EP1499476B1

EP1499476B1 - Festwalzrollenkopf eines festwalzwerkzeugs

Info

Publication number: EP1499476B1
Application number: EP03720526A
Authority: EP
Inventors: Heinrich-Wilhelm Derichs
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: US20060150700A1; US20050066700A1; DE10318766B4; AU2003206907A1; EP1499475A1; EP1499476A1; EP1499475B1; WO2003090971A1; US7168278B2; DE50302066D1; AU2003224125A1; DE50302606D1; US7100412B2; DE10318766A1; WO2003090972A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Festwalzrollenkopf (1) eines Festwalzwerkzeugs zum Festwalzen von Radien oder Einstichen (22) an den Haupt- und Hublagerzapfen von Kurbelwellen (21) mit einem Gehäuse (2), in welchem eine oder zwei Festwalzrollen (4) in seitlichem Abstand voneinander mit geringem Spiel in einem Rollenkäfig (5) lose drehbar geführt sind. Der Rollenkäfig (5) ist auf der der Kurbelwelle (21) zugewandten Unterseite (3) des Gehäuses (2) mit Stiften (15) befestigt, welche den Rollenkäfig (5) jeweils auf seinen den Festwalzrollen (4) abgewandten Stirnseiten (10) abstützen und zugleich seitlich führen. Das Gehäuse (2) ist auf seiner der Kurbelwelle (21) zugewandten Unterseite (3) an deren beiden Enden jeweils mit einem Vorsprung (11, 12) zum Abstützen des Rollenkäfigs (5) versehen. Stifte (15) als Befestigungs- und Führungsorgane für den Rollenkäfig (5) sind vorgesehen und greifen in den Rollenkäfig (5) ein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Festwalzrollenkopf entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Festwalzrollenköpfe dieser Art sind beispielsweise aus den nachfolgenden Druckschriften bekannt:

1. EP 0 661 137 B1, Fig. 6,

2. EP 0 683 012 B1, Fig. 4,

3. EP 0 839 607 A1, Fig. 1,

4. US 5,575,167, Fig. 7 und

5. US 5,806,184, Fig. 2a
Den bekannten Festwalzrollenköpfen ist gemeinsam, dass die Rollenkäfige am Gehäuse des Festwalzrollenkopfes jeweils mit L-förmigen Haltern befestigt sind. Mit Hilfe der Halter können die Rollenkäfige in eine vorgegebene Position gebracht und am Festwalzrollenkopf fixiert werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Festwalzrollen in den jeweiligen Rollenkäfigen mit geringem seitlichem Spiel lose drehbar geführt werden. Dieses Spiel beträgt in der Regel etwa 0,2 mm. Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Festwalzrollen gegenüber der Mitte des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes, um welche sich eine Führungsrolle für die Festwalzrollen dreht, auf der sich die Festwalzrollen gegenüber der Kurbelwelle abstützen, in der Drehrichtung der Kurbelwelle einen Versatz von etwa 0,2 mm haben. Darüber hinaus haben die Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf auch noch eine Spreizung in axialer Richtung.
Die genaue, d.h. vorgegebene Lage der Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf ist entscheidend für deren Standzeit. Trotz genauer Einstellung tritt Verschleiß auf, der das Spiel zwischen den Festwalzrollen und den Rollenkäfigen im Verlauf des Einsatzes des Festwalzwerkzeugs vergrößert. Daraus wird erkennbar, dass der genauen Einstellung der Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf eine besondere Bedeutung zukommt. Die Einstellung, aber auch das Nachstellen bei eingetretenem Verschleiß, erfolgt bei den aus dem Stand der Technik bekannten Festwalzrollenköpfen über die L-förmigen Halter für die Rollenkäfige. Im günstigsten Falle gibt es für diese Einstellung Einstellehren. Üblich ist es daneben auch, die Einstellung von einem geübten Fachmann von Hand vornehmen zu lassen. Dabei konnte allerdings beobachtet werden, dass die Lebensdauer der Festwalzrollen und der Rollenkäfige wesentlich von der Geschicklichkeit des einstellenden Fachmanns beeinflusst wird. Außerdem ist das Einstellen der Festwalzrollen eine langwierige Tätigkeit, welche viel Arbeitszeit erfordert.
Daraus ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, einen Festwalzrollenkopf so zu verbessern und insbesondere die Ausgestaltung des Rollenkäfigs soweit zu vereinfachen, dass eine genaue Einstellung der Festwalzrollen ohne besondere Geschicklichkeit oder großen Aufwand an Arbeitszeit möglich wird. Auch soll es möglich sein den Verschleiß auszugleichen. Zugleich soll damit die Lebensdauer der Festwalzrollen und Rollenkäfige sowie die Qualität des festgewalzten Produktes verbessert werden. Schließlich soll die Verbesserung einfach und preisgünstig sein und auch von weniger geübten Fachkräften mit der erforderlichen Präzision durchgeführt werden können.
Die Aufgabe wird durch eine neuartige Ausgestaltung des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes und damit einhergehend eine neuartige Ausgestaltung des Rollenkäfigs entsprechend den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Fortan entfallen die bekannten L-förmigen Halter für die Rollenkäfige und deren aufwendig Justierung am Gehäuse des Festwalzrollenkopfes, wodurch eine wesentliche Vereinfachung erzielt wird. Durch Herunterziehen der beiden äußeren Enden der der Kurbelwelle zugewandten Stirnseite des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes werden auf einfache Weise Anschläge zum Abstützen der äußeren Stirnseiten des Rollenkäfigs erhalten. Hierbei macht man sich moderne Fertigungsmethoden zu nutze, die es erlauben, zwischen den beiden Vorsprüngen der Stirnseite des Gehäuses eine passgenaue Ausnehmung zu schaffen. In dieser Ausnehmung wird sodann der mit großer Genauigkeit gefertigte Rollenkäfig eingesetzt, wobei das zwischen dem Rollenkäfig und den Festwalzrollen erforderliche Spiel von 0,2 mm bereits vorhanden ist. Die modernen Fertigungsmethoden sowie die Ausgestaltung des Rollenkäfigs erlauben es zusätzlich auch, den seitlichen Versatz der Drehachsen der Festwalzrollen gegenüber der Drehmitte des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes herzustellen. Die Ausnehmung auf der Unterseite des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes wird einfach um den Betrag des Versatzes von etwa 0,2 mm in der Drehrichtung der Kurbelwelle gegenüber der Mitte des Gehäuses verschoben.
Bei eintretendem Verschleiß ist sodann vorgesehen, den Rollenkäfig einfach herumzudrehen, so dass nunmehr die weniger verschlissenen Führungsnuten des einstückigen Rollenkäfigs zum Einsatz kommen.
Durch die neue Ausgestaltung erhält man nunmehr einen einzigen einstückigen Rollenkäfig für eine oder zwei Festwalzrollen, je nach Einsatzfall, anstelle von zwei Rollenkäfigen, wie das bisher üblich war. Einstückig heißt, dass die beiden voneinander getrennten Festwalzrollenkäfige herkömmlicher Art nunmehr zu einem einzigen Werkstück zusammen gefasst sind, das in die Ausnehmung zwischen den Vorsprüngen auf der Unterseite des Gehäuses des Festwalzrollenkopfes mitsamt der einen oder der beiden Festwalzrollen nur noch hineingeschoben und befestigt werden braucht. Dabei weist der Rollenkäfig nach wie vor auf seiner der Kurbelwelle zugewandten Unterseite eine Längsnut auf, über welche er von einem geeigneten Organ am Gehäuse gehalten und seitlich geführt wird.
Erfindungsgemäß besteht das Organ aus einer einfachen, flachen Lasche, deren beide Enden an den Vorsprüngen des Gehäuses angeschraubt werden und deren freie Mitte in eine Nut auf der Unterseite des Rollenkäfigs eingreift. Anstelle einer Lasche können aber auch zwei Stifte vorgesehen sein, von denen jeweils einer in einem der beiden Vorsprünge auf der Unterseite des Gehäuses vorgesehen ist, die beide in Richtung ihrer Längsachse verstellbar sind und mit einem ihrer beiden Enden jeweils in eine entsprechende Ausnehmung auf den äußeren Stirnseiten des Rollenkäfigs eingreifen und an den jeweiligen Vorsprüngen lösbar verschraubt sind.
Mit diesen einfachen Mitteln entfällt fortan das zeitraubende und in seiner Genauigkeit unsichere Einstellen von Rollenkäfigen mit Hilfe der bekannten L-förmigen Halter am Gehäuse des Festwalzrollenkopfes.
Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen jeweils maßstäblich die

Fig. 1 einen Festwalzrollenkopf in der Seitenansicht,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der Unterseite des Festwalzrollenkopfes nach der Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Rollenkäfigs,
Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A6-A6,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie B7-B7,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Rollenkäfigs,
Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie IX-IX,
Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie A10-A10 und
Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie B11-B11.

Der Festwalzrollenkopf 1 hat ein angenähert rechteckiges, flaches Gehäuse 2. Die Unterseite 3 des Gehäuses 2 ist der Kurbelwelle 21 zugewandt, von der die Fig. 1 den Schnitt durch ein beliebiges Hauptlager zeigt, deren Lagerzapfen jeweils seitlich von Radien oder Einstichen 22 begrenzt werden. In diese Radien oder Einstiche 22 greifen Festwalzrollen 4 ein, welche ihrerseits mit geringem Spiel in einem der Rollenkäfige 5 oder 6 (Fig. 4 bzw. 8) lose drehbar gelagert sind. Im Neuzustand des Festwalzwerkzeugs beträgt das Spiel zwischen der Festwalzrolle 4 und dem jeweiligen Rollenkäfig 5 oder 6 jeweils etwa 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 mm. Die Stirnseiten 8 einer inneren Ausnehmung 17 der beiden Rollenkäfige 5 und 6 haben einen seitlichen Abstand voneinander und auch einen seitlichen Abstand zum Drehmittelpunkt 7 des Gehäuses 2; letzterer beträgt etwa 0,2 mm.
Auf ihren, einander zugewandten Stirnseiten 8 der inneren Ausnehmung 17 haben die Rollenkäfige 5 und 6 jeweils nutenförmige Ausnehmungen 9, in denen eine Festwalzrolle 4 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten am Umfang ihres Körpers drehbar geführt wird. Die Figuren 5 und 9 zeigen die beiden Ausnehmungen 9 auf den Stirnseiten 8 jeweils eines Rollenkäfigs 5 bzw. 6. Die in den Figuren 5 und 9 erkennbare Schräglage der beiden Ausnehmungen 9 entspricht zugleich der Schräglage der Festwalzrollen 4 im Festwalzrollenkopf 1.
Auf ihren der inneren Stirnseite 8 gegenüber liegenden äußeren Stirnseiten 10 stützen sich die Rollenkäfige 5 und 6 auf entsprechenden Vorsprüngen 11 und 12 ab. Die Vorsprünge 11 und 12 springen jeweils auf der Unterseite 3 des Gehäuses 2 hervor und geben zwischen einander eine Ausnehmung 13 frei, worin die jeweiligen Rollenkäfige 5 oder 6 mit ihren Festwalzrollen 4 aufgenommen sind. Die Rollenkäfige 5 oder 6 sind mit dem Gehäuse 2 beziehungsweise mit dessen Vorsprüngen 11 und 12 nicht verbunden. Sie sind in der Ausnehmung 13 zwischen den beiden Vorsprüngen 11 und 12 mit geringem Spiel gelagert und geführt, so dass sie von der Unterseite 3 her in die Ausnehmung 13 hineingeschoben werden können. Dabei stützen sich die Rollenkäfige 5 und 6 mit ihren rückwärtigen Stirnseiten 10 jeweils auf entsprechenden Flächen 14 der Vorsprünge 11 und 12 ab.
Beispielsweise zur Halterung des Rollenkäfigs 6 am Gehäuse 2 ist eine Lasche (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Lasche besteht aus einem flachen Eisen von geringer Länge und Breite und ist jeweils über Schrauben (nicht gezeigt) mit dem jeweiligen Vorsprung 11 oder 12 des Gehäuses 2 lösbar verbunden. Mit ihrer freien Mitte greift die Lasche in eine Nut 18 ein, die auf der Unterseite 19 des Rollenkäfigs 6 ausgespart ist (Fig. 9 und 11).
Anstelle einer Lasche können auch Stifte 15 vorgesehen sein, welche die Halterung und Führung beispielsweise des Rollenkäfigs 5 an den Vorsprüngen 11 und 12 des Gehäuses 2 bewirken. Die Stifte 15 sind jeweils längs ihrer gemeinsamen Längsachse 16 in Gewindebohrungen 20 längsverschiebbar und feststellbar geführt, die jeweils die Längsmitte der Unterseite 3 des Gehäuses 2 durchziehen (Fig. 3). Die Zapfen 15 weisen an ihren inneren, d.h. dem Festwalzrollenkäfig 5 zugewandten Enden, jeweils einen kleinen Zapfen 23 auf, mit welchem sie jeweils in eine Vertiefung 24 auf den äußeren Stirnseiten 10 des Festwalzrollenkäfigs 5 eingreifen, wie man das in der Fig. 1 deutlich sehen kann.
Während des Festwalzens der Einstiche 22 dreht sich die Kurbelwelle 21, vom Spindelantrieb der Festwalzmaschine (nicht gezeigt) in Umdrehung versetzt, in Richtung des Pfeils 25 unter dem Festwalzrollenkopf 1 weg.

Bezugszeichenliste

1: Festwalzrollenkopf
2: Gehäuse
3: Unterseite
4: Festwalzrolle
5: Rollenkäfig
6: Rollenkäfig
7: Drehmittelpunkt
8: Stirnseite
9: Ausnehmung
10: Stirnseite
11: Vorsprung
12: Vorsprung
13: Ausnehmung
14: Stützfläche
15: Stift
16: Längsachse
17: innere Ausnehmung
18: Nut
19: Unterseite
20: Gewindebohrung
21: Kurbelwelle
22: Einstich
23: Zapfen
24: Vertiefung
25: Drehrichtung

Claims

Festwalzrollenkopf (1) eines Festwalzwerkzeugs zum Festwalzen von Radien oder Einstichen an den Haupt-und Hublagerzapfen von Kurbelwellen mit einem Gehäuse, in welchem eine oder zwei Festwalzrollen (4) in seitlichem Abstand voneinander, entsprechend der axialen Breite des jeweiligen Lagerzapfens (23), mit geringem Spiel in Rollenkäfigen lose drehbar geführt sind und die Rollenkäfige auf der der Kurbelwelle zugewandten Stirnseite des Gehäuses mit Haltern befestigt sind, welche die Rollenkäfige jeweils auf ihren den Festwalzrollen abgewandten Stirnseiten abstützen und zugleich seitlich führen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) auf seiner der Kurbelwelle (21) zugewandten Stirnseite (3) an deren beiden Enden jeweils einen Vorsprung (11,12) aufweist, wobei in der Ausnehmung (13) zwischen den beiden Vorsprüngen (11, 12) auf der Stirnseite (3) des Gehäuses (2) des Festwalzrollenkopfes (1) ein Rollenkäfig (5) für Festwalzrollen (4) vorgesehen ist, der einstückig ausgebildet ist, und Befestigungs- und Führungsorgane für den Rollenkäfig vorgesehen sind, die in den Rollenkäfig (5) eingreifen und am Vorsprung (11, 12) des Gehäuses (2) befestigbar sind,
der Rollenkäfig (5)
- sich mit seinen beiden äußeren Stirnseiten (10) jeweils auf einer Stützfläche (14) von einem der beiden Vorsprünge (11 bzw. 12) abstützt,

- bei dem zwischen Stirnseiten (8) einer inneren nutenförmigen Ausnehmung (9) wenigstens eine Festwalzrolle lose drehbar geführt ist und

- der über ein Befestigungsorgan mit dem Gehäuse (2) des Festwalzrollenkopfes (1) verbunden ist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Befestigungsorgan als Lasche ausgebildet ist, die in eine Längsnut (18) des Rollenkäfigs (6) eingreift, die auf dessen, der Kurbelwelle (21) zugewandten Unterseite (3) vorgesehen ist.
Festwalzrollenkopf nach einem der Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Befestigungsorgan als Stift (15) ausgebildet ist, der im jeweiligen Vorsprung (11 bzw. 12) auf der Unterseite (3) des Gehäuses (2) verstellbar geführt ist und in eine Vertiefung (24) des Rollenkäfigs (5) eingreift.
Rollenkäfig für einen Festwalzrollenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Rollenkäfig (5, 6) einstückig ausgebildet ist und über ein Befestigungsorgan mit dem Gehäuse (2) des Festwalzrollenkopfes (1) verbindbar ist.