EP0215179A2 - Festwalzmaschine bzw. Glattwalzmaschine - Google Patents
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- EP0215179A2 EP0215179A2 EP86100403A EP86100403A EP0215179A2 EP 0215179 A2 EP0215179 A2 EP 0215179A2 EP 86100403 A EP86100403 A EP 86100403A EP 86100403 A EP86100403 A EP 86100403A EP 0215179 A2 EP0215179 A2 EP 0215179A2
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- B24B39/04—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working external surfaces of revolution
- B24B39/045—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working external surfaces of revolution the working tool being composed of a plurality of working rolls or balls
Definitions
- the invention relates to a deep rolling machine or smooth rolling machine for rolling at least the surfaces eccentrically arranged on a workpiece, with means for receiving and rotating the workpiece and with at least one movable rolling device, at least comprising a tool holder with at least one rolling element and a tool holder with at least one a support element, with each movable rolling device being moved by the workpiece.
- Machines of the type described above have become known, for example, from DE-OS 33 33 603.
- the adaptation of the spatial position of the rolling devices, for example on crankshafts each with a different stroke, is associated with a high mechanical outlay and in terms of control technology because of the necessary calculation of angular positions of the complex mechanical system also connected with great effort.
- a weight-neutral position with regard to the swivel arm carrying the deep rolling devices is only possible with a very specific type of crankshaft. With any other type of crankshaft, additional inertia forces are undesirably applied to the crankshaft to be rolled by the swivel arm.
- the adaptation to different strokes is also very limited due to the limited pivoting possibility of the swivel arm carrying the rolling devices.
- the invention is therefore based on the object of proposing a machine of the type described in the introduction, with which it is possible with simple means, in a wide range Areas of adaptation to different workpieces with at least different eccentricities, such as crankshafts with different strokes, as well as to different angles of rotation of the surfaces to be machined. This adjustment should also be able to take place automatically if necessary.
- this object is achieved in a machine of the type described in the introduction in that the movable rolling devices are arranged in a linearly variable position in a radial plane of the workpiece.
- the linear position variability is easy to control in size and direction and is easy to implement in terms of device technology. It is almost unlimited in size and allows you to approach any point in the radial plane with the simplest of means.
- the movable rolling devices are arranged in the assigned radial plane in two independent coordinate directions in a linearly variable position. These coordinate directions preferably form the axes of a Cartesian coordinate system. This makes it easy to determine and retract each point on the radial plane.
- a further embodiment of the invention provides that at least one rolling device is arranged to be movable in a coordinate direction perpendicular to the radial plane mentioned.
- the machine can also be adapted to changing distances between the surfaces to be machined in the axial direction using the simplest of means. The adaptability This extends the machine to different workpieces.
- At least one further rolling device is provided, at least this rolling device being arranged in a positionally variable manner in a radial plane of the crankshaft in such a coordinate direction in which the position of the rolling tools can be adapted to the pin diameter of a workpiece area to be machined is.
- An embodiment of the invention provides that the movable rolling device is suspended on a swivel arm about an axis parallel to the workpiece axis, which in turn is suspended in the machine so as to be pivotable about an axis parallel to said axis and can be locked in at least one pivot position.
- the axis mentioned changes position in a radial plane of the workpiece is arranged, whereby the ability to move is expanded in a simple manner.
- the axis is arranged in a support device which in turn is supported by a crossbeam supported on the machine stand and which is connected to adjustment drives which adjust the position of the axis at least in one plane transverse to the crankshaft axis with at least allow a horizontal and vertical component.
- the said axis can be removed from the support device at least in one plane transverse to the workpiece axis, e.g. be moved to the crankshaft axis, so that practically an adaptation to any stroke differences and stroke sizes and any angular position positioning is easily possible.
- this makes it possible to move one or more complete devices completely out of the work area, so that adaptation to a changing number of surface areas to be processed is also possible in this way.
- a further embodiment of the invention provides that the support device comprises a slide which can be moved transversely to the crankshaft axis and which is arranged in a slide carrier with a slide guide, an adjustment drive which is effective between the slide and the slide carrier being provided.
- the slide carrier is guided in a vertically movable manner on the crossbar via vertical guides and is connected to an adjustment drive supported on the crossbar, while a further adjustment drive between slide and slide carrier is effective.
- Another embodiment of the invention provides that for locking the swivel arm in a swivel position on the movable carriage, two fluid cylinders acting counter to the swivel arm are provided, which swivel the swivel arm into the desired position and hold it there.
- two fluid cylinders acting counter to the swivel arm are provided, which swivel the swivel arm into the desired position and hold it there.
- a supplementary embodiment of the invention provides that of the two fluid cylinders, a cylinder with its first end position has a first pivot position and with its second end position determines a second swivel position of the swivel arm, the second cylinder being operated with less force than the first cylinder, at least for fixing the first swivel position.
- This is certainly the simplest possible way to move in and fix two desired positions.
- a pivotally mounted lever is provided on the pivot arm, which lever can be actuated by a fluid cylinder also arranged on the pivot arm, the free end of which can be pressed against the associated rolling device in order to bring it into a specific pivot position.
- the center of gravity of the deep rolling device lies in front of the swivel axis of the deep rolling device on the swivel arm so that a clear direction of movement or swiveling direction of the deep rolling device is fixed.
- the crossbar is held in a position-changing manner on the machine stand. In this way, an adjustment of the position of all rolling devices in the axial direction is also possible if necessary.
- At least one rolling cement and / or support element is arranged on the tool carrier in a variable position.
- the fact that at least one rolling element and / or support element on the tool carrier is arranged such that it can be changed in position can simplify the construction of the device, at least in certain applications, and this position variability can at the same time facilitate the introduction of a workpiece into the device. Due to the change in position mentioned, it is not only possible if necessary. bring different elements to the place of use, but it is also possible to remove the corresponding element from the place of use and return it to the place of use after the insertion of a piece of value.
- each rolling element and each support element is an element of a roller head.
- Roller heads with rolling elements are already known and have proven themselves.
- the use of such roller heads in a device of the type according to the invention further increases the economic viability of a device of the type according to the invention in that the supply of spare parts can be reduced and can essentially be limited to the roller heads. Furthermore allows the use of such roller heads a simpler construction of the device.
- a supplementary embodiment of the invention provides that an independent roller head is provided for each rolling element and / or for each supporting element or supporting element pair or rolling element pair.
- the structure of the roller heads can be standardized, so that the same roller heads can always be used in machines with a different number of rolling elements, so that the different number of rolling elements is achieved simply by varying the roller heads.
- each roller head is arranged in a variable position on the associated tool carrier. This is an easy way to bring the respective roller head into a desired position.
- At least one tool holder is provided with a tool holder that can be changed in position in at least two predetermined or predefinable positions, with at least one rolling element or support element that extends over the tool holder in the positions mentioned can be brought, wherein at least one rolling element in the working position and / or at least one associated support means can be kinematically connected or connected to a force actuating means.
- a changeable tool holder, equipped with corresponding rolling elements or support elements, is structurally simple to realize. As a result, rolling elements and support elements can be carried and guided at the same time.
- the tool holder is designed as a roller head for the rolling element and / or the support element. In this way it is possible to realize the inventive idea even in structurally restricted conditions. The overall structure is thereby simplified at the same time.
- At least one tool holder carries at least one roller head.
- this enables the machine to be equipped differently to suit specific production conditions, and on the other hand it is at least partially possible to use existing roller heads.
- roller heads are arranged in at least two positions, of which at least one position is the working position.
- a supplementary alternative of the invention provides that the roller heads are arranged on a guide for changing the position. This is a space-saving and simple construction for changing the position. The roller elements and / or support elements are then changed in their position at the same time with the roller heads.
- an actuating device is provided for carrying out the change in position, it then further being proposed that at least one fluid-operated piston-cylinder unit is provided as the actuating device.
- Actuating devices specially designed to carry out the change in position, coordinated and appropriately designed and arranged, are easy to implement and facilitate the change in position.
- At least one more position is provided or predeterminable for the tool holder than it carries roller heads.
- the movable rolling device consists essentially of two scissors-like arms which are kinematically connected to a force actuating means for generating the rolling force.
- a force actuating means for generating the rolling force Such a configuration allows high rolling forces to be exerted on the workpiece in a small installation space, these rolling forces canceling each other out on the workpiece itself, so that one of the rolling forces resulting additional undesirable radial loading of the workpiece is prevented.
- the scissor-like connection of the arms does not have to mean that a pivot point is present approximately in the middle of the arms. It is quite possible to place the articulation point on one end of the arms, for example, and thus connect the ends of the arms to one another.
- a rolling device is provided with at least one rolling element and / or a support element, which is each arranged in a fixed position with respect to the associated tool carrier.
- the rolling elements and / or support elements must then be arranged in a fixed position in relation to the associated tool carrier.
- the rotary drive of the workpiece is controlled by the angle of rotation, the angle of rotation position of the workpiece and the position of at least one movable rolling device in the radial plane being mutually dependent.
- a machine of the type according to the invention is usually equipped with several rolling devices.
- the rolling devices can also be of different types.
- the workpiece is driven centrally via a separate workpiece drive, if necessary. is controlled by the angle of rotation.
- rolling devices designed according to the invention can be movable along a workpiece axis in a machine of the type according to the invention, so that the rolling devices can be moved into the desired and pre-programmable working positions via appropriate drive and control means, for example via programmable NC controls can be driven.
- the program can not only position the rolling devices themselves, but also select the tools to be positioned.
- a deep rolling device 1 or 1 ' is pivotally suspended on a swivel arm 51 in the plane of the drawing by means of the articulated axis 60.
- the swivel arm 51 which consists of two parallel legs, also carries a lever 56, which is also pivotably arranged in the plane of the drawing, and is operatively connected to a fluid cylinder 57 which is also fastened to the swivel arm 51.
- the free end 58 of the lever 56 can be pressed via the fluid cylinder 57 in the manner shown in FIG. 4 against the deep-rolling device 1 or 1 ", whereby the said deep-rolling device is caused to pivot in the plane of the drawing about the pivot axis 60.
- the said deep rolling device is to be pivoted into the position shown in FIG. 4, which is used for repositioning to another type of crankshaft and for placing the devices on it rolling bearings is required.
- the deep rolling devices 1 and 1 ' are arranged such that their center of gravity S is in the manner shown in Figure 4 in front of the pivot axis 60 so that the weight of the respective deep rolling device presses it against the free end 58 of the lever 56.
- the free end 58 of the lever 56 is pivoted away so that the mobility of the deep rolling device 1 or 1 'concerned is not hindered.
- the swivel arm 51 in turn is pivotally suspended on a carriage 47 via an axis 40 arranged parallel to the swivel axis 60.
- the slide 47 is guided in a slide carrier 48 so as to be displaceable transversely to the crankshaft axis 46.
- Carriage 48 and carriage 47 essentially form the support device 41 for the swivel arm 51 and for the deep-rolling device 1 or 1 'attached to it.
- the slide carrier 48 has two vertical guides 50, which are designed as circular guides and are moved vertically in a traverse 43 in the direction of the arrow 67.
- the cylinder body of a fluid cylinder, the piston rod 61 of which is attached to the slide carrier 48, is fastened to the cross member 43, this cylinder being designed as a fluid cylinder and forming the adjusting drive 44.
- the slide carrier 48 can be moved and positioned vertically.
- the adjustment drive 44 does not have to be designed as a fluid cylinder, however. It can just as well be an electromotive adjustment drive act, the carriage 48 then being moved vertically by the electric motor, for example via a ball screw.
- the electric motor can have such a design that the vertical path covered by means of the ball screw can be measured exactly. Vertical positioning of the carrying device 41 is thus possible in the simplest way.
- the cross member 43 supporting the entire support device is in turn supported on the machine stand 42 and can be arranged there in the direction of the arrow 59 so as to be movable and attachable. In this way, side positioning can also be made possible.
- the adjustment drive 45 for the adjustment or displacement of the slide 47 can also be designed here, for example, as a fluid cylinder, the cylinder body then in turn being supported on a cantilever 62 of the slide carrier 48 and being fastened there, while the piston rod 63 is fastened on the slide 47.
- An inward and outward movement of the piston rod 63 brings about a corresponding displacement of the slide 47 in the direction of the arrow 66.
- the adjustment drive 45 can again be effected by an elector motor, as already described.
- the slide guide 49 for the slide 47 is designed in the exemplary embodiment as a dovetail guide. It can save space also be designed pivoted by 90 °. However, the guidance of the carriage 47 in the carriage carrier 48 is not restricted to a dovetail guide.
- fluid cylinders 52 and 53 are attached to the slide 47.
- the piston rods 64 and 65 of the fluid cylinders mentioned can each be brought into contact with the swivel arm 51, acting in the opposite direction.
- the fluid cylinder 53 is operated with greater force than the other fluid cylinder and the piston rod 65 is extended to its stop. As a result, the swivel arm 51 has reached the first swivel position 54.
- the piston rod 64 of the fluid cylinder 52 is moved against the pivot arm 51, but with less force than the force of the piston rod 65, so that in the first pivot position 54 the pivot arm 51 is clamped between the piston rods 65 and 64 and thus locked is.
- the deep rolling devices can be placed on the bearings to be rolled.
- the lever 56 can also be swiveled so that the free end 58 no longer bears against the deep-rolling device 1 or 1 'and, because of the position of the center of gravity S in the plane of the drawing, it folds downward. In this way, an automatic adaptation to changing number of trunnions can be achieved while maintaining the basic positioning of the devices.
- the deep rolling device 1 consists essentially of two arms 6 and 7. These arms 6 and 7 are connected to one another in a known manner via the tabs 23 and the hinge pin 24 in a scissor-like manner. At the opposite rear ends 8 and 9, a piston-cylinder unit 10 is also arranged in a known manner, which moves the arms 6 and 7 like pliers or scissors. At the end 11 opposite the end 8 and at the end 12 opposite the end 9, the roller head required in each case is arranged on an arm 6 or 7 in the prior art.
- the hinge pins 25 and 26 are provided there, which carry the fork-shaped levers 19 and 20 in an articulated manner. The levers 19 and 20 can thus swing freely about their hinge pins 25 and 26, as indicated by the arrows 27 and 26 '.
- a piston-cylinder unit 21 is connected via a piston 28 to the lever 19 via its piston rod, while the cylinder of the piston-cylinder unit 21 is supported on the lever 6.
- the lever 19 In the switching position shown in FIG. 1, the lever 19 is in the angular position 15.
- known deep-rolling tools 13 and 13 ' are arranged. In the angular position 15 of the lever 19, the deep rolling roller head 13 is in the working position.
- a support roller head 14 Arranged opposite the deep rolling roller head 13, in a manner known per se, is a support roller head 14 which is arranged on the lever 20.
- the angular position 17 of the lever 20 holds the support roller head 14 in the working position, so that the transition radii 2 on the main bearing 3 can be rolled.
- the levers 6 and 7 are moved via the piston-cylinder unit 10 in a manner known per se and thus the deep rolling roller head 13 and the support roller head 14 are brought into contact with the corresponding bearing points of the crankshaft 5.
- the connecting rod bearing 4 can be rolled in the region of the fillets 2.
- only a corresponding device has to be arranged.
- the multiple arrangement of such devices is known from the literature on the prior art which has already been cited. A detailed description of this multiple arrangement can therefore be dispensed with here.
- crankshaft 5 For the machining of the crankshaft 5, this is, as shown in FIG. 2, received between centers and driven centrally.
- crankshaft 5 now arrives as the next workpiece with, for example, modified fillet radii
- the piston-cylinder unit 21 is actuated so that its piston rod retracts.
- the lever 19 is moved from the angular position 15 to the angular position 16 hazards.
- the deep rolling roller head 13 'comes into the working position and the crankshaft 5 with the changed radii can be rolled.
- the pivoting movement in the direction of arrow 27 of the lever 19 is of course in no way limited to the two switching positions described in the exemplary embodiment. More than two switching positions can also be provided. Likewise, more than two deep rolling roller heads can be used. But depending on the application of the deep rolling device 1, it may also make sense to provide only a single deep rolling roller head 13, for example if the now possible swiveling movement via the lever 19 is only or preferably to serve to simplify the tool change for the tool 13 or in the case a break of the deep rolling rollers to simplify the changing of the deep rolling rollers by better accessibility. However, the insertion of the workpiece can also be simplified by such a pivoting movement.
- the support roller head 14 can also be pivoted in the direction of the arrow 26 ', for example by means of the handle 22 from the angular position 17, which represents the working position, into the angular position 18.
- the locking bolt 29 is removed so that the lever 20 can now be pivoted effortlessly via the handle 22.
- the locking bolt 29 is then reinserted and then sits in the bore 30 of the arm 7.
- the support roller head 14 can be replaced effortlessly.
- the structure of a deep rolling device 1 'according to FIG. 3 is very similar to that of the deep rolling device previously described.
- the arm 7 with the support roller head 14, which is articulated via the lever 20 on the arm 7 via the hinge pin 26, can be constructed exactly as already described for FIG.
- This lever 7 is in turn articulated by means of the hinge pin 24 and the tab 23 to an arm 6 ', the first ends 8' and 9 of the arms 6 'and 7 being connected to a piston-cylinder unit 10 which the Swivel movement of the arms should cause relative to each other and which generates the necessary rolling force.
- this has a slide guide 37 on the underside, on which one or more slides 35 can be arranged.
- the one or more slides 35 are displaceable in the direction of arrow 36.
- the carriages 35 carry deep-rolling roller heads 31, 32 and 33. Since several sliding carriages 35 are provided in the exemplary embodiment, the deep-rolling roller heads 31 to 33 are connected to one another via tabs 38.
- the deep rolling roller head 31 is in the working position 34, while the deep rolling roller heads 32 and 33 are available for changing the roller head.
- the roller head 33 with its associated slide 35 is over an arm 39 connected to the piston-cylinder unit 21 '.
- An inward and outward movement of the piston rod of this piston-cylinder unit 21 ′ brings about a corresponding displacement of the slide 35 and thus of the roller heads 31 to 33 in the direction of the arrow 36.
- any desired roller head can be brought into the working position 34 or removed from it will.
- the roller head located in the working position can be mechanically locked or held in working position 34 via a position control of the piston of the piston-cylinder unit 21 '.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Festwalzmaschine bzw. Glattwalzmaschine zum Walzen von mindestens den an einem Werkstück exzentrisch angeordneten Flächen, mit Mitteln für die Aufnahme sowie den Drehantrieb des Werkstückes sowie mit mindestens einem beweglichen Walzgerät, mindestens enthaltend einen Werkzeugträger mit mindestens einem Walzelement und einen Werkzeugträger mit mindestens einem Stützelement, wobei jedes bewegliche Walzgerät vom Werkstück mitbewegt wird.
- Maschinen der oben beschriebenen Art sind bekannt geworden beispielsweise durch die DE-OS 33 33 603. Die Anpassung der räumlichen Lage der Walzgeräte, beispielsweise auf Kurbelwellen mit jeweils unterschiedlichem Hub, ist dort mit einem hohen mechanischen Aufwand verbunden und steuerungstechnisch wegen der notwendigen Berechnung von Winkellagen des aufwendigen mechanischen Systems ebenfalls mit großem Aufwand verbunden. Darüber hinaus ist eine gewichstneutrale Lage hinsichtlich des die Festwalzgeräte tragenden Schwenkarmes nur bei einem ganz bestimmten Kurbelwellentyp möglich. Bei jedem anderen Kurbelwellentyp werden vom Schwenkarm zusätzliche Massenkräfte unerwünschterweise auf die zu walzende Kurbelwelle aufgebracht. Darüber hinaus ist die Anpassung an unterschiedliche Hübe durch die beschränkte Schwenkmöglichkeit des die Walzgeräte tragenden Schwenkarmes ebenfalls sehr beschränkt.
- Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Maschine der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit der es mit einfachen Mitteln gelingt, in weiten Bereichen eine Anpassung an unterschiedliche Werkstücke mit mindestens unterschiedlichen Exzentrizitäten, wie z.B. an Kurbelwellen unterschiedlichen Hubs, sowie an unterschiedliche Drehwinkellagen der zu bearbeitenden Flächen möglich zu machen. Hierbei soll bei Bedarf diese Anpassung auch automatisch erfolgen können.
- Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die beweglichen Walzgeräte in einer Radialebene des Werkstückes linear lageveränderlich angeordnet sind. Die lineare Lageveränderlichkeit ist in ihrer Größe und Richtung Leicht beherrschbar und gerätetechnisch leicht durchführbar. Sie ist in ihrer Größe fast unbegrenzt und erlaubt in einer Radialebene das Anfahren eines beliebigen Punktes mit einfachsten Mitteln.
- Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beweglichen Walzgeräte in der zugeordneten Radialebene in zwei unabhängigen Koordinatenrichtungen linear lageveränderlich angeordnet sind. Diese Koordinatenrichtungen bilden vorzugsweise die Achsen eines kartesischen Koordinatenkreuzes. Damit ist jeder Punkt der Radialebene leicht bestimmbar und einfahrbar.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mindestens ein Walzgerät in einer Koordinatenrichtung senkrecht zur genannten Radialebene beweglich angeordnet ist. Auf diese Art und Weise gelingt mit einfachsten Mitteln zusätzlich eine Anpassung der Maschine an wechselnde Abstände der zu bearbeitenden Oberflächen in Axialrichtung. Die Anpassungsfähigkeit der Maschine an unterschiedliche Werkstücke wird hierdurch erweitert.
- Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß mindestens ein weiteres Walzgerät vorgesehen ist, wobei mindestens dieses Walzgerät in einer Radialebene der Kurbelwelle in einer solchen Koordinatenrichtung lageveränderlich angeordnet ist, in der eine Anpassung der Lage der Walzwerkzeuge an den Zapfendurchmesser eines zu bearbeitenden Werkstückbereiches möglich ist. Hierdurch ist es möglich mit einer einfachen Linearverschiebung zusätzlich auch noch unterschiedliche Durchmesser der zu bearbeitenden Werkstückoberflächen zu berücksichtigen, wodurch die Anpassungsfähigkeit der Maschine an unterschiedliche Werkstücke weiter verbessert wird.
- Ergänzend ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Koordinatenrichtungen, in denen Lageveränderungen durchführbar sind, horizontal und vertikal verlaufen. Dies vereinfacht den Aufbau der Maschine.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das bewegliche Walzgerät um eine Achse parallel zur Werkstückachse schwenkbar an einem Schwenkarm aufgehängt ist, der seinerseits um eine zur genannten Achse parallele Achse schwenkbar in der Maschine aufgehängt und in mindestens einer Schwenkposition arretierbar ist. Dies ist ein einfacher konstruktiver Aufbau um die gewünschte Bewegungsfähigkeit mit einfachsten Mitteln zu erreichen.
- Ergänzend ist vorgesehen, daß die genannte Achse lageveränderlich in einer Radialebene des Werkstückes angeordnet ist, wodurch die Bewegungsfähigkeit in einfacher Weise erweitert wird.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Achse in einer Trageinrichtung angeordnet ist, die ihrerseits von einer sich am Maschinenständer abstützenden Traverse getragen wird und die mit Verstellantrieben verbunden ist die eine Verstellung der Lage der Achse mindestens in einer Ebene quer zur Kurbelwellenachse mit mindestens einer horizontalen und vertikalen Komponente erlauben. Durch diese einfache Maßnahme kann die besagte Achse von der Trageinrichtung mindestens in einer Ebene quer zur Werkstückachse, z.B. zur Kurbelwellenachse, bewegt werden, so daß praktisch eine Anpassung an beliebige Hubunterschiede und Hubgrößen und eine beliebige Winkellagenpositionierung einfach möglich wird. Gleichzeitig wird es hierdurch möglich eines oder mehrere vollständige Geräte ganz aus dem Arbeitsbereich wegzufahren, so daß auf diese Art und Weise auch eine Anpassung an eine wechselnde Zahl von zu bearbeitenden Oberflächenbereichen möglich ist.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Trageinrichtung einen quer zur Kurbelwellenachse verfahrbaren Schlitten umfaßt, der in einem Schlittenträger mit Schlittenführung angeordnet ist, wobei ein zwischen Schlitten und Schlittenträger wirksamer Verstellantrieb vorgesehen ist. Dies ist eine besonders einfache Konstruktion der Trageinrichtung in Schlittenform, wobei hier die Herstellung, Anordnung und Funktionsüberwachung solcher Schlitten einfach ist und keiner komplizierten Einrichtungen bedarf. Auch ist zur Instandhaltung und damit zur Sicherung der Betriebsbereitschaft nich hoch qualifiziertes Fachpersonal oder besonderes Know-How erforderlich. Einfachste und in allen Betrieben sicher beherrschte Mechanik erlaubt die gewünschte Anpassung.
- Es ist weiterhin nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Schlittenträger über Vertikalführungen vertikal beweglich an der Traverse geführt und mit einem sich an der Traverse abstützenden Verstellantrieb verbunden ist, während ein weiterer Verstellantrieb zwischen Schlitten und Schlittenträger wirksam ist. Diese sehr einfachen Mittel erweitern die automatische Verstellmöglichkeit und damit Anpassungsfähigkeit der Maschine an unterschiedliche Werkstückbedingungen. Alle Bewegungsabläufe und deren Überwachung bleiben einfach überschaubar.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zur Arretierung des Schwenkarmes in einer Schwenkposition am verfahrbaren Schlitten zwei entgegengesetzt auf den Schwenkarm wirkende Strömungsmittelzylinder vorgesehen sind, die den Schwenkarm in die gewünschte Position schwenken und dort halten. Hierdurch wird auf elegante und einfache Weise die gewünschte Arretierung bewirkt. Unüberschaubare Massenbeschleunigungen bei der Positionierung und nachfolgenden Arretierung des Schwenkarmes und die entsprechenden unangenehmen Rückwirkungen auf die gesamte Maschine werden hierdurch vermieden.
- Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß von den beiden Strömungsmittelzylindern ein Zylinder mit seiner ersten Endstellung eine erste Schwenkposition und mit seiner zweiten Endstellung eine zweite Schwenkposition des Schwenkarmes bestimmt, wobei der zweite Zylinder mindestens für die Fixierung der ersten Schwenkposition mit geringerer Kraft als der erste Zylinder betrieben wird. Dies ist sicherlich die denkbar einfachste Möglichkeit zwei gewünschte Lagepositionen einzufahren und zu fixieren.
- Weiterhin ist nach der Erfindung noch vorgesehen, daß am Schwenkarm ein schwenkbar gelagerter Hebel vorgesehen ist, der von einem ebenfalls am Schwenkarm angeordneten Strömungsmittelzylinder betätigbar ist, dessen freies Ende gegen das zugeordnete Walzgerät gedrückt werden kann, um dieses in eine bestimmte Schwenklage zu bringen. Mit diesem einfachen Mittel kann eine Ausbalancierung des Walzgerätes beispielsweise über Federn vermieden werden und es wird das Walzgerät mit einfachen Mitteln und dennoch zuverlässig in der richtigen Schwenklage für eine Neupositionierung gehalten. Hierbei ist allerdings wichtig, und hierauf sei besonders hingewiesen, daß der Schwerpunkt des Festwalzgerätes vor der Schwenkachse des Festwalzgerätes am Schwenkarm liegt, damit eine eindeutige Bewegungsrichtung oder Schwenkrichtung des Festwalzgerätes festliegt.
- Ergänzend ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Traverse lageveränderlich am Maschinenständer gehalten ist. Auf diese Art und Weise ist zusätzlich bei Bedarf auch eine Anpassung der Lage aller Walzgeräte in axialer Richtung möglich.
- Weiterhin ist nach der Erfindung bei Maschinen mit mindestens einem beweglichen Walzgerät, mindestens enthaltend einen Werkzeugträger mit einem Walzelement und einen Werkzeuträger mit einem Stützelement vorgeschlagen, daß an mindestens einem Werkzeugträger mindestens ein weiterers Walzelement und/oder Stützelement vorgesehen ist, wobei mindestens ein Walzelement in mindestens zwei Positionen lageveränderlich ist, wovon mindestens eine Position eine Arbeitsposition ist, wobei mindestens das in Arbeitsposition befindliche Walzelement und/oder mindestens ein zugeordnetes Stützelement kinematisch mit einem Kraftbetätigungsmittel verbindbar oder verbunden ist. Dadurch, daß das jeweilige Walzgerät beweglich ist und mit nur einer Kraftbetätigungseinrichtung verbunden ist, ist dafür gesorgt, daß nur die Walzkraft als Querkraft am Werkstück auftritt und sich dort gegenseitig aufhebt. Zusätzliche Querkräfte, die das Werkstück belasten könnten und die aus der Kraftbetätigungseinrichtung herrühren, werden weitgehend vermieden. Das Vorhandensein mindestens eines weiteren Walzelementes und/oder Stützelementes, das in der beschriebenen Art lagerveränderlich ist, macht bei entsprechenden Werkstücken einen Werkzeugaustausch überflüssig, und es wird hierdurch in der Fertigung größerer Serien Zeit gewonnen. Gleichzeitig wird hierdurch eine größere Flexibilität der Einrichtung erreicht, weil innerhalb eines bestimmten Rahmens die erfindungsgemäße Einrichtung auf die Bauart des Werkstückes mit einer entsprechenden Lageveränderung der Walzelements und/oder der Stützelemente reagieren kann. Im mittleren Serienbereich ist es auch denkbar, weniger Walzgeräte in einer einzigen Einrichtung einzusetzen und diese an die jeweils am Werkstück zu walzende Stelle heranzufahren und hierbei durch entsprechende Lageveränderung der Stützelemente und/oder der Walzelemente eine Auswahl zu treffen, so daß am jeweiligen Werkstückort ein geeignetes Werkzeug zum Einsatz kommt. Auch eine solche Einrichtung kann auf unterschiedliche Werkstücke reagieren, so daß nicht für jedes spezielle Werkstück eine spezielle Einrichtung vorgesehen sein muß und es ist nicht mehr erforderlich, für jede zu walzende Stelle am Werkstück ein spezielles Walzgerät vorzusehen.
- Weiterhin ist nach der Erfindung vorgesehen, daß mindestens ein Walzement und/oder Stützelement am Werkzeugträger lageveränderlich angeordnet ist. Dadurch, daß mindestens ein Walzelement und/oder Stützelement am Werkzeugträger lagerveränderlich angeordnet ist, kann mindestens in bestimmten Einsatzfällen der konstruktive Aufbau der Einrichtung vereinfacht werden, und es kann durch diese Lageveränderlichkeit gleichzeitig das Einbringen eines Werkstückes in die Einrichtung erleichtert werden. Durch die genannte Lageveränderlichkeit gelingt es nicht nur ggfls. unterschiedliche Elemente zum Einsatzort zu bringen, sondern es gelingt auch, entsprechende Element aus dem Einsatzort zu entfernen und nach Einbringung eines Wertstückes wieder zum Einsatzort zurückzubringen.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß jedes Walzelement und jedes Stützelement Element eines Rollenkopfes ist. Rollenköpfe mit Walzelementen sins schon bekannt und haben sich bewährt. Die Verwendung solcher Rollenköpfe bei einer Einrichtung der erfindungsgemäßen Art erhöht weiter die Wirtschaftlichkeit einer Einrichtung der erfindungsgemäßen Art dadurch, daß die Ersatzteilbevorratung sich verringern kann und im wesentlichen auf die Rollenköpfe beschränkt werden kann. Außerdem ermöglicht die Verwendung solcher Rollenköpfe einen einfachereren konstruktiven Aufbau der Einrichtung.
- Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß für jedes Walzelement und/oder für jedes Stützelement oder Stützelementepaar oder Walzelementepaar ein unabhängiger Rollenkopf vorgesehen ist. Hierdurch kann der Aufbau der Rollenköpfe standardisiert werden, so daß auch bei Maschinen mit unterschiedlicher Anzahl der verwendeten Walzelement immer gleiche Rollenköpfe verwendet werden können, so daß die unterschiedliche Anzahl der Walzelemente einfach durch Variation der Rollenköpfe erreicht wird.
- Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jeder Rollenkopf lageveränderlich am zugeordneten Werkzeugträger angeordnet ist. Dies ist eine einfache Möglichkeit den jeweiligen Rollenkopf in eine gewünschte Position zu bringen.
- Weiterhin wird nach der Erfindung bei einer Einrichtung, die mindestens dem Gattungsbergriff des Anspruchs 15 entspricht, vorgeschlagen, daß an mindestens einem Werkzeugträger ein in mindestens zwei vorgegebene oder vorgebbare Positionen lageveränderlicher Werkzeughalter vorgesehen ist, mit mindestens einem Walzelement oder Stützelement, das über den Werkzeughalter in die genannten Positionen bringbar ist, wobei mindestens ein in Arbeitsposition befindliches Walzelement und/oder mindestens ein zugeordnetes Stützmittel kinematisch mit einem Kraftbetätigungsmittel verbindbar oder verbunden ist. Ein lageveränderlicher Werkzeughalter, ausgerüstet mit entsprechenden Walzelementen bzw. Stützelementen, ist konstruktiv einfach zu realisieren. Es gelingt hierdurch gleichzeitig Walzelemente und Stützelemente zu tragen und zu führen.
- Weiterhin ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Werkzeughalter als Rollenkopf für das Walzelement und/oder das Stützelement ausgebildet ist. Hierdurch gelingt es, den Erfindungsgedanken auch bei konstruktiv beengten Verhältnissen zu realisieren. Der Gesamtaufbau wird hierdurch gleichzeitig vereinfacht.
- Alternativ ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß mindestens ein Werkzeughalter mindestens einen Rollenkopf trägt. Hierdurch kann einerseits eine unterschieldliche Ausrüstung der Maschine in Anpassung an bestimmte Produktionsverhältnisse erreicht werden und es gelingt andererseits mindestens teilweise, bereits vorhandene Rollenköpfe einzusetzen.
- Es ist weiterhin nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß mindestens zwei Rollenköpfe in mindestens zwei Positionen lageveränderlich angeordnet sind, wovon mindestens eine Position die Arbeitsposition ist. Mit einer einfachen Anordnung dieser Art läßt sich bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstückabmessungen beherrschen.
- Eine ergänzende Alternative der Erfindung sieht vor, daß die Rollenköpfe zur Lageveränderung auf einer Führung angeordnet sind. Dies ist eine platzsparende und einfache Konstruktion zur Durchführung einer Lageveränderung. Mit den Rollenköpfen werden dann gleichzeitig die Walzelemente und/oder Stützelemente in ihrer Lage verändert.
- Ergänzend ist dann nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß zur Durchführung der Lageveränderung eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, wobei dann weiter vorgeschlagen ist, daß als Betätigungseinrichtung mindestens eine strömungsmittelbetätigte Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist. Betätigungseinrichtungen speziell auf die Durchführung der Lageveränderung, abgestimmt und entsprechend ausgebildet und angeordnet, sind einfach realisierbar und erleichtern die Lageveränderung.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß für den Werkzeughalter mindestens eine Position mehr vorgesehen oder vorgebbar ist als er Rollenköpfe trägt. Hierdurch gelingt es, auch bei einer Mehrfachanordnung von Rollenköpfen noch eine solche Position zu erreichen, in der keiner der vorhandenen Rollenköpfe in Arbeitsposition ist. Dadurch wird der Gesamtaustausch der Werkzeuge und insbesondere der Austausch gebrochener Walzrollen erleichtert und es kann hierdurch ggfls. auch die Einlegearbeit für das Einlegen der Werkstücke erleichtert werden.
- Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß das bewegliche Walzgerät im wesentlichen aus zwei scherenartig gelenkig miteinander verbundenen Armen besteht, die kinematisch mit einem Kraftbetätigungsmittel verbunden sind, zur Erzeugung der Walzkraft. Eine solche Ausgestaltung erlaubt es, bei kleinem Bauraum hohre Walzkräfte auf das Werkstück auszuüben, wobei sich diese Walzkräfte am Werkstück selbst gegenseitig aufheben, so daß eine aus der Walzkraft herrührende zusätzliche unerwünschte Radialbelastung des Werkstückes verhindert wird. Hierbei muß betont werden, daß der scherenartige Verbund der Arme nicht bedeuten muß, daß ein Glelnkpunkt etwa in der Mitte der Arme vorhanden ist. Es ist durchaus möglich, den Gelenkpunkt auch z.B. an ein Ende der Arme zu legen und so die Enden der Arme miteinander zu verbinden. Die anderen Enden tragen dann die Werkzeuge und es ist dann möglich, diesseits oder jenseits der Werkzeuge Kraftbetätigungsmittel kinematisch mit diesen Armen zur Erzeugung der Walzkraft zu verbinden. Eine solche Konstruktion schafft günstige Hebelverhältnisse zur Erzeugung der Walzkraft.
Es muß also, hierauf sei ausdrücklich hingewiesen, die scherenartige Verbindung, die die Arme gelenkig miteinander verbindet, nicht unbedingt so wie gezeichnet ausgebildet sein, wenngleich eine solche Ausbildung auch besonders zweckmäßig sein kann. Grundsätzlich muß natürlich überhaupt keine scherenartige Verbindung vorgesehen sein, sondern es ist auch möglich, die Werkzeugträger beispielsweise parallel zueinander zu führen und zu bewegen und kinematisch mit einem Kraftbetätigungsmittel zu verbinden, so daß die Werkzeugträger parallel aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. - Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein Walzgerät vorgesehen ist mit mindestens einem Walzelement und/oder einem Stützelement, das jeweils in fester Position zum zugeordneten Werkzeugträger angeordnet ist. Es kann für bestimmte Einsatzfälle günstig sein, Walzelemente und/oder Stützelemente zu wechseln oder in bzw. aus Arbeitsposition zu bringen durch eine entsprechende Lagever änderung des gesamten Walzgerätes. Die Walzelemente und/oder Stützelemente müssen dann in fester Position zum zugeordneten Werkzeugträger angeordnet sein.
- Schließlich ist nach der Erfindung noch vorgesehen, daß der Drehantrieb des Werkstückes drehwinkelgesteuert ist, wobei die Drehwinkellage des Werkstückes und die Lage mindestens eines beweglichen Walzgerätes in der Radialebene in gegenseitiger Abhängigkeit steuerbar sind. Hierdurch gelingt es mit einfachen Mitteln die jeweils zu bearbeitende Werkstückoberfläche und ein zuzuordnendes Walzgerät immer automatisch in die richtige Position zueinander zu bringen.
- Eine Maschine der erfindungsgemäßen Art ist in der Regel mit mehrern Walzgeräten ausgerüstet. Hierbei können die Walzgeräte auch unterschiedlicher Art sein. Der Antrieb des Werkstückes erfolgt zentral über einen separaten Werkstückantrieb der ggfls. drehwinkelgesteuert ist.
- Es ist auch möglich und je nach gewünschter Flexibilität sinnvoll, bei einer Maschine der erfindungsgemäßen Art, erfindungsgemäß ausgestaltete Walzgeräte entlang einer Werkstückachse verfahrbar zu gestalten, so daß die Walzgeräte über entsprechende Antriebs- und Steuermittel, beispielsweise über programmierbare NC-Steuerungen in gewünschte und vorprogrammierbare Arbeitspositionen gefahren werden können. Hierbei kann das Programm nicht nur die Positionieurung der Walzgeräte selbst sondern auch die Auswahl der in Position zu bringenden Werkzeuge bewirken.
- Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeich nungen, die ein Ausführungsbeispiel zur Bearbeitung von Kurbelwellen zeigen, näher erläutert werden.
- Es zeigen: Figur 1 Festwalzgerät in Seitenensicht
- Figur 2 Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Figur 1
- Figur 3 Variante zu Figur 1
- Figur 4 Festwalzgerät mit Trageinrichtung und Traverse in Seitenensicht
- Figur 5 Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Figur 4
- Ein Festwalzgerät 1 oder 1' ist mittels der Gelenkachse 60 an einem Schwenkarm 51 in der Zeichenebene schwenkbar aufgehängt. Der Schwenkarm 51, der aus zwei parallelen Schenkeln besteht, trägt, ebenfalls in der Zeichenebene schwenkbar angeordnet, einen Hebel 56, der mit einem am Schwenkarm 51 ebenfalls befestigten Strömungsmittelzylinder 57 in Wirkverbindung steht. Das freie Ende 58 des Hebels 56 kann über den Strömungsmittelzylinder 57 in der in Figur 4 erkennbaren Weise gegen das Festwalzgerät 1 bzw. 1" gedrückt werden, wodurch das genannte Festwalzgerät veranlaßt wird, eine Schwenkbewegung in der Zeichenebene um die Schwenkachse 60 auszuführen. Mit dieser Schwenkbewegung soll das genannte Festwalzgerät in die in Figur 4 dargestellte Position geschwenkt werden, die für eine Neupositionierung auf einen anderen Kurbelwellentyp und für das Anlegen der Geräte an die zu walzenden Lagerstellen bogötigt wird. Hierbei sind die Festwalzgeräte 1 bzw. 1' jedoch so angeordnet, daß deren Schwerpunkt S in der in Figur 4 dargestellten Weise vor der Schwenkachse 60 liegt, damit das Eigengewicht des jeweiligen Festwalzgerätes dieses gegen das freie Ende 58 des Hebels 56 drückt. Während der Walzoperation ist das freie Ende 58 des Hebels 56 weggeschwenkt, damit die Bewegungsfähigkeit des betreffenden Festwalzgerätes 1 bzw. 1' nicht behindert wird.
- Der Schwenkarm 51 seinerseits ist über eine zur Schwenkachse 60 parallel angeordnete Achse 40 schwenkbar an einem Schlitten 47 aufgehängt. Der Schlitten 47 ist quer zur Kurbelwellenachse 46 verschiebbar in einem Schlittenträger 48 geführt. Schlittenträger 48 und Schlitten 47 bilden im wesentlichen die Trageinrichtung 41 für den Schwenkarm 51 und für das daran befestigte Festwalzgerät 1 oder 1'.
- Der Schlittenträger 48 weist zwei als Rundführungen ausgebildete Vertikalführungen 50 auf, die in einer Traverse 43 vertikal in Richtung des Pfeils 67 beweglich gefährt sind. An der Traverse 43 ist der Zylinderkörper eines Strömungsmittelzylinders befestigt, dessen Kolbenstange 61 am Schlittenträger 48 befestigt ist, wobei dieser Zylinder als Strömungsmittelzylinder ausgebildet ist und den Verstellantrieb 44 bildet. Mittels dieses Verstellantriebs 44 kann, von den Vertikalführungen 50 geführt, der Schlittenträger 48 vertikal bewegt und positioniert werden. Der Verstellantrieb 44 muß jedoch keineswegs als Strömungsmittelzylinder ausgebildet sein. Es kann sich ebensogut um einen elektromotorischen Verstellantrieb handeln, wobei dann der Schlittenträger 48 von dem Elektromotor, beispielsweise über eine Kugelrollspindel, vertikal verfahren wird. Der Elektromotor kann hierbei eine solche Ausbildung haben, daß der mittels der Kugelrollspindel zurückgelegte Vertikalweg exakt gemessen werden kann. Damit ist auf einfachste Art und Weise eine Vertikalpositionierung der Trageinrichtung 41 möglich.
- Die die ganze Trageinrichtung abstützende Traverse 43 stützt sich ihrerseits am Maschinenständer 42 ab und kann dort in Richtung des Pfeils 59 verfahrbar und befestigbar angeordnet sein. Auf diese Art und Weise kann zusätzlich eine Seitenpositionierung ermöglicht werden.
- Mit der Vertikalbewegung des Schlittenträgers 48, wird auch der schlitten 47 vertikal bewegt, der verschieblich im Schlittenträger 48 angeordnet ist. Der Verstellantrieb 45 für die Verstellung oder Verschiebung des Schlittens 47 kann auch hier wieder beispielsweise als Strömungsmittelzylinder ausgebildet sein, wobei sich dann der Zylinderkörper wiederum an einem Ausleger 62 des Schlittenträgers 48 abstützt und dort befestigt ist, während die Kolbenstange 63 am Schlitten 47 befestigt ist. Eine Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange 63 bewirkt eine entsprechende Verschiebung des Schlittens 47 in Richtung des Pfeiles 66. Auch hier kann natürlich anstelle des Strömungsmittelzylinders der Verstellantrieb 45 wieder, wie eben bereits beschrieben, elektormotorisch erfolgen. Die Schlittenführung 49 für den Schlitten 47 ist im Ausführungsbeispiel als Schwalbenschwanzführung ausgebildet. Sie kann aus Gründen der Platzersparnis auch um 90° geschwenkt ausgebildet sein. Es ist aber auch die Führung des Schlittens 47 im Schlittenträger 48 nicht auf eine Schwalbenschwanzführung eingeschränkt.
- Unterhalb des Schlittens 47, einmal vor und einmal hinter dem Schwenkarm 51, sind am Schlitten 47 befestigt, Strömungsmittelzylinder 52 und 53 vorgesehen. Die Kolbenstangen 64 und 65 der genannten Strömungsmittelzylinder können jeweils in entgegengesetzter Richtung wirkend, zur Anlage am Schwenkarm 51 gebracht werden. Zum Einfahren des Schwenkarmes 51 in eine erste Schwenkposition 54 wird hierbei der Strömungsmittelzylinder 53 mit größerer Kraft als der andere Strömungsmittelzylinder betrieben und es wird die Kolbenstange 65 bis zu Ihrem Anschlag ausgefahren. Hierdurch hat der Schwenkarm 51 die erste Schwenkposition 54 erreicht. Zur Arretierung dieser ersten Schwenkposition 54 wird die Kolbenstange 64 des Strömungsmittelzylinders 52 gegen den Schwenkarm 51 gefahren, jedoch mit geringerer Kraft als die Kraft der Kolbenstange 65, so daß in der ersten Schwenkposition 54 der Schwenkarm 51 zwischen den Kolbenstangen 65 und 64 eingeklemmt und somit arretiert ist. In dieser Schwenkposition kann das Anlegen der Festwalzgeräte an die zu walzenden Lagerstellen durchgeführt werden.
- Es kann jedoch vom Schwenkarm 51 auch eine zweite Schwenkposition 55 dadurch eingefahren werden, daß die Kolbenstange 65 des Strömungsmittelzylinders 53 vollständig eingefahren wird und die Kolbenstange 64 des Strömungsmittelzylinders 52 nunmehr so weit ausgefahren wird, daß der Schwenkarm 51 infolge seiner Schwenkbewegung wieder zur Anlage an die eingefahrene Kolbenstange 65 kommt. Es ist dann die zweite Schwenkposition 55 erreicht. Hierdurch kann das betreffende Festwalzgerät aus dem Arbeitsbereich der Maschine ausgeschwenkt werden, ohne daß die Grundpositionierung des Gerätes verändert werden muß. Falls hierzu die zweite Schwenkposition 55 noch nicht ausreicht, kann auch noch der Hebel 56 geschwenkt werden, so daß das freie Ende 58 nicht mehr am Festwalzgerät 1 bzw. 1' anliegt und dieses aufgrund der Lage des Schwerpunktes S in der Zeichenebene nach unten wegklappt. Hierdurch kann bei Beibehaltung der Grundpositionierung der Geräte eine automatische Anpassung an wechselnde Lagerzapfenzahl erreicht werden.
- Bei einem Weschel der Kurbelwellentypen kommt es jedoch auch häufig vor, daß gleichzeitig mit dem Wechsel des Kurbelwellentyps sich nicht nur die Hubgröße und die Drehwinkellage der Kurbelzapfen verändert, sondern es können sich gleichzeitig, oder auch nur allein, auch die zu walzenden Übergangsradien, die Durchmesser der zu walzenden Lagerstellen und die Lagerbreiten der zu walzenden Lagerstellen ändern. Dies erfordert dann jeweils einen Wechsel der betroffenen Werkzeuge, der im Stand der Technik manuell durchgeführt werden muß. Eine ergänzende Entwicklung der erfindungsgemäßen Maschine soll auch diesen Mangel beheben und auch für die beschriebenen weiteren Änderungen der verschiedenen Abmessungen an unterschiedlichen Kurbelwellen eine automatische Anpassung der Maschine ermöglichen. Hierzu muß das jeweilige Festwalzgerät entsprechend ausgebildet sein. Der notwendige Aufbau solcher Festwalzgeräte ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Das Festwalzgerät 1 besteht im wesentlichen aus zwei Armen 6 und 7. Diese Arme 6 und 7 sind in bekannter Weise über die Laschen 23 und dem Gelenkbolzen 24 scherenähnlich miteinander verbunden. An den sich gegenüberliegenden hinteren Enden 8 und 9 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 10 in ebenfalls bekannter Weise angeordnet, die die Arme 6 und 7 zangenartig oder scherenartig bewegt. An dem dem Ende 8 gegenüberliegenden Ende 11 und an dem dem Ende 9 gegenüberliegenden Ende 12 ist im Stand der Technik auf einem Arm 6 bzw. 7 der jeweils erforderliche Rollenkopf angeordnet. Bei dem erfindungsgemäßen Festwalzgerät hingegen sind dort die Gelenkbolzen 25 bzw. 26 vorgesehen, die die gabelförmig ausgebildeten Hebel 19 bzw. 20 gelenkig tragen. Die Hebel 19 bzw. 20 können also um ihre Gelenkbolzen 25 bzw. 26 frei pendeln, wie dies von den Pfeilen 27 und 26' angedeutet ist.
- Über ein Gelenk 28 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 21 über deren Kolbenstange mit dem Hebel 19 verbunden, während sich der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 21 am Hebel 6 abstitützt. In der dargestellten Schaltstellung nach Figur 1 befindet sich der Hebel 19 in der Winkelposition 15. Am zweiten Ende des Hebels 19 sind an sich bekannte Festwalzwerkzeuge 13 und 13', im dargestellten Ausführungsbeispiel als Doppelwerkzeug ausgebildet, angeordnet. In der Winkelposition 15 des Hebels 19 befindet sich der Festwalzrollenkopf 13 in Arbeitsposition.
- Dem Festwalzrollenkopf 13 gegenüberliegend angeordnet ist in ebenfalls an sich bekannter Weise ein Stützrollenkopf 14, der auf dem Hebel 20 angeordnet ist. Die Winkelposition 17 des Hebels 20 hält den Stützrollenkopf 14 in Arbeitsposition, so daß die Übergangsradien 2 am Hauptlager 3 gewalzt werden können. Hierzu ist erforderlich, daß über die Kolben-Zylinder--Einheit 10 in an sich bekannter Weise die Hebel 6 und 7 bewegt und damit der Festwalzrollenkopf 13 und der Stützrollenkopf 14 zur Anlage an die entsprechenden Lagerstellen der Kurbelwelle 5 gebracht werden. Auf diese Art und Weise kann natürlich nicht nur das Hauptlager 3 der Kurbelwelle 5, sondern ebensogut das Pleuellager 4 im Bereich der Hohlkehlen 2 festgewalzt werden. Hierzu muß lediglich ein entsprechendes Gerät zusätzlich angeordnet werden. Die Mehrfachanordnung solcher Geräte ist jedoch aus der bereits zitierten Literatur zum Stand der Technik bekannt. Auf eine eingehende Beschreibung dieser Mehrfachanordnung kann daher hier verzichtet werden. Hierzu kann auf die zitierte Literatur zum Stand der Tecknik verwiesen werden.
- Für die Bearbeitung der Kurbelwelle 5 wird diese, wie in Figur 2 dargestellt, zwischen Spitzen aufgenommen und zentral angetrieben.
- Die Bearbeitung der Kurbelwelle kann nun in im Stand der Technik bereits bekannter Weise durchgeführt werden. Kommt nun eine Kurbelwelle 5 als nächstes Werkstück mit beispielsweise veränderten Hohlkehlenradien an, so kann hierauf der Festwalzrollenkopf 13' abgestimmt sein. Um dann die Kurbewelle 5 mit den veränderten Übergangsradien 2 festwalzen zu können, wird die Kolben-Zylinder-Einheit 21 betätigt, so daß deren Kolbenstange einfährt. Hierdurch wird der Hebel 19 von der Winkelposition 15 in die Winkelposition 16 gefahren. Hierdurch kommt der Festwalzrollenkopf 13' in Arbeitsposition und die Kurbelwelle 5 mit den veränderten Radien kann gewalzt werden. Die Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 27 des Hebels 19 ist natürlich keineswegs auf die beiden im Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltpositionen beschränkt. Es können auch mehr als zwei Schaltpositionen vorgesehen sein. Ebenso können mehr als zwei Festwalzrollenköpfe eingesetzt werden. Aber es ist auch je nach Einsatzfall des Festwalzgerätes 1 möglicherweise sinnvoll, nur einen einzigen Festwalzrollenkopf 13 vorzusehen, z.B. dann, wenn die nunmehr mögliche Ausschwenkbewegung über den Hebel 19 nur oder vorzugsweise dazu dienen soll, den Werkzeugwechsel für das Werkzeug 13 zu vereinfachen oder im Falle eines Bruches der Festwalzrollen den Wechsel der Festwalzrollen durch bessere Zugänglichkeit zu vereinfachen. Ebenso kann jedoch durch eine solche Ausschwenkbewegung auch das Einlegen des Werkstückes vereinfacht werden.
- Der Stützrollenkopf 14 kann ebenfalls in Richtung des Pfeiles 26' beispielsweise mittels des Griffes 22 aus der Winkelposition 17, die die Arbeitsposition darstellt, in die Winkelposition 18 geschwenkt werden. Hierzu wird lediglich der Arretierbolzen 29 herausgenommen, so daß über den Griff 22 nunmehr der Hebel 20 mühelos geschwenkt werden kann. In der Winkelposition 18 wird dann der Arretierbolzen 29 wieder eingesetzt und sitzt dann in der Bohrung 30 des Armes 7. In dieser Schwenkposition kann der Stützrollenkopf 14 mühelos ausgetauscht werden. Es ist jedoch auch denkbar, den Hebel 20 in der Ausführungsform des Hebels 19 zu gestalten, so daß der Hebel 20 mehrere unterschiedliche Stützrollenköpfe für unterschiedliche Lagergestaltungen tragen kann.
- Ein Festwalzgerät 1' nach Figur 3 ist in seinem wesentlichen Aufbau ganz ähnlich aufgebaut wie das bisher beschriebene Festwälzgerät. Der Arm 7 mit dem Stützrollenkopf 14 der über den Hebel 20 am Arm 7 über den Gelenkbolzen 26 gelenkig gelagert ist, kann exakt so aufgebaut sein wie bereits zu Figur 1 beschrieben. Dieser Hebel 7 ist wiederum mittels des Gelenkbolzens 24 und der Lasche 23 mit einem Arm 6' gelenkig verbunden, wobei die ersten Enden 8' bzw. 9 der Arme 6' bzw. 7 mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 10 verbunden sind, die die Schwenkbewegung der Arme relativ zueinander bewirken soll und die die notwendige Walzkraft erzeugt.
- Der Arm 6' weicht in seiner Bauart von dem Arm 6 nach Figur 1 ab. Im Bereich des zweiten Endes 11' des Armes 6' weist dieser an der Unterseite eine Schlittenführung 37 auf, auf der einer oder mehrere Schlitten 35 angeordnet sein können. Der eine oder die mehreren Schlitten 35 sind in Richtung des Pfeils 36 verschiebbar. Die Schlitten 35 tragen im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 Festwalzrollenköpfe 31, 32 und 33. Da im Ausführungsbeispiel mehrere Schlitten 35 vorgesehen sind, sind die Festwalzrollenköpfe 31 bis 33 über Laschen 38 miteinander verbunden. Der Festwalzrollenkopf 31 befindet sich hierbei in Arbeitsposition 34, während die Festwalzrollenköpfe 32 und 33 für einen Rollenkopfwechsel zur Verfügung stehen.
- Zur Durchführung einer Verschiebebewegung der Rollenköpfe 31 bis 33 auf der Schlittenführung 37, ist der Rollenkopf 33 mit seinem zugehörigen Schlitten 35 über einen Arm 39 mit der Kolben-Zylinder-Einheit 21' verbunden. Eine Ein- und Ausfahrbewgung der Kolbenstange dieser Kolben-Zylinder-Einheit 21' bewirkt eine entsprechende Verschiebung der Schlitten 35 und damit der Rollenköpfe 31 bis 33 in Richtung des Pfeils 36. Hierdurch kann jeder gewünschte Rollenkopf in die Arbeitsposition 34 gebracht werden oder aus dieser entfernt werden. In der jeweiligen Arbeitsposition kann der in Arbeitsposition befindliche Rollenkopf mechanisch arretiert werden oder über eine Lageregelung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit 21' in Arbeitsposition 34 gehalten werden.
- Es ist bei dieser Bauart durchaus möglich, den jeweiligen Schlitten 35 als festen Bestandteil eines zuzuordnenden Rollenkopfes auszubilden. Ebenfalls ist es möglich, mehrere Rollenköpfe als Baueinheit auszuführen, so daß als Baugruppe nur ein Rollenkopf vorliegt, der jedoch mehrere Arbeitsstellen aufweist.
- Ebenso ist es natürlich möglich, eine Rollenkopfanordnung wie zum Hebel 6' beschrieben auch in der Form von Stützrollenköpfen am Arm 7 zu verwenden. Der Arm 7 muß dann an seinem zweiten Ende 12 lediglich entsprechend dem Ende 11' des Armes 6' ausgebildet sein.
-
- 1. Festwalzgerät
- 1' Festwalzgerät
- 2. Übergangsradien
- 3 Hauptlager
- 4 Pleuellager
- 5 Kurbelwelle
- 6 Arm
- 6' Arm
- 7 Arm
- 8 erstes Ende
- 8' erstes Ende
- 9 erstes Ende
- 10 Kolben-Zylinder-Einheit
- 11 zweites Ende
- 11' zweites Ende
- 12 zweites Ende
- 13 Festwalzrollenkopf
- 13' Festwalzrollenkopf
- 14 Stützrollenkopf
- 15 Winkelposition
- 16 Winkelposition
- 17 Winkelposition
- 18 Winkelposition
- 19 Hebel
- 20 Hebel
- 21 Kolben-Zylinder-Einheit
- 21' Kolben-Zylinder-Einheit
- 22 Griff
- 23 Lasche
- 24 Gelenkbolzen
- 25 Gelenkbolzen
- 26 Gelenkbolzen
- 26' Pfeil
- 27 Pfeil
- 28 Gelenk
- 29 Arretierbolzen
- 30 Bohrung
- 31 Festwalzrollenkopf
- 32 Festwalzrollenkopf
- 33 Festwalzrollenkopf
- 34 Arbeitsposition
- 35 Schlitten
- 36 Pfeil
- 37 Schlittenführung
- 38 Laschen
- 39 Arm
- 40 Achse
- 40' Walzelement
- 41 Trageinrichtung
- 41' Stützelement
- 42 Maschinenständer
- 43 Traverse
- 44 Verstellantrieb
- 45 Verstellantrieb
- 46 Kurbelwellenachse
- 47 Schlitten
- 48 Schlittenträger
- 49 Schlittenführung
- 50 Vertikalführungen
- 51 Schwenkarm
- 52 Strömungsmittelzylinder
- 53 Strömungsmittelzylinder
- 54 erste Schwenkposition
- 55 zweite Schwenkposition
- 56 Hebel
- 57 Strömungsmittelzylinder
- 58 freies Ende
- 59 Pfeil
- 60 Achse
- 61 Kolbenstange
- 62 Ausleger
- 63 Kolbenstange
- 64 Kolbenstange
- 65 Kolbenstange
- 66 Pfeil
- 67 Pfeil
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61200218A JPH07110472B2 (ja) | 1985-08-30 | 1986-08-28 | クランク軸を硬化転圧又は平滑転圧するための装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP85110947 | 1985-08-30 | ||
DE8511094U | 1985-08-30 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0215179A2 true EP0215179A2 (de) | 1987-03-25 |
EP0215179A3 EP0215179A3 (en) | 1988-06-01 |
EP0215179B1 EP0215179B1 (de) | 1991-08-28 |
Family
ID=8193720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP86100403A Expired - Lifetime EP0215179B1 (de) | 1985-08-30 | 1986-01-14 | Festwalzmaschine bzw. Glattwalzmaschine |
Country Status (3)
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US (1) | US4747285A (de) |
EP (1) | EP0215179B1 (de) |
DE (1) | DE3681102D1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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