DE202011004718U1

DE202011004718U1 - Glattwalzkopf

Info

Publication number: DE202011004718U1
Application number: DE202011004718U
Authority: DE
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-09-08
Anticipated expiration: 2021-03-31

Abstract

Glattwalzkopf zum Glattwalzen der ringförmigen Planflächen am Passlager von Kurbelwellen mit Hilfe von zwei zylinderförmigen Glattwalzrollen (20, 30), die eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser mehrfache Länge haben und die parallel zueinander sowie nebeneinander in einem Glattwalzkopfgehäuse (10) drehbar gelagert sind, das um seine Längsachse (3) in die Arbeitsstellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Glattwalzkopfgehäuse (10) ein Zentrierstopfen (40) drehfest gelagert ist, der zwei Längsbohrungen (1 und 2) zur Aufnahme der beiden Glattwalzrollen (20 und 30) und von jeweils zwei Axialnadellagern (4 und 21 bzw. 9 und 13) zum Abstützen von jeder Glattwalzrolle (20 und 30) in Richtung von deren Drehachse (5 und 6) aufweist, wobei die beiden Axialnadellager (4 und 21 bzw. 9 und 13) einen axialen Abstand (7 bzw. 8) voneinander haben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Glattwalzkopf zum Glattwalzen der ringförmigen Planflächen am Passlager von Kurbelwellen mit Hilfe von zwei zylinderförmigen Glattwalzrollen, die eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser mehrfache Länge haben und die parallel zueinander sowie nebeneinander in einem Glattwalzkopfgehäuse drehbar gelagert sind, das um seine Längsachse in die Arbeitsstellung verschwenkbar ist.
Auf der Titelseite eines Firmenprospekts der Anmelderin wird ein Glattwalzkopf der genannten Art gezeigt. Das Prospekt hat den Titel: „Universale Feindreh- und Glattwalzmaschine zur Bearbeitung von Kurbelwellen Typ 7794”. Diese Maschine mit der Typenbezeichnung 7794 wurde entwickelt, um die Passlagerstirnflächen einer Kurbelwelle feinzudrehen und glatt zu walzen. Das nachfolgende Glattwalzen erhöht maßgeblich den Traganteil der Planflächen und führt zu sehr guten Laufeigenschaften. Bei der Entwicklung der Maschine standen kurze Bearbeitungszeiten und hohe Werkzeugstandzeiten sowohl des Feindreh- als auch des Glattwalzwerkzeugs im Vordergrund.
In einem weiteren Firmenprospekt wird eine „Planflächendreh- und Walzmaschine" mit der Typenbezeichnung 7794 der Anmelderin gezeigt. Durch Feindrehen werden eine enge Toleranz und eine absolute Rechtwinkligkeit der Passlagerfläche zur Kurbelwellenachse erzielt. Das Glattwalzen sorgt für eine hohe Oberflächengüte mit großem Traganteil. Auf der Rückseite des Prospekts sind Bearbeitungsbeispiele an Kurbelwellen-Passlagern durch Feindrehen plus Glattwalzen gezeigt.
Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Glattwalzkopf, mit dem die vorher feingedrehten Planflächen des Passlagers glatt gewalzt werden. Ein derartiger Glattwalzkopf zeichnet sich durch zwei zylinderförmige Glattwalzrollen aus, die eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser mehrfache Länge haben und parallel zueinander sowie nebeneinander in einem Glattwalzkopfgehäuse drehbar gelagert sind. Die praktischen Erfahrungen mit bisher gebräuchlichen Glattwalzköpfen haben gezeigt, dass die Werkzeugstandzeiten entgegen den Erwartungen gering sind. Das hängt mit der schwierigen Lagerung der Glattwalzrollen im Glattwalzkopf zusammen.
Daraus ergibt sich als Aufgabe für die vorliegende Erfindung, die Lagerung der Glattwalzrollen im Glattwalzkopf zu verbessern und zusätzlich auch die Standzeiten der Glattwalzrollen zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem Glattwalzkopfgehäuse ein Zentrierstopfen drehfest gelagert ist, der zwei Längsbohrungen zur Aufnahme der beiden Glattwalzrollen und jeweils zwei Axialnadellager zum Abstützen von jeder Glattwalzrolle in Richtung von deren Drehachse aufweist, wobei die beiden Axialnadellager einen axialen Abstand voneinander haben.
Die betriebliche Erfahrung beim Einsatz des Glattwalzkopfes hat gezeigt, dass auf die beiden Glattwalzrollen unterschiedliche Kräfte einwirken. So wirkt auf die eine Glattwalzrolle eine Kraft, welche versucht, die Glattwalzrolle aus dem Glattwalzkopf heraus zu ziehen. Auf die andere Glattwalzrolle hingegen wirkt eine Kraft, die bestrebt ist, die Glattwalzrolle in den Glattwalzkopf hinein zu drücken. Die Wirkungsrichtung dieser Kräfte liegt jeweils in der Drehachse der jeweiligen Glattwalzrollen. Jedoch kann sich die Wirkungsrichtung ändern, indem einmal die eine Glattwalzrolle auf Zug und die andere Glattwalzrolle auf Druck beansprucht wird oder umgekehrt. Diesem Wechselspiel der Kräfte wird erfindungsgemäß mit einer robusten Lagerung durch Axialnadellager begegnet. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.
Die weiteren Unteransprüche 7 und 8 sind hingegen auf die Glattwalzrollen selbst gerichtet, indem vorgesehen ist, dass die Arbeitsenden der Glattwalzrollen verstärkt werden. Eine derartige Verstärkung besteht beispielsweise aus einer Schutzhülse, mit der das jeweilige Arbeitsende der beiden Glattwalzrollen umkleidet wird. Vorzugsweise besteht die Schutzhülse aus einem Sintermaterial, beispielsweise aus Hartmetall.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen in natürlichem Maßstab die
1 einen Glattwalzkopf in der Seitenansicht,
2 einen Glattwalzkopf in der Vorderansicht und
3 im doppelt vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch den Glattwalzkopf entlang der Linie A-A gemäß 1
Im Glattwalzkopfgehäuse 10 ist ein Zentrierstopfen 40 drehfest gelagert. Der Zentrierstopfen 40 weist zwei Längsbohrungen 1 und 2 zur Aufnahme der beiden Glattwalzrollen 20 und 30 auf. Für jede Glattwalzrolle 20, 30 sind jeweils zwei Axialnadellager 4 und 21 bzw. 9 und 13 zum Abstützen in Richtung von deren jeweiliger Drehachse 5 und 6 vorgesehen. Die beiden Axialnadellager 4 und 21 bzw. 9 und 13 haben einen axialen Abstand 7 bzw. 8 voneinander. Der axiale Abstand 7 bzw. 8 wird durch Zylinderbuchsen 14 bzw. 41 hergestellt. Diese Zylinderbuchsen 14 bzw. 41 umgeben konzentrisch die zugehörigen Enden der beiden Glattwalzrollen 20 und 30.
Damit man Axialnadellager mit möglichst hohen Tragzahlen in das Werkzeug einbauen kann, wird deren Außendurchmesser so groß wie möglich bestimmt. Folglich weisen die beiden Gruppen von Axialnadellagern 4 und 21 gegenüber der jeweils anderen Gruppe von Axialnadellagern 9 und 13 im Zertrierstopfen 40 einen axialen Versatz 15 auf.
Jede der beiden Glattwalzrollen 20, 30 ist über ein Federelement 16 und 23 und Kreuzlochmuttern 25 mit dem Zentrierstopfen 40 drehbar verbunden. Mit dem Einsatz der Federelemente 16 und 23, die übrigens sehr steif sind, erhält man eine spielfreie Lagerung der Glattwalzrollen 20 und 30 in Richtung von deren jeweiliger Drehachse 5 bzw. 6. Zugleich wird durch die Federelemente 16 und 23 die Axialbewegung der Glattwalzrollen 20 und 30 auf den geringst möglichen Wert reduziert.
Zwischen dem Federelement 16 bzw. 23 ist zusätzlich noch eine Scheibe 24 angeordnet, auf die die Kreuzlochmutter 25 drückt. Vorzugsweise sind jeweils 2 Kreuzlochmuttern 25 vorgesehen die gegeneinander gekontert sind. In einem Fall ist zwischen Scheibe 24 und Kreuzlochmuttern 25 auch noch eine Distanzhülse 50 vorgesehen, die den bereits vorher erwähnten axialen Versatz 15 der Gruppen von Axialnadellagern 9, 13 bzw. 4, 21 bewirkt.
Schließlich ist zum Schutz der Werkzeugenden 17 und 18 der jeweiligen Glattwalzrollen 20 und 30 jeweils noch eine Schutzhülse 19 bzw. 26 vorgesehen. Diese Schutzhülse 19 bzw. 26 besteht aus Hartmetall, das selbst gute Schmiereigenschaften hat. Aufgrund der Schutzhülsen 19, 26 ist es möglich, für die Herstellung der Glattwalzrollen 20 und 30 einen Werkstoff zu verwenden, der preisgünstig ist und geringere Festigkeitswerte aufweist, als das bei den bisherigen, nach dem Stand der Technik verwendeten Glattwalzrollen der Fall ist.
Über Zylinderkopfschrauben 12 ist der Glattwalzkopf mit weiteren Werkzeugelementen 11 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Längsbohrung
2: Längsbohrung
3: Längsachse
4: Axialnadellager
5: Drehachse
6: Drehachse
7: axialer Abstand
8: axialer Abstand
9: Axialnadellager
10: Glattwalzkopfgehäuse
11: Werkzeugelement
12: Zylinderschraube
13: Axialnadellager
14: Zylinderbuchse
15: axialer Versatz
16: Federelement
17: Werkzeugende
18: Werkzeugende
19: Schutzhülse
20: Glattwalzrolle
21: Axialnadellager
22: Axialscheibe
23: Federelement
24: Scheibe
25: Kreuzlochmutter
26: Schutzhülse
30: Glattwalzrolle
40: Zentrierstopfen
41: Zylinderbuchse
50: Distanzhülse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Universale Feindreh- und Glattwalzmaschine zur Bearbeitung von Kurbelwellen Typ 7794 [0002]
„Planflächendreh- und Walzmaschine” mit der Typenbezeichnung 7794 [0003]

Claims

Glattwalzkopf zum Glattwalzen der ringförmigen Planflächen am Passlager von Kurbelwellen mit Hilfe von zwei zylinderförmigen Glattwalzrollen (20, 30), die eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser mehrfache Länge haben und die parallel zueinander sowie nebeneinander in einem Glattwalzkopfgehäuse (10) drehbar gelagert sind, das um seine Längsachse (3) in die Arbeitsstellung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Glattwalzkopfgehäuse (10) ein Zentrierstopfen (40) drehfest gelagert ist, der zwei Längsbohrungen (1 und 2) zur Aufnahme der beiden Glattwalzrollen (20 und 30) und von jeweils zwei Axialnadellagern (4 und 21 bzw. 9 und 13) zum Abstützen von jeder Glattwalzrolle (20 und 30) in Richtung von deren Drehachse (5 und 6) aufweist, wobei die beiden Axialnadellager (4 und 21 bzw. 9 und 13) einen axialen Abstand (7 bzw. 8) voneinander haben.
Glattwalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (7 bzw. 8) durch Zylinderbuchsen (14 bzw. 41) im Zentrierstopfen (40) hergestellt wird.
Glattwalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Gruppe der Axialnadellager (4 und 21) gegenüber der anderen Gruppe von Axialnadellagern (9 und 13) im Zentrierstopfen (40) einen axialen Versatz (15) aufweist.
Glattwalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Glattwalzrolle (20, 30) über ein Federelement (16 und 23) und Kreuzlochmuttern (25) mit dem Zentrierstopfen (40) drehbar verbunden ist.
Glattwalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kreuzlochmuttern (25) und dem jeweils benachbarten Axialnadellager (4 bzw. 9) eine Scheibe (24) vorgesehen ist.
Glattwalzkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einer Scheibe (24) und der zugehörigen Kreuzlochmutter (25) eine Distanzhülse (50) vorgesehen ist.
Glattwalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Glattwalzrolle (20, 30) an ihrem jeweiligen Werkzeugende (17, 18) mit einer Schutzhülse (19, 26) versehen ist.
Glattwalzkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (19, 26) aus Hartmetall besteht.