EP0275876B1 - Method and apparatus for aligning a work piece - Google Patents

Method and apparatus for aligning a work piece Download PDF

Info

Publication number
EP0275876B1
EP0275876B1 EP88100107A EP88100107A EP0275876B1 EP 0275876 B1 EP0275876 B1 EP 0275876B1 EP 88100107 A EP88100107 A EP 88100107A EP 88100107 A EP88100107 A EP 88100107A EP 0275876 B1 EP0275876 B1 EP 0275876B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
main bearing
crankshaft
journals
crank
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88100107A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0275876A2 (en
EP0275876A3 (en
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0275876A2 publication Critical patent/EP0275876A2/en
Publication of EP0275876A3 publication Critical patent/EP0275876A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0275876B1 publication Critical patent/EP0275876B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/02Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/16Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts of specific articles made from metal rods, tubes, or profiles, e.g. crankshafts, by specially adapted methods or means

Definitions

  • the invention relates to a method and a device according to the preambles of claims 1 and 11.
  • the fatigue strength of workpieces with circular grooves is primarily impaired by the reduced strength due to the shape of the materials in the area of these grooves. It is therefore known to treat such workpieces with a method which is referred to as "deep-rolling" and which consists in that deep-rolling rollers with hydraulic cylinders / piston arrangements are pressed against the throat walls which delimit the grooves, in particular the grooves, (DE-C-30 37 688 ). On the one hand, this increases the strength of the materials in the outer layers, and on the other hand, useful compressive residual stresses are generated in the zones adjacent to the throats, which are noticeable in later use of the workpieces by a considerably increased fatigue strength.
  • the invention has for its object to design the method and the device of the aforementioned types so that the desired target fatigue strength is obtained in the deep rolling step in the area of all main bearing and crank pins and the straightening process can nevertheless be carried out with low forces and without additional tools .
  • the invention has the advantage that the cold rolling for straightening can be carried out in several successive steps and the forces exerted in each of these steps of up to approximately 50 kN can be considerably smaller than when using the known device.
  • This makes it possible to use the same devices and tools for straightening, which are also used for deep rolling, without the risk that the deep rolling rollers are overloaded during the straightening process.
  • this enables the workpieces to be deep-rolled and straightened in the same processing station, the workpieces being able to remain clamped during the measurement of the radial run-out deviations, for example by these deviations can be determined with measuring devices integrated in the deep rolling device.
  • Fig. 1 shows a workpiece 1 in the form of a crankshaft.
  • This has five main bearing journals 2a to 2e, the axes of which lie on a theoretical axis 3, here the axis of rotation of the crankshaft, four crank journals 4a to 4d arranged between the main bearing journals 2 and a crank web 5 each between these and the main bearing journals 2.
  • grooves 6a to 6d with circular cross-sections are provided which rotate around the axis 3.
  • the workpieces 1 can consist of steering knuckles, stepped shafts or the like.
  • fillets corresponding to fillets 6 which are generally arranged at the transitions from one cross-section to another and serve to provide the insufficient fatigue strength in the area to enlarge the cross-sectional transitions.
  • FIG. 1 indicates an arbitrarily assumed curvature of the crankshaft in the drawing plane on a greatly enlarged scale.
  • the distances 1 of the respective center points of the main bearing journal 2 from the left end of the crankshaft in FIG. 1 are plotted along the abscissa, while the respective deviation S of these center points from the theoretical axis 3 is plotted along the ordinate in large magnification.
  • the deviations S that actually occur are generally very small, amount to only a few tenths or hundredths of a millimeter and can each be both positive and negative. 1 also relates to a selected rotational angle position of the crankshaft. Corresponding beat diagrams can be drawn for other rotational angle positions.
  • any deviation from the concentricity is broken down into two mutually perpendicular components, one of which lies in a plane called the main plane and the other in a plane called the secondary plane. If all the crank pins 4b to 4c according to FIG. 1 lie in a single plane, which also contains the theoretical axis 3, then this is declared the main plane, while the plane perpendicular thereto is defined as the secondary plane. If, on the other hand, the crank pins 4a to 4d differ from FIG.
  • the axis of the crank pin 4b and the axis 3 define a first plane
  • the axis of the crank pin 4c and the axis 3 define a second plane
  • the bisector between these two planes and the axis 3 define a third plane that in FIG this example would be the main plane for the main journal 2c.
  • the plane perpendicular to this is the secondary plane for this main journal 2c.
  • the main plane for the main bearing journals 2a and 2e located at the ends of the crankshaft, each of which only one crankpin 4a or 4d is adjacent results from the axis 3 and the axes of these crankpins 4a and 4d, while the planes perpendicular thereto the minor levels are.
  • the invention is based on the knowledge that directional operations in the secondary planes also generally result in deformations of the crankshaft in the main planes, while conversely, straightening operations in the main planes cause practically no repercussions or deformations in the secondary planes.
  • the directional strategy according to the invention results from this, first of all eliminating all components of a field located in the secondary planes and only then eliminating all components of the field located in the main planes.
  • Corrected straightening parameters are understood in particular to mean that the magnitude of the force required to bring about the remaining straightening dimension ⁇ Sn is changed depending on the history of the crankshaft and, above all, depending on the forces on the main bearing journal in previous steps were exercised. In particular, if a certain straightening force was not sufficient in a first step to bring about the desired straightening dimension, a higher straightening force is selected in a subsequent step. If the straightening parameters used in previous straightening operations are not taken into account, reasonable straightening is hardly possible due to the changing dependence between the straightening dimension and the straightening force. The dependencies of the achievable standard dimensions on the applied directives must be determined empirically.
  • the values obtained in each case can be collected and stored in a database, which can be used as a table of values for the directional forces to be used in the case of statistical handling.
  • a data processing system is therefore preferably used to calculate the straightening forces, in the memory of which all the data relating to a specific workpiece type are collected.
  • the workpiece is aligned in the main levels by correspondingly calculating and empirically determining the guide dimensions ⁇ Sh lying in the main level or values retrieved from the database can be determined for the respective straightening forces.
  • These straightening operations in the main plane are also preferably carried out successively in a plurality of successive steps until finally the remaining deviations for all main bearing journals lie within the defined tolerance ranges.
  • the invention is based on the knowledge that straightening can be carried out by cold rolling and therefore, for example, with the aid of pressure rollers inserted into the throats of the main bearing journal 2, by exerting sufficient pressure on selected circumferential sections of the walls delimiting the throats.
  • the crankshaft is rotated continuously or with a pendulum movement, or the respective pressure roller is guided around the crankshaft or its theoretical axis in a continuous or reciprocating movement. It is only necessary to vary the forces exerted by the pressure rollers on the crankshaft as a function of the respective angular position of the crankshaft with respect to the pressure roller in such a way that a directional effect is only in the required direction, i.e. is achieved when the pressure rollers run onto the preselected sections, while in all other directions no sufficient forces are exerted by the pressure rollers to achieve a directional effect.
  • crankshafts DE-C-30 37 688
  • a device of this type suitable for the purposes of the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 6 and with reference to a workpiece 1, which consists of a crankshaft with only two crank pins 4a, b and three main bearing pins 2a, b, c.
  • the device contains two master shafts 8a and 8b which are rotatably mounted and arranged one above the other in a frame 7 and which correspond in size and shape to the workpiece 1 to be machined and in the example shown correspondingly many main bearing journals 10a and 10b, crank journals 11a and 11b and crank arms 12a and 12b.
  • Both master shafts 8a, b can be driven synchronously by a motor 13 mounted on the frame 7, on the drive shaft of which a gearwheel 14 is fastened.
  • the gearwheel 14 is connected to a gearwheel 15 fastened on the master shaft 8a, which is connected via a further gearwheel 16 to a gearwheel 17 fastened to the master shaft 8b, so that both master shafts are driven in the same direction when the motor 13 is switched on.
  • Each main bearing and crank pin 10 or 11 is rotatably supported in a lower jaw 18 or 19 of a pincer-type holder for the workpiece 1.
  • Each jaw 18 or 19 is pivotally connected to an upper jaw 21 or 22 of the holder by means of a pivot pin 20 (FIG. 2).
  • the two jaws 18, 21 and 19, 22 each carry a rolling tool.
  • This has in each case two cylindrical support rollers 23 which are rotatably mounted and arranged in parallel in the lower jaw 18 and 19 and a known combination of a profile roller 24 and two pressure or deep-rolling rollers 25 mounted in the upper jaw 21 or 22 (cf. 3 and 4).
  • the axes of rotation of the pressure rollers 25 and the axis 3 of the workpiece 1 or the axes of rotation of the profile rollers 24 parallel thereto generally form an angle of approximately 35 °.
  • the pressure rollers 25 are supported in circumferential grooves 26, which have a circular cross section and at the front ends of the profile roller 24 are formed.
  • the profile roller 24 is rotatably mounted on a shaft 27 fastened in the frame 7, while the deep-rolling rollers 25 are cantilevered on the profile roller 24.
  • Each tong-like holder is assigned a control device, only the control device for the holder and the main bearing journal 2c being shown in FIG. 3.
  • the rolling tool consisting of parts 23 to 25 for holding the main bearing journal 2c to simplify the drawing is only visible in FIG. 4, but not also in FIG. 3.
  • the control device contains a hydraulic or pneumatic cylinder 28, which is fastened to the rear end of the associated lower jaw 18 and in which a piston 29 is slidably mounted and carries a piston rod 30 articulated on the upper jaw 21, so that the upper jaw 21 can be moved in or out Extending the piston rod 30 can be pivoted about the pivot pin 20.
  • the chambers of the cylinder 28 lying on both sides of the piston 29 can optionally be connected via lines 31, 32 and a directional control valve 33 to a line 35 leading to a tank 34 or a further line 36.
  • Line 36 leads to an output of an actuator 37, e.g. of a further directional valve, which is simultaneously designed as a pressure control valve and has a second, blocked outlet.
  • a line 38 connected to the one input of the actuator 37 is either connected via a limiting valve 39 to the one output or via a further limiting valve 40 to the other output of a further directional valve 41, one input of which is blocked off and the other input of which is connected to the output of one Pump 43 driven by a motor 42 for the hydraulic or pneumatic medium, for example Oil, is connected.
  • the outlet of this pump 43 is also connected to a limiting valve 44 which is connected to the tank 34 via a line 45.
  • the output of the pump 43 is still connected to the other input of the actuator 37 via a limit valve 46.
  • the directional control valves 33 and 41 are, for example, with conventional switching magnets 33a and 41a, while the actuator 37 is assigned a control member 37a, which may also consist of a switching magnet.
  • the switching magnets 33a, 41a and the control member 37a are connected to a sequencer 47, and the control member 37a also leads to the output of a power amplifier 48c.
  • each directional control valve 33 and 41 can assume two positions a and b , the position a being the basic position produced by a compression spring 33b, 41b, while the other position b is produced by the corresponding switching magnet 33a, 41a being correspondingly connected via the sequence control 47 is excited.
  • the actuator 37 can also assume two positions a and b , the position b being produced by supplying a control signal to the control member 37a from the sequence control 47 or from the associated power amplifier 48c, while the other position a is the basic position produced by a compression spring 37b.
  • actuator 37 can be controlled by an analog signal from associated power amplifier 48c to assume any intermediate position between the two positions a and b , in which the pressure at its only open output assumes a value which depends on the pressure its two inputs and also depends on the proportions with which the passages indicated by arrows are involved in the passage of the printing medium.
  • all other components can also be used for the actuator 47, by means of which - controlled by electrical signals or the like.
  • the pressure in the line 36 can be continuously adjusted between a minimum and a maximum value.
  • the control device has a measuring element 49 attached to the frame 7 (FIG. 3).
  • the measuring element 49 consists, for example, of a commercially available displacement sensor with a plunger 50, which is pressed against the main bearing journal 2c by a compression spring 51. Depending on the respective position of this plunger 50, an electrical signal appears at the output of the measuring element 49, which is fed to a measuring amplifier 52c assigned to the main journal 2c.
  • a measuring amplifier 52c assigned to the main journal 2c.
  • purely inductive, non-contact displacement sensors can be used to measure the deviations of the main bearing journals from the concentricity.
  • a force meter 53 can be provided for monitoring the forces which are exerted on the associated pressure roller 25 or the workpiece 1 with the upper jaw 21 and which consists, for example, of a strain gauge connected to the jaw 21 and an electrical signal at its output emits, which is also supplied to the measuring amplifier 52c.
  • control devices for the other main bearing journals 2a and 2b are designed accordingly and provided with corresponding measuring amplifiers 52a, b or power amplifiers 48a, b (FIG. 3). Further, similarly constructed control devices can be assigned to the holders for the crank pins 4a, b, although only the parts required for deep-rolling, but not also the parts required for straightening, need be provided.
  • a display element 54 (FIG. 1), e.g. a rotary encoder, which can consist of a conventional angle encoder and whose output signals are fed to an amplifier 55.
  • the output signals of the measuring amplifier 52 and the amplifier 55 are fed via a line bundle 56 to a data processing system 57 and from there via a further line bundle 58 to the power amplifiers 48a, b, c.
  • a data memory 59 (not shown, can be assigned to the computer 57.
  • the workpiece 1 that is to say the crankshaft shown in FIGS. 1 to 4
  • the workpiece 1 is to be subjected, for example, to a conventional deep-rolling process.
  • the directional control valves 33 are first moved into position b by means of the sequence control 47, which is provided with corresponding switches or can be controlled automatically associated switching magnets are excited accordingly.
  • the lines 31 are connected to the tank 34 and the lines 32 to the lines 36, which lead to the pump 43 via the actuators 37 and the limit valves 46.
  • crankshaft to be machined is now inserted into the holder by placing its main bearing or crank pin 2 or 4 on the support rollers 23 of the associated lower jaws 18 or 19, which is easy due to the corresponding shape of the master shafts 8a, b is possible (see in particular Fig. 2).
  • the directional control valves 33 are returned to the basic position a by de-energizing the associated switching magnets and at the same time the actuators 37 are brought into position b by means of the sequence control 47.
  • the lines 32 are connected to the tank 43 and the lines 31 are connected to the pump 43 via the limit valves 39.
  • the motor 13 is switched off and the tong-like holders are opened again by appropriate control.
  • the machined crankshaft can now be removed and measured in any manner and in a manner known per se, in order to determine the deviations existing after the deep rolling process, the guide dimensions ⁇ Sn and ⁇ Sh and the required guide forces.
  • the workpiece 1 is preferably measured when the device described is used by virtue of the fact that it remains clamped in the clamp-like holders and is scanned with the measuring elements 49. So that no large forces are exerted by the pressure rollers 25, the directional control valves 33 and 41 are left in the basic position a , while the actuator 37 is controlled into the position b by means of the sequence control 47. As a result, the line 31 is now connected to the pump 43 via the limiting valve 46, which is set to a lower pressure than the limiting valve 39. After the engine 13 is switched on again, the crankshaft to be machined again performs its characteristic rotary movement.
  • the measuring elements 49 are activated, as a result of which the signals they measure are fed via the measuring amplifiers 52 and the line bundle 56 to the data processing system 57, to which the output signals of the display element 54 are also continuously fed.
  • the data processing system 57 now uses a previously entered program and the continuously supplied data from the measuring members 49 and the display member 54 to first determine the respective size and the respective direction of the concentricity deviations for all main bearing journals 2a, 2b and 2c and then calculates the standard dimensions ⁇ Sn and ⁇ Sh and the straightening forces to be exerted by the pressure rollers 25 on the main bearing journals 2a, b, c, all values and dependencies relating to similar workpiece types stored in the database 59 being able to be taken into account.
  • the data processing system 57 converts the determined directional forces into analogue control signals for the control elements 37a of the actuators 37.
  • crankshaft to be machined remains in the tong-like holders, while the directional control valves 33 and the actuators 37 are controlled into their basic position a .
  • the directional control valve 41 is transferred to position b .
  • the crankshaft to be machined is set back into its characteristic orbital motion, while at the same time the lines 31 are initially only connected to the pump 43 via the limit valves 46.
  • the data processing system continuously transmits control signals which are fed to the control elements 37a via the line bundle 58 and the power amplifiers 48a, b, c.
  • their valve stems are displaced more or less in the direction of the positions b in accordance with the calculated directional forces, with the result that pressure is generated in the lines 36, which may lie between the minimum value of the limiting valve 46 and the maximum value of the limiting valve 40.
  • these are also controlled so that initially only straightening operations are carried out on the secondary levels on all main bearing journals.
  • These straightening operations are preferably carried out for a plurality or all of the main bearing journals simultaneously or in succession and in accordance with the above description in several successive steps, between which the crankshaft is measured again, so that the data obtained are stored in the database 59 and then new straightening parameters are calculated for the next step in each case can be.
  • the advantage here is that the direction in which a straightening operation is carried out on any main journal can be preselected only by the associated actuators 37 providing sufficiently large pressures in the lines 36 at the right moment, while at all other times the pressure in the lines 36 is reduced to a pressure that cannot effect a straightening operation. Since each individual main journal 2a, b, c also has its own bracket and control device , the various straightening operations can be carried out in a single operation even if different main and secondary levels are assigned to all main bearing journals.
  • the maximum system pressure is finally displayed on the limiting valve 44 in order to avoid the occurrence of critical overpressures.
  • the force meter 53 it is possible to constantly monitor the forces actually exerted on the pressure rollers 25 and, if necessary, to provide control circuits for the cylinders 28, so that the straightening forces calculated by the data processing system 57 actually actually apply to the workpieces 1 or the main bearing journal 2 be exercised.
  • the pressures supplied to the cylinders 28 during straightening can also be generated by controlling each actuator 37 with a device shown schematically in FIG. 5.
  • this device contains a sleeve 60, which is connected to the valve stem of the actuator 37 and in which a plunger 61 is displaceably guided.
  • the sleeve 60 has a vertically protruding arm 62 and the plunger 61 has a vertically protruding arm 63 which projects through a slot in the sleeve wall.
  • An adjusting screw 64 is rotatably but axially immovably mounted in the arm 63, the threaded portion of which projects through a threaded hole in the arm 62. Therefore, the distance of the end 65 of the plunger 61 protruding from the sleeve 60 from the valve stem can be changed by turning the adjusting screw.
  • the free end of the plunger 61 is pressed by a compression spring 37b acting on the valve stem against the control member in the form of a cam plate 67, which is fastened, for example, to a free end of the master shaft 8a and follows its rotary movements.
  • a compression spring 37b acting on the valve stem against the control member in the form of a cam plate 67 which is fastened, for example, to a free end of the master shaft 8a and follows its rotary movements.
  • the same as that described with reference to FIG. 3 Embodiment exerted a greater or lesser force on the pressure roller 25.
  • the cam plate 67 is fastened on the master shaft 8a by means of a fastening screw 68 and then always assumes the same rotational angle position relative to this and thus also to the crankshaft to be straightened.
  • cams 67 are used for straightening in the secondary and main planes, which are also precisely adjusted by rotating the shaft 8a in accordance with the directions in which the straightening forces are to be made effective.
  • the size of the maximum straightening force can be changed by turning the adjusting screws 64.
  • the straightening forces to be used would be very large.
  • substantially smaller straightening forces of, for example, up to 50 kN are sufficient if these are exerted along a selected section 69, which is indicated schematically in FIG. 6 by a widened line, and if this selected section 69 is rolled several times with the pressure roller 25.
  • the section 69 extends along the circumference of the main bearing journal 2 by approximately equal parts on both sides of the imaginary line over an arc of, for example, 10 ° to 20 ° in total.
  • the pressure acting on the cylinder 28 is expediently gradually increased to a maximum value before the pressure roller 25 hits the selected section 69, then is held at this maximum value along section 69 and finally gradually reduced after leaving section 69.
  • this increase and decrease in pressure can be predetermined by appropriate programs become.
  • this control takes place in that the circumference thereof is provided with an approximately circular section 70, a rising section 71, a further circular section 72 and a falling section 73, section 72 being that section of the main bearing journal 2 corresponds to, along which the pressure roller 25 exerts the straightening force required for the straightening operation. If it is desired with this type of control to reduce the time required for one revolution of the crankshaft to be machined, only the engine 13 needs to be set to a higher speed level whenever the pressure roller 25 is not on the selected section 69.
  • the straightening operation can also be carried out by subjecting the master shafts 8a, b and the crankshaft to be straightened to a reciprocating oscillating movement in such a way that the pressure rollers 25 always only overflow the preselected sections 69 and narrow neighboring sections.
  • the pressure acting on the pressure rollers 25 in the adjacent areas is expediently gradually increased or decreased.
  • the data processing system 57 or the cam disks 67 can optionally be used.
  • a reversing motor with a corresponding control is expediently used as the motor 13.
  • Another important parameter when straightening by cold rolling is the number of rollovers of the selected sections 69. Because during rollover, i.e. when the pressure rollers 25 act on the selected sections 69, flow can be prevented in the direction of the bottoms of the throats 6, which can only be compensated for by repeated rolling over, the pressure rollers are expediently guided at least five, preferably at least ten times over the selected section 69.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11.The invention relates to a method and a device according to the preambles of claims 1 and 11.

Die Dauerfestigkeit von Werkstücken mit kreisförmig umlaufenden Kehlen, z.B. von Kurbelwellen, Achsschenkeln, abgesetzten Wellen od. dgl., ist vor allem durch die verminderte Festigkeit infolge der Formgestalt Werkstoffe im Bereich dieser Kehlen beeinträchtigt. Es ist daher bekannt, derartige Werkstücke mit einem Verfahren zu behandeln, das als "Festwalzen" bezeichnet wird und darin besteht, daß Festwalzrollen mit hydraulischen Zylinder/Kolbenanordnungen gegen die die Kehlen, insbesondere Hohlkehlen begrenzenden Kehlenwandungen gedrückt werden (DE-C-30 37 688). Hierdurch wird einerseits die Festigkeit der Werkstoffe in den Außenschichten vergrößert, und andererseits werden in den an die Kehlen grenzenden Zonen nützliche Druckeigenspannungen erzeugt, die sich bei der späteren Anwendung der Werkstücke durch eine beträchtlich erhöhte Dauerfestigkeit bemerkbar machen. Diese zur Erhöhung der Dauerfestigkeit erwünschten, in Werkstoff erzeugten Druckeigenspannungen führen jedoch unvermeidbar zu Verwerfungen in den Werkstücken, wobei die Richtungen und Beträge der Verwerfungen weitegehend von der Vorgeschichte der Werkstücke abhängen. Bei einer Kurbelwelle haben diese Verwerfungen vor allem Richtungsfehler der Hauptlager- und Kurbelzapfen und damit einen Verzug bzw. "Schlag" der gesamten Kurbelwelle zur Folge, da beim Festwalzen unvermeidliche Abweichungen der senkrechten Lage der Kurbelwangen bezüglich der Zapfenachsen auftreten. Die dadurch bedingten Abweichungen vom Rundlauf der Kurbelwelle bezüglich ihrer theoretischen Drehachse müssen durch nachträgliches Richten der Kurbelwelle unabhängig davon wieder beseitigt werden, ob beim Festwalzen die Abbiegungen der Kurbelwangen in definierten Toleranzbereichen gehalten werden oder nicht.The fatigue strength of workpieces with circular grooves, for example crankshafts, steering knuckles, stepped shafts or the like, is primarily impaired by the reduced strength due to the shape of the materials in the area of these grooves. It is therefore known to treat such workpieces with a method which is referred to as "deep-rolling" and which consists in that deep-rolling rollers with hydraulic cylinders / piston arrangements are pressed against the throat walls which delimit the grooves, in particular the grooves, (DE-C-30 37 688 ). On the one hand, this increases the strength of the materials in the outer layers, and on the other hand, useful compressive residual stresses are generated in the zones adjacent to the throats, which are noticeable in later use of the workpieces by a considerably increased fatigue strength. However, these residual compressive stresses, which are desired in material to increase the fatigue strength, inevitably lead to distortions in the workpieces, the directions and amounts of the distortions largely depending on the history of the workpieces. In the case of a crankshaft, these faults primarily result in directional errors in the main bearing and crank pins and thus in a warping or "knocking" of the entire crankshaft, since inevitable deviations in the vertical position of the crank webs with respect to the journal axes occur. The resulting deviations from the concentricity of the crankshaft with respect to its theoretical axis of rotation must be eliminated by subsequent straightening of the crankshaft regardless of whether the crankshaft bends in defined tolerance ranges during deep rolling be held or not.

Das Richten derartiger Werkstücke durch Biegen hat sich als untauglich erwiesen, da die nützlichen Druckeigenspannungen im Bereich der Kehlen beim Biegen weitgehend abgebaut werden, wodurch die beim Festwalzen erhaltene erhöhte Dauerfestigkeit wieder verloren geht.Straightening such workpieces by bending has proven to be unsuitable because the useful residual compressive stresses in the area of the throats are largely reduced during bending, as a result of which the increased fatigue strength obtained during deep rolling is lost again.

Zum Richten von Kurbelwellen, die einem Festwalzvorgang unterworfen wurden, ist es bei Vermeidung dieses Nachteils bereits bekannt, mit einem speziellen Werkzeug an geeigneten Stellen jeweils einmal und mit hinreichender Kraft auf die die Kehlen begrenzenden Wandungen einzuwirken (GB-A-1 004 962, DE-C-2 556 971)
Die Richtungen, in denen diese Kräfte auszuüben sind, ergeben sich aus den durch Vermessen der Kurbelwelle nach dem Festwalzen erhaltenen Richtungsabweichungen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, daß eine über einen begrenzten Bogen des Kehlenumfangs wirksame Kraft ausreichender Größe dazu geeignet ist, bleibende Richtungsänderungen zu bewirken und dadurch den Schlag einer Kurbelwelle zu vermindern. Im Gegensatz zum Biegen werden bei diesem Richtvorgang ausschließlich zusätzliche Druckspannungen in den Werkstoff eingebracht, welche die Dauerfestigkeit nicht vermindern. Nachteilig ist dagegen, daß eine spezielle Bearbeitungsstation für den Richtprozeß mit einem zusätzlichen Werkzeug einschließlich der hydraulischen Presse benötigt wird und große Kräfte bis zu 1000 kN auf die Kurbelwelle ausgeübt werden müssen.
For straightening crankshafts that have been subjected to a deep rolling process, it is already known, while avoiding this disadvantage, to act once and with sufficient force on the walls delimiting the throats with a special tool at suitable points (GB-A-1 004 962, DE -C-2 556 971)
The directions in which these forces are to be exerted result from the directional deviations obtained by measuring the crankshaft after deep rolling. Here, the knowledge is exploited that a force of sufficient magnitude that is effective over a limited arc of the throat circumference is suitable for causing permanent changes in direction and thereby reducing the impact of a crankshaft. In contrast to bending, only additional compressive stresses are introduced into the material during this straightening process, which do not reduce the fatigue strength. On the other hand, it is disadvantageous that a special processing station for the straightening process with an additional tool including the hydraulic press is required and large forces of up to 1000 kN have to be exerted on the crankshaft.

Die Anwendung geringerer Kräfte ist bei Anwendung bekannter Verfahren und Vorrichtungen nach den eingangs bezeichneten Gattungen möglich (GB-A-957 805). Dabei wird allerdings in einem ersten, dem Festwalzen dienenden Schritt ein Festwalzen im Bereich der mittleren Hauptlagerzapfen vermieden und die Kurbelwelle in einen, nachfolgenden zweiten Kaltwalzschritt gerichtet, indem gezielt Druck auf die Kehlenwandungen allein der mittleren Hauptlagerzapfen ausgeübt wird. Da dieser zweite Schritt nur dem Richten bzw. der Beseitigung der Exzentrizität der mittleren Hauptlagerzapfen dienen soll, wird der Druck allein in Abhängigkeit von der zu beseitigenden Exzentrizität gewählt.The use of lower forces is possible when using known methods and devices according to the genera described at the outset (GB-A-957 805). However, in a first step serving the deep rolling, deep rolling is avoided in the area of the central main bearing journals and the crankshaft is directed into a subsequent, second cold rolling step by specifically applying pressure to the fillet walls of the middle main bearing journals alone. Since this second step is only intended to straighten or remove the eccentricity of the central main journal, the pressure is selected solely as a function of the eccentricity to be eliminated.

Daraus folgt, daß dieser Druck allenfalls zufällig auch zur Herstellung einer ausreichenden Soll-Dauerfestigkeit im Bereich der mittleren Hauptlagerzapfen dienen kann und daß die Kurbelwelle allenfalls zufällig gerade gerichtet wird, da hierzu die Beseitigung der Exzentrizität der mittleren Hauptlagerzapfen in aller Regel nicht ausreicht.It follows that this pressure can also happen to be used to produce a sufficient target fatigue strength in the area of the central main bearing journal and that the crankshaft is only straightened at random, since the removal of the eccentricity of the central main bearing journal is usually not sufficient for this.

Aus JP-A-59 101 228 sind ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Richten einer Kurbelwelle bekannt, wobei die Rundlaufabweichungen für jeden einzelnen Hauptlagerzapfen gemessen werden und das Richten durch Kaltwalzen der Kehlenwandungen der Kurbelzapfen mittels in die Kehlen einlegbaren, quer zur theoretischen Achse beweglichen Werkzeugen erfolgt. Den Hauptlagerzapfen sind keine Halterungen zugeordnet.From JP-A-59 101 228 a method and a device for straightening a crankshaft are known, wherein the concentricity deviations are measured for each individual main bearing journal and the straightening by cold rolling of the throat walls of the crank pins by means of those which can be inserted into the throats and movable transversely to the theoretical axis Tools. No brackets are assigned to the main bearing journals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattungen so zu gestalten, daß beim Festwalzschritt im Bereich aller Hauptlager- und Kurbelzapfen die gewünschte Soll-Dauerfestigkeit erhalten und dennoch der Richtprozeß mit geringen Kräften und ohne zusätzliche Werkzeuge durchgeführt werden kann.The invention has for its object to design the method and the device of the aforementioned types so that the desired target fatigue strength is obtained in the deep rolling step in the area of all main bearing and crank pins and the straightening process can nevertheless be carried out with low forces and without additional tools .

Zur lösung dieser Aufgabe dienen das Verfahren und die Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 11.The method and the device with the features of Claims 1 and 11, respectively.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features emerge from the subclaims.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß das Kaltwalzen zum Zwecke des Richtens in mehreren aufeinander folgenden Schritten erfolgen kann und die bei jedem dieser Schritte ausgeübten Kräfte von bis zu ca. 50 kN erheblich kleiner als bei Anwendung der bekannten Vorrichtung sein können. Dadurch ist es möglich, für das Richten dieselben Vorrichtungen und Werkzeuge zu verwenden, die auch zum Festwalzen eingesetzt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Festwalzrollen beim Richtvorgang überlastet werden. Dies ermöglicht gleichzeitig das Festwalzen und Richten der Werkstücke in derselben Bearbeitungsstation, wobei die Werkstücke während der Messung der Rundlauf-Abweichungen im eingespannten Zustand verbleiben können, indem diese Abweichungen z.B. mit in die Festwalzvorrichtung integrierten Meßgeräten ermittelt werden.The invention has the advantage that the cold rolling for straightening can be carried out in several successive steps and the forces exerted in each of these steps of up to approximately 50 kN can be considerably smaller than when using the known device. This makes it possible to use the same devices and tools for straightening, which are also used for deep rolling, without the risk that the deep rolling rollers are overloaded during the straightening process. At the same time, this enables the workpieces to be deep-rolled and straightened in the same processing station, the workpieces being able to remain clamped during the measurement of the radial run-out deviations, for example by these deviations can be determined with measuring devices integrated in the deep rolling device.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 schematisch ein Schlagdiagramm für eine Kurbelwelle;
  • Fig. 2 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Richten von Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen;
  • Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2;
  • Fig. 4 eine schematische, teilweise Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in starker Vergrößerung;
  • Fig. 5 eine Variante für eine Einzelheit der Fig. 3; und
  • Fig. 6 schematisch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Hauptlagerzapfen einer Kurbelwelle.
The invention is explained in more detail below in connection with the accompanying drawing using an exemplary embodiment. Show it:
  • Fig. 1 shows schematically a beat diagram for a crankshaft;
  • 2 shows the top view of a device according to the invention for straightening workpieces, in particular crankshafts;
  • Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2;
  • Fig. 4 is a schematic, partial front view of the device of Figure 1 in a large magnification.
  • Fig. 5 shows a variant for a detail of Fig. 3; and
  • Fig. 6 shows schematically the application of the method according to the invention to a main bearing journal of a crankshaft.

Fig. 1 zeigt ein Werkstück 1 in Form einer Kurbelwelle. Diese weist fünf Hauptlagerzapfen 2a bis 2e, deren Achsen auf einer theoretischen Achse 3, hier der Drehachse der Kurbelwelle, liegen, vier zwischen den Hauptlagerzapfen 2 angeordnete Kurbelzapfen 4a bis 4d und zwischen diesen und den Hauptlagerzapfen 2 je eine Kurbelwange 5 auf. An den Übergangsstellen zwischen den Kurbelwangen 5 und den Hauptlager- bzw. Kurbelzapfen 2 bzw. 4 sind jeweils um die Achse 3 umlaufende Kehlen 6a bis 6d mit kreisförmigen Querschnitten vorgesehen. Alternativ können die Werkstücke 1 aus Achsschenkeln, abgesetzten Wellen od. dgl. mit den Kehlen 6 entsprechenden Kehlen bestehen, die in der Regel an den Übergängen von einem Querschnitt auf einen anderen angeordnet sind und dazu dienen, die bei ihrem Fehlen zu geringe Dauerfestigkeit im Bereich der Querschnittsübergänge zu vergrößern.Fig. 1 shows a workpiece 1 in the form of a crankshaft. This has five main bearing journals 2a to 2e, the axes of which lie on a theoretical axis 3, here the axis of rotation of the crankshaft, four crank journals 4a to 4d arranged between the main bearing journals 2 and a crank web 5 each between these and the main bearing journals 2. At the transition points between the crank cheeks 5 and the main bearing or crank pins 2 or 4, grooves 6a to 6d with circular cross-sections are provided which rotate around the axis 3. Alternatively, the workpieces 1 can consist of steering knuckles, stepped shafts or the like. With fillets corresponding to fillets 6, which are generally arranged at the transitions from one cross-section to another and serve to provide the insufficient fatigue strength in the area to enlarge the cross-sectional transitions.

Oberhalb des Werkstücks 1 ist in Fig. 1 ein Schlagdiagramm dargestellt, das eine willkürlich angenommene Krümmung der Kurbelwelle in der Zeichenebene in stark vergrößertem Maßstab andeutet. Längs der Abszisse sind die Abstände 1 der jeweiligen Mittelpunkte der Hauptlagerzapfen 2 von dem in Fig. 1 linken Ende der Kurbelwelle angetragen, während längs der Ordinate die jeweilige Abweichung S dieser Mittelpunkte von der theoretischen Achse 3 in starker Vergrößerung angetragen ist. Die tatsächlich auftretenden Abweichungen S sind in der Regel sehr klein, betragen nur einige Zehntel oder Hundertstel Millimeter und können jeweils sowohl positiv als auch negativ sein. Das Schlagdiagramm nach Fig. 1 bezieht sich außerdem auf eine ausgewählte Drehwinkelstellung der Kurbelwelle. Für andere Drehwinkelstellungen können entsprechende Schlagdiagramme gezeichnet werden.Above the workpiece 1, an impact diagram is shown in FIG. 1, which indicates an arbitrarily assumed curvature of the crankshaft in the drawing plane on a greatly enlarged scale. The distances 1 of the respective center points of the main bearing journal 2 from the left end of the crankshaft in FIG. 1 are plotted along the abscissa, while the respective deviation S of these center points from the theoretical axis 3 is plotted along the ordinate in large magnification. The deviations S that actually occur are generally very small, amount to only a few tenths or hundredths of a millimeter and can each be both positive and negative. 1 also relates to a selected rotational angle position of the crankshaft. Corresponding beat diagrams can be drawn for other rotational angle positions.

Aus dem Schlagdiagramm läßt sich leicht ablesen, um welches Maß und in welche Richtung die Kurbelwelle an jedem Hauptlagerzapfen 2 gerichtet werden muß, um zu erreichen, daß alle Achsen der Hauptlagerzapfen 2 im wesentlichen in einer Achse, nämlich der theoretischen Achse 3 liegen. Für den Hauptlagerzapfen 2b nach Fig. 1 wäre beispielsweise ein Richtmaß von Δ S2 senkrecht zur Abszisse erforderlich, das sich nach der Formel

Figure imgb0001

errechnet.From the impact diagram it is easy to see by what measure and in which direction the crankshaft on each main journal 2 must be directed in order to ensure that all axes of the main journal 2 lie essentially in one axis, namely the theoretical axis 3. For the main bearing journal 2b according to FIG. 1, for example, a standard dimension of Δ S2 perpendicular to the abscissa would be required, which is based on the formula
Figure imgb0001

calculated.

Da es sehr mühsam ist, eine Kurbelwelle nacheinander in alle möglichen Richtungen zu richten, wird erfindungsgemäß folgende neue Richtstrategie vorgeschlagen:
Es wird zunächst jede Abweichung vom Rundlauf in zwei zueinander senkrechte Komponenten zerlegt, von denen die eine in einer als Hauptebene bezeichneten Ebene und die andere in einer als Nebenebene bezeichneten Ebene liegt. Liegen alle Kurbelzapfen 4b bis 4c entsprechend Fig. 1 in einer einzigen, auch die theoretische Achse 3 enthaltenden Ebene, so wird diese zur Hauptebene erklärt, während die dazu senkrechte Ebene als Nebenebene definiere wird. Liegen dagegen die Kurbelzapfen 4a bis 4d abweichend von Fig. 1 in wenigstens zwei unterschiedlichen Ebenen, indem sie beispielsweise in Umfangsrichtung der Kurbelwelle um jeweils 90° versetzt angeordnet sind, dann wird für jeden Hauptlagerzapfen 2b, 2c und 2d, der nach Fig. 1 zwischen zwei benachbarten Kurbelzapfen 4 liegt, diejenige Ebene zur Hauptebene erklärt, welche die Achse 3 und die Winkelhalbierende zwischen den beiden Ebenen enthält, die durch die Achse je eines der benachbarten Kurbelzapfen und die theoretische Achse 3 verlaufen. Mit Bezug auf Fig. 1 definieren beispielsweise die Achse des Kurbelzapfens 4b und die Achse 3 eine erste Ebene, die Achse des Kurbelzapfens 4c und die Achse 3 eine zweite Ebene und die Winkelhalbierende zwischen diesen beiden Ebenen und die Achse 3 eine dritte Ebene, die in diesem Beispiel die Hauptebene für den Hauptlagerzapfen 2c wäre. Die dazu senkrechte Ebene ist die Nebenebene für diesen Hauptlagerzapfen 2c. Dagegen ergibt sich die Hauptebene für die an den Enden der Kurbelwelle befindlichen Hauptlagerzapfen 2a und 2e, denen jeweils nur ein Kurbelzapfen 4a bzw. 4d benachbart ist, aus der Achse 3 und den Achsen dieser Kurbelzapfen 4a bzw. 4d, während die dazu senkrechten Ebenen jeweils die Nebenebenen sind.
Since it is very tedious to align a crankshaft one after the other in all possible directions, the following new alignment strategy is proposed according to the invention:
First, any deviation from the concentricity is broken down into two mutually perpendicular components, one of which lies in a plane called the main plane and the other in a plane called the secondary plane. If all the crank pins 4b to 4c according to FIG. 1 lie in a single plane, which also contains the theoretical axis 3, then this is declared the main plane, while the plane perpendicular thereto is defined as the secondary plane. If, on the other hand, the crank pins 4a to 4d differ from FIG. 1 in at least two different planes, for example by being offset by 90 ° in the circumferential direction of the crankshaft, then for each main bearing pin 2b, 2c and 2d, the one according to FIG lies two adjacent crank pins 4, the plane which explains the main plane and which contains the axis 3 and the bisector between the two planes, each of which passes through the axis of one of the adjacent crank pins and the theoretical axis 3. For example, with reference to FIG. 1, the axis of the crank pin 4b and the axis 3 define a first plane, the axis of the crank pin 4c and the axis 3 define a second plane, and the bisector between these two planes and the axis 3 define a third plane that in FIG this example would be the main plane for the main journal 2c. The plane perpendicular to this is the secondary plane for this main journal 2c. On the other hand, the main plane for the main bearing journals 2a and 2e located at the ends of the crankshaft, each of which only one crankpin 4a or 4d is adjacent, results from the axis 3 and the axes of these crankpins 4a and 4d, while the planes perpendicular thereto the minor levels are.

Die Erfindung beruht insoweit auf der Erkenntnis, daß Richtoperationen in den Nebenebenen im allgemeinen auch Verformungen der Kurbelwelle in den Hauptebenen zur Folge haben, während umgekehrt Richtoperationen in den Hauptebenen praktisch keine Rückwirkungen bzw. Verformungen in den Nebenebenen verursachen. Daraus resultiert die erfindungsgemäße Richtstrategie, zunächst alle in den Nebenebenen liegenden Komponenten eines Schlags und erst danach alle in den Hauptebenen liegenden Komponenten des Schlags zu beseitigen.To this extent, the invention is based on the knowledge that directional operations in the secondary planes also generally result in deformations of the crankshaft in the main planes, while conversely, straightening operations in the main planes cause practically no repercussions or deformations in the secondary planes. The directional strategy according to the invention results from this, first of all eliminating all components of a field located in the secondary planes and only then eliminating all components of the field located in the main planes.

Für die praktische Anwendung ergibt sich dabei der folgende Ablaufplan. Nach dem Festwalzen der Werkstücke wird zunächst die Abweichung vom Rundlauf für jeden einzelnen Hauptlagerzapfen gemessen. Sodann werden die Komponenten der Abweichungen in den Haupt- und Nebenebenen ermittelt. Liegen diese Werte außerhalb vorgegebener Toleranzbereiche, wird anschließend zunächst für jeden einzelnen Hauptlagerzapfen das Richtmaß Δ Sn berechnet, um das ein Richten in der Nebenebene erfolgen muß. Die Kurbelwelle wird nun in den Nebenebenen gerichtet, wobei alle oder mehrere Hauptlagerzapfen gleichzeitig oder auch nacheinander bearbeitet werden. Die Richtoperationen werden dabei vorzugsweise in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten durchgeführt, wobei nach jedem Schritt die noch verbleibenden Abweichungen gemessen und der nachfolgende Schritt mit korrigierten Richtparametern durchgeführt wird. Unter korrigierten Richtparametern wird dabei insbesondere verstanden, daß die Größe der Kraft, die zur Herbeiführung des noch verbleibenden Richtmaßes Δ Sn benötigt wird, in Abhängigkeit von der Vorgeschichte der Kurbelwelle und vor allem in Abhängigkeit davon verändert wird, welche Kräfte in vorhergehenden Schritten auf die Hauptlagerzapfen ausgeübt wurden. Insbesondere wird, wenn eine bestimmte Richtkraft in einem ersten Schritt nicht ausgereicht hat, um das erwünschte Richtmaß herbeizuführen, in einem nachfolgenden Schritt eine höhere Richtkraft gewählt. Werden die bei vorhergehenden Richtoperationen angewandten Richtparameter nicht berücksichtigt, ist ein vernünftiges Richten wegen der sich ändernden Abhängigkeit zwischen Richtmaß und Richtkraft kaum möglich. Die Abhängigkeiten der erzielbaren Richtmaße von den aufgewandten Richtkräften ist empirisch zu ermitteln.The following flow chart results for practical use. After the workpieces have been deep-rolled, the deviation from the concentricity is measured for each individual main bearing journal. Then the components of the deviations in the main and secondary levels are determined. If these values lie outside the specified tolerance ranges, the standard dimension Δ Sn is then first calculated for each individual main journal, by which straightening must take place in the secondary plane. The crankshaft is now straightened in the secondary planes, with all or more main bearing journals being machined simultaneously or in succession. The straightening operations are preferably carried out in several successive steps, with the remaining deviations being measured after each step and the subsequent step being carried out with corrected straightening parameters. Corrected straightening parameters are understood in particular to mean that the magnitude of the force required to bring about the remaining straightening dimension Δ Sn is changed depending on the history of the crankshaft and, above all, depending on the forces on the main bearing journal in previous steps were exercised. In particular, if a certain straightening force was not sufficient in a first step to bring about the desired straightening dimension, a higher straightening force is selected in a subsequent step. If the straightening parameters used in previous straightening operations are not taken into account, reasonable straightening is hardly possible due to the changing dependence between the straightening dimension and the straightening force. The dependencies of the achievable standard dimensions on the applied directives must be determined empirically.

Die jeweils erhaltenen Werte können gesammelt und in einer Datenbank gespeichert werden, die bei statistischer Handhabung als Wertetabelle für die jeweils aufzuwendenden Richtkräfte dienen kann. Zur Berechnung der Richtkräfte wird daher vorzugsweise eine Datenverarbeitungsanlage verwendet, in deren Speicher alle einen bestimmten Werkstücktyp betreffenden Daten gesammelt werden.The values obtained in each case can be collected and stored in a database, which can be used as a table of values for the directional forces to be used in the case of statistical handling. A data processing system is therefore preferably used to calculate the straightening forces, in the memory of which all the data relating to a specific workpiece type are collected.

Sind alle in den Nebenebenen liegenden Komponenten der Rundlauf-Abweichungen so weit beseitigt, daß die verbleibenden Abweichungen in den geforderten Toleranzbereichen liegen, wird das Werkstück in den Hauptebenen gerichtet, in dem auf entsprechende Weise die in der Hauptebene liegenden Richtmaße Δ Sh berechnet und empirisch ermittelte oder aus der Datenbank abgerufene Werte für die jeweiligen Richtkräfte bestimmt werden. Auch diese Richtoperationen in der Hauptebene erfolgen vorzugsweise sukzessiv in einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Schritten, bis schließlich die verbleibenden Abweichungen für alle Hauptlagerzapfen innerhalb der festgelegten Toleranzbereiche liegen.If all components of the concentricity deviations lying in the secondary levels have been eliminated to such an extent that the remaining deviations lie within the required tolerance ranges, the workpiece is aligned in the main levels by correspondingly calculating and empirically determining the guide dimensions Δ Sh lying in the main level or values retrieved from the database can be determined for the respective straightening forces. These straightening operations in the main plane are also preferably carried out successively in a plurality of successive steps until finally the remaining deviations for all main bearing journals lie within the defined tolerance ranges.

Die Erfindung geht schließlich auch von der Erkenntnis aus, daß das Richten durch Kaltwalzen und daher beispielsweise mit Hilfe von in die Kehlen der Hauptlagerzapfen 2 eingelegten Druckrollen erfolgen kann, indem mit diesen ein ausreichender Druck auf ausgewählte Umfangsabschnitte der die Kehlen begrenzenden Wandungen ausgeübt wird. Dazu wird die Kurbelwelle kontinuierlich oder mit einer Pendelbewegung gedreht oder die jeweilige Druckrolle in einer kontinuierlichen oder hin- und herpendelnden Bewegung um die Kurbelwelle bzw. deren theoretische Achse herumgeführt. Dabei ist lediglich erforderlich, diejenigen Kräfte, die von den Druckrollen auf die Kurbelwelle ausgeübt werden, in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehwinkelstellung der Kurbelwelle bezüglich der Druckrolle derart zu variieren, daß eine Richtwirkung nur in der erforderlichen Richtung, d.h. beim Auflaufen der Druckrollen auf die vorgewählten Abschnitte erzielt wird, während in allen anderen Richtungen keine zur Erzielung einer Richtwirkung ausreichenden Kräfte von den Druckrollen ausgeübt werden.Finally, the invention is based on the knowledge that straightening can be carried out by cold rolling and therefore, for example, with the aid of pressure rollers inserted into the throats of the main bearing journal 2, by exerting sufficient pressure on selected circumferential sections of the walls delimiting the throats. For this purpose, the crankshaft is rotated continuously or with a pendulum movement, or the respective pressure roller is guided around the crankshaft or its theoretical axis in a continuous or reciprocating movement. It is only necessary to vary the forces exerted by the pressure rollers on the crankshaft as a function of the respective angular position of the crankshaft with respect to the pressure roller in such a way that a directional effect is only in the required direction, i.e. is achieved when the pressure rollers run onto the preselected sections, while in all other directions no sufficient forces are exerted by the pressure rollers to achieve a directional effect.

Zur praktischen Durchführung des Richtens durch Kaltwalzen eignen sich vorzugsweise die an sich bekannten Vorrichtungen zum Festwalzen von Kurbelwellen (DE-C-30 37 688), sofern an diesen gewisse Änderungen vorgenommen werden. Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Vorrichtung dieser Art wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 6 und anhand eines Werkstücks 1 näher erläutert, das aus einer Kurbelwelle mit nur zwei Kurbelzapfen 4a,b und drei Hauptlagerzapfen 2a,b,c besteht.The devices known per se for deep rolling are preferably suitable for the practical execution of straightening by cold rolling of crankshafts (DE-C-30 37 688), provided certain changes are made to them. A device of this type suitable for the purposes of the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 6 and with reference to a workpiece 1, which consists of a crankshaft with only two crank pins 4a, b and three main bearing pins 2a, b, c.

Die Vorrichtung enthält nach Fig. 2 bis 4 zwei in einem Gestell 7 drehbar gelagerte und übereinander angeordnete Meisterwellen 8a und 8b, die in Größe und Form mit dem zu bearbeitenden Werkstück 1 übereinstimmen und im dargestellten Beispiel entsprechend viele Hauptlagerzapfen 10a und 10b, Kurbelzapfen 11a und 11b sowie Kurbelwangen 12a und 12b aufweisen. Beide Meisterwellen 8a,b sind synchron durch einen am Gestell 7 montierten Motor 13 antreibbar, auf dessen Antriebswelle ein Zahnrad 14 befestigt ist. Das Zahnrad 14 ist mit einem auf der Meisterwelle 8a befestigten Zahnrad 15 verbunden, das über ein weiteres Zahnrad 16 mit einem auf der Meisterwelle 8b befestigten Zahnrad 17 in Verbindung steht, so daß beim Einschalten des Motors 13 beide Meisterwellen in derselben Richtung angetrieben werden.According to FIGS. 2 to 4, the device contains two master shafts 8a and 8b which are rotatably mounted and arranged one above the other in a frame 7 and which correspond in size and shape to the workpiece 1 to be machined and in the example shown correspondingly many main bearing journals 10a and 10b, crank journals 11a and 11b and crank arms 12a and 12b. Both master shafts 8a, b can be driven synchronously by a motor 13 mounted on the frame 7, on the drive shaft of which a gearwheel 14 is fastened. The gearwheel 14 is connected to a gearwheel 15 fastened on the master shaft 8a, which is connected via a further gearwheel 16 to a gearwheel 17 fastened to the master shaft 8b, so that both master shafts are driven in the same direction when the motor 13 is switched on.

Jeder Hauptlager- und Kurbelzapfen 10 bzw. 11 ist jeweils in einer unteren Backe 18 bzw. 19 einer zangenartigen Halterung für das Werkstück 1 drehbar gelagert. Jede Backe 18 bzw. 19 ist mittels eines Schwenkzapfens 20 (Fig. 2) mit einer oberen Backe 21 bzw. 22 der Halterung schwenkbar verbunden. An ihrem Vorderende tragen die beiden Backen 18,21 bzw. 19,22 jeweils ein Walzwerkzeug. Dieses weist jeweils zwei in der unteren Backe 18 bzw. 19 drehbar gelagerte und parallel angeordnete, zylindrische Stützrollen 23 und eine in der oberen Backe 21 bzw. 22 gelagerte, an sich bekannte Kombination aus einer Profilrolle 24 und zwei Druckoder Festwalzrollen 25 auf (vgl. Fig. 3 und 4). Dabei schließen die Drehachsen der Druckrollen 25 und die Achse 3 des Werkstücks 1 bzw. die dazu parallelen Drehachsen der Profilrollen 24 in der Regel einen Winkel von ca. 35° ein. Außerdem stützen sich die Druckrollen 25 in Umfangsrillen 26 ab, die einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und an den stirnseitigen Enden der Profilrolle 24 ausgebildet sind. Die Profilrolle 24 ist auf einer im Gestell 7 befestigten Welle 27 drehbar gelagert, während die Festwalzrollen 25 in Käfigen fliegend an der Profilrolle 24 gelagert sind.Each main bearing and crank pin 10 or 11 is rotatably supported in a lower jaw 18 or 19 of a pincer-type holder for the workpiece 1. Each jaw 18 or 19 is pivotally connected to an upper jaw 21 or 22 of the holder by means of a pivot pin 20 (FIG. 2). At their front end, the two jaws 18, 21 and 19, 22 each carry a rolling tool. This has in each case two cylindrical support rollers 23 which are rotatably mounted and arranged in parallel in the lower jaw 18 and 19 and a known combination of a profile roller 24 and two pressure or deep-rolling rollers 25 mounted in the upper jaw 21 or 22 (cf. 3 and 4). The axes of rotation of the pressure rollers 25 and the axis 3 of the workpiece 1 or the axes of rotation of the profile rollers 24 parallel thereto generally form an angle of approximately 35 °. In addition, the pressure rollers 25 are supported in circumferential grooves 26, which have a circular cross section and at the front ends of the profile roller 24 are formed. The profile roller 24 is rotatably mounted on a shaft 27 fastened in the frame 7, while the deep-rolling rollers 25 are cantilevered on the profile roller 24.

Jeder zangenartigen Halterung ist je eine Steuereinrichtung zugeordnet, wobei in Fig. 3 nur die Steuereinrichtung für die Halterund des Hauptlagerzapfens 2c dargestellt ist. Dabei ist allerdings das aus den Teilen 23 bis 25 bestehende Walzwerkzeug für die Halterung des Hauptlagerzapfens 2c zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nur in Fig. 4, nicht aber auch in Fig. 3 sichtbar. Die Steuereinrichtung enthält je einen am Hinterende der zugehörigen unteren Backe 18 befestigten hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 28, in dem ein Kolben 29 gleitend gelagert ist, der eine an der oberen Backe 21 angelenkte Kolbenstange 30 trägt, so daß die obere Backe 21 durch Ein- bzw. Ausfahren der Kolbenstange 30 um den Schwenkzapfen 20 verschwenkt werden kann. Die auf beiden Seiten des Kolbens 29 liegenden Kammern des Zylinders 28 können über Leitungen 31,32 und ein Wegeventil 33 wahlweise mit einer zu einem Tank 34 führenden Leitung 35 oder einer weiteren Leitung 36 verbunden werden. Die Leitung 36 führt zum einen Ausgang eines Stellglieds 37, z.B. eines weiteren Wegeventils, das gleichzeitig als Drucksteuerventil ausgebildet ist und einen zweiten, abgesperrten Ausgang besitzt. Eine mit dem einen Eingang des Stellglieds 37 verbundene Leitung 38 ist entweder über ein Begrenzungsventil 39 mit dem einen Ausgang oder über ein weiteres Begrenzungsventil 40 mit dem anderen Ausgang eines weiteren Wegeventils 41 verbunden, dessen einer Eingang abgesperrt ist und dessen anderer Eingang an den Ausgang einer von einem Motor 42 angetriebenen Pumpe 43 für das hydraulische oder pneumatische Medium, z.B. Öl, angeschlossen ist. Der Ausgang dieser Pumpe 43 ist außerdem mit einem Begrenzungsventil 44 verbunden, das über eine Leitung 45 mit dem Tank 34 verbunden ist. Schließlich ist der Ausgang der Pumpe 43 noch über ein Begrenzungsventil 46 mit dem anderen Eingang des Stellglieds 37 verbunden.Each tong-like holder is assigned a control device, only the control device for the holder and the main bearing journal 2c being shown in FIG. 3. Here, however, the rolling tool consisting of parts 23 to 25 for holding the main bearing journal 2c to simplify the drawing is only visible in FIG. 4, but not also in FIG. 3. The control device contains a hydraulic or pneumatic cylinder 28, which is fastened to the rear end of the associated lower jaw 18 and in which a piston 29 is slidably mounted and carries a piston rod 30 articulated on the upper jaw 21, so that the upper jaw 21 can be moved in or out Extending the piston rod 30 can be pivoted about the pivot pin 20. The chambers of the cylinder 28 lying on both sides of the piston 29 can optionally be connected via lines 31, 32 and a directional control valve 33 to a line 35 leading to a tank 34 or a further line 36. Line 36 leads to an output of an actuator 37, e.g. of a further directional valve, which is simultaneously designed as a pressure control valve and has a second, blocked outlet. A line 38 connected to the one input of the actuator 37 is either connected via a limiting valve 39 to the one output or via a further limiting valve 40 to the other output of a further directional valve 41, one input of which is blocked off and the other input of which is connected to the output of one Pump 43 driven by a motor 42 for the hydraulic or pneumatic medium, for example Oil, is connected. The outlet of this pump 43 is also connected to a limiting valve 44 which is connected to the tank 34 via a line 45. Finally, the output of the pump 43 is still connected to the other input of the actuator 37 via a limit valve 46.

Die Wegeventile 33 und 41 sind beispielsweise mit üblichen Schaltmagneten 33a und 41a versehen, während dem Stellglied 37 ein Steuerorgan 37a zugeordnet ist, das ebenfalls aus einem Schaltmagneten bestehen kann. Die Schaltmagneten 33a, 41a und das Steuerorgan 37a sind mit einer Ablaufsteuerung 47 verbunden, und das Steuerorgan 37a führt außerdem zum Ausgang eines Leistungsverstärkers 48c. Außerdem kann jedes Wegeventil 33 und 41 zwei Stellungen a und b einnehmen, wobei die Stellung a die durch eine Druckfeder 33b,41b hergestellte Grundstellung ist, während die andere Stellung b dadurch hergestellt wird, daß der zugehörige Schaltmagnet 33a, 41a über die Ablaufsteuerung 47 entsprechend erregt wird. Das Stellglied 37 kann ebenfalls zwei Stellungen a und b einnehmen, wobei die Stellung b durch Zuführung eines Steuersignals zum Steuerorgan 37a von der Ablaufsteuerung 47 oder vom zugehörigen Leistungsverstärker 48c aus hergestellt wird, während die andere Stellung a die durch eine Druckfeder 37b hergestellte Grundstellung ist. Außerdem kann das Stellglied 37 durch ein analoges Signal vom zugehörigen Leistungsverstärker 48c aus so gesteuert werden, daß es irgendeine beliebige Zwischenstellung zwischen den beiden Stellungen a und b einnimmt, in welcher der Druck an seinem einzigen offenen Ausgang einen Wert annimmt, der von den Drucken an seinen beiden Eingängen und auch davon abhängt, mit welchen Anteilen die durch Pfeile angedeuteten Durchgänge gerade am Durchlaß des Druckmediums beteiligt sind. Anstelle des dargestellten Wegeventils können auch alle anderen Bauelemente für das Stellglied 47 verwendet werden, mittels derer - gesteuert durch elektrische Signale od. dgl. - der Druck in der Leitung 36 stufenlos zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert verstellt werden kann. Zum Messen des Schlags bzw. der Verbiegung des zu bearbeitenden Werkstücks 1 weist die Steuereinrichtung ein am Gestell 7 befestigtes Meßorgan 49 auf (Fig. 3). Das Meßorgan 49 besteht beispielsweise aus einem handelsüblichen Weggeber mit einem Stößel 50, der durch eine Druckfeder 51 gegen den Hauptlagerzapfen 2c gedrückt wird. In Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung dieses Stößels 50 erscheint am Ausgang des Meßorgans 49 ein elektrisches Signal, das einem dem Hauptlagerzapfen 2c zugeordneten Meßverstärker 52c zugeführt wird. Alternativ können auch rein induktive, berührungslos arbeitende Weggeber verwendet werden, um die Abweichungen der Hauptlagerzapfen vom Rundlauf zu messen. Außerdem kann zur Überwachung der Kräfte, die mit der oberen Backe 21 auf die zugehörige Druckrolle 25 bzw. das Werkstück 1 ausgeübt werden, ein Kraftmesser 53 vorgesehen sein, der beispielsweise aus einem mit der Backe 21 verbundenen Dehnungsmeßstreifen besteht und an seinem Ausgang ein elektrisches Signal abgibt, das ebenfalls dem Meßverstärker 52c zugeführt wird.The directional control valves 33 and 41 are, for example, with conventional switching magnets 33a and 41a, while the actuator 37 is assigned a control member 37a, which may also consist of a switching magnet. The switching magnets 33a, 41a and the control member 37a are connected to a sequencer 47, and the control member 37a also leads to the output of a power amplifier 48c. In addition, each directional control valve 33 and 41 can assume two positions a and b , the position a being the basic position produced by a compression spring 33b, 41b, while the other position b is produced by the corresponding switching magnet 33a, 41a being correspondingly connected via the sequence control 47 is excited. The actuator 37 can also assume two positions a and b , the position b being produced by supplying a control signal to the control member 37a from the sequence control 47 or from the associated power amplifier 48c, while the other position a is the basic position produced by a compression spring 37b. In addition, actuator 37 can be controlled by an analog signal from associated power amplifier 48c to assume any intermediate position between the two positions a and b , in which the pressure at its only open output assumes a value which depends on the pressure its two inputs and also depends on the proportions with which the passages indicated by arrows are involved in the passage of the printing medium. Instead of the directional control valve shown, all other components can also be used for the actuator 47, by means of which - controlled by electrical signals or the like. - The pressure in the line 36 can be continuously adjusted between a minimum and a maximum value. To measure the impact or the bending of the workpiece 1 to be machined, the control device has a measuring element 49 attached to the frame 7 (FIG. 3). The measuring element 49 consists, for example, of a commercially available displacement sensor with a plunger 50, which is pressed against the main bearing journal 2c by a compression spring 51. Depending on the respective position of this plunger 50, an electrical signal appears at the output of the measuring element 49, which is fed to a measuring amplifier 52c assigned to the main journal 2c. Alternatively, purely inductive, non-contact displacement sensors can be used to measure the deviations of the main bearing journals from the concentricity. In addition, a force meter 53 can be provided for monitoring the forces which are exerted on the associated pressure roller 25 or the workpiece 1 with the upper jaw 21 and which consists, for example, of a strain gauge connected to the jaw 21 and an electrical signal at its output emits, which is also supplied to the measuring amplifier 52c.

Die Steuereinrichtungen für die anderen Hauptlagerzapfen 2a und 2b sind entsprechend ausgebildet und mit entsprechenden Meßverstärkern 52a,b bzw. Leistungsverstärkern 48a,b (Fig. 3) versehen. Weitere, ähnlich aufgebaute Steuereinrichtungen können den Halterungen für die Kurbelzapfen 4a,b zugeordnet sein, wobei allerdings nur die zum Festwalzen, nicht aber auch die zum Richten benötigten Teile vorgesehen werden brauchen.The control devices for the other main bearing journals 2a and 2b are designed accordingly and provided with corresponding measuring amplifiers 52a, b or power amplifiers 48a, b (FIG. 3). Further, similarly constructed control devices can be assigned to the holders for the crank pins 4a, b, although only the parts required for deep-rolling, but not also the parts required for straightening, need be provided.

Zur Messung der jeweiligen Winkelstellung der Meisterwellen 8a,b ist wenigstens eine von diesen mit einem Anzeigeorgan 54 (Fig. 1), z.B. einem Drehgeber, verbunden, der aus einem üblichen Winkelcodierer bestehen kann und dessen Ausgangssignale einem Verstärker 55 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Meßverstärker 52 und des Verstärkers 55 werden über ein Leitungsbündel 56 eines Datenverarbeitungsanlage 57 und von dort über ein weiteres Leitungsbündel 58 den Leistungsverstärkern 48a,b,c zugeführt. Dem Rechner 57 kann schließlich ein nicht näher dargestellter Datenspeicher 59 zugeordnet werden.To measure the respective angular position of the master shafts 8a, b, at least one of them is equipped with a display element 54 (FIG. 1), e.g. a rotary encoder, which can consist of a conventional angle encoder and whose output signals are fed to an amplifier 55. The output signals of the measuring amplifier 52 and the amplifier 55 are fed via a line bundle 56 to a data processing system 57 and from there via a further line bundle 58 to the power amplifiers 48a, b, c. Finally, a data memory 59, not shown, can be assigned to the computer 57.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
In einem ersten Bearbeitungsschritt soll das Werkstück 1, d.h. die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Kurbelwelle, beispielsweise einem üblichen Festwalzvorgang unterworfen werden. Dazu werden, ausgehend von den Grundstellungen a Wegeventile 33 und 41 und der Stellglieder 37 nach Fig. 3, zunächst mittels der Ablaufsteuerung 47, die mit entsprechenden Schaltern versehen ist oder automatisch gesteuert werden kann, die Wegeventile 33 in die Stellung b gesteuert, indem die zugehörigen Schaltmagnete entsprechend erregt werden. Dadurch sind die Leitungen 31 mit dem Tank 34 und die Leitungen 32 mit den Leitungen 36 verbunden, die über die Stellglieder 37 und die Begrenzungsventile 46 zur Pumpe 43 führen.
The described device works as follows:
In a first processing step, the workpiece 1, that is to say the crankshaft shown in FIGS. 1 to 4, is to be subjected, for example, to a conventional deep-rolling process. For this purpose, starting from the basic positions a directional control valves 33 and 41 and the actuators 37 according to FIG. 3, the directional control valves 33 are first moved into position b by means of the sequence control 47, which is provided with corresponding switches or can be controlled automatically associated switching magnets are excited accordingly. As a result, the lines 31 are connected to the tank 34 and the lines 32 to the lines 36, which lead to the pump 43 via the actuators 37 and the limit valves 46.

Beim Einschalten des Motors 42 werden daher die Kolbenstangen 30 in die Zylinder 28 gezogen und dadurch die zangenartigen Halterungen geöffnet.When the motor 42 is switched on, the piston rods 30 are therefore pulled into the cylinders 28 and the tong-like holders are thereby opened.

Die zu bearbeitende Kurbelwelle wird nun in die Halterung eingelegt, indem ihre Hauptlager- bzw. Kurbelzapfen 2 bzw. 4 jeweils auf die Stützrollen 23 der zugehörigen unteren Backen 18 bzw. 19 aufgelegt werden, was wegen der entsprechenden Form der Meisterwellen 8a,b ohne weiteres möglich ist (vgl. insbesondere Fig. 2). Anschließend werden die Wegeventile 33 durch Entregen der zugehörigen Schaltmagnete in die Grundstellung a zurückgeführt und gleichzeitig die Stellglieder 37 mittels der Ablaufsteuerung 47 in die Stellung b gebracht. Dadurch sind die Leitungen 32 mit dem Tank 43 und die Leitungen 31 über die Begrenzungsventile 39 mit der Pumpe 43 verbunden. Beim Einschalten des Motors 42 werden daher die Kolbenstangen 30 ausgefahren und die zangenartigen Halterungen mit einem Druck, der durch die Begrenzungsventile 39 vorgegeben ist, geschlossen. Durch Einschalten des Motors 13 werden nun die beiden Meisterwellen 8a,b in Umdrehungen versetzt und dadurch die auf ihren Kurbelzapfen 11a,b sitzenden Backen 19 und 22 in eine kreisende Umlaufbewegung versetzt, die sich entsprechend auf die Kurbelzapfen 4a,b der zu bearbeitenden Kurbelwelle überträgt. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Druckrollen 25 in den Kehlen der Kurbelzapfen 4a,b und der Hauptlagerzapfen 2a,b,c abrollen und den erwünschten Festwalzprozeß bewirken. Die Kraft, mit der die Druckrollen 25 auf die Kehlenwandungen einwirken, kann mit den Begrenzungsventilen 39 von Hand oder auch automatisch eingestellt werden.The crankshaft to be machined is now inserted into the holder by placing its main bearing or crank pin 2 or 4 on the support rollers 23 of the associated lower jaws 18 or 19, which is easy due to the corresponding shape of the master shafts 8a, b is possible (see in particular Fig. 2). Then the directional control valves 33 are returned to the basic position a by de-energizing the associated switching magnets and at the same time the actuators 37 are brought into position b by means of the sequence control 47. As a result, the lines 32 are connected to the tank 43 and the lines 31 are connected to the pump 43 via the limit valves 39. When the motor 42 is switched on, the piston rods 30 are therefore extended and the forceps-like holders are closed with a pressure which is predetermined by the limit valves 39. When the motor 13 is switched on, the two master shafts 8a, b are now rotated and the jaws 19 and 22 seated on their crank pins 11a, b are set in a circular orbital movement which is correspondingly transmitted to the crank pins 4a, b of the crankshaft to be machined . This in turn has the consequence that the pressure rollers 25 roll in the throats of the crank pins 4a, b and the main bearing pins 2a, b, c and bring about the desired deep rolling process. The force with which the pressure rollers 25 act on the throat walls can be adjusted manually or automatically using the limit valves 39.

Nach Beendigung des Festwalzvorgangs werden der Motor 13 abgeschaltet und die zangenartigen Halterungen durch entsprechende Steuerung wieder geöffnet. Die bearbeitete Kurbelwelle kann nun herausgenommen und auf jede beliebige Art und in an sich bekannter Weise vermessen werden, um die nach dem Festwalzprozeß vorhandenen Abweichungen, die Richtmaße Δ Sn und Δ Sh und die erforderlichen Richtkräfte zu ermitteln.After the deep rolling process has ended, the motor 13 is switched off and the tong-like holders are opened again by appropriate control. The machined crankshaft can now be removed and measured in any manner and in a manner known per se, in order to determine the deviations existing after the deep rolling process, the guide dimensions Δ Sn and Δ Sh and the required guide forces.

Das Vermessen des Werkstücks 1 erfolgt bei Anwendung der beschriebenen Vorrichtung vorzugsweise dadurch, daß es in den zangenartigen Halterungen eingespannt bleibt und mit den Meßorganen 49 abgestastet wird. Damit dabei keine großen Kräfte von den Druckrollen 25 ausgeübt werden, werden die Wegeventile 33 und 41 in der Grundstellung a gelassen, während das Stellglied 37 mittels der Ablaufsteuerung 47 in die Stellung b gesteuert wird. Dadurch ist jetzt die Leitung 31 über das Begrenzungsventil 46 mit der Pumpe 43 verbunden, das auf einen kleineren Druck als das Begrenzungsventil 39 eingestellt ist. Nach erneutem Einschalten des Motors 13 führt die zu bearbeitende Kurbelwelle wiederum ihre charakteristische Drehbewegung aus. Gleichzeitig werden die Meßorgane 49 aktiviert, wodurch die von ihnen gemessenen Signale über die Meßverstärker 52 und das Leitungsbündel 56 der Datenverarbeitungsanlage 57 zugeführt werden, der außerdem ständig die Ausgangssignale des Anzeigeorgans 54 zugeführt werden. Die Datenverarbeitungsanlage 57 ermittelt nun anhand eines vorher eingegebenen Programms und anhand der laufend zugeführten Daten der Meßorgane 49 und des Anzeigeorgans 54 zunächst die jeweilige Größe und die jeweilige Richtung der Rundlaufabweichungen für alle Hauptlagerzapfen 2a,2b und 2c und errechnet daran anschließend die Richtmaße Δ Sn und Δ Sh sowie die von den Druckrollen 25 auf die Hauptlagerzapfen 2a,b,c auszuübenden Richtkräfte, wobei alle in der Datenbank 59 gespeicherten und gleichartige Werkstücktypen betreffende Werte und Abhängigkeiten berücksichtigt werden können. Abschließend rechnet die Datenverarbeitungsanlage 57 die ermittelten Richtkräfte in analoge Stellsignale für die Steuerorgane 37a der Stellglieder 37 um.The workpiece 1 is preferably measured when the device described is used by virtue of the fact that it remains clamped in the clamp-like holders and is scanned with the measuring elements 49. So that no large forces are exerted by the pressure rollers 25, the directional control valves 33 and 41 are left in the basic position a , while the actuator 37 is controlled into the position b by means of the sequence control 47. As a result, the line 31 is now connected to the pump 43 via the limiting valve 46, which is set to a lower pressure than the limiting valve 39. After the engine 13 is switched on again, the crankshaft to be machined again performs its characteristic rotary movement. At the same time, the measuring elements 49 are activated, as a result of which the signals they measure are fed via the measuring amplifiers 52 and the line bundle 56 to the data processing system 57, to which the output signals of the display element 54 are also continuously fed. The data processing system 57 now uses a previously entered program and the continuously supplied data from the measuring members 49 and the display member 54 to first determine the respective size and the respective direction of the concentricity deviations for all main bearing journals 2a, 2b and 2c and then calculates the standard dimensions Δ Sn and Δ Sh and the straightening forces to be exerted by the pressure rollers 25 on the main bearing journals 2a, b, c, all values and dependencies relating to similar workpiece types stored in the database 59 being able to be taken into account. Finally, the data processing system 57 converts the determined directional forces into analogue control signals for the control elements 37a of the actuators 37.

Abschließend erfolgt der eigentliche Richtprozeß. Hierzu verbleibt die zu bearbeitende Kurbelwelle in den zangenartigen Halterungen, während die Wegeventile 33 und die Stellglieder 37 in ihre Grundstellung a gesteuert werden. Das Wegeventil 41 wird dagegen in die Stellung b überführt.Finally, the actual straightening process takes place. For this purpose, the crankshaft to be machined remains in the tong-like holders, while the directional control valves 33 and the actuators 37 are controlled into their basic position a . The directional control valve 41, however, is transferred to position b .

Durch Einschalten der Motoren 13 und 42 wird die zu bearbeitende Kurbelwelle wieder in ihre charakteristische Umlaufbewegung versetzt, während gleichzeitig die Leitungen 31 zunächst nur über die Begrenzungsventile 46 mit der Pumpe 43 verbunden sind. Unter der Steuerung des Anzeigeorgans 54, das mit den Meisterwellen 8a,b ständig rotiert, übermittelt die Datenverarbeitungsanlage im weiteren Verlauf ständig Steuersignale, die über das Leitungsbündel 58 und die Leistungsverstärker 48a,b,c den Steuerorganen 37a zugeführt werden. Infolgedessen werden deren Ventilschäfte entsprechend den berechneten Richtkräften mehr oder weniger in Richtung der Stellungen b verschoben, was zur Folge hat, daß in den Leitungen 36 Drucke erzeugt werden, die zwischen dem Minimalwert des Begrenzungsventils 46 und dem Maximalwert des Begrenzungsventils 40 liegen können. Mit Hilfe des Anzeigeorgans 54 und der Datenverarbeitungsanlage 57 werden diese außerdem so gesteuert, daß zunächst an allen Hauptlagerzapfen nur Richtoperationen in den Nebenebenen durchgeführt werden. Vorzugsweise werden diese Richtoperationen für mehrere oder alle Hauptlagerzapfen gleichzeitig oder nacheinander und entsprechend der obigen Beschreibung in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten durchgeführt, zwischen denen die Kurbelwelle erneut vermessen wird, damit die erhaltenen Daten in der Datenbank 59 abgespeichert und dann neue Richtparameter für den jeweils nächsten Schritt errechnet werden können. Nachdem die Richtoperationen in der Nebenebene abgeschlossen sind und nicht tolerierbare Abweichungen vom Rundlauf nur noch in der Hauptebene vorliegen, werden auf dieselbe Weise weitere Richtoperationen durchgeführt, um auch die in der Hauptebene vorhandenen Abweichungen vom Rundlauf ausreichend klein zu machen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die Richtung, in welche eine Richtoperation an irgendeinem Hauptlagerzapfen durchgeführt wird, allein dadurch vorgewählt werden kann, daß die zugehörigen Stellglieder 37 im richtigen Augenblick ausreichend große Drucke in den Leitungen 36 zur Verfügung stellen, während zu allen übrigen Zeitpunkten der Druck in den Leitungen 36 auf einen Druck abgesenkt wird, der keine Richtoperation bewirken kann. Da außerdem jeder einzelne Hauptlagerzapfen 2a,b,c mit einer eigenen Halterung und einer eigenen Steuereinrichtung versehen ist, können die verschiedenen Richtoperationen in einem einzigen Arbeitsgang selbst dann durchgeführt werden, wenn allen Hauptlagerzapfen unterschiedliche Haupt- und Nebenebenen zugeordnet sind.By turning on motors 13 and 42, the crankshaft to be machined is set back into its characteristic orbital motion, while at the same time the lines 31 are initially only connected to the pump 43 via the limit valves 46. Under the control of the display element 54, which constantly rotates with the master shafts 8a, b, the data processing system continuously transmits control signals which are fed to the control elements 37a via the line bundle 58 and the power amplifiers 48a, b, c. As a result, their valve stems are displaced more or less in the direction of the positions b in accordance with the calculated directional forces, with the result that pressure is generated in the lines 36, which may lie between the minimum value of the limiting valve 46 and the maximum value of the limiting valve 40. With the aid of the display element 54 and the data processing system 57, these are also controlled so that initially only straightening operations are carried out on the secondary levels on all main bearing journals. These straightening operations are preferably carried out for a plurality or all of the main bearing journals simultaneously or in succession and in accordance with the above description in several successive steps, between which the crankshaft is measured again, so that the data obtained are stored in the database 59 and then new straightening parameters are calculated for the next step in each case can be. After the straightening operations on the secondary level have been completed and there are no tolerable deviations from the concentricity only in the main level, further straightening operations are carried out in the same way in order to make the deviations from the concentricity present in the main level sufficiently small. The advantage here is that the direction in which a straightening operation is carried out on any main journal can be preselected only by the associated actuators 37 providing sufficiently large pressures in the lines 36 at the right moment, while at all other times the pressure in the lines 36 is reduced to a pressure that cannot effect a straightening operation. Since each individual main journal 2a, b, c also has its own bracket and control device , the various straightening operations can be carried out in a single operation even if different main and secondary levels are assigned to all main bearing journals.

Bei allen möglichen Bearbeitungssituationen wird schließlich am Begrenzungsventil 44 der maximale Systemdruck dargestellt, um das Auftreten von kritischen Überdrucken zu vermeiden. Außerdem ist es mit Hilfe der Kraftmesser 53 möglich, die tatsächlich auf die Druckrollen 25 ausgeübten Kräfte ständig zu überwachen und bei Bedarf Regelschaltungen für die Zylinder 28 vorzusehen, damit die von der Datenverarbeitungsanlage 57 berechneten Richtkräfte auch tatsächlich auf die Werkstücke 1 bzw. die Hauptlagerzapfen 2 ausgeübt werden.In all possible machining situations, the maximum system pressure is finally displayed on the limiting valve 44 in order to avoid the occurrence of critical overpressures. In addition, with the aid of the force meter 53, it is possible to constantly monitor the forces actually exerted on the pressure rollers 25 and, if necessary, to provide control circuits for the cylinders 28, so that the straightening forces calculated by the data processing system 57 actually actually apply to the workpieces 1 or the main bearing journal 2 be exercised.

Ist die Anwendung einer Datenberarbeitungsanlage nicht erwünscht, können die den Zylindern 28 zugeführten Drucke während des Richtens auch dadurch erzeugt werden, daß jedes Stellglied 37 mit einer schematisch in Fig. 5 dargestellten Einrichtung gesteuert wird. Diese Einrichtung enthält anstelle des Schaltmagneten eine mit dem Ventilschaft des Stellglieds 37 verbundene Hülse 60, in der ein Stößel 61 verschiebbar geführt ist. Die Hülse 60 weist einen senkrecht abstehenden Arm 62 und der Stößel 61 einen senkrecht abstehenden, durch einen Schlitz in der Hülsenwand ragenden Arm 63 auf. In dem Arm 63 ist eine Einstellschraube 64 drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagert, deren Gewindeabschnitt durch eine Gewindebohrung des Arms 62 ragt. Daher kann durch Drehen der Einstellschraube der Abstand des aus der Hülse 60 herausragenden Endes 65 des Stößels 61 vom Ventilschaft verändert werden.If the use of a data processing system is not desired, the pressures supplied to the cylinders 28 during straightening can also be generated by controlling each actuator 37 with a device shown schematically in FIG. 5. Instead of the switching magnet, this device contains a sleeve 60, which is connected to the valve stem of the actuator 37 and in which a plunger 61 is displaceably guided. The sleeve 60 has a vertically protruding arm 62 and the plunger 61 has a vertically protruding arm 63 which projects through a slot in the sleeve wall. An adjusting screw 64 is rotatably but axially immovably mounted in the arm 63, the threaded portion of which projects through a threaded hole in the arm 62. Therefore, the distance of the end 65 of the plunger 61 protruding from the sleeve 60 from the valve stem can be changed by turning the adjusting screw.

Das freie Ende des Stößels 61 wird durch eine auf den Ventilschaft wirkende Druckfeder 37b gegen das Steuerorgan in Form einer Kurvenscheibe 67 gedrückt, die beispielsweise an einem freien Ende der Meisterwelle 8a befestigt ist und deren Drehbewegungen mitmacht. Je nachdem, welcher Umfangsabschnitt der Kurvenscheibe 67 auf das Ende 65 einwirkt, wird wie bei der anhand Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform eine größere oder kleinere Kraft auf die Druckrolle 25 ausgeübt. Die Kurvenscheibe 67 wird mittels einer Befestigungsschraube 68 auf der Meisterwelle 8a befestigt und nimmt dann relativ zu dieser und damit auch zu der zu richtenden Kurbelwelle stets dieselbe Drehwinkelstellung ein. Dabei werden in Abhängigkeit von den erforderlichen Richtkräften bei Bedarf für das Richten in den Neben- und Hauptebenen unterschiedliche Kurvenscheiben 67 eingesetzt, die außerdem entsprechend den Richtungen, in denen die Richtkräfte wirksam gemacht werden sollen, durch Verdrehen auf der Welle 8a genau eingestellt werden. Durch Drehen der Einstellschrauben 64 kann jeweils die Größe der maximalen Richtkraft verändert werden.The free end of the plunger 61 is pressed by a compression spring 37b acting on the valve stem against the control member in the form of a cam plate 67, which is fastened, for example, to a free end of the master shaft 8a and follows its rotary movements. Depending on which circumferential section of the cam plate 67 acts on the end 65, the same as that described with reference to FIG. 3 Embodiment exerted a greater or lesser force on the pressure roller 25. The cam plate 67 is fastened on the master shaft 8a by means of a fastening screw 68 and then always assumes the same rotational angle position relative to this and thus also to the crankshaft to be straightened. Depending on the required straightening forces, different cams 67 are used for straightening in the secondary and main planes, which are also precisely adjusted by rotating the shaft 8a in accordance with the directions in which the straightening forces are to be made effective. The size of the maximum straightening force can be changed by turning the adjusting screws 64.

Für das Richten irgendeines in Fig. 6 schematisch dargestellten Hauptlagerzapfens 2 wäre es an sich nur erforderlich, die Richtkraft ein einziges Mal längs einer gedachten, parallel zur theoretischen Achse 3 erstreckten Linie auf den Umfang des Hauptlagerzapfens 2 auszuüben, wobei diese Linie in der Verlängerung eines Pfeils v liegt, der die Richtung der Richtoperation andeutet. Die dabei aufzuwendenden Richtkräfte wären allerdings sehr groß. Beim Richten durch Kaltwalzen hat sich dagegen überraschend erwiesen, daß wesentlich kleinere Richtkräfte von z.B. bis 50 kN ausreichen, wenn diese längs eines ausgewählten Abschnitts 69 ausgeübt werden, der in Fig. 6 durch eine verbreiterte Linie schematisch angedeutet ist, und wenn dieser ausgewählte Abschnitt 69 mehrmals mit der Druckrolle 25 überwalzt wird. Der Abschnitt 69 erstreckt sich längs des Umfangs des Hauptlagerzapfens 2 etwa um gleiche Teile zu beiden Seiten der gedachten Linie über einen Bogen von insgesamt beispielsweise 10° bis 20°. Um Eindrückungen der Druckrolle 25 im Hauptlagerzapfen 2 zu vermeiden, wird der auf den Zylinder 28 wirkende Druck zweckmäßig jeweils vor dem Auflaufen der Druckrolle 25 auf den ausgewählten Abschnitt 69 allmählich bis zu einem Höchstwert erhöht, dann längs des Abschnitts 69 auf diesem Höchstwert gehalten und schließlich nach dem Verlassen des Abschnitts 69 allmählich verkleinert. Bei Anwendung der Datenverarbeitungsanlage 57 kann diese Druckvergrößerung und -verminderung durch entsprechende Programme vorgegeben werden. Bei Anwendung der Kurvenscheibe 67 nach Fig. 5 erfolgt diese Steuerung dadurch, daß deren Umfang mit einem etwa kreisförmigen Abschnitt 70, einem ansteigenden Abschnitt 71, einem weiteren kreisförmigen Abschnitt 72 und einem abfallenden Abschnitt 73 versehen wird, wobei der Abschnitt 72 demjenigen Abschnitt des Hauptlagerzapfens 2 entspricht, längs dessen die Druckrolle 25 die für die Richtoperation erforderliche Richtkraft ausübt. Ist es bei dieser Art der Steuerung erwünscht, die für einen Umlauf der zu bearbeitenden Kurbelwelle erforderliche Zeit zu reduzieren, braucht lediglich der Motor 13 immer dann, wenn sich die Druckrolle 25 nicht auf dem ausgewählten Abschnitt 69 befindet, in eine höhere Drehzahlstufe eingestellt werden.For straightening any of the main bearing journals 2 shown schematically in FIG. 6, it would in itself only be necessary to exert the straightening force once along an imaginary line extending parallel to the theoretical axis 3 on the circumference of the main bearing journal 2, this line being an extension of a Arrow v is located, which indicates the direction of the straightening operation. However, the straightening forces to be used would be very large. In contrast, when straightening by cold rolling, it has surprisingly been found that substantially smaller straightening forces of, for example, up to 50 kN are sufficient if these are exerted along a selected section 69, which is indicated schematically in FIG. 6 by a widened line, and if this selected section 69 is rolled several times with the pressure roller 25. The section 69 extends along the circumference of the main bearing journal 2 by approximately equal parts on both sides of the imaginary line over an arc of, for example, 10 ° to 20 ° in total. In order to avoid indentations of the pressure roller 25 in the main bearing journal 2, the pressure acting on the cylinder 28 is expediently gradually increased to a maximum value before the pressure roller 25 hits the selected section 69, then is held at this maximum value along section 69 and finally gradually reduced after leaving section 69. When using the data processing system 57, this increase and decrease in pressure can be predetermined by appropriate programs become. 5, this control takes place in that the circumference thereof is provided with an approximately circular section 70, a rising section 71, a further circular section 72 and a falling section 73, section 72 being that section of the main bearing journal 2 corresponds to, along which the pressure roller 25 exerts the straightening force required for the straightening operation. If it is desired with this type of control to reduce the time required for one revolution of the crankshaft to be machined, only the engine 13 needs to be set to a higher speed level whenever the pressure roller 25 is not on the selected section 69.

Alternativ kann die Richtoperation auch dadurch ausgeübt werden, daß die Meisterwellen 8a,b und die zu richende Kurbelwelle einer hin- und hergehenden Pendelbewegung derart unterworfen werden, daß die Druckrollen 25 stets nur die vorgewählten Abschnitte 69 und schmale Nachbarabschnitte Überlaufen. Auch in diesem Fall wird der auf die Druckrollen 25 wirksame Druck in den Nachbarbereichen zweckmäßig allmählich erhöht bzw. erniedrigt. Auch bei dieser Ausführungsform können wahlweise die Datenverarbeitungsanlage 57 oder die Kurvenscheiben 67 benutzt werden. Als Motor 13 wird in diesem Fall zweckmäßig ein Reversiermotor mit einer entsprechenden Steuerung verwendet.Alternatively, the straightening operation can also be carried out by subjecting the master shafts 8a, b and the crankshaft to be straightened to a reciprocating oscillating movement in such a way that the pressure rollers 25 always only overflow the preselected sections 69 and narrow neighboring sections. In this case too, the pressure acting on the pressure rollers 25 in the adjacent areas is expediently gradually increased or decreased. In this embodiment, too, the data processing system 57 or the cam disks 67 can optionally be used. In this case, a reversing motor with a corresponding control is expediently used as the motor 13.

Ein weiterer wichtiger Parameter beim Richten durch Kaltwalzen ist die Anzahl der Überwalzungen der ausgewählten Abschnitte 69. Da es beim Überwalzen, d.h. beim Einwirken der Druckrollen 25 auf die ausgewählten Abschnitte 69 zu einer Fließbehinderung in Richtung der Böden der Kehlen 6 kommen kann, was sich erst durch mehrmaliges Überwalzen kompensieren läßt, werden die Druckrollen zweckmäßig wenigstens fünf-, vorzugsweise wenigstens zehnmal über den ausgewählten Abschnitt 69 geführt.Another important parameter when straightening by cold rolling is the number of rollovers of the selected sections 69. Because during rollover, i.e. when the pressure rollers 25 act on the selected sections 69, flow can be prevented in the direction of the bottoms of the throats 6, which can only be compensated for by repeated rolling over, the pressure rollers are expediently guided at least five, preferably at least ten times over the selected section 69.

Claims (12)

  1. A method of hard-rolling and then aligning a crankshaft (1) mounted rotatably about its theoretical axis, the crankshaft comprising a plurality of main bearing journals (2), crank cheeks (5) and crank journals (4a to 4d) lying therebetween and fillets (6a to 6d) running round the main bearing journal axes and crank journal axes at the transitions between the main bearing journals and crank journals and the crank cheeks, wherein both the hard-rolling and the aligning are effected by cold rolling the fillet walls by means of tools (24, 25) which can be fitted into the fillets and are movable transversely to the theoretical axis (3), and the crankshaft is so aligned after measuring its deviation from true running relative to the theoretical axis resulting from the cold rolling in that pressure is exerted by means of the tools on selected sections (69) of the fillet walls, characterized in that the hard rolling is effected before the alignment in all regions of the main bearing and crank journals (2, 4a to 4d), the deviations from true running of the crankshaft (1) are measured for each individual main bearing journal (2) and the alignment is so effected thereat that the residual deviations from true running for all main bearing journals (2) then lie within fixed tolerance ranges.
  2. A method according to claim 1, characterized in that the cold rolling is effected with at least one pressure roller (25), while relative rotation about the axis (3) between the workpiece (1) and the pressure roller (25) is effected during the cold rolling, and a force effecting the aligning operation is exerted on the pressure roller (25) at least at all times when this roller runs over the selected section (69) of the fillet wall.
  3. A method according to claim 2, characterized in that the workpiece (1) or the pressure roller (25) is subjected to a to and fro oscillating movement.
  4. A method according to claim 2, characterized in that the workpiece (1) or the pressure roller (25) is subjected to a continuously circulating rotary movement.
  5. A method according to claim 3 or 4, characterized in that the force exerted on the workpiece (1) or the pressure roller (25) is increased gradually each time before it runs on to the selected section, up to a maximum value, is then maintained at this maximum value and finally is gradually reduced before leaving this section (69).
  6. A method according to claim 4 and 5, characterized in that the angular speed or the rotary movement is increased during that interval of time in which the pressure roller (25) is outside the selected section (69).
  7. A method according to at least one of claims 1 to 6, for aligning crankshafts with a plurality of main bearing and crank journals, wherein the axes of the crank journals all lie in a single plane containing the theoretical axis (3), characterized in that the crankshaft is aligned firstly in its subsidiary plane and only then it its main plane, where the subsidiary plane is perpendicular to the main plane and likewise contains the theoretical axis (3).
  8. A method according to at least one of claims 1 to 6, for aligning crankshafts with a plurality of main bearing and crank journals, wherein the axes of the crank journals do not all lie in a single plane containing the theoretical axis (3) and one or two crank journals are adjacent to each main bearing journal, characterized in that the crankshaft is firstly aligned in its subsidiary planes and only then in its main planes, wherein for each main bearing journal (2) there is defined as the main plane that plane which either contains the theoretical axis (3) and the axis of the single adjacent crank journal (4) or contains the theoretical axis (3) and bisects the angle between the two planes which run through the respective adjacent crank journals (4) and the theoretical axis (3), and wherein the subsidiary plane for each main bearing journal (2) extends perpendicular to a main plane.
  9. A method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the aligning is effected by simultaneous cold rolling of the walls of the fillets (6) of a plurality or all the main bearing journals (2).
  10. A method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the aligning is effected in sequential steps, the crankshaft (1) being measured afresh after each step and the following step being carried out with modified alignment parameters corrected in the light of the previous steps.
  11. Apparatus for carrying out the method according to any of claims 1 to 10, with pincer-like holders carried by two master shafts (8a, 8b) and each comprising two jaws (18, 21 or 19, 22) pivotally connected to each other for clamping an associated main bearing or crank journal (2, 4) of a crankshaft (1), wherein the one jaw (18, 19) is provided with at least one support roller (23) and the other jaw (21, 22) is provided with a pressure roller (25) for fitting into a fillet (6) and wherein the number of main bearing and crank journals (2,4) of the crankshaft (1) corresponds in use of the apparatus to the number of holders, and with control devices for the holders for controlling the clamping force of the jaws (18, 21 or 19, 22), wherein at least one of holders associated with the main bearing journals (2) has associated therewith a measuring member (49) for determining the deviations from true running in the region of the associated bearing journal (2), and an adjusting member (37), wherein the forces exerted on the associated main bearing journal (2) by the pressure rollers (25) by means of the adjusting member (37) can be adjusted in dependence on values determined from the current rotary angular position and the determined deviations from true running to align the main bearing journal (2), such that the deviations from true running remaining after the aligning lie for this at least one main bearing journal (2) within predetermined tolerance ranges, characterized in that each holder of the main bearing journals (2) has associated therewith such a measuring member (49) and a control device with such an adjusting member (37), whereby the forces exerted by the pressure rollers (25) can be adjusted by means of these adjusting members (37) to such values adapted to align the main bearing journals (2) that the deviations from true running remaining after the alignment lie within predetermined tolerance ranges for all main bearing journals (2).
  12. Apparatus according to claim 11, characterized in that it comprises at least one indicator device (54) connected to all control devices to indicate the current rotary angular position of the crankshaft (1).
EP88100107A 1987-01-17 1988-01-07 Method and apparatus for aligning a work piece Expired - Lifetime EP0275876B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873701223 DE3701223A1 (en) 1987-01-17 1987-01-17 METHOD AND DEVICE FOR STRAIGHTING A WORKPIECE
DE3701223 1987-01-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0275876A2 EP0275876A2 (en) 1988-07-27
EP0275876A3 EP0275876A3 (en) 1990-01-24
EP0275876B1 true EP0275876B1 (en) 1995-04-05

Family

ID=6318985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88100107A Expired - Lifetime EP0275876B1 (en) 1987-01-17 1988-01-07 Method and apparatus for aligning a work piece

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4860566A (en)
EP (1) EP0275876B1 (en)
JP (1) JPS63212015A (en)
KR (1) KR880008843A (en)
DE (2) DE3701223A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202564A1 (en) * 2002-01-24 2003-08-07 Hegenscheidt Mfd Gmbh & Co Kg Process for deep rolling and straightening crankshafts

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5235838A (en) * 1987-07-13 1993-08-17 W. Hegenscheidt Gesellschaft Mbh Method and apparatus for truing or straightening out of true work pieces
EP0299111B1 (en) * 1987-07-13 1994-06-01 Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH Method and apparatus for straightening unbalanced workpieces
DE10052753A1 (en) 2000-10-25 2002-05-08 Hegenscheidt Mfd Gmbh & Co Kg Device for deep rolling crankshafts
AU2002216689A1 (en) * 2000-11-22 2002-06-03 Ingersoll Cm Systems, Inc. Apparatus and method for rolling workpieces
US6408663B1 (en) 2001-02-23 2002-06-25 Short Block Technologies, Inc. Method and apparatus for truing crankshafts
DE10308124B3 (en) * 2003-02-26 2004-09-23 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Process for deep rolling transitions between journals and cheeks of crankshafts
CN1314513C (en) * 2003-12-11 2007-05-09 东风汽车有限公司 Crankshaft rolling strengthening process
US7188497B2 (en) * 2005-04-07 2007-03-13 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method for straightening an eccentric shaft
JP5472051B2 (en) * 2010-11-17 2014-04-16 三菱自動車工業株式会社 Fillet rolling processing apparatus and fillet rolling apparatus abnormality determination method
DE102010056616A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Method for straightening crankshafts
CN102784816B (en) * 2012-08-13 2014-07-09 杭州电子科技大学 Method for installing and debugging crankshaft of large diesel engine
CN104209811B (en) * 2014-09-09 2016-11-16 南车戚墅堰机车有限公司 Bent axle axial allowance auto-allocation method
CN107030143A (en) * 2017-05-27 2017-08-11 天润曲轴股份有限公司 The complete residual compressive stress coalignment of bent axle and technique
FR3090424B1 (en) * 2018-12-19 2021-04-09 Renault Sas Method of straightening a shaft by applying a variable radial strain hardening force to the rotating shaft
JP7137220B2 (en) * 2019-06-19 2022-09-14 上越工業株式会社 Bending correction device for deformed long work and method for manufacturing linear long work

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1070955B (en) * 1959-12-10 Wilhelm Hegenscheidt Kommanditgesellschaft Erkelenz (RhId) Device for the simultaneous deep rolling of the fillets and the running surface on the crank pin and bearing points λ on crankshafts
GB957711A (en) * 1959-06-17 1964-05-13 Birmingham Small Arms Co Ltd Machines for rolling the bearing fillets of crankshafts
GB957712A (en) * 1959-06-17 1964-05-13 Birmingham Small Arms Co Ltd Machines for rolling the bearing fillets of crankshafts
GB957805A (en) * 1961-07-12 1964-05-13 Birmingham Small Arms Co Ltd Improvements in or relating to the working of metals
GB1004962A (en) * 1963-07-22 1965-09-22 Motor Industry Res Ass Method of and apparatus for treating crankshafts
DE3037688C2 (en) * 1980-10-06 1982-12-02 Wilhelm Hegenscheidt, Gmbh, 5140 Erkelenz Process for deep rolling crankshafts
DE3108780C2 (en) * 1981-03-07 1984-10-25 Wilhelm Hegenscheidt Gmbh, 5140 Erkelenz Crankshaft fixed or roller burnishing machine
DE3108717C2 (en) * 1981-03-07 1984-10-04 Wilhelm Hegenscheidt Gmbh, 5140 Erkelenz Crankshaft fixed or roller burnishing machine
US4416130A (en) * 1981-03-20 1983-11-22 Industrial Metal Products Corporation Pulsing impact straightener
DE3224268C1 (en) * 1982-06-28 1984-01-05 Wilhelm Hegenscheidt Gmbh, 5140 Erkelenz Machine for machining crankshafts
JPS59101228A (en) * 1982-11-30 1984-06-11 Hino Motors Ltd Method and device for straightening bend of crankshaft
DE3333603A1 (en) * 1983-09-16 1985-03-28 Toyoda Koki K.K., Kariya, Aichi Crankpin rolling apparatus
JPH101228A (en) * 1996-06-17 1998-01-06 Ricoh Co Ltd Paper sheet loading device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202564A1 (en) * 2002-01-24 2003-08-07 Hegenscheidt Mfd Gmbh & Co Kg Process for deep rolling and straightening crankshafts
DE10202564B4 (en) * 2002-01-24 2005-08-11 Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg Method for fixed and straightening a crankshaft for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE3701223A1 (en) 1988-07-28
US4860566A (en) 1989-08-29
DE3853485D1 (en) 1995-05-11
JPS63212015A (en) 1988-09-05
EP0275876A2 (en) 1988-07-27
EP0275876A3 (en) 1990-01-24
KR880008843A (en) 1988-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0275876B1 (en) Method and apparatus for aligning a work piece
DE3519382C2 (en) Multi-roll bending device
EP0299111B1 (en) Method and apparatus for straightening unbalanced workpieces
DE3037688C2 (en) Process for deep rolling crankshafts
EP1779972B1 (en) Method and apparatus for hardening crankshafts
DE4036283C2 (en) Method and device for controlling cylinder grinding machines
DE2346796A1 (en) AUTOMATIC LEVELING PROCEDURE AND LEVELING MACHINE FOR MULTIPLE LEVELING POINTS
EP0394531B1 (en) Seaming machine
DE10024990C5 (en) Method and device for induction hardening of crankshafts
EP0683012B1 (en) Metal rolling machine with opposite rows of claw units for machining a centered workpiece and method for rolling rotary grooves of a workpiece
EP3744436A1 (en) Straightening press and method for straightening elongated workpieces
DE3211489A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CORRECTING SETPOINT DIFFERENCES OF PLATFORMALLY DEFORMABLE OBJECTS
EP1035944A1 (en) Device and method for correcting radial run-outs
EP3595823B1 (en) Method for operating a roll straightening machine, and roll straightening machine
DE3011454A1 (en) METHOD FOR FINISHING CAMSHAFTS
DE2346797A1 (en) AUTOMATIC STRAIGHTING PROCEDURE AND STRAIGHTING PRESS WITH ONE STRAIGHTING OFFICE
EP0438205B1 (en) Method and apparatus for straightening the ends of elongated workpieces
DE3911930C2 (en)
DE1070955B (en) Device for the simultaneous deep rolling of the fillets and the running surface on the crank pin and bearing points λ on crankshafts
EP0433819A2 (en) Determination of the load deflection characteristics of a roughing and finishing stand
EP1345715B1 (en) Forging press comprising an adjusting device on the matrix side thereof
EP1347849A1 (en) Flospinning method and device for carrying out flospinning
DE2456782A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR LEVELING PROFILE STEEL
DE19938966C1 (en) Profiled band material manufacturing method uses rolling of metal band in successive steps for providing required periodic profile under control of electronic control device
EP1541250A1 (en) Method for axially positioning rolls in a roll stand and roll stand

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE ES FR GB IT NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): DE ES FR GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19900626

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920225

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19950405

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19950405

Ref country code: FR

Effective date: 19950405

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19950405

Ref country code: GB

Effective date: 19950405

REF Corresponds to:

Ref document number: 3853485

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19950511

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19950705

EN Fr: translation not filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 19950405

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20041209

Year of fee payment: 18

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060801