EP1499476B1 - Deep rolling roller head of a deep rolling tool - Google Patents
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Definitions
- a tab and pins 15 may be provided, which cause the holder and guide, for example, the roller cage 5 to the projections 11 and 12 of the housing 2.
- the pins 15 are each guided longitudinally displaceable along its common longitudinal axis 16 in threaded holes 20 and lockable, each passing through the longitudinal center of the bottom 3 of the housing 2 (Fig. 3).
- the pins 15 point to their inner, ie the roller-roller cage 5 facing ends, each having a small pin 23, with which they each engage in a recess 24 on the outer end faces 10 of the deep rolling roller cage 5, as can clearly see in FIG. 1.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Festwalzrollenkopf entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a deep rolling roller head according to the preamble of the main claim.
Festwalzrollenköpfe dieser Art sind beispielsweise aus den nachfolgenden Druckschriften bekannt:
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.The well-known deep rolling head is common that the roller cages are fixed to the housing of the deep rolling head each with L-shaped holders. With the help of the holder, the roller cages can be brought into a predetermined position and fixed on the deep rolling head. It is provided that the deep rolling rollers are guided in the respective roller cages with little lateral play loosely. This game is usually about 0.2 mm. In addition, it is provided that the fixed rollers relative to the center of the housing of the deep rolling roller head around which rotates a guide roller for the deep rolling rollers on which the deep rolling against the crankshaft are supported, in the direction of rotation of the crankshaft have an offset of about 0.2 mm. In addition, the deep rolling rollers in the deep rolling head also have a spread in the axial direction.
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.The exact, i. The specified position of the deep rolling rollers in the deep rolling head is decisive for their service life. Despite precise adjustment occurs wear, which increases the clearance between the deep rolling rollers and the roller cages in the course of use of the deep rolling tool. It can be seen that the exact setting of the deep rolling rollers in the deep rolling head is of particular importance. The setting, but also the readjustment when wear has occurred, takes place in the case of the deep-rolling roller heads known from the prior art via the L-shaped holders for the roller cages. In the best case, there are Einstellstellen for this setting. In addition, it is customary to have the setting made by a skilled person by hand. However, it could be observed that the life of the deep rolling rollers and the roller cages is significantly influenced by the skill of the person skilled in the art. In addition, the setting of the fixed rollers is a tedious task, which requires a lot of working time.
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.This results in the object for the present invention to improve a deep rolling roller head so and in particular to simplify the design of the roller cage so far that an accurate adjustment of the deep rolling without special skill or large amount of work time is possible. It should also be possible to compensate for the wear. At the same time, it is intended to improve the service life of the deep-rolling rollers and roller cages as well as the quality of the solid-rolled product. Finally, the improvement should be simple and inexpensive and can be performed by less experienced professionals with the required precision.
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.The object is achieved by a novel design of the housing of the deep rolling roller head and, consequently, a novel embodiment of the roller cage according to the features of the main claim.
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.From now on, the known L-shaped holder for the roller cages and their complicated adjustment on the housing of the deep rolling roller head accounts, whereby a substantial simplification is achieved. By pulling down the two outer ends of the crankshaft facing the end face of the housing of the deep rolling roller head stops for supporting the outer end faces of the roller cage are obtained in a simple manner. Here, one makes use of modern manufacturing methods, which allow to create a precisely fitting recess between the two projections of the front side of the housing. In this recess then the roller cage manufactured with high accuracy is used, wherein the required between the roller cage and the fixed rollers clearance of 0.2 mm is already present. The modern manufacturing methods and the design of the roller cage also allow, in addition, the lateral offset of the axes of rotation of the fixed rollers relative to the center of rotation of the housing of the deep rolling roller head manufacture. The recess on the bottom of the housing of the deep rolling roller head is simply shifted by the amount of the offset of about 0.2 mm in the direction of rotation of the crankshaft relative to the center of the housing.
Bei eintretendem Verschleiß ist sodann vorgesehen, den Rollenkäfig einfach herumzudrehen, so dass nunmehr die weniger verschlissenen Führungsnuten des einstückigen Rollenkäfigs zum Einsatz kommen.Upon incoming wear, it is then provided to simply turn the roller cage around, so that now the less worn guide grooves of the one-piece roller cage are used.
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.The new design now gives a single one-piece roller cage for one or two fixed rollers, depending on the application, instead of two roller cages, as was usual. Integral means that the two separate Festwalzrollenkäfige conventional type are now taken together to form a single workpiece, which only needs to be pushed and secured in the recess between the projections on the underside of the housing of the deep rolling head together with the one or two fixed rollers. In this case, the roller cage still has on its underside facing the crankshaft a longitudinal groove, via which it is held by a suitable member on the housing and guided laterally.
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.According to the invention, the member consists of a simple, flat tab whose two ends are screwed to the projections of the housing and the free center engages in a groove on the underside of the roller cage. Instead of a tab but also two pins be provided, one of each of which is provided in one of the two projections on the underside of the housing, both of which are adjustable in the direction of its longitudinal axis and engage with one of its two ends respectively in a corresponding recess on the outer end faces of the roller cage and to the respective Protrusions are releasably screwed.
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.With these simple means now eliminates the time-consuming and uncertain in its accuracy setting of roller cages using the known L-shaped holder on the housing of the deep rolling roller head.
Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to two exemplary embodiments.
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.
- 1 a deep rolling roller head in side view,
- 2 is a section along the line II-II of Fig. 1,
- 3 is a view of the underside of the deep rolling roller head of FIG. 1,
- 4 is a plan view of a first embodiment of a roller cage,
- 5 shows a cross section along the line VV,
- 6 is a section along the line A6-A6,
- 7 is a section along the line B7-B7,
- 8 is a plan view of a second embodiment of a roller cage,
- 9 is a cross section along the line IX-IX,
- Fig. 10 is a section along the line A10-A10 and
- Fig. 11 is a section along the line 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.The deep rolling roller head 1 has an approximately rectangular,
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.On their facing end faces 8 of the
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.On their
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).For example, for holding the roller cage 6 on the
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.Instead of a tab and pins 15 may be provided, which cause the holder and guide, for example, the roller cage 5 to the
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.During the deep rolling of the
- 11
- FestwalzrollenkopfRolling roller head
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Unterseitebottom
- 44
- FestwalzrolleFixed roller
- 55
- Rollenkäfigroller cage
- 66
- Rollenkäfigroller cage
- 77
- DrehmittelpunktCenter of rotation
- 88th
- Stirnseitefront
- 99
- Ausnehmungrecess
- 1010
- Stirnseitefront
- 1111
- Vorsprunghead Start
- 1212
- Vorsprunghead Start
- 1313
- Ausnehmungrecess
- 1414
- Stützflächesupport surface
- 1515
- Stiftpen
- 1616
- Längsachselongitudinal axis
- 1717
- innere Ausnehmunginner recess
- 1818
- Nutgroove
- 1919
- Unterseitebottom
- 2020
- Gewindebohrungthreaded hole
- 2121
- Kurbelwellecrankshaft
- 2222
- Einstichpuncture
- 2323
- Zapfenspigot
- 2424
- Vertiefungdeepening
- 2525
- Drehrichtungdirection of rotation
Claims (4)
- Deep-rolling roller head (1) of a deep-rolling tool for the deep rolling of radii or recesses on the main and stroke bearing journals of crankshafts, with a housing in which one or two deep-rolling rollers (4) are guided loosely rotatable with little clearance in roller cages at a lateral distance from each other corresponding to the axial width of the associated bearing journal (23), whereby the roller cages are attached to the face of the housing facing towards the crankshaft by means of holding devices that support the roller cages on their faces facing away from the deep-rolling rollers and at the same time guide them laterally, characterized in that the housing (2) is provided with a projection on its face (3) facing towards the crankshaft (21), the projection being provided on either end of that face (3) wherein a roller cage (5) for deep-rolling rollers (4) is provided in the opening (13) between the two projections (11, 12) on the face (3) of the housing (2) of the deep-rolling roller head (1), which roller cage (5) is made in one piece, and attachment and guiding elements are provided for the roller cage and engage the roller cage 5 and can be attached to the projection (11, 12) of the housing (2), the roller cage (5)- with each of its two outer faces (10) being supported on a bearing surface (14) by one of the two projections (11 or 12),- with at least one deep-rolling roller being guided loosely rotatable between the faces (8) of an inner groove-shaped recess (9) and- being connected via an attachment element to the housing (2) of the deep-rolling roller head (1).
- Deep-rolling roller head as in claim 1, characterized in that the attachment element is in the form of a bracket that engages a longitudinal groove (18) of the roller cage (6) that is provided on its underside (3) facing towards the crankshaft (21).
- Deep-rolling roller head as in one of the claims 1 or 2, characterized in that the attachment element is made in form of a pin (15) that is guided adjustably in the corresponding projection (11 or 12) on the underside (3) of the housing (2) and engages a depression (24) of the roller cage (5).
- Deep-rolling roller head as in one of the claims 1 to 3, characterized in that the roller cage (5, 6) is made in one piece and can be connected by means of a attachment element to the housing (2) of the deep-rolling roller head (1).
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