DE1070955A1 - - Google Patents

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Die Errinduiig betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Festwalzen der Hohlkehlen und der Lauffläche an den Kurbelzapfen und Lagerstellen von Kurbelwellen. The Errinduiig relates to a device for simultaneous deep rolling of the fillets and the tread on the crank pins and bearing points of crankshafts.

Es ist bekannt, daij die durch Dauerbeansprucliung S oder durch Schwingungsbeanspruchung verursachten Brüche von Kurbelwellen an den Übergangsstellen der Lagerzapfen zu den FCurbelwangen oder in Haarrissen der Laufflächen ihren Ausgang nehmen. Es ist gleichfalls bekannt, diese kritischen Stellen festzuwalzeu und damit das Matcrialgefüge an der Oberfläche durch Druckeinwirkung zu verfestigen.It is known since ij caused by Dauerbeansprucliung S or vibrational stress fractures of crankshafts at the transition points of the bearing pin to the take FCurbelwangen or hairline cracks in the tread its output. It is also known to roll down these critical points and thus to consolidate the material structure on the surface by applying pressure.

Cregeniiber den bekannten Einrichtungen wird nach der Erlindung die Hearbeitung jedes einzelnen Lagerzapfens, sowohl der Lauffläche als auch der Hohlkeil-Ien kraftschlüssig durch diametral einander gegenüberliegende Werkzeuge vorgenommen, so daß der erhebliche zur wirksamen Kaltverformung erforderliche Druck nur an der Arbeitsstelle selbst wirkt und die frei auf den Werkzeugen gelagerte Kurbelwelle nicht durch ao solche Kräfte beansprucht wird, die eine Verbiegung tier Kurbelwelle herbeiführen können.In addition to the known devices, the machining of each individual bearing pin is carried out after the invention, both the tread and the hollow wedge Ien frictionally through diametrically opposite one another Tools made so that the substantial required for effective cold deformation Pressure only acts at the work site itself and the crankshaft, which is freely mounted on the tools, is not affected by ao such forces are used that can cause the crankshaft to bend.

Aufgabe der Firfindung ist es. trotz der unschädlichen , Wirkung der erforderlichen hohen Kräfte diese möglichst klein zu halten, da der geringe, zwischen den »5 Kurbelwagen zur Verfügung stehende Raum die Lagerung der Festwalzrollen erschwert. Bei der Lösung dieser Aufgabe nach der Erfindung ist es möglich, Festwalzrollen geringsten Durchmessers zu verwenden, die die geringsten Berührungsflächen mit dem Werkstück ergeben. Hierdurch vergrößert sich die spezifische Flächenpressung bei gleichbleibender Anpreßkraft. It is the task of finding. despite the harmless effect of the high forces required, to keep them as small as possible, since the small space available between the 5 crank carriages makes it difficult to mount the deep rolling rollers. In solving this problem according to the invention, it is possible to use deep-rolling rollers with the smallest diameter, which result in the smallest contact surfaces with the workpiece. This increases the specific surface pressure while maintaining the same contact pressure.

Die gestellte Aufgabe wird nach der Ertindung dadurch gelöst, daß auf den Kurbelzapfen bzw. den Lagerstellen gleichzeitig vier Festwalzrollen wirken, von denen zwei Festwalzrollen an den Hohlkehlen des Kurbelzapfens bzw. der Lagerstelle anliegen und sich in an sich bekannter Weise an einem gemeinsamen Laufring abstützen und zwei weitere zylindrische und den vorgenannten zwei Festwalzrollen diametral gegenüberliegende und am Umfang in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnete Festwalzrollen sich an der Lauffläche des Kurbelzapfens bzw. der Lagerfläche selbst abstützen.The object is achieved according to the invention in that on the crank pin or the bearing points four deep-rolling rollers act at the same time, two of which are deep-rolling rollers on the fillets of the crank pin or abut the bearing point and in a manner known per se on a common race support and two further cylindrical and the aforementioned two deep rolling rollers diametrically opposite and deep rolling rollers arranged offset from one another in the axial direction on the circumference are attached to the Support the running surface of the crank pin or the bearing surface itself.

Hierdurch wird erreicht, daß sämtliche Lagerstelleii einer Kurbelwelle gleichzeitig in dem angegebenen Sinn bearbeitet werden. Freie Axialkräfte und RadialkrHfte werden auf das Werkstück nicht ausgeübt. Ks können sehr klein gehaltene Arbeitsrollen verwendet werden. so daß die absoluten Walzkräfte klein gehalten werden können.This ensures that all bearing points of a crankshaft simultaneously in the specified sense to be edited. Free axial and radial forces are not exerted on the workpiece. Ks can very small work roles are used. so that the absolute rolling forces are kept small be able.

Der gemeinsame Laufring für die Festwalzrolle der Hohlkehle ist axial verschiebbar. Dadurch wird auch Vorriditung
zum gleichzeitigen Festwalzen
der Hohlkehlen und der Lauffläche
an den Kurbelzapfen und Lagerstellen
von Kurbelwellen
The common race for the deep rolling roller of the fillet is axially displaceable. This also makes preprocessing
for simultaneous deep rolling
the fillets and the tread
on the crank pins and bearings
of crankshafts

Anmelder:Applicant:

Wilhelm Hegenscheidt
Kommanditgesellschaft,
Erkelenz (Rhld.)
Wilhelm Hegenscheidt
Limited partnership,
Erkelenz (Rhld.)

Dipl.-Ing. Theodor Dombrowski, Erkelenz (Rhld.), ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Theodor Dombrowski, Erkelenz (Rhld.), has been named as the inventor

dann ein Druckausgleich der genannten [-"estwalzrollcii und ihr genaues Anliegen in der Hohlkehle sichergestellt, wenn der Abstand der beiden Hohlkehlen von der Radialmitte der Vorrichtung ungleich ausfällt.then a pressure equalization of the mentioned [- "estwalzrollcii and their exact application in the groove ensured, if the distance between the two flutes from the radial center of the device is unequal.

Die beiden zylindrischen Festwalzrollen sind derart axial gegeneinander versetzt angeordnet. daß eine Fest walzrolle sich an der rechten Seite, die zweite Festwalzrolle an der linken Seite der Lagerstclle abstützt. Es ergibt sich der Vorteil, daß die von den Hohlkehlenwalzen an beiden Zylinderflächen entstandenen Materialanhäufungen von den zylindrischen Rollen festgewalzt werden, so daß beim nachherigen Schleifen an der Zylinderfliiclie weniger Material zu entfernen ist.The two cylindrical deep rolling rollers are arranged axially offset from one another in this way. that a festival roller is supported on the right-hand side, the second fixed roller on the left-hand side of the bearing position. It there is the advantage that the accumulations of material produced by the fillet rollers on both cylinder surfaces are rolled down by the cylindrical rollers, so that during subsequent grinding on there is less material to remove from the cylinder surface.

Eine weitere Verbesserung ist nach der Erfindung dadurch erzielt, daß auf jeden Hebel mindestens zweier Doppelhebelpaare je ein Festwalzrollenpaar zum Walzen der Hohlkehlen bzw. der Lauffläche angeordnet sind, wobei die die Festwalzrollen für die Lauffläche tragenden Hebel auf den Kurbelzapfen zweier paralleler, gleichsinnig synchron angetriebener Kurbelwellen gelagert und gelenkig mit den die Festwalzrollen für die Hohlkehlen tragenden Hebeln verbunden sind. Bei flieser Ausführungsform der Erfindung können mehrere Lagerstellen gleichzeitig festgewalzt werden. Die zu bearbeitenden Kurbelwellen benötigen keine Zentrierung und keine Einspannung. Sie werden in das Cierät eingelegt: die Werkzeuge selbst zentrieren und spannen das Werkstück.A further improvement is achieved according to the invention in that at least two on each lever Double lever pairs each a fixed roller pair for rolling the fillets or the running surface are, the levers supporting the deep rolling rollers for the running surface on the crank pins of two parallel, crankshafts driven in the same direction, synchronously driven, and articulated with the deep rolling rollers for levers carrying the fillets are connected. With this embodiment of the invention several Bearing points are rolled down at the same time. The crankshafts to be machined do not require any centering and no restraint. They are inserted into the device: the tools center and clamp themselves the workpiece.

Von den beiden im Gestell der Vorrichtung drehbar gelagerten Kurbelwellen wird nur eine von einem Motor angetrieben. Es ergibt sich ein einfacher Antrieb, weil nur eine Kurbelwelle angetrieben wird.Of the two crankshafts rotatably mounted in the frame of the device, only one is powered by a motor driven. The result is a simple drive because only one crankshaft is driven.

909 631/t909 631 / t

BAD ORIGINAL &BATH ORIGINAL &

Claims (2)

Es werden von einer Maschine sowohl die Hohlkehlen der Kurbellagerstelleii als auch diejenigen der Mittellagerstellen gleichzeitig festgewalzt. Es ist dadurch möglich, eine sehr leistungsfähige und für die Massenfabrikation geeignete Maschine zu bauen. In den Zeichnungen ist ein Ausfiihrungsbeispiol der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Grundriß der Vorrichtung gemäß Fig. I, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 11 - Γ Γ in Fig. I, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht nach der Linie IV-TVr in Fig. 4. In dem Gestelll sind zwei gleiche Kurbelwellen 2 und 3 als Mcisterwelleii in den Lagerstellen 4, 4' und 5, 5' gelagert. Beide Meisterwellen tragen auf der Antriebsseite je ein gleich großes Zahnrad 6 und 7, die mit dem im Gestelll gelagerten Zahnrad 8 kämmen. Das Zahnrad 7 erhalt von dein Zahnritzel 9 auf der Welle des Motors 10 seinen Antrieb. Auf jedem der Kurbelzapfen 11 und 12 der Meisterwellen 2 und 3 ist ein zweiseitiger Mebel 13 gelagert, an dessen einer Seite die zylindrischen Festwalzrollen 19 und 20 und an dessen anderer Seite der Mydraulikzyliu der 16 befestigt ist. Gleichzeitig ist in dem Zapfen 17 jedes zweiseitigen Mebels 13 ein zweiseitiger Hebel 18 gelagert, der an einer Seite die Festwalzrollen 14 und 15 für die Hohlkehlen, an der anderen Seite über das Gelenk.21 die Kolbenstange.22 und den Kolben 23 tragt, der im Zylinder 16 gleitet. Die Rotationsachse jeder I folilkelilou-Festwalzrolle 14 und 15 schliel.it mit der Werkstückachso einen Winkel von etwa 45° fin. Oie Festwalzrollcn 14 und 15 stützen sieh einerseits in den Hohlkehlen des Kinbel· zapfens, andererseits in den Lan!rillen je eine* Laufringes 25 ab. die auf Rolzeii 27 über Wälzlager in den zweiseitigen Hebeln 13 gelagert sind. Hie Festwalzrollen 14 und 15 werden in Käfige 28 geführt. <lii- in einer Nut je eines Hebels 18 befestigt sind. Sie haben Spiel im Käfig28 an ihren beiderseitigen Seitenflächen, so daß der 4.ϊη-Winkel, der von der 4« Achse der Festwalzrollen 14 bzw. 15 mit der Achse des Kurbelzapfens 24 gebildet wird, großer oder kleiner werden kann, wenn die Symnietrieebeiieu von Kurbelzapfen 24 und Festwalzgeritt nicht übereinstimmen. Γη den Hebeln 13 sind Festwalzrollen 19 und 20 ge- *S lagert. die die LaufHaehe des Kurbelzapfen* 24 bearbeiten. Diese Festwalzrollen 19 und 20 sind gegeneinander versetzt angeordnet, wobei ihr Wirkungsbereich sich überschneidet. Die Festwalzrollen 19. 20 sind in ilen Hebeln 13 über Nadellager 31 auf Bolzen 32 gelagert. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Werkstück wird frei auf die im Hebel 13 befindlichen Rollen 19 und 20 aufgelegt, derart, daß jeder Kurbelzapfen der neuen Kurbelwelle 3 zu dem Kurbelzapfen der Meisterwellen 2 und 3 parallel liegt. Jetzt werden die Kolben 23 an ihrer Unterseite durch Drucköl beaufschlagt, die Festwalzrolleii 14 und 15 bewegen sich auf den zu bearbeitenden Kurbelzapfen 24 zu und werden mit einem Druck, der niedriger ist als der Hierzu 1 Blatt Arbeitsdruck, in Arbeitsstellung gehalten. Nun wird der Motor 10 eingeschaltet und gleichzeitig der Öldruck vor dem Kolben 23 auf den erforderlichen Arbeitsdruck erhöht. Dies kann beispielsweise durch ein im Stromkreis des Motors 10 gelegenes Magnetventil automatisch erfolgen. Die Antriebskraft des Motors wirkt über das Ritzel 9 und die Zahnräder 7. 6, 8 auf beide Meisterwelleii 2 und 3. die die zweiseitigen Helnd 13 und 18 in eine kreisende Bewegung bringen. Der Motor 10 bleibt eine bestimmte, aus Erfahrung bekannte Zeit in Betrieb und wird nach Ablauf dieser Zeit abgeschaltet. Dabei muß Vorsorge getroffen werden, daß der Arbeitsdruck auf die Arbeitswalzen vor dem Stillstand des Motors herabgesetzt wird. Dies kann beispielsweise durch das Magnetventil geschehen, das vor Abschalten des Motors das Drucköl auf beide Seiten des Kolbens 23 leitet, so daß nur noch die Fläche der Kolbenstange 22 wirksam ist, wobei die Trägheit der umlaufenden Massen einen allmählichen Auslauf gewährleistet. Der Kolben 23 wird dann mit Drucköl so beaufschlagt, daß er abwärts getrieben wird. Dadurch bewegt sich der Hebel 18 um den Zapfen 17. und die an ihm befestigten Werkzeuge 14 und 15 entfernen sich viim Kurbelzapfen 24 so weit, dall das Werkstück, nämlich die Kurbelwelle 33. entnommen werden kann. Pvr uNTANsi·«<ic.itt:;Both the fillets of the crank bearing points and those of the central bearing points are rolled down by a machine at the same time. This makes it possible to build a very powerful machine that is suitable for mass production. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings. 1 shows a section along line II in FIG. 2, FIG. 2 shows a plan view of the device according to FIG. I, FIG. 3 shows a section along line II - in FIG. I, FIG. 4 shows a section according to line III-III in FIG. 3, FIG. 5 shows a view according to line IV-TVr in FIG 'stored. Both master shafts carry a gear 6 and 7 of the same size on the drive side, which mesh with the gear 8 mounted in the frame. The gear 7 receives its drive from your pinion 9 on the shaft of the motor 10. On each of the crank pins 11 and 12 of the master shafts 2 and 3, a two-sided Mebel 13 is mounted, on one side of which the cylindrical deep rolling rollers 19 and 20 and on the other side of the Mydraulikzyliu the 16 is attached. At the same time, a two-sided lever 18 is mounted in the pin 17 of each two-sided Mebels 13, which on one side carries the deep rolling rollers 14 and 15 for the fillets, on the other side via the joint.21 the piston rod.22 and the piston 23, which in the Cylinder 16 slides. The axis of rotation of each I folilkelilou fixed roller 14 and 15 closes with the workpiece axis at an angle of about 45 ° fin. The deep-rolling rollers 14 and 15 are supported on the one hand in the grooves of the pivot pin, and on the other hand in the grooves each with a race 25. which are mounted on Rolzeii 27 via roller bearings in the bilateral levers 13. Here deep-rolling rollers 14 and 15 are guided in cages 28. A lever 18 is fastened in a groove. They have play in the cage 28 on their side surfaces on both sides, so that the 4.ϊη angle formed by the 4 "axis of the deep rolling rollers 14 or 15 with the axis of the crank pin 24 can be larger or smaller if the symmetry of Crank pin 24 and deep rolling frame do not match. Γη the levers 13 deep-rolling rollers 19 and 20 are stored. which machine the running height of the crank pin * 24. These deep rolling rollers 19 and 20 are arranged offset from one another, their area of action overlapping. The deep rolling rollers 19, 20 are mounted in ilen levers 13 via needle bearings 31 on bolts 32. The device works as follows: The workpiece is freely placed on the rollers 19 and 20 located in the lever 13 in such a way that each crank pin of the new crankshaft 3 is parallel to the crank pin of the master shafts 2 and 3. Now the pistons 23 are acted upon by pressurized oil on their underside, the deep rolling rollers 14 and 15 move towards the crank pin 24 to be machined and are held in the working position at a pressure lower than the 1 sheet working pressure. The motor 10 is now switched on and at the same time the oil pressure in front of the piston 23 is increased to the required working pressure. This can be done automatically, for example, by a solenoid valve located in the circuit of the motor 10. The driving force of the motor acts via the pinion 9 and the gears 7, 6, 8 on both master shafts 2 and 3, which bring the two-sided helm 13 and 18 into a circular motion. The motor 10 remains in operation for a certain time known from experience and is switched off after this time has elapsed. Care must be taken that the working pressure on the work rolls is reduced before the engine comes to a standstill. This can be done, for example, by the solenoid valve which, before the engine is switched off, directs the pressurized oil to both sides of the piston 23, so that only the surface of the piston rod 22 is effective, the inertia of the rotating masses ensuring a gradual discharge. The piston 23 is then acted upon with pressurized oil so that it is driven downward. As a result, the lever 18 moves around the pin 17 and the tools 14 and 15 attached to it move away in the crank pin 24 so far that the workpiece, namely the crankshaft 33, can be removed. Pvr uNTANsi · «<ic.itt :; 1. Vorrichtiuig zum gleichzeitigen Festwalzen der Holtlkohloti und der Lauffläche an den Kurbel- und Lagrrstolleii von Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kurbi-Izapfen bzw. den Lagcrstcllcn gleichzeitig vier Festvvalzrollon (14. 15. 19 und 20) wirken, von denen zwei Festwalzrolleu (14 und 15) an den Hohlkehlen des Kurbelzapfen* (24) bzw. tier Lagorstelle anliegen und sich in an sich bekaiiiiter Weise an einem gemeinsamen Laufring (251 abstützen und zwei weitere zylindrische und den vorgenannten zwei Fostwalzrollon (14 und 15) diametral gegenüberliegende und am l'nifang in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnete Festwalzrollen (19 und 20) sich an der Lauffläche des Kurbelzapfens (24) bzw. der Lagerstelle selbst abstützen.1. Vorrichtiuig for simultaneous deep rolling of the Holtlkohloti and the running surface on the crank and Lagrrstolleii of crankshafts, characterized in that four Festvvalzrollon (14, 15, 19 and 20) act simultaneously on the Kurbi-Izapfen or the Lagcrstcllcn, of which two Deep rolling rollers (14 and 15) rest against the flutes of the crank pin * (24) or tier bearing position and are supported in a manner known per se on a common raceway (251) and two further cylindrical rollers and diametrically opposed to the aforementioned two Fostwalzrollon (14 and 15) and deep rolling rollers (19 and 20) arranged offset from one another in the axial direction on the l'nifang are supported on the running surface of the crank pin (24) or the bearing point itself. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß auf jeden Hebel (13 und 18) mindestens zweier Doppclhcbelpaarc je ein Festwalzrollenpaar (14. 15 bzw. 19. 20) zum Walzen der Hohlkehlen bzw. der Lauffläche angeordnet sind, wobei die die Festwalzrollen für die Lauffläche tragenden Hebel (13) auf den Kurbelzapfen (11, 12) zweier paralleler, gleichsinnig synchron angetriebener Kurbelwellen (2 und 3) gelagert und gelenkig mit den die Festwalzrollen für die Hohlkehlen tragenden Hebeln (18) verbunden sind. 2. Apparatus according to claim I. characterized in that on each lever (13 and 18) at least two Doppclhcbelpaarc a pair of deep rolling rollers (14, 15 or 19, 20) are arranged for rolling the fillets or the running surface, the deep rolling rollers for the tread-bearing lever (13) mounted on the crank pin (11, 12) of two parallel, synchronously driven crankshafts (2 and 3) and articulated to the levers (18) bearing the deep rolling rollers for the fillets. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1005 869.
Considered publications:
German interpretative document No. 1005 869.
Zeichnungendrawings BAD ORIGINAL Oj BAD ORIGINAL Oj

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