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Publication number: DEH0024053MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag Üer Anmeldung: 1. Juni 1955 Bekanntgemacht am 13. Dezember 1956Registration day: June 1, 1955. Announced December 13, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Glattwalzen von Hohlkehlen. Sie hat den Vorteil, daß Hohlkehlen an sperrigen Werkstücken, z. B. an Lagerstellen von Kurbelwellen, durch Glattwalzen bearbeitet werden können und daß sich dabei der Axialdruck der Glattwalzrollen auf das Werkstück innerhalb desselben aufhebt, so daß keine schädlichen Verschiebekräfte auf das Werkstück ausgeübt werden, wie dies z. B. bei dem bekanntenThe invention relates to a device for roller burnishing of fillets. She has the advantage that fillets on bulky workpieces such. B. at bearings of crankshafts, by roller burnishing can be processed and that the axial pressure of the roller burnishing rollers on the workpiece lifts within the same, so that no harmful displacement forces are exerted on the workpiece be like this z. B. in the known

ίο Glattwalzen von Hohlkehlen mit einer schräg gestellten Walzrolle der Fall ist.ίο Roller burnishing of fillets with an inclined provided roller is the case.

Die besonderen Vorteile der Vorrichtung zeigen sich bei der Bearbeitung der ■ Hohlkehlen von Kurbelwellen, weil der Konstruktionsraum zwischen den Wangen der Kurbelwelle bei Bearbeitung der Hubzapfen sehr klein ist. Auch die schädlichen Axialkräfte, die die Kurbelwelle sonst unter Umständen verbiegen, werden in günstigster ' Weiise aufgenommen. Die Vorrichtung läßt sich als Zusatzeinrichtung auf üblichen Glattwalzgeräten aufbauen, sie erfordert also kein besonderes Glattwalzgerät. The particular advantages of the device become apparent when machining the ■ fillets of Crankshafts because the design space between the cheeks of the crankshaft when machining the Crank pin is very small. Also the damaging axial forces that the crankshaft may otherwise under certain circumstances bend, are received in the most favorable way. The device can be used as Build additional equipment on conventional roller burnishing devices, so it does not require a special roller burnishing device.

Gemäß der Erfindung sind zwei koaxial durch Federn zusammengehaltene Glattwalzrollen durch eine zwischen ihren beiden Stoßflächen angeordnete Spreizeinrichtung axial gegeneinander verschiebbar. Dadurch werden die beiden Hohlkehlen einer Lagerstelle in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig glattgewalzt. Die ausgeübten Axialkräfte gleichen sich gegenseitig vollkommen aus undAccording to the invention, two roller burnishing rollers held together coaxially by springs are through a spreading device arranged between its two abutment surfaces can be axially displaced relative to one another. As a result, the two fillets of a bearing point are made simultaneously in a single operation rolled smooth. The exerted axial forces completely balance each other out and

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werden unmittelbar an der Lagerstelle aufgenommen. Sie üben deshalb auf das ganze Werkstück keine freien Axialkräfte aus. Beschädigungen der Welle werden hierdurch vermieden. Beide konzentrischen Glattwalzrollen sind mitare recorded directly at the storage location. You therefore practice on the entire workpiece no free axial forces. This prevents damage to the shaft. Both concentric roller burnishing rollers are with

: einer kegeligen Bohrung auf einer an ihrem Außenumfang doppelt kegeligen Stützrolle abgestützt. Diese Ausführung ergibt den Vorteil, daß sich die beiden konzentrischen Glattwalzrollen durch die: a tapered hole on one on its outer circumference double tapered support roller supported. This design has the advantage that the two concentric roller burnishing rollers through the

ίο auf die Stützrolle ausgeübte Radialkraft (Glattwalzkraft) abwälzen und gleichzeitig an der Kontaktstelle mit dem Werkstück gespreizt werden. Das freie Abwälzen der beiden Glattwalzrollen auf der Stützrolle setzt dazu die Reibung zwischen den beiden kegeligen. Flächen von Stützrolle und Glattwalzrolle erheblich herab, \vas gleichmäßig glattgewalzte Flächen sichert.ίο radial force exerted on the support roller (roller burnishing force) roll off and at the same time be spread at the point of contact with the workpiece. The free rolling of the two roller burnishing rollers on the support roller sets the friction between them the two conical ones. The surfaces of the support roller and roller burnishing roller are considerably reduced, \ vas evenly Secures smoothly rolled surfaces.

Zwischen den Glattwalzrollen sitzen Schließfedern, die die beiden Glattwalzrollen auf der der Glattwalzstelle gegenüberliegenden Seite miteinander in Berührung bringen. Dadurch bekommen die Glattwalzrollen zu der senkrecht zur Maschinenachse verlaufenden Ebene eine an sich bekannte Schräglage, die sie bis in die tiefsten Stellen der Hohlkehlen einführt und für das einwandfreie Glattwalzen der Hohlkehlen auch in axialer Richtung sorgt, weil die Prägerolle so mit möglichst geringer Fläche an der Planfläche der Hohlkehle anliegt.Closing springs are located between the burnishing rollers, which hold the two burnishing rollers on the Roller burnishing point opposite side to each other bring into contact. This will get the roller burnishing rollers to be perpendicular to the machine axis running level a well-known incline, which it down into the deepest parts of the Introduces fillets and for the smooth rolling of the fillets also in the axial direction because the embossing roller has the smallest possible area on the flat surface of the fillet is applied.

Zur Drehachse der Glattwalzrolle ist der Kegelwinkel des Bohrungskegels der Glattwalzrolle größer als der Kegelwinkel der Stützrolle. Die gespreizten Glattwalzrollen liegen deshalb an den Kegelflächen der Stützrolle voll auf: Dadurch wird das Abwälzen der .-Glat'twalzrollen auf der Stützrolle wesentlich erleichtert.The taper angle is to the axis of rotation of the roller burnishing roller of the bore cone of the roller burnishing roller is larger than the cone angle of the support roller. the Spread roller burnishing rollers therefore lie fully on the conical surfaces of the support roller: This means that the rolling of the smooth rollers on the support roller much easier.

Die Glattwalzrollen ruhen mit einer Rundung auf dem Kegel der Stützrolle auf und liegen deshalb im Arbeitszustand stets am größten Kegeldurchmesser auf. Dadurch bleibt der Hebelarm für die Spreizbewegung stets klein, so daß eine große Spreizkraft auftritt.The roller burnishing rollers rest with a curve on the cone of the support roller and are therefore located in working condition always on the largest cone diameter. This leaves the lever arm for the spreading movement is always small, so that a large spreading force occurs.

Die beiden Glattwalzrollen arbeiten gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung in an sich bekannter Weise mit einer dritten, gegenüberliegenden Glattwalzrolle zusammen. Im vorliegenden Fall wird hierdurch der Vorteil erreicht, daß die beiden erstgenannten Rollen die Hohlkehlen glattwalzen, während die Gegenrolle eine andere Stelle des Werkstücks bearbeitet. Die für den Ausgleich der Radialkräfte erforderliche, an sich bekannte Gegenrolle walzt so gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang andere Stellen des Werkstücks mit. .According to a further embodiment of the invention, the two roller burnishing rollers work in and of themselves known way together with a third, opposite roller burnishing roller. In the present In this case, the advantage is achieved that the first two roles mentioned are the flutes roll smooth while the counter roller processes another part of the workpiece. The for the Counter-roller, known per se, which is required to compensate for the radial forces, thus rolls simultaneously in one single work step with other parts of the workpiece. .

Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung. Dabei zeigtThe drawing shows an embodiment of the device. It shows

Fig. ι die Vorrichtung im Grundriß, zum Teil im Schnitt, laut Fig. 3,Fig. Ι the device in plan, in part in section, according to Fig. 3,

Fig. 2 die Glattwalzrollen im Ruhezustand,Fig. 2 the roller burnishing rollers in the idle state,

Fig. 3 die Vorrichtung eingebaut in ein Glattwalzgerät, 3 shows the device installed in a roller burnishing device,

Fig. 4, 5 und 6 Ausführungsformen der Glattwalzrollen der Vorrichtung und4, 5 and 6 embodiments of the burnishing rollers of the device and

Fig. 7 die Glattwalzvorrichtung im Grundriß mit verschiedenen Rollen.7 shows the roller burnishing device in plan with different roles.

In Fig. ι werden die Hohlkehlen 1 und 2 einer Kurbelwelle 3 gleichzeitig von 2 Glattwalzrollen 4 und 5 glattgewalzt. Die Glattwalzrollen 4 und 5 haben kegelige Bohrungen 6 und 7, die auf den Außenkegeln 8 und 9 einer Abstützrolle 10 aufsitzen. Die Abstützrolle 10 ist auf einer im Querschlittengehäuse 12 eines Glattwalzgerätes drehbar gelagerten Welle 11 befestigt. Die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 sind durch Federn 13 zusammengehalten ; Fig. 2 zeigt sie in der Ruhestellung. Das Querschlittengehäuse 12 sitzt auf dem Bettschlitten 14 (Fig. 3). Auf dem gleichen Bettschlitten 14 ist diametral gegenüber dem Querschlittengehäuse 12 ein Querschlittengehäuse 15 angeordnet. An den beiden Ouerschlittengehäusen 12 und 15 sind Gewindemuttern 16, 17 befestigt, mit denen eine Spindel 18 mit Rechts- und Linksgewinde zusammenarbeitet. Die Spindel 18 ist im Bettschlitten 14 frei drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ist dem Grundsatz nach bekannt.In Fig. Ι the fillets 1 and 2 are one Crankshaft 3 rolled smooth by 2 burnishing rollers 4 and 5 at the same time. The roller burnishing rollers 4 and 5 have tapered bores 6 and 7, which sit on the outer cones 8 and 9 of a support roller 10. The support roller 10 is on one in the cross slide housing 12 of a roller burnishing device rotatably mounted shaft 11. The two roller burnishing rollers 4 and 5 are held together by springs 13; Fig. 2 shows them in the rest position. The Cross slide housing 12 sits on bed slide 14 (Fig. 3). On the same bed slide 14 is A cross slide housing 15 is arranged diametrically opposite the cross slide housing 12. To the both Ouerschlittengehäusen 12 and 15 are Threaded nuts 16, 17 fastened, with which a spindle 18 cooperates with right-hand and left-hand threads. The spindle 18 is freely rotatable and axially displaceable in the bed slide 14. The arrangement shown in Fig. 3 is known in principle.

Die Betätigung der Vorrichtung erfolgt in folgender Weise:The device is operated in in the following way:

Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Spindelstock dreht die Kurbelwelle 3. Der Bettschlitten wird auf dem Maschinenbett so verschoben, daß die Glattwalzrollen in die richtige Arbeitsstellung kommen. Nun dreht man die Spindel 18. Dadurch rücken die beiden Querschlittengehäuse 12 und 15 gegen das Werkstück vor, und wenn die diametral gegenüberliegenden Rollen Kontakt mit dem Werkstück haben, dreht man die Spindel 18 weiter, so daß die Rollen Glattwalzdruck geben. Der Glattwalzdruck ist bei den gegenüberliegenden Rollen genau gleich, weil die Spindel in ihrer Axialrichtung schwimmend gelagert ist und beide Querschlitten sich deshalb nur gegeneinander abstützen können. Unter der Prägekraft werden die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 so lange auseinandergespreizt, bis sie nicht nur radial, sondern auch axial an der Hohlkehle anliegen. Erst wenn die Rollen axial nicht mehr nachgeben können, wird die volle Prägekraft wirksam. Die Abstützrolle 10 rotiert weiter, wobei sich die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 auf den Außenkegeln 8 und 9 der Abstützrolle 10 abwälzen. Auf der der Kontaktstelle mit dem Werkstück entgegengesetzten Seite werden die Glattwalzrollen 4 und 5 durch die Federn 13 bis zur gegenseitigen Berührung zusammengedrückt. Auf dieser Seite haben die Glattwalzrollen 4 und 5 mit der Abstützrolle 10 keinen Kontakt. Die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 führen so eine Taumelbewegung aus.A headstock, not shown in the drawing, rotates the crankshaft 3. The bed slide is moved on the machine bed so that the burnishing rollers are in the correct working position come. The spindle 18 is now rotated. This causes the two cross slide housings 12 and 15 to move against the workpiece in front of and when the diametrically opposed rollers make contact with the workpiece have, the spindle 18 is rotated further so that the rollers give roller burnishing pressure. The roller burnishing pressure is exactly the same for the opposite roles because the spindle is in its axial direction is floating and both cross slides are therefore only supported against each other be able. Under the stamping force, the two roller burnishing rollers 4 and 5 are spread apart as long as until they rest not only radially but also axially on the fillet. Only when the If the rollers can no longer yield axially, the full stamping force is effective. The support roller 10 continues to rotate, the two roller burnishing rollers 4 and 5 on the outer cones 8 and 9 of the Roll off support roller 10. On the side opposite the point of contact with the workpiece the roller burnishing rollers 4 and 5 are pressed together by the springs 13 until they touch each other. On this side the roller burnishing rollers 4 and 5 have the support roller 10 no contact. The two roller burnishing rollers 4 and 5 thus perform a tumbling movement.

Fig. 2 zeigt die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 in Ruhestellung. Sie liegen zueinander parallel mit ihren kegeligen Bohrungen 6 und 7 allseitig auf dem Außenkegel 8 und 9 der Abstützrolle 10 auf.Fig. 2 shows the two roller burnishing rollers 4 and 5 in the rest position. They are parallel to each other their conical bores 6 and 7 on all sides on the outer cone 8 and 9 of the support roller 10.

In Fig. 5 haben die Glattwalzrollen 4 und 5 eine kegelige Bohrung 6 und 7, die mit dem Außenkegel 8 und 9 der Abstützrolle 10 dann übereinstimmt, wenn die Rollen sich in ArbeitsstellungIn Fig. 5, the roller burnishing rollers 4 and 5 have a conical bore 6 and 7, which with the outer cone 8 and 9 of the support roller 10 then coincides when the rollers are in the working position

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befinden und dabei gespreizt sind. Fig. 4 zeigt die Ruhestellung für diese Rollen.and are spread apart. Fig. 4 shows the rest position for these roles.

In Fig. 6 haben die Glattwalzrollen 4 und S eine Bohrung mit einer Abrundung 19 und 20. Mit dieser Abrundung sitzen die beiden Rollen auf den Außenkegeln 8 und 9 der Abstützrolle 10 auf. Der Ausgleich der Glattwalzkräfte in radialer Richtung muß nicht unbedingt von zwei gleichen einander diametral gegenüberliegenden Rollen aufgenommen werden.In Fig. 6, the roller burnishing rollers 4 and S have a bore with a rounding 19 and 20. With In this rounding, the two rollers sit on the outer cones 8 and 9 of the support roller 10. the Compensation of the roller burnishing forces in the radial direction does not necessarily have to be of two equal to each other diametrically opposed roles are added.

In Fig. 7 werden mit den Rollen 4 und S die Hohlkehlen 1 und 2 der Kurbelwelle 3 bearbeitet, während eine diametral gegenüberliegende Rolle 21 die zylindrische Lauffläche des Kurbelwellenzapfens glattwalzt.In Fig. 7, the grooves 1 and 2 of the crankshaft 3 are machined with the rollers 4 and S, while a diametrically opposite roller 21 the cylindrical running surface of the crankshaft journal rolled smooth.

Claims

PATENT CLAIMS:

I. Apparatus for roller burnishing fillets, e.g. B. at bearing points of crankshafts, characterized in that two identical roller burnishing rollers (4, 5) are concentrically supported by springs (13) held together and by a spreading element arranged between their end faces (19) are axially displaceable relative to one another.

2. Rolling device according to claim 1, characterized in that the expansion element consists of a support roller (10) with a double-conical circumference (8, 9).

3. Rolling device according to claims 1 and 2, characterized in that the springs

(13) evenly over the circumference of the burnishing rollers (4, 5) and are arranged between them.

4. Rolling device according to claims 1

to 3, characterized in that the roller burnishing rollers (4, 5) at their contact point on the Support roller (10) corresponding to conical contact surfaces (6, 7) have.

5. Walzvorridhtung according to claims 1 up to 4, characterized in that the conical bearing surfaces (6, 7) of the burnishing rollers (4, 5) tapered bores are.

6. Rolling device according to claims 1 to 5, characterized in that the cone angle of the bearing surfaces with respect to the axis of rotation (6, 7) of the burnishing rollers (4, 5) is larger than the taper angle of the bearing surface (8, 9) on the circumference of the support roller (10).

7. Rolling device according to claims 1 to 3, characterized in that the bearing surfaces intended for the support of the support roller (10) the roller burnishing rollers (4,5) are rounded (19, 20).

8. Rolling device according to claims 1 to 7 with a support of the workpiece by a roller burnishing roller acting on the opposite side of the workpiece, thereby characterized in that the two roller burnishing rollers (4, 5) for the fillets in the same roller burnishing device a third, roller burnishing roller (21) for Machining another point of the workpiece (3) is compared.

Considered publications:
The book "Glattwalzen" by Dr. H. König (Verlag "Das Industrieblatt", 1954) pp. 43, 49.

For this purpose 2 sheets of drawings