DE102017113070B3

DE102017113070B3 - Method for impact hardening of transition radii of a crankshaft

Info

Publication number: DE102017113070B3
Application number: DE102017113070.5A
Authority: DE
Inventors: Alfons Reeb; Jochen Schmidt; Konrad Grimm
Original assignee: Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH; Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH; Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: WO2018228792A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schlagverfestigen von Übergangsradien (8) einer Kurbelwelle (4), insbesondere von Übergangsradien (8) zwischen Pleuellagerzapfen (5) und Kurbelwangen (7) und/oder Übergangsradien (8) zwischen Hauptlagerzapfen (6) und den Kurbelwangen (7) der Kurbelwelle (4). Dabei ist vorgesehen, dass in wenigstens zwei Übergangsradien (8) unterschiedlich große Schlagkräfte (F) eingebracht werden.The invention relates to a method for impact hardening of transition radii (8) of a crankshaft (4), in particular of transition radii (8) between connecting rod journal (5) and crank webs (7) and / or transition radii (8) between the main bearing journal (6) and the crank webs (8). 7) of the crankshaft (4). It is provided that differently sized impact forces (F) are introduced into at least two transition radii (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for impact hardening of transition radii of a crankshaft, in particular of transition radii between connecting rod journal and crank webs and / or transition radii between the main journal and the crank webs of the crankshaft according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Kurbelwelle.The invention also relates to a crankshaft.

Aufgrund der stetig fortschreitenden Entwicklung und Leistungssteigerung von Brennkraftmaschinen und an diese gestellte strengen Emissionsforderungen werden heutige Motoren in Folge immer stärker beansprucht. Aus diesem Grund stellt die Motorenindustrie unter anderem an die hochbelastete und für die Funktion einer Brennkraftmaschine wichtige Kurbelwelle hohe Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit. Konstruktiv besteht dabei häufig die Anforderung, dass die Kurbelwelle leicht und der Platzbedarf gering sein soll. Für die Auslegung der Kurbelwelle bedeutet dies, dass eine Erhöhung der Beanspruchbarkeit nicht über die Erhöhung des Querschnitts, also über das Widerstandsmoment der Kurbelwelle, sondern möglichst über lokale Druckeigenspannungszustände erzielt werden sollte. Aus diesem Grund werden moderne Kurbelwellen unter Verwendung der verschiedensten Bearbeitungs- und Wärmebehandlungsverfahren hergestellt, so dass die Kurbelwellen immer höheren Motorleistungen ausgesetzt werden können.Due to the steadily progressing development and increase in performance of internal combustion engines and the strict emission requirements imposed on them, today's engines are increasingly stressed in consequence. For this reason, the engine industry, among other things high demands on the high-load and important for the function of an internal combustion engine crankshaft in terms of strength. In terms of design, there is often the requirement that the crankshaft should be light and the space requirement should be low. For the design of the crankshaft, this means that an increase in the load capacity should not be achieved by increasing the cross section, ie via the moment of resistance of the crankshaft, but if possible via local compressive residual stress states. For this reason, modern crankshafts are manufactured using a variety of machining and heat treatment processes, so that the crankshafts can be exposed to increasingly higher engine power.

Beispiele für solche Verfahren sind thermische Behandlungen, wie die Oberflächenhärteverfahren Induktions- und Einsatzhärten, Laserhärten oder Nitrieren, sowie Kaltverfestigungsverfahren, wie Festwalzen, Kugelstrahlen oder Schlagverfestigen. Hierbei handelt es sich um gängige und zum großen Teil ausgereifte Verfahren, die für die verschiedensten Einsatzzwecke geeignet sind.Examples of such methods are thermal treatments, such as induction hardening and case hardening, laser hardening or nitriding, as well as strain hardening processes such as deep rolling, shot peening or impact hardening. These are common and largely mature processes that are suitable for a variety of purposes.

Hinsichtlich Beispielen für solche Verfahren wird auf die folgenden Druckschriften verwiesen: EP 1 479 480 A1 , EP 0 788 419 B1 , EP 1 612 290 A1 , DE 10 2007 028 888 A1 und EP 1 034 314 B1 .For examples of such methods, reference is made to the following references: EP 1 479 480 A1 . EP 0 788 419 B1 . EP 1 612 290 A1 . DE 10 2007 028 888 A1 and EP 1 034 314 B1 ,

Insbesondere das Schlagverfestigen ist ein vorteilhaftes Verfahren zur Steigerung der Dauerschwingfestigkeit, insbesondere der Biegewechselfestigkeit und der Torsionswechselfestigkeit, von Kurbelwellen. Die Steigerung der Dauerfestigkeit wird dabei dadurch erreicht, dass in die beanspruchten Bereiche bei Querschnittsübergängen und Querschnittsänderungen durch Kaltverformen, vorzugsweise Hämmern mittels spezieller Schlagwerkzeuge, in die Kurbelwelle Schlagkräfte eingebracht werden. Als Beispiel für ein derartiges Verfahren wird auf die DE 34 38 742 C2 und die EP 1 716 260 B1 verwiesen.In particular, the impact hardening is an advantageous method for increasing the fatigue strength, in particular the bending fatigue strength and torsional fatigue, of crankshafts. The increase in fatigue strength is achieved in that impact forces are introduced into the claimed areas in cross-sectional transitions and changes in cross section by cold forming, preferably hammering by means of special impact tools in the crankshaft. As an example of such a method is on the DE 34 38 742 C2 and the EP 1 716 260 B1 directed.

Um ein nachteiliges Einbringen von Rundlauffehlern durch das Hämmern zu vermeiden, sind strenge Kontrollabläufe und hochqualifiziertes Personal zur Durchführung des Verfahrens erforderlich. Ferner kann eine Nachkontrolle mit korrigierenden Maßnahmen erforderlich sein, um den Rundlauf der Kurbelwelle nach der Schlagverfestigung gegebenenfalls geringfügig zu korrigieren. Obwohl ein optimaler Rundlauf der fertiggestellten Kurbelwelle durch die langjährig bewährten Verfahren grundsätzlich garantiert werden kann, sind der maschinelle und personelle Aufwand um dieses Ziel zu erreichen verhältnismäßig groß. Es wäre demnach wünschenswert, ein Verfahren zum Schlagverfestigen bereitzustellen, bei dem Rundlauffehler mit geringerem Aufwand vermieden werden können.In order to avoid an adverse introduction of concentricity errors by hammering, strict control procedures and highly qualified personnel are required to carry out the process. Further, a follow-up with corrective measures may be required to slightly correct the concentricity of the crankshaft after impact hardening if necessary. Although an optimal concentricity of the finished crankshaft can be basically guaranteed by the long-standing proven procedures, the mechanical and human effort to achieve this goal are relatively large. It would therefore be desirable to provide a method for impact hardening in which concentricity errors can be avoided with less effort.

Die DE 10 2016 058 710 A1 offenbart eine Werkzeugmaschine zum Schlagverfestigen der Wangenradienübergänge von Kurbelwellen für Brennkraftmaschinen. Vorgesehen ist, dass sich die Kurbelwelle während der Impulseinbringung in Drehung befindet.The DE 10 2016 058 710 A1 discloses a machine tool for impact hardening the cheek radii transitions of crankshafts for internal combustion engines. It is envisaged that the crankshaft is in rotation during impulse introduction.

Die DE 11 2014 000 861 T5 offenbart ein Verfahren zum Schlagverfestigen (Hammer-Peening) von Kurbelzapfenausrundungen und Hauptlagerzapfenausrundungen einer Kurbelwelle. Dabei sollen bruchstückhafte bogenförmige Abschnitte (Ermüdungszonen) jeweils unter Verwendung eines Peening-Verfahrens bzw. eines Hammer-Peenings verstärkt werden.The DE 11 2014 000 861 T5 discloses a method for hammer peening of crankpin fillets and main journal fillets of a crankshaft. In this case, fragmentary arcuate sections (fatigue zones) are each reinforced by using a peening method or a hammer peening.

Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Verfahren zum Schlagverfestigen weiter zu entwickeln, um die Dauerfestigkeit von Kurbelwellen weiter zu verbessern, insbesondere unter Vermeidung von Rundlauffehlern.The object of the present invention is therefore to further develop the methods for impact hardening in order to further improve the fatigue strength of crankshafts, in particular while avoiding concentricity errors.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved for the method by the features listed in claim 1.

Schließlich liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, eine - insbesondere bezüglich ihrer Dauerfestigkeit und ihrem Rundlauf - verbesserte Kurbelwelle bereitzustellen.Finally, the invention is also based on the object of providing an improved crankshaft, in particular with respect to its fatigue strength and concentricity.

Bezüglich der Kurbelwelle wird die Aufgabe durch die in Anspruch 13 aufgeführten Merkmalen gelöst.With respect to the crankshaft, the object is achieved by the features listed in claim 13.

Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.The dependent claims and the features described below relate to advantageous embodiments and variants of the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schlagverfestigen ist vorgesehen, dass Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle schlagverfestigt werden.In the method according to the invention for impact hardening it is provided that Transition radii of a crankshaft, in particular transition radii between connecting rod journal and crank webs and / or transition radii between the main bearing journal and the crank webs of the crankshaft are impact-solidified.

Die Pleuellagerzapfen und die Hauptlagerzapfen werden zur Vereinfachung nachfolgend teilweise auch nur als „Zapfen“ bezeichnet. Der Begriff Zapfen kann dabei sowohl die Pleuellagerzapfen und die Hauptlagerzapfen bezeichnen, als auch nur die Pleuellagerzapfen oder nur die Hauptlagerzapfen. Insofern dies nicht explizit anders angegeben ist, sind hier alle drei Varianten durch den Begriff Zapfen umfasst.The connecting rod journal and the main journals are hereinafter referred to in part as "pin" for simplicity. The term pin can mean both the connecting rod journal and the main bearing journals, as well as only the connecting rod journal or only the main journals. Insofar as this is not explicitly stated otherwise, here all three variants are encompassed by the term pin.

Besonders bevorzugt eignet sich die Erfindung zur Steigerung der Dauerfestigkeit von beispielsweise Kurbelwellen mit 0,2 bis 8 m Länge oder mehr und/oder Haupt- und Pleuellagerzapfendurchmesser von 30 bis 500 mm oder mehr. Ganz besonders eignet sich die Erfindung allerdings zur Steigerung der Dauerfestigkeit von Großkurbelwellen von 1,5 bis 8 m Länge oder mehr und/oder Haupt- und Pleuellagerzapfendurchmesser von 100 bis 500 mm oder mehr.The invention is particularly preferably suitable for increasing the fatigue strength of, for example, crankshafts having a length of 0.2 to 8 m or more and / or main and connecting rod journal diameters of 30 to 500 mm or more. However, the invention is particularly suitable for increasing the fatigue strength of large crankshafts of 1.5 to 8 m in length or more and / or main and connecting rod journal diameter of 100 to 500 mm or more.

Die Kurbelwelle kann verschiedene Arten von Übergangsradien, beispielsweise Hohlkehlen, zum Beispiel in Korbbogenform, oder auch hinterschnittene bzw. hinterlegte Radien bzw. Radien mit Übergängen, aufweisen. Die Übergangsradien können beispielsweise tangierend in die Lagerzapfenstellen bzw. Laufflächen der Haupt- und Pleuellagerzapfen übergehen.The crankshaft may have various types of transition radii, for example, fillets, for example, in a basket arch shape, or also undercut radii or radii with transitions. The transition radii can, for example, pass tangentially into the journal positions or running surfaces of the main and connecting rod journal.

Dies gilt auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.This also applies to transitions to flanges, cones and other geometric cross-sectional changes - both tangent and deposited radii.

Üblicherweise weist die Kurbelwelle an allen Übergängen bzw. Querschnittsänderungen Übergangsradien auf. Dies gilt insbesondere für Querschnittsänderungen zwischen Lagerzapfen und Kurbelwangen. Hierfür eignet sich die Erfindung in besonderer Weise. Übergangsradien können aber auch für beliebige andere Querschnittsänderungen, insbesondere für Querschnittsänderungen an den Endpartien der Kurbelwelle, z. B. bei einem Übergang auf einen Flansch, eine Scheibe oder eine Welle etc., vorgesehen sein. Ein Übergangsradius, dessen Dauerfestigkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden soll, muss somit nicht unbedingt zwischen einem Pleuellagerzapfen und einer Kurbelwange oder einem Hauptlagerzapfen und einer Kurbelwange vorliegen, sondern kann an einer beliebigen Stelle der Kurbelwelle angeordnet sein. Die Begriffe „Pleuellagerzapfen“, „Hauptlagerzapfen“, „Flansch“, „Zapfen“ und/oder „Kurbelwange“ können dementsprechend von einem Fachmann umgedeutet werden.The crankshaft usually has transition radii at all transitions or cross-sectional changes. This is especially true for cross-sectional changes between journals and crank webs. For this purpose, the invention is particularly suitable. But transition radii can also for any other cross-sectional changes, in particular for changes in cross section at the end portions of the crankshaft, z. B. at a transition to a flange, a disc or a shaft, etc., may be provided. A transition radius whose fatigue strength is to be improved by the method according to the invention, therefore, does not necessarily exist between a connecting rod journal and a crank arm or a main journal and a crank arm, but may be arranged at any point of the crankshaft. The terms "connecting rod journal", "main journal", "flange", "pin" and / or "crank arm" can accordingly be reinterpreted by a person skilled in the art.

Nachfolgend wird die Erfindung im Wesentlichen anhand der Verfestigung von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwange und/oder Hauptlagerzapfen und Kurbelwange beschrieben. Dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen und soll nur dem besseren Verständnis bzw. der besseren Lesbarkeit dienen. Insofern im Rahmen der Erfindung auf einen Übergangsradius Bezug genommen wird kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen Übergangsradius an einer beliebigen Stelle der Kurbelwelle handeln.In the following, the invention will be described essentially on the basis of the hardening of transition radii between connecting rod journal and crank web and / or main journal and crank web. However, this is not restrictive and should only serve the better understanding or better readability. Insofar as reference is made to a transition radius in the context of the invention, this can basically be an arbitrary transition radius at any point of the crankshaft.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in wenigstens zwei Übergangsradien unterschiedlich große Schlagkräfte eingebracht werden.According to the invention, differently sized impact forces are introduced into at least two transition radii.

Darunter, dass in wenigstens zwei Übergangsradien unterschiedlich große Schlagkräfte eingebracht werden, wird vorzugsweise verstanden, dass der Unterschied zwischen den Schlagkräften zumindest größer ist als ein Toleranzbereich, der typischerweise beim Einbringen der Schlagkräfte beim Stand der Technik vorhanden ist. Vorzugsweise unterscheiden sich die unterschiedlich eingebrachten Schlagkräfte signifikant. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die Schlagkräfte, die in die wenigstens zwei Übergangsradien eingebracht werden, um wenigstens 2%, vorzugsweise um wenigstens 5%, besonders bevorzugt um wenigstens 10% und ganz besonders bevorzugt um wenigstens 30% unterscheiden.By applying differently large impact forces in at least two transition radii, it is preferably understood that the difference between the impact forces is at least greater than a tolerance range which is typically present in the introduction of the impact forces in the prior art. The differently introduced impact forces preferably differ significantly. It can be provided, for example, that the impact forces which are introduced into the at least two transition radii differ by at least 2%, preferably by at least 5%, more preferably by at least 10% and most preferably by at least 30%.

Unter dem Einbringen einer Schlagkraft kann verstanden werden, dass ein Schlagkopf eines Schlagwerkzeugs bzw. ein sog. „Döpper“ einer Schlageinrichtung gegen den zu verfestigenden Bereich der Kurbelwelle, vorliegend einen Übergangsradius, schlägt. Der Schlag erfolgt dabei zielgerichtet auf die gewünschte Schlagposition entlang des ringförmig um den Zapfen umlaufenden Übergangsradius.The introduction of a striking force can be understood to mean that a striking head of a striking tool or a so-called "striker" of a striking device strikes against the region of the crankshaft to be consolidated, in the present case a transition radius. The impact takes place purposefully to the desired impact position along the annular radius around the pin circumferential transition radius.

Die Verfahren bzw. Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik sehen vor, dass bei der Schlagverfestigung der Übergangsradien der Kurbelwelle in alle Übergangsradien, insbesondere in die Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und die Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und Kurbelwangen, dieselbe Schlagkraft eingebracht wird. Die Schlagkraft ist dabei derart gewählt, dass diese ausreicht, um genügend Druckeigenspannungen in alle zu verfestigenden Übergangsradien der Kurbelwelle einzubringen.The methods and devices according to the prior art provide that in the Schlagverfestigung the transition radii of the crankshaft in all transition radii, in particular in the transition radii between connecting rod journal and crank webs and the transition radii between main journals and crank webs, the same impact force is introduced. The impact force is chosen such that it is sufficient to bring sufficient compressive residual stresses in all to be solidified transition radii of the crankshaft.

Bei einem gleichmäßigen Einbringen von Druckeigenspannungen in alle Übergangsradien der Kurbelwelle können im Einzelfall nicht mehr tolerierbare Rundlauffehler nach dem Verdichten festgestellt werden, wenn die Schlagkraft zu hoch eingestellt wird. Aus diesem Grund wird die Schlagkraft häufig limitiert, um sicherzustellen, dass keine irreparablen oder ungewünschten Rundlauffehler auftreten.With a uniform introduction of residual compressive stresses in all transition radii of the crankshaft can in individual cases no longer tolerable concentricity errors are found after compression when the impact force is set too high. For this reason, the impact force is often limited to ensure that no irreparable or undesirable concentricity errors occur.

Die Erfinder haben auf Grundlage von Simulationen und Versuchsreihen erkannt, dass die Robustheit bzw. Dauerfestigkeit der Kurbelwelle in gleichbleibender - und mitunter sogar besserer - Güte vorteilhaft auch dann erreicht werden kann, wenn die Schlagkräfte für unterschiedliche Übergangsradien individuell variiert werden. Hierdurch können kritische Rundlauffehler im Optimalfall vollständig ausgeschlossen und damit der Aufwand für eine spätere Rundlaufkorrektur minimiert werden.The inventors have recognized on the basis of simulations and test series that the robustness or fatigue strength of the crankshaft can be achieved in a consistent - and sometimes even better - quality advantageous even when the impact forces are varied individually for different transition radii. As a result, critical concentricity errors can be completely excluded in the optimum case and thus the effort for a later concentricity correction can be minimized.

Durch die Erfindung ist auch ein kostengünstigerer Bearbeitungsablauf durch Reduzierung der Bearbeitungsschritte möglich. Insbesondere kann eine weniger spanende Bearbeitung für einen Ausgleich der Rundlauffehler in der Folgebearbeitung realisierbar sein.The invention also enables a less expensive machining process by reducing the processing steps. In particular, a less machining for a compensation of the concentricity errors in the subsequent processing can be realized.

Die Erfinder haben erkannt, dass eine Verbesserung des Rundlaufs nicht ausschließlich deshalb eintritt, weil in für den Rundlauf kritische Abschnitte der Kurbelwelle bzw. in Übergangsradien der Kurbelwelle erfindungsgemäß nun eine im Vergleich zu weiteren Abschnitten nun auch verringerte Schlagkraft eingebracht werden kann, sondern insbesondere auch, da die Druckeigenspannungen nunmehr unterschiedlich, z. B. „chaotisch“, über die Kurbelwelle verteilt werden können, wobei aber in jedem Fall die minimal benötigten Druckeigenspannungen in jedem Übergangsradius eingebracht werden.The inventors have recognized that an improvement of the concentricity does not occur exclusively because, in accordance with the invention, in critical sections of the crankshaft or in transition radii of the crankshaft, a reduced impact force can now also be introduced compared to other sections. because the compressive stresses now different, z. B. "chaotic", can be distributed over the crankshaft, but in any case, the minimum required compressive residual stresses are introduced in each transition radius.

Dadurch, dass in wenigstens zwei Übergangsradien unterschiedlich große Schlagkräfte eingebracht werden, kann die Prozessgeschwindigkeit für die Herstellung der Kurbelwelle maximiert werden, da die Schlagkräfte bereits derart eingestellt werden können, dass Rundlauffehler durch eine geeignet angepasste Schlagkraft bereits vermieden werden, bevor sie überhaupt entstehen können. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders effizient und wirtschaftlich. Gleichzeitig können Kurbelwellen mit zumindest gleicher Güte bzw. Robustheit hergestellt werden, als mit den bekannten Verfahren des Stands der Technik.Characterized in that at least two transition radii different sized impact forces are introduced, the process speed can be maximized for the production of the crankshaft, since the impact forces can already be adjusted so that concentricity errors are already avoided by a suitably adapted impact force before they can even arise. The inventive method is thus particularly efficient and economical. At the same time crankshafts can be made with at least the same quality or robustness, as with the known methods of the prior art.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei Kurbelwellen angewendet bzw. eingesetzt werden, die bereits vorher zur Steigerung ihrer Dauerfestigkeitseigenschaften durch andere Verfahren bearbeitet worden sind. So kann zum Beispiel eine Kurbelwelle, die durch Induktionshärten gehärtet wurde, nachträglich noch bezüglich ihrer Biege- und Torsionswechselfestigkeit durch eine Einbringung von Druckeigenspannungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verbessert werden.The method according to the invention can also be applied or used in crankshafts which have been previously processed to increase their fatigue properties by other methods. Thus, for example, a crankshaft which has been hardened by induction hardening can be subsequently improved with respect to its bending and torsional fatigue strength by introducing compressive residual stresses according to the method according to the invention.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in zwei an denselben Pleuellagerzapfen angrenzende Übergangsradien die gleiche Schlagkraft eingebracht wird.In a further development of the invention it can be provided that in two adjacent to the same connecting rod journal transition radii the same impact force is introduced.

Alternativ oder zusätzlich kann in einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass in zwei an denselben Hauptlagerzapfen angrenzende Übergangsradien die gleiche Schlagkraft eingebracht wird.Alternatively or additionally, it can also be provided in a development of the invention that the same impact force is introduced in two transition radii adjoining the same main journal.

Schließlich kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass in zwei aneinander angrenzende bzw. benachbarte Übergangsradien betreffend Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstige geometrische Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien - die gleiche Schlagkraft eingebracht wird.Finally, it may alternatively or additionally be provided that in two adjacent or adjacent transition radii regarding transitions to flanges, cones and other geometric cross-sectional changes - both tangential and deposited radii - the same impact force is introduced.

Insbesondere kann es somit von Vorteil sein, wenn die Schlagkraft zwischen zwei an denselben Zapfen angrenzenden Übergangsradien nicht variiert wird.In particular, it may thus be advantageous if the impact force between two adjacent to the same pin transition radii is not varied.

Erfindungsgemäß können Gruppen von Übergangsradien definiert sein, in die die gleiche Schlagkraft eingebracht wird. Beispielsweise können jeweils zwei an denselben Zapfen angrenzende Übergangsradien eine Gruppe bilden.According to the invention groups of transition radii can be defined, in which the same impact force is introduced. For example, two transition radii adjoining the same pin can each form a group.

Auf diese Weise können Druckeigenspannungen symmetrisch in die Übergangsradien bestimmter Zapfen eingebracht werden, während über die Kurbelwelle betrachtet dennoch die in die Übergangsradien eingebrachten Schlagkräfte variiert werden können. Dies hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt.In this way, residual compressive stresses can be symmetrically introduced into the transition radii of certain cones, while viewed via the crankshaft, however, the impact forces introduced into the transition radii can be varied. This has proven to be particularly advantageous.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien von wenigstens zwei Hauptlagerzapfen, vorzugsweise in die Übergangsradien aller Hauptlagerzapfen, die gleiche Schlagkraft eingebracht wird.In a further development of the invention may also be provided that in the transition radii of at least two main journals, preferably in the transition radii of all main journals, the same impact force is introduced.

In einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung kann schließlich auch vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien von wenigstens zwei Pleuellagerzapfen, vorzugsweise in die Übergangsradien aller Pleuellagerzapfen, die gleiche Schlagkraft eingebracht wird.Finally, in an alternative or additional development of the invention, provision can also be made for the same impact force to be introduced into the transition radii of at least two connecting rod journal pins, preferably into the transition radii of all connecting rod journal pins.

Eine Möglichkeit zur Bildung von Gruppen von Übergangsradien, in die dieselbe Schlagkraft eingebracht wird, kann sich somit auch dadurch ergeben, dass die Übergangsradien aller Hauptlagerzapfen eine Gruppe bilden. Auch die Übergangsradien aller Pleuellagerzapfen können gegebenenfalls eine Gruppe bilden. One possibility for forming groups of transition radii, in which the same impact force is introduced, can thus also result from the fact that the transition radii of all main journals form a group. The transition radii of all connecting rod trunnions may optionally form a group.

Die Erfinder haben erkannt, dass es zur Vermeidung von Rundlauffehlern bereits ausreichend sein kann, in alle Übergangsradien der Hauptlagerzapfen und in alle Übergangsradien der Pleuellagerzapfen jeweils dieselbe Schlagkraft einzubringen, wobei sich die Schlagkraft, die in die Übergangsradien der Hauptlagerzapfen eingebracht wird, in diesem Fall von der Schlagkraft, die in die Übergangsradien der Pleuellagerzapfen eingebracht wird, unterscheidet.The inventors have recognized that in order to avoid concentricity errors it may already be sufficient to introduce the same impact force in all transition radii of the main journal and in all transition radii of the connecting rod journal, the impact force being introduced into the transition radii of the main journal in this case the impact force that is introduced into the transition radii of the connecting rod journal, differs.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien eines ersten Pleuellagerzapfens eine erste Schlagkraft und in die Übergangsradien eines zweiten Pleuellagerzapfens eine zweite (von der ersten Schlagkraft abweichende) Schlagkraft eingebracht wird. Gegebenenfalls kann in die Übergangsradien jedes Pleuellagerzapfens eine individuelle Schlagkraft eingebracht werden.In a development of the invention, however, provision can also be made for a first impact force to be introduced into the transition radii of a first conrod journal, and a second impact force (deviating from the first impact force) to be introduced into the transition radii of a second conrod journal. Optionally, an individual impact force can be introduced into the transition radii of each connecting rod journal.

Alternativ oder zusätzlich kann in einer Weiterbildung auch vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien eines ersten Hauptlagerzapfens eine erste Schlagkraft und in die Übergangsradien eines zweiten Hauptlagerzapfens eine zweite (von der ersten Schlagkraft abweichende) Schlagkraft eingebracht wird. Gegebenenfalls kann in die Übergangsradien jedes Hauptlagerzapfens eine individuelle Schlagkraft eingebracht werden.Alternatively or additionally, it may also be provided in a development that a second impact force (deviating from the first impact force) is introduced into the transition radii of a first main journal, and a second impact force (deviating from the first impact force) is introduced into the transition radii of a second main journal. Optionally, an individual impact force can be introduced into the transition radii of each main journal.

Insbesondere auf Basis von Berechnungen, Simulationen und/oder Versuchsreihen des entsprechenden Kurbelwellentyps können die Schlagkräfte somit individuell für jeden Übergangsradius bestimmt werden. Dabei können sich für jeden Übergangsradius oder zumindest für verschiedene Gruppen von Übergangsradien optimal geeignete Schlagkräfte und Schlagmuster ergeben. Im besten Fall kann somit vollständig vermieden werden, dass Rundlauffehler durch die Schlagverfestigung überhaupt erst entstehen. Ferner kann die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle durch diese Maßnahme die Anforderungen sogar noch übertreffen.In particular based on calculations, simulations and / or test series of the corresponding crankshaft type, the impact forces can thus be determined individually for each transition radius. In this case, optimally suitable impact forces and impact patterns can result for each transition radius or at least for different groups of transition radii. In the best case, it can thus be completely avoided that run-out errors occur as a result of impact hardening in the first place. Furthermore, the fatigue strength of the crankshaft by this measure even exceed the requirements.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Basiswert für die in die Übergangsradien einzubringenden Schlagkräfte anhand der gewünschten Dauerfestigkeit der Kurbelwelle und/oder anhand der gewünschten Dauerfestigkeit von Abschnitten der Kurbelwelle bestimmt wird.In one development of the invention, provision can be made, in particular, for an underlying value for the impact forces to be introduced into the transition radii to be determined on the basis of the desired fatigue strength of the crankshaft and / or based on the desired fatigue strength of sections of the crankshaft.

Beispielsweise kann ein Basiswert für die gesamte Kurbelwelle bestimmt werden, bei dem es sich um eine minimale Schlagkraft handeln kann, bei deren Einbringung die gewünschte Dauerfestigkeit in allen Abschnitten der Kurbelwelle noch, oder vorzugsweise unter Hinzunahme eines Sicherheitsspielraums, gewährleistet ist.For example, a base value for the entire crankshaft can be determined, which may be a minimum impact force, the introduction of which ensures the desired fatigue strength in all sections of the crankshaft, or preferably with the addition of a safety margin.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Basiswert für verschiedene Abschnitte der Kurbelwelle individuell bestimmt wird, derart, dass in den jeweiligen Abschnitten die gewünschte Dauerfestigkeit der Kurbelwelle, vorzugsweise unter Hinzunahme eines Sicherheitsspielraums, gewährleistet wird. Beispielsweise kann ein Basiswert für Endpartien bzw. Endbereiche der Kurbelwelle, ein Basiswert für einen mittleren Abschnitt der Kurbelwelle, ein Basiswert für alle Hauptlagerzapfen, ein Basiswert für alle Pleuellagerzapfen und/oder ein Basiswert für sonstige Abschnitte der Kurbelwelle bestimmt werden. Es können also insbesondere auch mehrere Basiswerte vorgesehen sein.However, it can also be provided that the basic value is determined individually for different sections of the crankshaft, such that the desired fatigue strength of the crankshaft, preferably with the addition of a safety margin, is ensured in the respective sections. For example, a base value for end portions or end portions of the crankshaft, a base value for a central portion of the crankshaft, a base value for all main journals, a base value for all connecting rod journals and / or a base value for other portions of the crankshaft can be determined. In particular, a plurality of base values may also be provided.

Der Basiswert kann auch derart gewählt werden, dass dieser einen definierten Prozentsatz, zum Beispiel 10% bis 50%, vorzugsweise 20% bis 40%, größer ist als die minimal für die Kurbelwelle oder den Bereich der Kurbelwelle notwendige Schlagkraft, so dass der Basiswert nach oben und nach unten angepasst werden kann, um die Übergangsradien schlagzuverfestigen.The base value can also be chosen such that it is a defined percentage, for example 10% to 50%, preferably 20% to 40%, greater than the minimum impact force necessary for the crankshaft or the crankshaft range, so that the base value decreases can be adjusted up and down to impact hardening the transition radii.

In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Basiswert um einen Ausgleichswert variiert wird, um Rundlauffehler der Kurbelwelle auszugleichen, zu vermeiden und/oder zu minimieren.In a development, it can be provided that the base value is varied by a compensation value in order to compensate for, avoid and / or minimize concentricity errors of the crankshaft.

Wenn für die in die Übergangsradien einzubringenden Schlagkräfte ein Basiswert bestimmt wird, der höher ist als ein Minimalwert (beispielsweise unter Hinzunahme wenigstens eines Sicherheitsspielraums), kann der Basiswert durch jeweilige Ausgleichswerte individuell für einzelne Übergangsradien variiert, insbesondere erhöht werden, wobei zu beachten ist, dass der Minimalwert der Schlagkraft zum Erreichen der gewünschten Dauerfestigkeit an einem Übergangsradius nicht unterschritten wird. Der Ausgleichswert kann also gezielt zur Vermeidung bzw. zum Ausgleich von Rundlauffehlern herangezogen werden.If a baseline value higher than a minimum value is determined for the impact forces to be introduced into the transition radii (for example by adding at least one margin of safety), the base value can be individually varied by particular compensation values for individual transition radii, in particular increased the minimum value of the impact force to reach the desired fatigue strength at a transition radius is not exceeded. The compensation value can therefore be used specifically to avoid or compensate for concentricity errors.

Somit können die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle und der Rundlauf der Kurbelwelle nahezu unabhängig voneinander einstellbar sein.Thus, the fatigue strength of the crankshaft and the concentricity of the crankshaft can be adjusted almost independently.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle Übergangsradien der Pleuellagerzapfen mit dem Basiswert schlagverfestigt werden, und alle Übergangsradien der Hauptlagerzapfen mit dem durch den Ausgleichswert variierten Basiswert, beispielsweise einem auf den Basiswert bezogenen 110%-igen Wert oder 90%-igen Wert schlagverfestigt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass alle Hauptlagerzapfen mit dem Basiswert und alle Pleuellagerzapfen mit dem durch den Ausgleichswert variierten Basiswert schlagverfestigt werden. It can be provided, for example, that all transition radii of the connecting rod journal are impact-bonded to the base value, and all transition radii of the main journals are impact-hardened with the base value varied by the compensation value, for example a 110% value or 90% value based on the base value. Alternatively, it can also be provided that all main bearing journals are impact-hardened with the base value and all connecting rod journals are impact-hardened with the base value varied by the compensation value.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert für mehrere, vorzugsweise für jeden Übergangsradius, individuell bestimmt wird, um Rundlauffehler der Kurbelwelle auszugleichen, zu vermeiden und/oder zu minimieren.In a further development of the invention, it can further be provided that the compensation value for a plurality, preferably for each transition radius, is determined individually in order to compensate, avoid and / or minimize concentricity errors of the crankshaft.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert höchsten 30%, vorzugsweise höchstens 15%, besonders bevorzugt höchstens 5%, des Basiswerts beträgt.In a development of the invention, it can be provided, in particular, that the compensation value is at most 30%, preferably at most 15%, particularly preferably at most 5%, of the base value.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert höchsten 30%, jedoch mindestens 20%, höchstens 20%, jedoch mindestens 15%, höchstens 15%, jedoch mindestens 10%, oder höchstens 10%, jedoch mindestens 5%, des Basiswerts beträgt.It may also be provided that the equalization value is a maximum of 30%, but not less than 20%, not more than 20%, but not less than 15%, not more than 15%, but not less than 10%, or not more than 10%, but not less than 5% of the underlying.

In einer besonderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zum Einbringen einer Schlagkraft in wenigstens einen der Übergangsradien entlang des ringförmig um die Kurbelwelle (insbesondere um den Pleuellagerzapfen und/oder Hauptlagerzapfen) umlaufenden jeweiligen Übergangsradius ein hoch beanspruchter Bereich, ein wenig beanspruchter Bereich und dazwischen liegende Zwischenbereiche definiert werden, wonach derart schlagverfestigt wird, dass die in die Zwischenbereich eingebrachte Schlagkraft in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht wird.In a particular variant of the invention can be provided that for introducing an impact force in at least one of the transition radii along the annular transition around the crankshaft (in particular about the connecting rod journal and / or main journal) respective transition radius a highly stressed area, a little stressed area and in between lying intermediate areas are defined, after which such impact is solidified that the impact force introduced into the intermediate area is increased in the direction of the highly stressed area.

Mit einem hoch beanspruchten Bereich ist vorliegend ein Bereich des jeweiligen Übergangsradius der Kurbelwelle gemeint, der besonders hohen Belastungen, insbesondere im Motorenbetrieb, beispielsweise Zugkräften etc., ausgesetzt ist. Für die Belastbarkeit der Kurbelwelle ist die Beachtung der hoch beanspruchten Bereiche der Übergangsradien von zentraler Bedeutung. In diese Bereiche sollten vorzugsweise die höchsten Druckeigenspannungen eingebracht werden.In the present case, a region of the respective transition radius of the crankshaft, which is subjected to particularly high loads, in particular in engine operation, for example tensile forces, etc., is meant by a region which is subject to high loads. For the load capacity of the crankshaft, the attention of the highly stressed areas of the transition radii is of central importance. In these areas, preferably the highest residual compressive stresses should be introduced.

Mit einem hoch beanspruchten Bereich kann ein Bereich entlang des Umfangs des Übergangsradius und/oder ein Bereich entlang des ringförmig um die Kurbelwelle bzw. um den Pleuellagerzapfen und/oder den Hauptlagerzapfen umlaufenden jeweiligen Übergangsradius gemeint sein.A region subject to high stress may mean an area along the circumference of the transition radius and / or a region along the respective transition radius which revolves annularly around the crankshaft or around the connecting rod journal and / or the main bearing journal.

Beispielsweise kann ein Bereich um den sogenannten unteren Totpunkt eines Pleuellagerzapfens herum ein hoch beanspruchter Bereich im Sinne der Erfindung sein. Der untere Totpunkt ist der Bereich, der im Motorenbetrieb als Zugseite des Pleuellagerzapfens bzw. als der Druckseite entgegengesetzt bezeichnet werden kann.For example, an area around the so-called bottom dead center of a connecting rod journal can be a highly stressed area in the sense of the invention. The bottom dead center is the area that can be referred to as opposite in engine operation as a tension side of the connecting rod journal or as the pressure side.

Die Verfahren bzw. Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik sehen vor, dass bei der Schlagverfestigung eines Übergangsradius eine konstante Schlagkraft entlang des ringförmig um den Pleuellagerzapfen und/oder den Hauptlagerzapfen umlaufenden jeweiligen Übergangsradius eingebracht wird. Die Schlagkraft ist dabei derart gewählt, dass diese ausreicht, um genügend Druckeigenspannungen in die hoch beanspruchten Bereiche der Kurbelwelle einzubringen.The methods and devices according to the prior art provide that during impact hardening of a transition radius a constant impact force along the annular transition around the connecting rod journal and / or the main bearing journal respective transition radius is introduced. The impact force is chosen such that it is sufficient to bring sufficient compressive residual stresses in the highly stressed areas of the crankshaft.

Für die Robustheit der Kurbelwelle ist es allerdings nicht erforderlich, die gleichen Druckeigenspannungen auch in die kaum beanspruchten Bereiche bzw. die wenig beanspruchten Bereiche (und die Zwischenbereiche) einzubringen. Die vollständig umlaufende Schlagverfestigung eines Übergangsradius entlang des Umfangs der Kurbelwelle verursacht einen hohen Aufwand.For the robustness of the crankshaft, however, it is not necessary to introduce the same residual compressive stresses into the hardly stressed areas or the less stressed areas (and the intermediate areas). The complete circumferential impact strengthening of a transition radius along the circumference of the crankshaft causes a lot of effort.

Demnach wäre es vorzuziehen, (hohe) Druckeigenspannungen lediglich in den oder die hoch beanspruchten Bereiche der Übergangsradien einzubringen.Accordingly, it would be preferable to introduce (high) compressive residual stresses only in or the highly stressed areas of the transition radii.

Gleichwohl kann es von Vorteil sein, Schlagkräfte in alle Bereiche eines bestimmten Übergangsradius einzubringen.Nevertheless, it can be advantageous to introduce impact forces in all areas of a certain transition radius.

Auf Grundlage von Simulationen und Versuchsreihen haben die Erfinder mittlerweile herausgefunden, dass die Robustheit bzw. die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle in gleichbleibender oder besserer Güte vorteilhaft auch dann erreicht werden kann, wenn die maximale Schlagkraft, die in einen bestimmten Übergangsradius eingebracht wird, lediglich in den hoch beanspruchten Bereich eingebracht wird, und wenn die Schlagkraft ausgehend von den Zwischenbereichen in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht wird.Based on simulations and test series, the inventors have now found that the robustness or fatigue strength of the crankshaft in constant or better quality can be advantageously achieved even if the maximum impact force, which is introduced in a certain transition radius, only in the high stressed area is introduced, and when the impact force is increased from the intermediate areas towards the high-stress area.

Dadurch kann eine abrupte bzw. plötzliche Änderung der Schlagkraft von einem Schlag zum nachfolgenden Schlag vermieden werden.As a result, an abrupt or sudden change in the impact force from one beat to the next blow can be avoided.

Es kann in dieser besonderen Variante also vorgesehen sein, dass die Übergangsradien nun nicht mehr vollständig umlaufend (mit derselben Schlagkraft) verfestigt werden.It may therefore be provided in this particular variant that the transition radii are no longer completely solidified (with the same impact force).

Durch die Fokussierung auf die hoch beanspruchten Bereiche der Übergangsradien kann sich sogar eine Verbesserung der Robustheit der Kurbelwelle ergeben. By focusing on the highly stressed areas of the transition radii even an improvement in the robustness of the crankshaft can result.

In einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in die Zwischenbereiche eingebrachte Schlagkraft stetig in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht wird.In a variant of the invention it can be provided that the impact force introduced into the intermediate regions is steadily increased in the direction of the highly stressed region.

Insbesondere kann ein hoch beanspruchter Bereich vorgesehen sein, der beidseitig von Zwischenbereichen umgeben ist, wodurch der hoch beanspruchte Bereich von dem wenig beanspruchten Bereich getrennt ist.In particular, a highly stressed area may be provided, which is surrounded on both sides by intermediate areas, whereby the highly stressed area is separated from the area with little stress.

Grundsätzlich kann im Sinne der Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schlagkraft innerhalb der Zwischenbereiche und/oder des wenig beanspruchten Bereichs einem beliebigen Verlauf folgt, wobei vorzugsweise allerdings sprungartige Änderungen der Schlagkraft vermieden werden und die Schlagkraft in dem hoch beanspruchten Bereich des Übergangsradius vorzugsweise am höchsten ist (insbesondere maximal, durchschnittlich und/oder in Summe aller einzelnen Schlagkräfte des Übergangsradius betrachtet).In principle, it can be provided in the sense of the variant of the invention that the impact force within the intermediate areas and / or the less stressed area follows any course, but preferably sudden changes in the impact force are avoided and the impact force in the highly stressed region of the transition radius preferably on highest (especially maximum, average and / or sum of all individual percussion forces of the transition radius considered).

Vorzugsweise wird die in die Zwischenbereiche eingebrachte Schlagkraft monoton, ganz besonders bevorzugt streng monoton, in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht.Preferably, the impact force introduced into the intermediate regions is increased monotonically, very preferably in a strictly monotonic manner, in the direction of the highly stressed region.

In einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in die Zwischenbereiche eingebrachte Schlagkraft gleichmäßig bzw. linear in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht wird.In a variant of the invention it can be provided that the impact force introduced into the intermediate regions is increased uniformly or linearly in the direction of the highly stressed region.

Es ist auch möglich, die in die Zwischenbereiche eingebrachte Schlagkraft gemäß einer beliebigen mathematischen Funktion in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich zu erhöhen.It is also possible to increase the impact force introduced into the intermediate regions according to any mathematical function in the direction of the highly stressed region.

In einer Variante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass in den wenig beanspruchten Bereich beim Schlagverfestigen keine Schlagkraft oder nur eine Schlagkraft eingebracht wird, die geringer ist als oder gleich groß ist wie die geringste Schlagkraft, die in die Zwischenbereiche eingebracht wird.In a variant of the invention can also be provided that in the low-stress area when Schlagverfestigen no impact force or only an impact force is introduced, which is less than or equal to the smallest impact force, which is introduced into the intermediate areas.

Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass in dem wenig beanspruchten Bereich keine Schlagverfestigung des Übergangsradius stattfindet.It can preferably be provided that no impact hardening of the transition radius takes place in the region which is not particularly stressed.

In einer Variante der Erfindung kann schließlich auch vorgesehen sein, dass in den hoch beanspruchten Bereich beim Schlagverfestigen eine Schlagkraft eingebracht wird, die größer ist als oder gleich groß ist wie die größte Schlagkraft, die in die Zwischenbereiche des Übergangsradius eingebracht wird.Finally, in one variant of the invention, provision may also be made for a percussive force to be introduced in the highly stressed area during impact hardening which is greater than or equal to the maximum impact force which is introduced into the intermediate regions of the transition radius.

Vorzugsweise wird in jedem Bereich nur die zum Erreichen der gewünschten Dauerschwingfestigkeit notwendige Schlagkraft eingebracht, wobei die Schlagkraft in Richtung auf Bereiche, für die eine andere Schlagkraft vorteilhaft ist, vorzugsweise gleichmäßig erhöht oder reduziert wird.Preferably, in each area only the necessary to achieve the desired fatigue strength impact force is introduced, the impact force in the direction of areas for which a different impact force is advantageous, preferably uniformly increased or reduced.

In einer Variante der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Schlagkraft, die beim Schlagverfestigen in den hoch beanspruchten Bereich eingebracht wird, anhand der gewünschten Dauerfestigkeit der Kurbelwelle und/oder der gewünschten Dauerfestigkeit von Abschnitten der Kurbelwelle bestimmt wird.In a variant of the invention can be provided in particular that the impact force which is introduced in the impact-hardening in the highly stressed area, based on the desired fatigue strength of the crankshaft and / or the desired fatigue strength of portions of the crankshaft is determined.

Es kann also ausreichend sein, zum Erreichen der gewünschten Dauerfestigkeit der Kurbelwelle und/oder der gewünschten Dauerfestigkeit von Abschnitten der Kurbelwelle lediglich die notwendige Schlagkraft in den hoch beanspruchten Bereichen zu berücksichtigen.It may therefore be sufficient to take into account only the necessary impact force in the highly stressed areas to achieve the desired fatigue strength of the crankshaft and / or the desired fatigue strength of portions of the crankshaft.

In einer Variante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Schlagkraft, die beim Schlagverfestigen in den hoch beanspruchten Bereich eingebracht wird, konstant ist bzw. über den hoch beanspruchten Bereich konstant gehalten wird.In a variant of the invention can also be provided that the impact force which is introduced in the impact-hardening in the highly stressed area, is constant or is kept constant over the highly stressed area.

In Simulationen und Versuchen hat sich herausgestellt, dass eine hohe Dauerfestigkeit bzw. Robustheit der Kurbelwelle insbesondere dadurch erreichbar ist, dass in den hoch beanspruchten Bereich eine (hohe) Schlagkraft mit einer konstanten Stärke eingebracht wird. Dies gilt insbesondere (aber nicht ausschließlich), wenn in die Zwischenbereiche ausgehend von dem hoch beanspruchten Bereich jeweils bezüglich ihrer Stärke abfallende Schlagkräfte, insbesondere von einem Schlag zum nachfolgenden Schlag linear abfallende Schlagkräfte, eingebracht werden, die in dem wenig beanspruchten Bereich bis auf null reduziert werden können.In simulations and tests, it has been found that a high fatigue strength or robustness of the crankshaft can be achieved, in particular, by introducing a (high) impact force with a constant thickness into the highly stressed area. This applies in particular (but not exclusively) if striking forces that drop linearly from one impact to the next impact are introduced into the intermediate regions, starting from the highly stressed region, which drops to zero in the low-stressed region can be.

In einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der hoch beanspruchte Bereich entlang des ringförmig um den Pleuellagerzapfen umlaufenden Übergangsradius, ausgehend von einem höchstbelasteten Punkt des Pleuellagerzapfens, wenigstens ± 20°, vorzugsweise wenigstens ± 30°, weiter bevorzugt wenigstens ± 40°, besonders bevorzugt wenigstens ± 50°, ganz besonders bevorzugt wenigstens ± 60°, beispielsweise wenigstens ± 70°, wenigstens ± 80° oder wenigstens ± 90° beträgt.In a variant of the invention can be provided that the highly stressed area along the annular about the connecting rod journal peripheral transition radius, starting from a highly loaded point of the connecting rod journal, at least ± 20 °, preferably at least ± 30 °, more preferably at least ± 40 °, especially preferably at least ± 50 °, very particularly preferably at least ± 60 °, for example at least ± 70 °, at least ± 80 ° or at least ± 90 °.

Es kann auch eine Obergrenze für die Erstreckung des hoch beanspruchten Bereichs entlang des ringförmig um den Pleuellagerzapfen umlaufenden Übergangsradius festgelegt sein, wonach der hoch beanspruchte Bereich, ausgehend von dem höchstbelasteten Punkt des Pleuellagerzapfens, höchstens ± 90°, vorzugsweise höchstens ± 80°, weiter bevorzugt höchstens ± 70°, ganz besonders bevorzugt höchstens ± 60°, beispielsweise höchstens ± 50°, beispielsweise höchstens ± 40°, höchstens ± 30° oder höchstens ± 20° beträgt.It may also be an upper limit to the extent of the highly stressed area along the annular around the connecting rod journal Transition radius be set, after which the highly stressed area, starting from the highest loaded point of the connecting rod journal, at most ± 90 °, preferably at most ± 80 °, more preferably at most ± 70 °, even more preferably at most ± 60 °, for example at most ± 50 °, for example, at most ± 40 °, at most ± 30 ° or at most ± 20 °.

Bei dem höchstbelasteten Punkt des Pleuellagerzapfens handelt es sich insbesondere um den unteren Totpunkt des Pleuellagerzapfens.The highly loaded point of the connecting rod journal is, in particular, the bottom dead center of the connecting rod journal.

Es kann somit also insbesondere vorgesehen sein, dass ausgehend von einem höchstbelasteten Punkt eines Zapfens der hoch beanspruchte Bereich entlang des Umfangs des Zapfens definiert wird.It can therefore be provided in particular that, starting from a highly loaded point of a pin, the highly stressed area along the circumference of the pin is defined.

In einer Variante der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der hoch beanspruchte Bereich entlang des ringförmig um den Hauptlagerzapfen umlaufenden Übergangsradius, ausgehend von einem höchstbelasteten Punkt des Hauptlagerzapfens, wenigstens ± 20°, vorzugsweise wenigstens ± 30°, weiter bevorzugt wenigstens ± 40°, besonders bevorzugt wenigstens ± 50°, ganz besonders bevorzugt wenigstens ± 60°, beispielsweise wenigstens ± 70°, wenigstens ± 80° oder wenigstens ± 90° beträgt.In a variant of the invention can also be provided that the highly stressed area along the annular around the main journal pivoting transition radius, starting from a highly loaded point of the main journal, at least ± 20 °, preferably at least ± 30 °, more preferably at least ± 40 °, more preferably at least ± 50 °, most preferably at least ± 60 °, for example at least ± 70 °, at least ± 80 ° or at least ± 90 °.

Es kann auch eine Obergrenze für die Erstreckung des hoch beanspruchten Bereichs entlang des ringförmig um den Hauptlagerzapfen umlaufenden Übergangsradius festgelegt sein, wonach der hoch beanspruchte Bereich, ausgehend von einem höchstbelasteten Punkt des Hauptlagerzapfens, höchstens ± 90°, vorzugsweise höchstens ± 80°, weiter bevorzugt höchstens ± 70°, ganz besonders bevorzugt höchstens ± 60°, beispielsweise höchstens ± 50°, beispielsweise höchstens ± 40°, höchstens ± 30° oder höchstens ± 20° beträgt.It may also be an upper limit for the extension of the high-stress area along the annular ring around the main journal pivoting transition radius be set, after which the highly stressed area, starting from a highly loaded point of the main journal, at most ± 90 °, preferably at most ± 80 °, more preferred at most ± 70 °, more preferably at most ± 60 °, for example at most ± 50 °, for example at most ± 40 °, at most ± 30 ° or at most ± 20 °.

Dies gilt analog auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.This also applies analogously to transitions to flanges, cones and other geometric cross-sectional changes - both for tangent and deposited radii.

Zur Bestimmung des hoch beanspruchten Bereichs bzw. des höchstbelasteten Punkts können Simulationen und/oder Berechnungen und/oder Versuchsreihen des jeweiligen Kurbelwellentyps herangezogen werden.To determine the highly stressed area or the highest loaded point, simulations and / or calculations and / or test series of the respective type of crankshaft can be used.

Die jeweiligen hoch beanspruchten Bereiche oder die jeweiligen höchstbelasteten Punkte der Übergangsradien können sich bei den einzelnen Übergangsradien der Kurbelwelle unterscheiden. Der hoch beanspruchte Bereich oder der höchstbelastete Punkt kann aber auch bei allen Übergangsradien, insbesondere bei einem Typ von Übergangsradien, übereinstimmen. Gegebenenfalls kann der hoch beanspruchte Bereich oder der höchstbelastete Punkt bei allen Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen einerseits und zwischen Hauptlagerzapfen und Kurbelwangen andererseits übereinstimmen.The respective highly stressed areas or the respective highest loaded points of the transition radii may differ at the individual transition radii of the crankshaft. However, the highly stressed area or the most heavily loaded point can also coincide with all transition radii, in particular with one type of transition radii. Optionally, the highly stressed area or the highest loaded point at all transition radii between connecting rod journal and crank webs on the one hand and between main journal and crank cheeks on the other hand.

Selbiges gilt auch für den oder die Zwischenbereiche sowie den wenig beanspruchten Bereich.The same applies to the intermediate area (s) and the less stressed area.

Der hoch beanspruchte Bereich kann ausgehend von dem unteren Totpunkt des Pleuellagerzapfens bzw. dem höchstbelasteten Punkt des Hauptlagerzapfens grundsätzlich eine beliebige Größe aufweisen, beispielsweise auch kleiner sein als ± 20° oder größer sein als ± 90°.The highly stressed area may, starting from the bottom dead center of the connecting rod journal or the highest loaded point of the main journal, in principle have any desired size, for example less than ± 20 ° or greater than ± 90 °.

In einer Variante der Erfindung kann insbesondere festgelegt sein, dass der höchstbelastete Punkt (insbesondere bezüglich Torsion) eines Übergangsradius eines Hauptlagerzapfens im Querschnitt der Kurbelwelle auf dem Schnittpunkt des Übergangsradius des Hauptlagerzapfens mit der Verbindungslinie der Mittelpunkte des Hauptlagerzapfens und des an den Übergangsradius des Hauptlagerzapfens angrenzenden Pleuellagerzapfens liegt.In a variant of the invention may be specified in particular that the highest loaded point (in particular with respect to torsion) of a transition radius of a main journal in the cross section of the crankshaft at the intersection of the transition radius of the main journal with the line connecting the centers of the main journal and the adjacent to the transition radius of the main journal pin connecting rod lies.

Der höchstbelastete Punkt eines Übergangsradius eines Hauptlagerzapfens kann auf einer dem unteren Totpunkt eines angrenzenden Pleuellagerzapfens abgewandten Seite der Kurbelwelle angeordnet sein.The highest loaded point of a transition radius of a main journal can be arranged on a side facing away from the bottom dead center of an adjacent connecting rod journal side of the crankshaft.

Erfindungsgemäß können sich die Schlagkräfte, die in den hoch beanspruchten Bereich, den wenig beanspruchten Bereich und die dazwischenliegenden Zwischenbereiche eines Übergangsradius eingebracht werden, von den Schlagkräften, die in die entsprechenden Bereiche eines anderen Übergangsradius eingebracht werden, unterscheiden. Insbesondere können sich die Muster der Schlagkräfte, die in die jeweiligen Übergangsradien eingebracht werden, unterscheiden, d. h. die Verteilung der Bereiche entlang des jeweiligen ringförmig umlaufenden Übergangsradius und/oder die Verteilung der Schlagkräfte und/oder die Stärke der Schlagkräfte innerhalb der jeweiligen Bereiche. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die maximale Schlagkraft, die in den jeweiligen hoch beanspruchten Bereich der Übergangsradien eingebracht wird, zwischen den Übergangsradien unterscheidet.According to the invention, the impact forces which are introduced into the highly stressed region, the low-stressed region and the intermediate intermediate regions of a transition radius can differ from the impact forces which are introduced into the corresponding regions of another transition radius. In particular, the patterns of impact forces introduced into the respective transition radii may differ, i. H. the distribution of the areas along the respective annular circumferential radius of curvature and / or the distribution of the impact forces and / or the strength of the impact forces within the respective areas. It can be provided, for example, that the maximum impact force, which is introduced into the respective highly stressed region of the transition radii, differs between the transition radii.

Die Kombination des erfindungsgemäßen Grundgedankens, wobei in wenigstens zwei Übergangsradien unterschiedliche große Schlagkräfte eingebracht werden, mit der Einteilung der Schlagkräfte in mehrere Bereiche entlang des ringförmig um die Kurbelwelle umlaufenden jeweiligen Übergangsradius hat sich als besonders geeignet herausgestellt, um Rundlauffehler zu vermeiden und eine maximal mögliche Druckeigenspannung in verschiedene Abschnitte bzw. Bereiche der Kurbelwelle einzubringen.The combination of the basic idea according to the invention, wherein different large impact forces are introduced into at least two transition radii, with the division of the impact forces in several areas along the annular transition around the crankshaft respective transition radius has been found to be particularly suitable to avoid concentricity errors and a maximum possible compressive residual stress in to introduce different sections or areas of the crankshaft.

In einer Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schlagverfestigen derart erfolgt, dass sich die Eindrücke eines Schlagkopfes wenigstens eines Schlagwerkzeugs entlang des ringförmig um die Kurbelwelle (insbesondere um den Pleuellagerzapfen und/oder Hauptlagerzapfen) umlaufenden jeweiligen Übergangsradius definiert überlappen.In a variant of the invention it can be provided that the impact hardening takes place in such a way that the impressions of a percussion head of at least one percussion tool overlap in a defined manner along the respective transition radius circulating annularly around the crankshaft (in particular around the connecting rod journal and / or main journal).

Durch sich überlappende Schlageindrücke bzw. eng angeordnete und exakte festgelegte Schlagpositionen kann eine besonders wirksame Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit bzw. Biegewechselfestigkeit und Torsionswechselfestigkeit erreicht werden.By overlapping impact impressions or closely arranged and exact fixed impact positions, a particularly effective increase in the fatigue strength or fatigue strength and Torsionswechselfestigkeit can be achieved.

In einer Variante der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Schlagkopf des wenigstens einen Schlagwerkzeugs die Schlagkraft unter einem verstellbaren Schlagwinkel in den Übergangsradius einbringt.In a variant of the invention may also be provided that the impact head of the at least one impact tool introduces the impact force at an adjustable impact angle in the transition radius.

Der hochbelastete Bereich, die Zwischenbereiche und/oder der wenig beanspruchte Bereich kann bzw. können sich auch auf den Umfang des Übergangsradius selbst beziehen und nicht nur auf den Umfang des jeweiligen Zapfens, um den der Übergangsradius ringförmig umläuft. Die Beanspruchung eines Übergangsradius kann entlang des Umfangs des Übergangsradius ebenfalls unterschiedlich sein.The highly loaded area, the intermediate areas and / or the low-stress area can also relate to the circumference of the transition radius itself and not only to the circumference of the respective pin around which the transition radius rotates in an annular manner. The stress on a transition radius may also be different along the circumference of the transition radius.

Unter diesem Aspekt wird der Schlagwinkel derart gewählt, dass die Schlagkraft in einem Winkel eingeleitet wird, der genau auf die im Betrieb der Kurbelwelle höchstbelastete Stelle bzw. das Beanspruchungsmaximum, unter Beachtung der Biegebelastung und Torsionsbelastung, bezogen auf den Umfang des Übergangsradius angepasst ist.In this aspect, the impact angle is chosen such that the impact force is introduced at an angle which is exactly adapted to the highest load during operation of the crankshaft or the maximum load, taking into account the bending load and torsional load, based on the circumference of the transition radius.

Es kann vorgesehen sein, dass zum Schlagverfestigen eine Schlageinrichtung verwendet wird, die einen Schlagkolben, eine Umlenkeinheit und wenigstens ein Schlagwerkzeug aufweist, wobei das wenigstens eine Schlagwerkzeug an der Umlenkeinheit befestigt ist und wobei der Schlagkolben über die Umlenkeinheit einen Kraftstoß auf das wenigstens eine Schlagwerkzeug überträgt, wonach der Schlagkopf des wenigstens einen Schlagwerkzeugs die Schlagkraft in den Übergangsradius einbringt.It may be provided that a striking device is used for impact hardening, comprising a percussion piston, a deflection unit and at least one impact tool, wherein the at least one impact tool is attached to the deflection and wherein the percussion piston transmits a force impulse to the at least one impact tool via the deflection according to which the impact head of the at least one impact tool introduces the impact force into the transition radius.

Vorzugsweise kann eine Schlageinrichtung verwendet werden, die zwei Schlagwerkzeuge aufweist, die an einer gemeinsamen Umlenkeinheit befestigt sind.Preferably, a beating device may be used which has two striking tools which are fastened to a common deflection unit.

Insbesondere kann ein Schlagkolben eingesetzt werden, der einen starken Impuls bzw. einen Kraftstoß (z. B. pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch erzeugt) auf den Schlagkopf überträgt.In particular, a percussion piston can be used which transmits a strong impulse or a force impulse (eg pneumatically, hydraulically and / or electrically generated) to the impact head.

Je nach Schlagkraft entstehen sichtbare Schlageindrücke des Schlagkopfes an den jeweiligen Schlagpositionen. Die Tiefe der Schlageindrücke und die Qualität bzw. die Tiefenwirkung der eingebrachten Druckeigenspannung hängen dabei von der gewählten Schlagkraft ab. Das Werkzeug und die Prozessparameter sind vorzugsweise auf die jeweilige Kurbelwelle und dabei ggf. auf partielle geometrische Änderungen (Querschnittsänderungen) exakt abgestimmt.Depending on the impact force, visible impact impressions of the impact head occur at the respective impact positions. The depth of the impact impressions and the quality or the depth effect of the inherent compressive residual stress depend on the selected impact force. The tool and the process parameters are preferably exactly matched to the respective crankshaft and possibly to partial geometric changes (cross-sectional changes).

Es kann eine Positionssteuerung eingesetzt werden, um die Kurbelwelle schrittweise bzw. getaktet von einer Schlagposition zur nächsten Schlagposition zu drehen. Im einfachsten Fall kann hierfür eine PTP-Steuerung bzw. Punktsteuerung vorgesehen sein.A position control can be used to rotate the crankshaft step by step from one stroke position to the next stroke position. In the simplest case, a PTP control or point control can be provided for this purpose.

Um die Kurbelwelle zu drehen, kann eine Antriebseinrichtung vorgesehen sein, die einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, umfasst. Bei dem Elektromotor kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen Elektromotor, beispielsweise einen Drehstrommotor (insbesondere eine Drehstrom-Asynchronmaschine), einen Wechselstrommotor, einen Gleichstrommotor oder einen Universalmotor, handeln.To rotate the crankshaft, a drive device may be provided which comprises a motor, in particular an electric motor. In principle, the electric motor can be any electric motor, for example a three-phase motor (in particular a three-phase asynchronous machine), an AC motor, a DC motor or a universal motor.

Vorzugsweise kann ein Schrittmotor verwendet werden.Preferably, a stepper motor can be used.

Es kann auch eine zweigeteilte Antriebseinrichtung vorgesehen sein, bei der beispielsweise ein Motor an jedem Ende der Kurbelwelle vorgesehen ist, d. h. ein Synchronantrieb bzw. beidseitiger Antrieb der Kurbelwelle.It may also be provided a two-part drive means, in which, for example, an engine is provided at each end of the crankshaft, d. H. a synchronous drive or double-sided drive of the crankshaft.

Üblicherweise ist die Kurbelwelle zu deren Bearbeitung über eine Befestigungseinrichtung an einer Antriebswelle drehbar festgelegt.Usually, the crankshaft is rotatably fixed for the processing thereof via a fastening device on a drive shaft.

Es kann auch eine Abstützung in der Art eines Reitstocks vorgesehen sein, um die Kurbelwelle an ihrem von der Antriebseinrichtung abgewandten Ende drehbar abzustützen bzw. festzulegen.It may also be provided a support in the manner of a tailstock to rotatably support or fix the crankshaft at its end facing away from the drive means end.

Es kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Schlagwerkzeug mit einer Periodizität, vorzugsweise mit einer Taktung bzw. Schlagfrequenz von 0,5 Hz bis 30 Hz, besonders bevorzugt mit einer Taktung von 0,5 Hz bis 5 Hz und ganz besonders bevorzugt mit einer Taktung von 0,5 Hz bis 3 Hz, eine Schlagbewegung durchführen bzw. die Schlagkraft einbringen.It can be provided that the at least one impact tool with a periodicity, preferably with a beat frequency of 0.5 Hz to 30 Hz, more preferably with a clock of 0.5 Hz to 5 Hz and most preferably with a clock from 0.5 Hz to 3 Hz, perform a striking motion or bring in the impact force.

Selbstverständlich können auch andere Taktungen, beispielsweise auch Schlagfrequenzen zwischen 0,1 Hz und 50 Hz, vorgesehen sein, die vorgenannten Werte eignen sich jedoch ganz besonders.Of course, other clocks, for example, beat frequencies between 0.1 Hz and 50 Hz, provided, the above values are particularly suitable.

Die Schlagdrücke, die von dem Schlagkolben zu der Schlagkraft umgesetzt werden, können - je nach Betrieb - zwischen 10 und 300 bar, bevorzugt zwischen 30 und 180 bar, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 130 bar, betragen.The impact pressures, which are converted by the percussion piston to the impact force, depending on the operation - between 10 and 300 bar, preferably between 30 and 180 bar, and more preferably between 50 and 130 bar, amount.

Die Schlagkraft kann also über die Einstellung eines entsprechenden Schlagdrucks (des Schlagkolbens) vorgegebene werden. Im Sinne der Erfindung kann also auch vorgesehen sein, dass zur Schlagverfestigung von wenigstens zwei Übergangsradien ein unterschiedlicher Schlagdruck verwendet wird. Es können somit beispielsweise auch wenigstens ein Basiswert und wenigstens ein Ausgleichswert bezogen auf den Schlagdruck vorgesehen sein.The impact force can therefore be specified by setting a corresponding impact pressure (the percussion piston). For the purposes of the invention, it can therefore also be provided that a different impact pressure is used for impact hardening of at least two transition radii. Thus, for example, at least one base value and at least one compensation value related to the impact pressure may also be provided.

Die Temperatur im Bereich des zu bearbeitenden Kurbelwellensegments bzw. Übergangsradius sollte vorzugsweise nicht höher als 65°C liegen; bevorzugt werden Werte zwischen 12°C und 25°C.The temperature in the region of the crankshaft segment or transition radius to be machined should preferably not be higher than 65 ° C; values between 12 ° C and 25 ° C are preferred.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass Kurbelwellen nach dynamischer Beanspruchung im Motor oder auf dem Prüfstand nicht ausbreitungsfähige Mikrorisse an den Oberflächen bekommen können. Auf die Dauerfestigkeitseigenschaften haben diese Mikrorisse keine Auswirkung, aber sie können das optische Erscheinungsbild stören.Experience has shown that after dynamic loading in the engine or on the test bench crankshafts can get non-propagating microcracks on the surfaces. These microcracks have no effect on the fatigue properties, but they can disturb the visual appearance.

Da die Einbringung von Druckeigenspannung vorzugsweise bis zu einer Tiefe von 15 mm, aber auch noch tiefer erfolgen kann, bedeutet dies, im Oberflächenbereich der Kurbelwelle kann eine Abtragung von einigen Millimetern, zum Beispiel von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 mm, erfolgen, ohne dass die Biege- und Torsionswechselfestigkeit oder die Dauerschwingfestigkeit der Kurbelwelle leidet.Since the introduction of compressive residual stress can preferably take place to a depth of 15 mm, but even deeper, this means that in the surface region of the crankshaft, a removal of a few millimeters, for example from 0.1 to 3 mm, preferably 0.5 mm , without the flexural and torsional fatigue or the fatigue strength of the crankshaft suffers.

Untersuchungen haben gezeigt, dass derartige Maßnahmen die Dauerfestigkeit sogar geringfügig erhöhen können, beispielsweise um bis zu 5%.Studies have shown that such measures can increase the fatigue strength even slightly, for example by up to 5%.

Die Abtragung der Oberfläche kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie zum Beispiel durch Schleifen, Drehen, Fräsen, Drehfräsen, Schälen oder Polieren.The removal of the surface can be done in various ways, such as by grinding, turning, milling, turn milling, peeling or polishing.

Die Schlagverfestigung eines Übergangsradius kann auch mehrfach um die Kurbelwelle bzw. den Zapfen umlaufend durchgeführt werden. Es kann also auch vorgesehen sein, Bereiche bzw. Abschnitte schlagzuverfestigen, die bereits zuvor schlagverfestigt wurden. Dabei können sich die Bereiche (d. h. der hoch beanspruchte Bereich, der wenig beanspruchte Bereich und/oder die Zwischenbereiche) teilweise überlappen bzw. über einen Winkelabschnitt definiert sein, der größer ist als 360°. Die Bereiche können beispielsweise über einen Winkelabschnitt von 540°, 720°, 900°, 1080° oder mehr definiert sein.The striking hardening of a transition radius can also be carried out several times around the crankshaft or the pin circumferentially. It can therefore also be provided to impact-strengthen areas or sections which have already been previously impact-hardened. In this case, the regions (that is to say the region which is subject to high stress, the region which is less stressed and / or the intermediate regions) may partially overlap or be defined over an angle section which is greater than 360 °. The ranges may be defined, for example, over an angle section of 540 °, 720 °, 900 °, 1080 ° or more.

Es kann vorgesehen sein, mit der Schlagverfestigung in den wenig beanspruchten Bereich zu beginnen (oder in einen Zwischenbereich, wenn in dem wenig beanspruchten Bereich keine Schlagverfestigung stattfindet) und die Schlagkraft ausgehend von diesem Bereich in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich zu steigern.It may be intended to start the impact hardening in the low-stress area (or in an intermediate area, if no impact hardening takes place in the low-stress area) and to increase the impact force starting from this area in the direction of the highly stressed area.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, zunächst mit einer ersten Schlagkraft entlang des ringförmig umlaufenden Übergangsradius um 360° schlagzuverfestigen und anschließend mit einer zweiten Schlagkraft, die auch mit der ersten Schlagkraft identisch sein kann, die Zwischenbereiche und den hoch beanspruchten Bereich schlagzuverfestigen und in einem dritten Umlauf mit einer dritten Schlagkraft, die auch mit der ersten und/oder zweiten Schlagkraft identisch sein kann, den hoch beanspruchten Bereich schlagzuverfestigen. Grundsätzlich kann die Schlagkraft also auch derart z. B. ausgehend von den Zwischenbereichen in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich erhöht werden, dass in den ringförmig umlaufenden Übergangsradius in mehreren Umläufen Schlagkräfte eingebracht werden. Die Schlagkraft kann also auch als Summe mehrerer einzelner Schlagkräfte eingebracht werden.It can be provided, for example, first impact-strengthened by a first impact force along the annular peripheral transition radius 360 ° and then with a second impact force, which may also be identical to the first impact force, the intermediate areas and the highly stressed area schlagzuverfestigen and in a third round with a third impact force, which may also be identical to the first and / or second impact force to impact-strengthen the highly stressed area. Basically, the impact can also be such z. B. be increased starting from the intermediate areas in the direction of the highly stressed area that impact forces are introduced into the annular peripheral transition radius in several rounds. The impact force can therefore be introduced as the sum of several individual impact forces.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle.The invention also relates to a device for carrying out a method described above for impact hardening of transition radii of a crankshaft, in particular of transition radii between connecting rod journal and crank webs and / or transition radii between the main journal and the crank webs of the crankshaft.

Die Vorrichtung eignet sich auch zur Schlagverfestigung von Übergängen zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.The device is also suitable for impact hardening of transitions to flanges, cones and other geometrical cross-sectional changes - both tangent and deposited radii.

Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für die Vorrichtung vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt wurden, auch auf die Vorrichtung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.Features that have already been described in connection with the method according to the invention are of course also advantageous for the device implemented - and vice versa. Furthermore, advantages which have already been mentioned in connection with the method according to the invention can also be understood as related to the device - and vice versa.

Einige der Komponenten der Vorrichtung können grundsätzlich in ihrem Aufbau der Vorrichtung nach der EP 1 716 260 B1 entsprechen, weshalb der Offenbarungsgehalt der EP 1 716 260 B1 durch Referenzierung vollständig in die vorliegende Offenbarung integriert sei.In principle, some of the components of the device may be constructed according to the structure of the device EP 1 716 260 B1 which is why the disclosure of the EP 1 716 260 B1 is fully integrated into the present disclosure by referencing.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ausgeführt wird. The invention also relates to a computer program with program code means in order to carry out the method according to the invention when the program is executed on a control and / or regulating device, in particular on a microprocessor.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Kurbelwelle, hergestellt nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren.The invention also relates to a crankshaft made by a method as described above.

Die erfindungsgemäße Kurbelwelle unterscheidet sich von herkömmlichen Kurbelwellen insbesondere dadurch, dass zu deren Verfestigung in wenigstens zwei Übergangsradien unterschiedlich große Schlagkräfte eingebracht wurden. Ferner kann sich die Kurbelwelle von herkömmlichen Kurbelwellen dadurch unterscheiden, dass zu deren Verfestigung Schlagkräfte in wenigstens einen der Übergangsradien entlang des ringförmig umlaufenden jeweiligen Übergangsradius in verschiedenen Intensitäten bereichsweise eingebracht wurden. Ferner kann sich die erfindungsgemäße Kurbelwelle von herkömmlichen Kurbelwellen dadurch unterscheiden, dass zu deren Verfestigung gegebenenfalls mehr als ein Schlagwinkel verwendet wurde, wodurch sich insgesamt eine charakteristische Verfestigung der Übergangsradien der Kurbelwelle ergibt.The crankshaft according to the invention differs from conventional crankshafts in particular in that for their solidification in at least two transition radii different sized impact forces were introduced. Furthermore, the crankshaft may differ from conventional crankshafts in that impact forces in at least one of the transition radii along the annular circumferential transition radius in different intensities have been introduced in some areas in order to solidify them. Furthermore, the crankshaft according to the invention may differ from conventional crankshafts in that, if necessary, more than one impact angle has been used for their solidification, resulting overall in a characteristic hardening of the transition radii of the crankshaft.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the drawing.

Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden. The figures each show preferred embodiments in which individual features of the present invention are illustrated in combination with each other. Features of an exemplary embodiment can also be implemented independently of the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly be readily connected by a person skilled in the art to further meaningful combinations and sub-combinations with features of other exemplary embodiments.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Es zeigen schematisch:

1 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer ersten Ausführung;
2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer zweiten Ausführung;
3 eine Schlageinrichtung mit zwei Schlagwerkzeugen in vergrößerter Darstellung gemäß Einzelheit „A“ aus 1;
4 eine Schlageinrichtung mit nur einem Schlagwerkzeug;
5 einen beispielhaften Ausschnitt einer Kurbelwelle und ein Kräftediagramm;
6 einen Schnitt durch die Kurbelwelle der 5 nach der Schnittlinie VI;
7 eine beispielhafte Einteilung eines ringförmig umlaufenden Übergangsradius in einen hoch beanspruchten Bereich, einen wenig beanspruchten Bereich und dazwischen liegende Zwischenbereiche eines beispielhaften Zapfens;
8 eine beispielhafte Verteilung von Schlagkräften entlang eines ringförmig umlaufenden Übergangsradius in einer ersten Ausführungsform;
9 eine beispielhafte Verteilung von Schlagkräften entlang eines ringförmig um einen Zapfen umlaufenden Übergangsradius in einer zweiten Ausführungsform;
10 eine beispielhafte Verteilung von Schlagkräften entlang eines ringförmig um einen Zapfen umlaufenden Übergangsradius in einer dritten Ausführungsform; und
11 eine beispielhafte Verteilung von Schlagkräften entlang eines ringförmig um einen Zapfen umlaufenden Übergangsradius in einer vierten Ausführungsform.

They show schematically:

1 an overall view of an apparatus for performing the method in a first embodiment;
2 a perspective view of a portion of the apparatus for performing the method in a second embodiment;
3 a beating device with two striking tools in an enlarged view according to detail "A" from 1 ;
4 a beating device with only one impact tool;
5 an exemplary section of a crankshaft and a force diagram;
6 a section through the crankshaft of 5 after the section line VI;
7 an exemplary division of an annular circumferential transition radius in a highly stressed area, a little-stressed area and intermediate intermediate areas of an exemplary pin;
8th an exemplary distribution of impact forces along an annular circumferential transition radius in a first embodiment;
9 an exemplary distribution of impact forces along a ring-shaped about a pin circumferential transition radius in a second embodiment;
10 an exemplary distribution of impact forces along a ring-shaped about a pin circumferential transition radius in a third embodiment; and
11 an exemplary distribution of impact forces along a ring-shaped about a pin circumferential transition radius in a fourth embodiment.

Die in 1 in einer Gesamtansicht dargestellte Vorrichtung entspricht grundsätzlich in ihrem Aufbau den Vorrichtungen nach der DE 34 38 742 C2 und EP 1 716 260 B1 mit einer oder mehreren Schlageinrichtungen 1, weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Teile und auf die Unterschiede zum Stand der Technik näher eingegangen wird.In the 1 in an overall view illustrated device corresponds basically in their construction to the devices according to the DE 34 38 742 C2 and EP 1 716 260 B1 with one or more beaters 1 Therefore, only the essential parts and the differences from the prior art will be discussed in more detail below.

Die Vorrichtung weist ein Maschinenbett 2 und eine Antriebseinrichtung 3 auf. Die Antriebseinrichtung 3 wird dazu verwendet, eine Kurbelwelle 4 entlang einer Drehrichtung in eine Schlagposition zu bringen bzw. zu drehen.The device has a machine bed 2 and a drive device 3 on. The drive device 3 is used to a crankshaft 4 to turn or turn along a direction of rotation in a striking position.

Die Kurbelwelle 4 weist Pleuellagerzapfen 5 und Hauptlagerzapfen 6, zwischen denen jeweils Kurbelwangen 7 angeordnet sind, auf. Zwischen Pleuellagerzapfen 5 und Kurbelwangen 7 sowie zwischen Hauptlagerzapfen 6 und Kurbelwangen 7 bzw. allgemein zwischen Querschnittsübergängen der Kurbelwelle 4 sind Übergangsradien 8 (vgl. 3 bis 5) ausgebildet.The crankshaft 4 has connecting rod journal 5 and main journals 6 , between each of which crank webs 7 are arranged on. Between connecting rod journal 5 and crank cheeks 7 as well as between main bearing journals 6 and crank cheeks 7 or generally between cross-sectional transitions of the crankshaft 4 are transitional radii 8th (see. 3 to 5 ) educated.

An der der Antriebseinrichtung 3 zugewandten Seite der Kurbelwelle 4 ist eine Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen, die eine Spannscheibe bzw. einen Befestigungsflansch 10 aufweist. Auf der der Antriebseinrichtung 3 abgewandten Seite der Kurbelwelle 4 ist eine Abstützung 11 vorzugsweise in der Art eines Reitstocks vorgesehen, die eine weitere Befestigungseinrichtung 9 aufweist, um die Kurbelwelle 4 drehbar aufzunehmen bzw. drehbar festzulegen. Optional oder ergänzend zur Abstützung 11 kann eine Lünette, die an einer rotationssymmetrischen Stelle positioniert wird, vorgesehen sein.At the drive device 3 facing side of the crankshaft 4 is a fastening device 9 provided, a clamping disc or a mounting flange 10 having. On the drive device 3 opposite side of the crankshaft 4 is a support 11 preferably in style a tailstock provided, which is another fastening device 9 has to the crankshaft 4 rotatably accommodate or rotatable set. Optional or supplementary to the support 11 For example, a bezel positioned at a rotationally symmetric location may be provided.

Die Antriebseinrichtung 3 vermag die Kurbelwelle 4 entlang einer Drehachse C in eine Drehbewegung zu versetzen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Hauptdrehachse C_KW der Kurbelwelle 4 außermittig von der Drehachse C der Antriebseinrichtung 3 positioniert ist, wie in 1 und 2 dargestellt. Hierzu können vorzugsweise Ausrichtungsmittel 17 (vgl. 2) im Bereich der Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsmittel 17 eine Mittelachse des jeweils zu verfestigenden Zapfens 5, 6 so verschieben, dass die Mittelachse des Zapfens 5, 6 auf der Drehachse C liegt.The drive device 3 can do the crankshaft 4 along a rotation axis C in a rotational movement. It can be provided that the main _axis of rotation C _{KW of} the crankshaft 4 off-center of the axis of rotation C of the drive device 3 is positioned as in 1 and 2 shown. For this purpose, preferably alignment means 17 (see. 2 ) in the area of the fastening device 9 be provided. It can be provided that the alignment means 17 a central axis of each pin to be solidified 5 . 6 so move that the center axis of the pin 5 . 6 lies on the axis of rotation C.

Für die Antriebseinrichtung 3 kann ein Direktantrieb, vorzugsweise ohne Kupplung, vorgesehen sein. Ein Motor, vorzugsweise ein Elektromotor, der Antriebseinrichtung 3 kann somit ohne Übersetzung bzw. Getriebe mit der Befestigungseinrichtung 9 bzw. mit der Kurbelwelle 4 mechanisch gekoppelt sein.For the drive device 3 a direct drive, preferably without a clutch, can be provided. A motor, preferably an electric motor, the drive means 3 can thus without translation or transmission with the fastening device 9 or with the crankshaft 4 be mechanically coupled.

Die nachfolgend noch beispielhaft näher beschriebenen Schlageinrichtungen 1 sind jeweils in einer Verschiebe- und Justiereinrichtung 15 justierbar gehalten, um sie an die Lage der Pleuellagerzapfen 5 und der Hauptlagerzapfen 6 und an die Länge der Kurbelwelle 4 anzupassen.The beating devices described in more detail below by way of example 1 are each in a displacement and adjustment 15 held adjustable to match the position of the connecting rod journal 5 and the main journal 6 and to the length of the crankshaft 4 adapt.

Auch die Abstützung 11 kann verschiebbar eingerichtet sein, wie durch die Doppelpfeile in 1 angedeutet.Also the support 11 can be arranged to be movable, as indicated by the double arrows in 1 indicated.

In der 1 sind zwei Schlageinrichtungen 1 dargestellt, grundsätzlich kann aber eine beliebige Anzahl von Schlageinrichtungen 1 vorgesehen sein, beispielsweise auch nur eine einzige Schlageinrichtung 1.In the 1 are two beaters 1 illustrated, in principle, however, any number of beaters 1 be provided, for example, only a single impact device 1 ,

Es kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine Schlageinrichtung 1 zur Schlagverfestigung der Übergangsradien 8 der Hauptlagerzapfen 6 ausgebildet und eingerichtet ist und eine Schlageinrichtung 1 zum Schlagverfestigen der Übergangsradien 8 der Pleuellagerzapfen ausgebildet und eingerichtet ist.It can also be provided that at least one impact device 1 for impact hardening of the transition radii 8th the main journal 6 is designed and set up and a striking device 1 for impact hardening of the transition radii 8th the connecting rod journal is formed and arranged.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in wenigstens zwei Übergangsradien 8 unterschiedlich große Schlagkräfte F_S eingebracht werden. Die Erfinder haben erkannt, dass hierdurch Rundlauffehler vermieden bzw. ausgeglichen werden können.According to the invention, it is provided that in at least two transition radii 8th different impact forces F _{S are} introduced. The inventors have recognized that this concentricity error can be avoided or compensated.

In 2 ist in perspektivischer Ansicht ausschnittsweise eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens - allerdings ohne Schlageinrichtung - dargestellt. Die Vorrichtung der 2 ist dabei im Wesentlichen identisch mit der Vorrichtung der 1, weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Unterschiede im Detail Bezug genommen wird.In 2 is a perspective view fragmentary another device for carrying out the method according to the invention - but without impact device - shown. The device of 2 is essentially identical to the device of 1 For this reason, reference is made below to the essential differences in detail.

Abermals ist eine Antriebseinrichtung 3 vorgesehen. Ferner ist eine Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen, die einen Befestigungsflansch 10 und eine daran befestigte Planscheibe mit Spannbacken zur Festlegung der Kurbelwelle 4 aufweist. Die Planscheibe mit den Spannbacken der Befestigungseinrichtung 9 ist an dem Befestigungsflansch 10 verstellbar an einem Ausrichtungsmittel 17 angeordnet, wodurch sich die Längsachse C_KW der Kurbelwelle 4 relativ zu der Drehachse C einer Antriebswelle bzw. einer Eingangswelle 13 verschieben lässt.Again, a drive device 3 intended. Furthermore, a fastening device 9 provided, which has a mounting flange 10 and an attached face plate with jaws for fixing the crankshaft 4 having. The face plate with the clamping jaws of the fastening device 9 is on the mounting flange 10 adjustable at an alignment means 17 arranged, whereby the longitudinal axis C _{KW of} the crankshaft 4 relative to the axis of rotation C of a drive shaft or an input shaft 13 can be moved.

Die Kurbelwelle 4 der 2 weist eine von der in 1 dargestellten Ausführungsform abweichende Konfiguration auf, umfasst aber grundsätzlich ebenfalls Pleuellagerzapfen 5, Hauptlagerzapfen 6 und Kurbelwangen 7.The crankshaft 4 of the 2 indicates one of the in 1 illustrated embodiment deviating configuration, but basically also includes connecting rod journal 5 , Main journal 6 and crank cheeks 7 ,

In 2 (wie auch in 1) kann an dem von der Antriebseinrichtung 3 abgewandten Ende der Kurbelwelle 4 eine weitere Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen sein, diese kann jedoch auch entfallen.In 2 (as well as in 1 ) may be at that of the drive means 3 opposite end of the crankshaft 4 another fastening device 9 be provided, but this can also be omitted.

In 3 ist beispielhaft eine Schlageinrichtung 1 der 1 näher dargestellt. Die Erfindung kann grundsätzlich mit einer beliebigen Schlageinrichtung 1 umgesetzt werden. Die nachfolgend beschriebene Schlageinrichtung 1 eignet sich jedoch besonders. Sie weist einen Grundkörper 18 auf, der entsprechend dem Radius des zu bearbeitenden Kurbelwellensegments mit einer prismatischen Anlage versehen sein kann und vorzugsweise Führungen 19 aufweist, die zwei Schlagwerkzeuge 16 in deren Abstützebene führen und ihnen um eine Umlenkeinheit 20 eine entsprechende Freiheit geben, die zur Anpassung an die maßlichen Verhältnisse der Kurbelwelle 4 vorteilhaft ist. An den vorderen Enden der beiden Schlagwerkzeuge 16 ist jeweils eine Kugel als Schlagkopf 21 angeordnet. Ein Zwischenteil 22 stellt die Verbindung zwischen einem Schlagkolben 23 und der Umlenkeinheit 20, die die Schlagenergie an die Schlagwerkzeuge 16 weitergibt, her. Das Zwischenteil 22 kann gegebenenfalls auch entfallen.In 3 is an example of a beating device 1 of the 1 shown in more detail. The invention can basically with any striker 1 be implemented. The impact device described below 1 is particularly suitable. It has a basic body 18 on, which can be provided according to the radius of the crankshaft segment to be machined with a prismatic system and preferably guides 19 which has two striking tools 16 in their support level and lead them to a deflection unit 20 give a corresponding freedom to adapt to the dimensional conditions of the crankshaft 4 is advantageous. At the front ends of the two striking tools 16 is a ball as a percussion head 21 arranged. An intermediate part 22 represents the connection between a percussion piston 23 and the deflection unit 20 that the impact energy to the impact tools 16 passes on, forth. The intermediate part 22 may also be omitted.

Es kann im Sinne der Erfindung vorgesehen sein, dass in zwei an denselben Pleuellagerzapfen 5 angrenzende Übergangsradien 8 die gleiche Schlagkraft F_S eingebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in zwei an denselben Hauptlagerzapfen 6 angrenzende Übergangsradien 8 die gleiche Schlagkraft F_S eingebracht wird.It may be provided in the sense of the invention that in two at the same connecting rod journal 5 adjacent transition radii 8th the same impact force F _{S is} introduced. Alternatively or additionally, it may be provided that in two on the same main journal 6 adjacent transition radii 8th the same impact force F _{S is} introduced.

Eine in 3 dargestellte Schlageinrichtung 1 eignet sich hierfür in besonderem Maße. An in 3 shown beating device 1 is particularly suitable for this purpose.

Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass eine Schlageinrichtung 1 mit zwei Schlagwerkzeugen 16 derart ausgestaltet ist, dass die Schlagwerkzeuge 16 in die an denselben Zapfen 5, 6 angrenzenden Übergangsradien 8 eine jeweils unterschiedliche Schlagkraft F_S einbringen.However, it can also be provided that a beater 1 with two striking tools 16 is designed such that the striking tools 16 in the same cones 5 . 6 adjacent transition radii 8th each bring a different impact force F _S.

Zur Steigerung der Wirksamkeit des Schlages kann auf der von dem Grundkörper 18 abgewandten Seite des Zapfens 5, 6 ein Spannprisma 24 über Federn 25 mit einstellbaren Spannbolzen 26 mit Spannmuttern 27 befestigt werden. Hier sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.To increase the effectiveness of the blow can be on the of the main body 18 opposite side of the pin 5 . 6 a tension prism 24 about springs 25 with adjustable clamping bolts 26 with clamping nuts 27 be attached. Here are also other constructive solutions possible.

Es sei klargestellt, dass, sollte in einem Teil der Beschreibung „ein Schlagwerkzeug“ bzw. „eine Schlageinrichtung“ oder „mehrere Schlagwerkzeuge/Schlageinrichtungen“ erwähnt werden, grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Schlagwerkzeugen/Schlageinrichtungen gemeint sein kann, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr. Die Bezugnahme auf eine Pluralform oder Einzahl ist lediglich zur besseren Lesbarkeit vorgesehen und nicht einschränkend.It should be understood that, in a part of the description, where "one impact tool" or "a plurality of impact tools / impactors" are mentioned, basically any number of impact tools / strikers may be meant, for example two, three, four , five, six, seven, eight, nine, ten or more. The reference to a plural form or singular is for convenience only and not restrictive.

Durch Anordnung mehrerer Schlageinrichtungen 1 über die Länge der zu bearbeitenden Kurbelwelle 4 können im Bedarfsfall alle zentrisch und gegebenenfalls exzentrisch verlaufenden Abschnitte der Kurbelwelle 4 gleichzeitig bearbeitet werden.By arrangement of several impact devices 1 over the length of the crankshaft to be machined 4 If necessary, all centric and possibly eccentric sections of the crankshaft 4 be edited at the same time.

Der Schlagkolben 23 überträgt über die Umlenkeinheit 20 einen Kraftstoß auf die Schlagwerkzeuge 16, wonach die Schlagköpfe 21 der Schlagwerkzeuge 16 die Schlagkraft F_S in die Übergangsradien 8 einbringen.The percussion piston 23 transmits over the deflection unit 20 an impulse on the striking tools 16 , after which the striking heads 21 the striking tools 16 the impact force F _S in the transition radii 8th contribute.

Der Ausdruck „F_S“ und vergleichbare Ausdrücke in der vorliegenden Beschreibung sind nur als Platzhalter/Variablen für eine beliebige, dem Fachmann als angebracht erscheinende Schlagkraft zu verstehen. Wenn dabei in der Beschreibung auf „die Schlagkraft F_S“ Bezug genommen wird, kann es sich somit jeweils um unterschiedliche oder aber auch um identische Schlagkräfte handeln.The term "F _s " and similar expressions in the present specification are to be understood only as placeholders / variables for any impact force deemed appropriate to those skilled in the art. If reference is made in the description to "the striking force F _S ", these may thus each be different or even identical striking forces.

Aus der 4 ist eine Schlageinrichtung 1 ersichtlich, die mit nur einem Schlagwerkzeug 16 versehen ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schlageinrichtung 1 zur Kurbelwelle 4 vorzugsweise schräg gestellt, und zwar derart, dass das Schlagwerkzeug 16, das koaxial zur Längsachse der Schlageinrichtung 1 angeordnet ist, senkrecht auf den Bereich des zu bearbeitenden Kurbelwellensegments, vorliegend des zu bearbeitenden Übergangsradius 8, auftrifft. In diesem Fall lässt sich zwar jeweils nur ein Kurbelwellensegment bearbeiten, aber andererseits ist die konstruktive Ausgestaltung und die Kraftübertragung der Schlageinrichtung 1 hierfür besser und einfacher. Zusätzlich können Bohrungsenden mit diesem Werkzeug stehend verfestigt werden.From the 4 is a striking device 1 It can be seen with only one impact tool 16 is provided. In the embodiment shown, the impact device 1 to the crankshaft 4 preferably inclined, in such a way that the impact tool 16 that is coaxial with the longitudinal axis of the beater 1 is arranged perpendicular to the region of the crankshaft segment to be machined, in this case the transition radius to be machined 8th , hits. Although only one crankshaft segment can be machined in this case, on the other hand the structural design and the power transmission of the impact device are 1 better and easier. In addition, bore ends can be solidified with this tool standing.

Besonders vorteilhaft erweist sich diese Ausgestaltung für die Anwendung an nicht symmetrischen Kurbelwellensegmenten, wie den Endbereichen und den Ölbohrungsenden der Kurbelwelle 4.This embodiment proves to be particularly advantageous for use on non-symmetrical crankshaft segments, such as the end regions and the oil bore ends of the crankshaft 4 ,

Die Ausgestaltung der in 4 dargestellten Schlageinrichtung 1 mit nur einem Schlagwerkzeug 16 eignet sich auch ganz besonders, wenn an denselben Zapfen 5, 6 angrenzende Übergangsradien 8 mit unterschiedlich großer Schlagkraft F_S schlagverfestigt werden sollen.The design of in 4 shown beating device 1 with only one impact tool 16 is also particularly suitable if the same pin 5 . 6 adjacent transition radii 8th to be impact-strengthened with different degrees of impact force F _S.

In 5 ist ein beispielhafter Ausschnitt einer Kurbelwelle 4 mit jeweiligen Übergangsradien 8 zwischen Pleuellagerzapfen 5 und Kurbelwangen 7 bzw. Hauptlagerzapfen 6 und Kurbelwangen 7 dargestellt.In 5 is an exemplary section of a crankshaft 4 with respective transition radii 8th between connecting rod journal 5 and crank cheeks 7 or main journal 6 and crank cheeks 7 shown.

Es kann im Sinne der Erfindung auch vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien 8 von wenigstens zwei Hauptlagerzapfen 6, vorzugsweise in die Übergangsradien 8 aller Hauptlagerzapfen 6, die gleiche Schlagkraft F_S eingebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien 8 von wenigstens zwei Pleuellagerzapfen 5, vorzugsweise in die Übergangsradien 8 aller Pleuellagerzapfen 5, die gleiche Schlagkraft F_S eingebracht wird.It may also be provided in the sense of the invention that in the transition radii 8th of at least two main journals 6 , preferably in the transition radii 8th all main journal 6 , the same impact force F _{S is} introduced. Alternatively or additionally, it may be provided that in the transition radii 8th of at least two connecting rod trunnions 5 , preferably in the transition radii 8th all connecting rod journal 5 , the same impact force F _{S is} introduced.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien 8 eines ersten Pleuellagerzapfens 5 eine erste Schlagkraft F_S und in die Übergangsradien 8 eines zweiten Pleuellagerzapfens 5 eine zweite Schlagkraft F_S eingebracht wird. Gegebenenfalls wird in die Übergangsradien 8 jedes Pleuellagerzapfens 5 eine individuelle Schlagkraft F_S eingebracht.Finally, it can also be provided that in the transition radii 8th a first connecting rod journal 5 a first impact force F _S and in the transition radii 8th a second connecting rod journal 5 a second impact force F _{S is} introduced. If necessary, in the transition radii 8th each connecting rod journal 5 an individual impact force F _S introduced.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in die Übergangsradien 8 eines ersten Hauptlagerzapfens 6 eine erste Schlagkraft F_S und in die Übergangsradien 8 eines zweiten Hauptlagerzapfens 6 eine zweite Schlagkraft F_S eingebracht wird. Gegebenenfalls wird in die Übergangsradien 8 jedes Hauptlagerzapfens 6 eine individuelle Schlagkraft F_S eingebracht.Alternatively or additionally, it may be provided that in the transition radii 8th a first main journal 6 a first impact force F _S and in the transition radii 8th a second main journal 6 a second impact force F _{S is} introduced. If necessary, in the transition radii 8th each main journal 6 an individual impact force F _S introduced.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Basiswert F₀ für die in die Übergangsradien 8 einzubringenden Schlagkräfte F_S anhand der gewünschten Dauerfestigkeit der Kurbelwelle 4 und/oder anhand der gewünschten Dauerfestigkeit von Abschnitten der Kurbelwelle 4 bestimmt wird.It can be provided that a base value F ₀ for the in the transition radii 8th Striking forces F _{S to be introduced} based on the desired fatigue strength of the crankshaft 4 and / or based on the desired fatigue strength of portions of the crankshaft 4 is determined.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Basiswert F₀ um einen Ausgleichswert F_A variiert wird, um Rundlauffehler der Kurbelwelle 4 auszugleichen, zu vermeiden und/oder zu minimieren.It may further be provided that the base value F ₀ is varied by a compensation value F _A , around concentricity error of the crankshaft 4 compensate, avoid and / or minimize.

In 5 ist hierzu schematisch ein Kräftediagramm dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass der Schlagkraft F_S ein Basiswert F₀ zugrunde liegt, ausgehend von dem der Ausgleichswert F_A eine additive oder subtraktive Modifikation bewirkt. Der Basiswert F₀ und der Ausgleichswert F_A sind dabei derart gewählt, dass eine minimale Schlagkraft F_min, die an dem jeweiligen Übergangsradius 8 benötigt wird, nicht unterschritten wird. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Sicherheitsspielraum vorgesehen.In 5 For this purpose, a force diagram is shown schematically. It can be seen that the impact force F _{S is} based on a base value F _0, on the basis of which the compensation value F _A effects an additive or subtractive modification. The base value F ₀ and the compensation value F _A are selected such that a minimum impact force F _min , which at the respective transition radius 8th is needed, not fallen below. Preferably, a safety margin is additionally provided.

Es kann vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert F_A für mehrere (vorzugsweise für jeden) Übergangsradius 8 individuell bestimmt wird, um Rundlauffehler der Kurbelwelle 4 auszugleichen, zu vermeiden und/oder zu minimieren. In 5 ist der Sachverhalt bzw. das Kräftediagramm nur beispielhaft für einen Übergangsradius 8 dargestellt. Dies ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen.It can be provided that the compensation value F _A for a plurality (preferably for each) transition radius 8th is determined individually to concentricity error of the crankshaft 4 compensate, avoid and / or minimize. In 5 the facts or the force diagram is only an example of a transition radius 8th shown. However, this is not meant to be limiting.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert F_A höchsten 30%, vorzugsweise höchstens 15%, besonders bevorzugt höchstens 5% des Basiswerts F₀ beträgt.In particular, it can be provided that the compensation value F _{A is} at most 30%, preferably at most 15%, particularly preferably at most 5% of the base value F ₀ .

Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Ausgleichswert F_A höchsten 30%, jedoch mindestens 20%, höchstens 20%, jedoch mindestens 15%, höchstens 15%, jedoch mindestens 10%, oder höchstens 10%, jedoch mindestens 5%, des Basiswerts F₀ beträgt.It may further be provided that the compensation value F _{A is} at most 30%, but at least 20%, at most 20%, but at least 15%, at most 15%, but at least 10%, or at most 10%, but at least 5%, of the underlying F ₀ is.

In einer besonderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zum Einbringen der Schlagkraft F_S in wenigstens einen der Übergangsradien 8 entlang des ringförmig (um den Pleuellagerzapfen 5 und/oder Hauptlagerzapfen 6) umlaufenden jeweiligen Übergangsradius 8 ein hoch beanspruchter Bereich B_MAX, ein wenig beanspruchter Bereich B_MIN und dazwischen liegende Zwischenbereiche B_ZW definiert werden, wonach derart schlagverfestigt wird, dass die in die Zwischenbereiche B_ZW eingebrachte Schlagkraft F_S in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich B_MAX erhöht wird.In a particular variant of the invention can be provided that for introducing the impact force F _S in at least one of the transition radii 8th along the annular (around the connecting rod journal 5 and / or main journal 6 ) circumferential respective transition radius 8th a high-stress area B _MAX , a little stressed area B _MIN and intermediate areas B _{ZW are} defined, after which impact-hardening such that the impact force F _S introduced into the intermediate areas B _{ZW is increased} in the direction of the highly stressed area B _MAX .

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Schlagkraft F_S, die beim Schlagverfestigen in den hoch beanspruchten Bereich B_MAX eingebracht wird, anhand der gewünschten Dauerfestigkeit der Kurbelwelle 4 und/oder der gewünschten Dauerfestigkeit von Abschnitten der Kurbelwelle 4 bestimmt wird.It can be provided that the impact force F _S , which is introduced in the impact hardening in the highly stressed area B _MAX , based on the desired fatigue strength of the crankshaft 4 and / or the desired fatigue strength of portions of the crankshaft 4 is determined.

In Abhängigkeit des Motorenbetriebs bzw. Einsatzzwecks der Kurbelwelle 4 können die jeweils an die Zapfen 5, 6 angrenzenden Übergangsradien 8 hoch beanspruchte Bereiche B_MAX aufweisen, die sich jeweils an unterschiedlichen Positionen befinden. Eine beispielhafte Belastung der Kurbelwelle 4 ist in 5 durch einen großen, links oben abgebildeten Pfeil dargestellt. Der Pleuellagerzapfen 5 ist entlang des Pfeils über einen nicht dargestellten Kolben mit dem Motor verbunden. Bei der Seite des Pleuellagerzapfens 5, auf die der Pfeil zeigt, handelt es sich dabei um die sogenannte Druckseite. Auf der der Druckseite entgegengesetzten Seite, nämlich der Zugseite, befindet sich der sogenannte untere Totpunkt UT des Pleuellagerzapfens 5. Am unteren Totpunkt UT des Pleuellagerzapfens 5 ist die Belastung auf Biegung der jeweiligen Übergangsradien 8 erfahrungsgemäß am höchsten. In vorteilhafter Weise kann der hoch beanspruchte Bereich B_MAX an den unteren Totpunkt UT angrenzend definiert werden, vorzugsweise diesen symmetrisch umgeben.Depending on the engine operation or intended use of the crankshaft 4 can each be attached to the pins 5 . 6 adjacent transition radii 8th highly stressed areas B _MAX , which are each located at different positions. An exemplary load on the crankshaft 4 is in 5 represented by a large arrow at the top left. The connecting rod journal 5 is connected along the arrow via a piston, not shown, to the engine. At the side of the connecting rod journal 5 , pointed to by the arrow, it is the so-called print page. On the opposite side of the pressure side, namely the tension side, there is the so-called bottom dead center UT of the connecting rod journal 5 , At bottom dead center UT of the connecting rod journal 5 is the load on bending the respective transition radii 8th according to experience the highest. Advantageously, the highly stressed area B _MAX can be defined adjacent to the bottom dead center UT, preferably surrounded symmetrically.

Bei der in 5 dargestellten Kurbelwelle 4 kann ferner ein höchstbelasteter Punkt des an den Pleuellagerzapfen 5 angrenzenden Hauptlagerzapfens 6 ein Bereich sein, der der Druckseite des angrenzenden Pleuellagerzapfens 5 entspricht. Zur Vereinfachung wird dieser Bereich eines Hauptlagerzapfens 6 nachfolgend als „oberer Totpunkt“ OT bezeichnet.At the in 5 shown crankshaft 4 can also be a highly loaded point of the connecting rod journal 5 adjacent main journal 6 an area that is the pressure side of the adjacent connecting rod journal 5 equivalent. For simplicity, this area becomes a main journal 6 hereinafter referred to as "top dead center" OT.

Zur besseren Verdeutlichung der Positionen der Totpunkte UT, OT ist in 6 ein prinzipmäßiger Schnitt durch die Kurbelwelle 4 entlang der dargestellten Schnittlinie „VI“ der 5 gezeigt.To better clarify the positions of the dead center UT, OT is in 6 a principle cut through the crankshaft 4 along the illustrated section line "VI" of 5 shown.

Dabei ist ersichtlich, dass der höchstbelastete Punkt bzw. der obere Totpunkt OT eines Übergangsradius 8 eines Hauptlagerzapfens 6 im Querschnitt der Kurbelwelle 4 auf dem Schnittpunkt des Übergangsradius 8 des Hauptlagerzapfens 6 mit der Verbindungslinie x der Mittelpunkte M_H, M_P des Hauptlagerzapfens 6 und des an den Übergangsradius 8 des Hauptlagerzapfens 6 angrenzenden Pleuellagerzapfens 5 liegt.It can be seen that the highest loaded point or the top dead center OT of a transition radius 8th a main journal 6 in the cross section of the crankshaft 4 at the intersection of the transition radius 8th of the main journal 6 with the connecting line x of the centers M _H , M _{P of} the main journal 6 and to the transition radius 8th of the main journal 6 adjacent connecting rod journal 5 lies.

7 zeigt einen Schnitt durch einen beispielhaften Zapfen 5, 6, um die mögliche Verteilung der Bereiche B_MAX, B_MIN, B_ZW entlang des Umfangs des Zapfens 5, 6 darzustellen. 7 shows a section through an exemplary pin 5 . 6 to the possible distribution of the areas B _MAX , B _MIN , B _ZW along the circumference of the pin 5 . 6 display.

Vorliegend wird der höchstbelastete Punkt des Zapfens 5, 6, d. h. der untere Totpunkt UT eines Pleuellagerzapfens 5 oder der obere Totpunkt OT eines Hauptlagerzapfens 6 mit 180° bezeichnet. Ausgehend von diesem Punkt ist der hoch beanspruchte Bereich B_MAX entlang des ringförmig um die Kurbelwelle 4 umlaufenden Übergangsradius 8 definiert. Der hoch beanspruchte Bereich B_MAX kann, ausgehend von diesem Punkt vorzugsweise symmetrisch, wenigstens ± 20°, vorzugsweise wenigstens ± 30°, weiter bevorzugt wenigstens ± 40°, besonders bevorzugt wenigstens ± 50°, ganz besonders bevorzugt wenigstens ± 60°, beispielsweise wenigstens ± 70°, wenigstens ± 80° oder wenigstens ± 90° betragen.In the present case, the highest loaded point of the pin 5 . 6 , ie the bottom dead center UT of a connecting rod journal 5 or the top dead center OT of a main journal 6 designated by 180 °. Starting from this point, the highly stressed area B _{MAX is} along the ring around the crankshaft 4 circumferential transition radius 8th Are defined. The highly stressed region B _MAX can, starting from this point preferably symmetrically, be at least ± 20 °, preferably at least ± 30 °, more preferably at least ± 40 °, more preferably at least ± 50 °, most preferably at least ± 60 °, for example at least ± 70 °, at least ± 80 ° or at least ± 90 °.

Angrenzend an den hoch beanspruchten Bereich B_MAX sind zwei Zwischenbereiche B_ZW definiert, die den hoch beanspruchten Bereich B_MAX von dem wenig beanspruchten Bereich B_MIN trennen. Die Zwischenbereiche B_ZW können entlang des ringförmig umlaufenden Übergangsradius 8 einen beliebigen Winkelabschnitt umfassen. Selbiges gilt für den wenig beanspruchten Bereich B_MIN. Die jeweiligen Winkelbereiche können durch Berechnungen, Simulation und/oder Versuchsreihen, ggf. auch aus Messungen im Echtzeitbetrieb (des Motors), bestimmt werden.Adjacent to the high-stress area B _MAX , two intermediate areas B _{ZW are} defined, which separate the high-stress area B _MAX from the low-occupied area B _MIN . The intermediate _regions B _ZW can along the annular peripheral transition radius 8th include any angle section. The same applies to the less stressed area B _MIN . The respective angular ranges can be determined by calculations, simulation and / or test series, possibly also from measurements in real-time operation (of the engine).

Vorzugsweise wird die in die Zwischenbereiche B_ZW eingebrachte Schlagkraft F_S (vorzugsweise stetig) in Richtung auf den hoch beanspruchten Bereich B_MAX erhöht. Damit, dass die Schlagkraft F_S erhöht wird, ist gemeint, dass die Schlagkraft F_S zwischen aufeinanderfolgenden Schlägen vorzugsweise immer weiter erhöht wird.Preferably, the impact force F _S introduced into the intermediate _regions B _{ZW is} increased (preferably continuously) in the direction of the highly stressed region B _MAX . In that the impact force F _{S is} increased, it is meant that the impact force F _S between successive strikes is preferably increased further and further.

In den 8 bis 11 sind vier beispielhafte Verläufe der Schlagkraft F_S entlang des Umfangs eines Zapfens 5, 6, beispielsweise des Zapfens 5, 6 aus 7, dargestellt.In the 8th to 11 FIG. 4 are four exemplary courses of impact force F _S along the circumference of a peg 5 . 6 , for example, the pin 5 . 6 out 7 represented.

Dabei ist in den 8, 10 und 11 die Schlagkraft F_S, die beim Schlagverfestigen in den jeweiligen hoch beanspruchten Bereich B_MAX eingebracht wird, konstant.It is in the 8th . 10 and 11 the impact force F _S , which is introduced in the impact-hardening in the respective high-stress area B _MAX , constant.

In allen beispielhaft dargestellten Kurven ist die in den hoch beanspruchten Bereichen B_MAX beim Schlagverfestigen eingebrachte Schlagkraft F_S größer oder zumindest gleich groß wie die jeweilige größte Schlagkraft F_S, die in die Zwischenbereiche B_ZW eingebracht wird (und natürlich jeweils größer als die Schlagkraft F_S, die in den wenig beanspruchten Bereich B_MIN eingebracht wird).In all curves shown by way of example, the impact force F _S introduced in the high-stress areas B _MAX is greater than or at least equal to the respective maximum impact force F _S which is introduced into the intermediate areas B _ZW (and of course each greater than the impact force F _S , which is introduced into the low-stressed area B _MIN ).

Die maximale Schlagkraft F_MAX wird somit im hoch beanspruchten Bereich B_MAX des Übergangsradius 8 eingebracht.The maximum impact force F _MAX thus becomes in the highly stressed region B _{MAX of} the transition radius 8th brought in.

Ferner wird in den 8 und 11 eine beispielhafte Kräfteaufteilung gezeigt, bei der jeweils in den wenig beanspruchten Bereich B_MIN beim Schlagverfestigen keine Schlagkraft F_S eingebracht wird. In den 9 und 10 wird hingegen in dem jeweils wenig beanspruchten Bereich B_MIN beim Schlagverfestigen eine Schlagkraft F_S eingebracht, die geringer ist als die geringste Schlagkraft F_S, die in die Zwischenbereiche B_ZW eingebracht wird. Im Falle der 10 ist dabei eine Mindestschlagkraft F_min vorgesehen, die im wenig beanspruchten Bereich B_MIN konstant gehalten wird. In 9 hingegen wird die Schlagkraft F_S ausgehend von den Zwischenbereichen B_ZW auf die dem höchstbelasteten Punkt bzw. dem unteren Totpunkt UT bzw. dem oberen Totpunkt OT entgegenliegende Position stetig linear verringert bis zu einem Minimalwert, vorliegend 0.Furthermore, in the 8th and 11 an exemplary distribution of forces shown, in each case in the low-stressed area B _MIN when impact hardening no impact force F _{S is} introduced. In the 9 and 10 On the other hand, an impact force F _S , which is less than the lowest impact force F _S , which is introduced into the intermediate _regions B _{ZW, is} introduced in the respectively under-stressed region B _MIN during impact hardening. In case of 10 In this case, a minimum impact force F _{min is} provided, which is kept constant in the low-stressed region B _MIN . In 9 on the other hand, the impact force F _S, starting from the intermediate _regions B _{ZW, is} continuously linearly reduced linearly up to a minimum value, in the present case 0, at the position opposite the highest-loaded point or bottom dead center UT or top dead center TDC.

In 8 wird die in die Zwischenbereiche B_ZW eingebrachte Schlagkraft F_S ausgehend von dem wenig beanspruchten Bereich B_MIN, in dem vorliegend beispielhaft keine Schlagverfestigung stattfindet, gleichmäßig bzw. linear auf den hoch beanspruchten Bereich B_MAX erhöht.In 8th For example, the impact force F _S introduced into the intermediate _regions B _{ZW is} increased uniformly or linearly to the highly stressed region B _MAX starting from the low-stressed region B _MIN , in which no impact hardening takes place in the present example.

In 9 hingegen folgt der Verlauf der Schlagkraft F_S einer durchgängigen Rampe, die ausgehend von einem entlang des Umfangs der Kurbelwelle 4 dem höchstbelasteten Punkt bzw. dem unteren Totpunkt UT bzw. dem oberen Totpunkt OT gegenüberliegenden Punkt jeweils in Richtung des höchstbelasteten Punkts bzw. des unteren Totpunkts UT bzw. des oberen Totpunkts OT ansteigt. Der Verlauf der Schlagkraft F_S folgt dabei in den jeweiligen Bereichen B_MIN, B_ZW und B_MAX jeweils einer eigenen Rampenfunktion, die insgesamt die dargestellte Rampe ergeben.In 9 on the other hand, the course of the impact force F _{S is followed by} a continuous ramp that starts from one along the circumference of the crankshaft 4 the highest loaded point or the bottom dead center UT or the top dead center OT opposite point in each case in the direction of the highest loaded point or the bottom dead center UT and the top dead center TDC increases. The course of the impact force F _S follows in each case in the respective areas B _MIN , B _ZW and B _MAX each have their own ramp function, which together result in the illustrated ramp.

In 10 ist ein Verlauf der Schlagkraft F_S dargestellt, der grundsätzlich dem Verlauf der Schlagkraft F_S der 8 ähnelt. In den Zwischenbereichen B_ZW ist allerdings im Gegensatz zu der in 8 dargestellten linearen bzw. rampenförmigen Veränderung der Schlagkraft F_S ein geglätteter Kurvenverlauf dargestellt.In 10 is a course of the impact force F _S shown, the principle of the course of the impact force F _S of 8th similar. In the intermediate areas B _ZW , however, in contrast to the in 8th represented linear or ramp-shaped change in the impact force F _S a smoothed curve shown.

Schließlich zeigt 11 ein Diagramm, bei dem die Schlagkräfte F_S in den Zwischenbereichen B_ZW in Abstufungen verändert werden.Finally shows 11 a diagram in which the impact forces F _S in the intermediate areas B _{ZW are changed} in increments.

Es können beliebige Variationen und Kombinationen, insbesondere (aber nicht ausschließlich) der in den 8 bis 11 dargestellten Verläufe, vorgesehen sein, wenn im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein sollte, dass die Schlagkraft beim Schlagverfestigen eines bestimmten Übergangsradius 8 über dessen ringförmigen Verlauf variiert werden soll.There may be any variations and combinations, in particular (but not exclusively) in the 8th to 11 provided courses, be provided if it should be provided in the invention that the impact when Schlagverfestigen a certain transition radius 8th to be varied over the annular course.

Claims

Method for impact hardening of transition radii (8) of a crankshaft (4), in particular of transition radii (8) between connecting rod journal (5) and crank webs (7) and / or transition radii (8) between main bearing journal (6) and the crank webs (7) of the crankshaft (4), characterized in that in at least two transition radii (8) different sized impact forces (F _S ) are introduced.

Method according to Claim 1 , characterized in that in two on the same connecting rod journal (5) adjacent transition radii (8) the same impact force (F _S ) is introduced.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that in two at the same Main journal (6) adjacent transition radii (8) the same impact force (F _S ) is introduced.

Method according to Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that in the transition radii (8) of at least two main bearing journals (6), preferably in the transition radii (8) of all main journals (6), the same impact force (F _S ) is introduced.

Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that in the transition radii (8) of at least two connecting rod journal (5), preferably in the transition radii (8) of all connecting rod journal (5), the same impact force (F _S ) is introduced.

Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that in the transition radii (8) of a first connecting rod journal (5) a first impact force (F _S ) and in the transition radii (8) of a second connecting rod journal (5) a second impact force (F _S ) is introduced, preferably in the transition radii (8) of each connecting rod journal (5) an individual impact force (F _S ) introduced.

Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that in the transition radii (8) of a first main journal (6) a first impact force (F _S ) and in the transition radii (8) of a second main journal (6) a second impact force (F _S ) is introduced, preferably in the transition radii (8) of each main journal (6) introduce an individual impact force (F _S ).

Method according to one of Claims 1 to 7 , Characterized in that a base value (F ₀₎ for the in the transition radii (8) introduced impact forces (F _S) is determined based on the desired durability of the crankshaft (4) and / or based on the desired fatigue strength of portions of the crankshaft (4) ,

Method according to Claim 8 , characterized in that the base value (F ₀ ) is varied by a compensation value (F _A ) in order to compensate, avoid and / or minimize concentricity errors of the crankshaft (4).

Method according to Claim 9 , characterized in that the compensation value (F _A ) for a plurality, preferably for each transition radius (8), is determined individually to compensate for runout of the crankshaft (4), to avoid and / or minimize.

Method according to Claim 9 or 10 , characterized in that the compensation value (F _A ) is at most 30%, preferably at most 15%, particularly preferably at most 5%, of the base value (F ₀ ).

Method according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that for introducing the impact force (F _S ) for at least one of the transition radii (8) along the annular transition around the crankshaft (4) respective transition radius (8) a highly stressed area (B _MAX ), a little stressed area ( B _MIN ) and intermediate areas between them (B _ZW ) are defined, after which the impact strength is such that the impact force (F _S ) introduced into the intermediate areas (B _ZW ) is increased in the direction of the highly stressed area (B _MAX ).

Crankshaft (4), produced by a method according to one of Claims 1 to 12 ,