auflage-Prisma, das die Aufspannung der ruhenden Kurbelwelle 1 in den Spitzen 52, 53 unterstützt. Zum weiteren Fortgang des Einspannens wird jetzt das schwenkbare Klemmglied 44 aus seiner Freigabestellung in die Klemmstellung überführt, vgl. Fig. 4. Das schwenkbare Klemmglied 44 und die beiden Auflageglieder 12 übernehmen jetzt die Funktion von Spannbacken, die die Drehmitnahme und die Abstützung der Kurbelwelle 1 gewährleisten müssen. Da das Wirkende 56 des Klemmgliedes 44 etwa auf der geraden Linie der Winkelhalbierenden zwi- sehen den Auflageliedem 12 liegt, vgl. Fig. 4, ist der Angriff der Mitnahmekräfte am Umfang der äußeren Hauptlager 4 weitgehend gleichmäßig. Die Auflageglieder 12 bleiben bei der Rotation der Kurbelwelle 1 während des Schieifens fest an dem Spannfutter 43 verriegelt und nehmen die von dem schwenkbaren Klemmglied 44 ausgeübte Kraft zuverlässig auf, ohne dass die von den Spitzen 52, 53 bewirkte Koinzidenz der bestimmenden geometrischen Kurbelwellen- Längsachse 10 mit der Drehachse 12 gefährdet wird. Die Kurbelwelle 1 ist exakt laufend nach dieser Längsachse 10 eingespannt und kann auch nicht aus dem Zentrum gedrückt werden. Unterstützend kommt hinzu, dass die Kurbelwelle 1 in der ersten Schleifstation 22 an den äußeren Hauptlagern 4 eingespannt wird. Diese bilden die am weitesten nach innen, zum mittleren Längsbereich der Kurbelwelle 1 hin gerückten Einspannstellen, bei denen sämtliche Hublager 5 in einer Aufspannung vor- und fertiggeschliffen werden können. Die freie Länge der Kurbelwelle 1 zwischen den Einspannstellen ist dabei am geringsten; das führt in Verbindung mit den fest nach Art eines Prismas verriegelten Auflagegliedern 12 dazu, dass die Kurbelwelle 1 sich unter dem Druck der Schleifscheiben nicht durchbiegt. Es kann daher auf das Ansetzen einer Lünette verzichtet werden. Bei einer geringeren Zahl von Hublagern, beispielsweise zwei oder drei, einer somit kürzeren Kurbelwelle oder bei geringeren Anforderungen an die Schleifgenauigkeit ist es auch in der ersten Schleifstation 22 grundsätzlich möglich, die Kurbelwelle 1 am Flansch und/oder an dem Zapfen einzuspannen und das Schleifen in derselben Weise wie beschrieben vorzunehmen.

Wenn die Hublager 5 fertiggeschliffen sind, muss die Kurbelwelle 1 nach wie vor in die zweite Schleifstation 23 überführt werden, in der die zweite Aufspannung vorgenommen wird. Da alle Hauptlager 3, 4 möglichst gleichzeitig vor- und fertiggeschliffen werden sollen, kann die Ein- spannung nur an den äußeren Enden der Kurbelwelle 1 vorgenommen werden. In der zweiten Schleifstation 23 müssen daher die Spannbacken des Ausgleichsfutters einzeln selbsttätig ausweichen können, wenn die Kurbelwelle 1 rotiert. Der sichere Halt der Kurbelwelle 1 zwischen den Spitzen von Werkstück-Spindelstock 36 und Reitstock 37 ist dadurch nicht in jedem Fall gewährleistet, sodass das Ansetzen einer Lünette im mittleren Bereich der Kurbelwelle 1 in jedem Fall vorteilhaft ist. Trotz des Wechsels in der Aufspannung überwiegen die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung gegenüber dem bekannten Verfahren nach EP 1 181 132 B1. Da nämlich die erheblichen Verformungen beim Vor- und Fertigschleifen der Hublager 5 gleich zu Anfang auftreten und beim anschließenden Vor- und Fertigschleifen der Hauptlager 3, 4 wieder weitgehend beseitigt werden können, ist insgesamt in jedem Fall eine Steigerung der Schleifgenauigkeit erzielt.

Liste der Bezugsziffern Kurbelwelle

Wange

innere Hauptlager

äußere Hauptlager

Hublager

Flansch

Zapfen

Zentrierbohrung (Flansch)

Zentrierbohrung (Zapfen)

bestimmende geometrische Längsachse der Kurbelwelle U-förmige Tasche

Auflageglieder

Doppelpfeil, Verschieberichtung der Spannbacken Axialschieber

Doppelpfeil, Verschieberichtung der Axialschieber Verriegelungsstift

Doppelpfeil, Verschieberichtung des Verriegelungsstiftes Bohrung

Längsnut

Flussrichtung (Transportrichtung der Kurbelwellen) Schleifzelle

erste Schleifstation

zweite Schleifstation

gemeinsames Maschinenbett

Maschinentisch

Werkstück-Spindelstock (erste Schleifstation)

Reitstock (erste Schleifstation)

Kreuzschlitten

Schieifspindelstock

Schleifspindel

Schleifscheibe

gemeinsame Längsachse, Drehachse der Kurbelwelle Zustellrichtung der Schleifscheiben Richtung

Werkstück-Spindelstock (zweite Schleifstation)

Reitstock (zweite Schleifstation)

Kreuzschlitten

gemeinsame Achse

Schleifscheiben

Antriebsmotor

Abdeckung

Spannfutter (erste Schleifstation)

schwenkbares Klemmglied

Schwenkachse des schwenkbaren Spannelements

Spitze des Werkstück-Spindelstocksa kegelförmiger Endbereich

Spitze des Reitstocks

a kegelförmiger Endbereich

Rastschulter

Schwenkachse des Klemmgliedes

Wirkende

Radialschieber