WO2005063438A1 - Rolling device of a rolling mill for crankshafts - Google Patents

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WO2005063438A1
WO2005063438A1 PCT/EP2004/014525 EP2004014525W WO2005063438A1 WO 2005063438 A1 WO2005063438 A1 WO 2005063438A1 EP 2004014525 W EP2004014525 W EP 2004014525W WO 2005063438 A1 WO2005063438 A1 WO 2005063438A1
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WO
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deep
rolling
rotation
crankshaft
axis
Prior art date
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PCT/EP2004/014525
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German (de)
French (fr)
Inventor
Alfred Heimann
Original Assignee
Hegenscheidt-Mfd Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • B24B39/04—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working external surfaces of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

Definitions

  • the invention relates to a deep rolling device of a deep rolling machine for crankshafts, with two opposite arms, one arm of which carries a deep rolling roller head and the other arm a supporting roller head, the supporting roller head being provided with two axially parallel supporting rollers and the deep rolling roller head being provided with at least one deep rolling roller, the axis of rotation lies in a plane with the axis of rotation of the crankshaft and includes with it an 'angle, with a drive device which generates the closing and opening movement of the deep rolling unit and the deep rolling force.
  • a deep rolling device of the type mentioned is known for example from DE 299 10 214 Ul and DE 202 00 926 Ul.
  • two deep rolling rollers are arranged in pairs in a deep rolling roller head at a mutual distance from each other, which penetrate under the effect of the deep rolling force into the radii or recesses between the bearing journals and the cheeks of the crankshaft while the crankshaft rotates about its axis of rotation.
  • the axes of rotation of the two deep rolling rollers each run in one plane to the axis of rotation of the crankshaft or have a slight offset with respect to the axis of rotation of the crankshaft.
  • the deep rolling rollers are inclined outwards and in this arrangement form an acute angle with the axis of rotation of the crankshaft.
  • the two deep rolling rollers are supported within the deep rolling roller head on a guide roller which is mounted in the deep rolling roller head in such a way that it cannot take any forces in the longitudinal direction of the crankshaft.
  • Support roller heads can develop forces in the axial direction if, for example, the axis of one of the two support rollers of a support roller head is not strictly parallel to the axis of rotation of the crankshaft.
  • this object is achieved in that in an embodiment of the deep-rolling device in scissor-type construction, an axial guide roller is provided on the deep-rolling roller head, which is arranged centrally to the deep-rolling roller head, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft and has a diameter which is slightly smaller is the mutual distance between two oil bundles of a main or pin bearing journal of the crankshaft.
  • an axial guide roller is provided on the yoke, which is arranged in the center of the fixed roller head, the axis of rotation of which The axis of rotation of the crankshaft is vertical and has a diameter that is slightly smaller than the mutual distance between two oil bundles of a main or pin bearing journal of the crankshaft.
  • the axis of rotation of the axial guide roller with a plane which contains the axis of rotation of the crankshaft and to the common plane of the axes of rotation of the has a distance between the two support rollers and is parallel, encloses an acute angle.
  • an axial guide roller is fixedly arranged on the deep-rolling roller head or on the yoke, which limits axial movement of the deep-rolling device in the longitudinal direction of the axis of rotation of the crankshaft and introduces forces which act in the same direction into the oil collar of the crankshaft.
  • the arrangement of the axial guide roller at an acute angle does not affect the free space inside the deep rolling machine is necessary for axial displacement of the crankshaft. Rather, the arrangement leaves a space open at the top, which is sufficiently large to serve as an access space for a probe, which measures the concentricity of the crankshaft before and after deep rolling in a known manner.
  • a pair of axial guide rollers is also provided, the axes of rotation of which run parallel to one another and are spaced apart. But it is also possible that the axes of rotation of a pair of axial guide rollers have an offset, if they are viewed from an angle perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft.
  • sliding bodies can be provided.
  • Fig. 1 shows a section through a deep rolling machine with a partial view of a
  • crankshaft transport device a deep rolling device assuming its pre-closed position with respect to an inserted crankshaft
  • FIG. 2 shows a section through the deep-rolling machine and a section through a main bearing journal of the crankshaft, the deep-rolling device being in its closed position.
  • 4 shows the axial guide roller on a deep rolling device which is designed in a scissor-type construction
  • 5 shows the cross section through a deep rolling roller head
  • a deep rolling machine 1 is with a
  • crankshaft transport device 2 inserted crankshaft 3 is used.
  • the drive device generates the rotary movement of the crankshaft 3 about its axis of rotation 4 during the deep rolling of the main 6 and pin bearing journals 5.
  • the axis of rotation 4 is thus in the axis of rotation of the drive device.
  • the present exemplary embodiment is based on the deep rolling of a pin bearing journal 5 of the crankshaft 3, since this is sufficient to explain the subject matter of the invention.
  • the pin bearing 5 is assigned a deep rolling device 8, which is provided in a scissor-type construction with two arms 9, 10, a scissor pivot point 11, a drive device 12, a deep rolling roller head 13 and a support roller head 14.
  • the drive device 12 has an adjusting cylinder 15 and a power device 16.
  • the adjusting cylinder 15 generates the locking and
  • the deep-rolling device 8 is pivotable about an axis 18 via a pivot point 17 Angle lever 19 articulated.
  • the angle lever 19 can be pivoted with the aid of a piston-cylinder unit 20.
  • the deep-rolling machine 1 is designed such that when the deep-rolling device 8 is closed, the two axially parallel support rollers 21, 22 of the support roller head 14 and then the two deep-rolling rollers 23, 24 of the deep-rolling roller head 13 come to rest on the pin bearing journal 5.
  • the support roller head 14 carries out a pivoting movement 35 around the articulation point 17 and the deep rolling roller head 13 carries out a pivoting movement 36 around the pivot point 11.
  • the deep rolling roller head 13 being arranged transversely and centrally to the supporting rollers 21, 22 Axial guide roller 27, whose diameter 28 is greater than the width 29 of the deep rolling roller head 13 and slightly smaller than the mutual distance 29a of the oil collars 25, 26 of the pin bearing 5.
  • the axial guide roller 27 is cylindrical on the outside. In the closed position of the deep rolling device 8 (FIG. 2), approximately 0.25 mm play is individually provided for the two free spaces 30, 31 between the oil collars 25, 26 and the axial guide roller 27.
  • the axes of rotation 32 and 33 of the two support rollers 21 and 22 lie in a common plane 34, which is a plane 38 which represents the axis of rotation 4 of the crankshaft 3 contains, has a distance s.
  • the axis of rotation 7 of the axial guide roller 27 includes an acute angle 37 with the plane 38, which contains the axis of rotation 4 of the crankshaft 3 and is at a distance s from the common plane 34 of the axes of rotation 32 and 33 of the two support rollers 21 and 22 and is parallel.
  • the deep rolling device shown in FIG. 4 corresponds to the fixed rolling device as shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 Another possible embodiment of a deep rolling device is shown in FIG. Instead of scissor arms as the basis for the embodiment in FIGS. 1 to 4, a deep-rolling device 49 has a compact design. The two arms 43 and 44 are then connected to one another via a yoke 45. A lever mechanism 46 with two joints 47 and 48 and a corresponding drive (not shown) ensure that the deep-rolling device 49 is pivoted into the working position.
  • the support roller head 50 is brought into an open and closed position by a drive 51 with respect to the crankshaft 3.
  • An axial guide roller 52 projects out of the yoke 45 in the direction of the axis of rotation 4 of the crankshaft 3.
  • the axial guide roller 52 is rotatably mounted in a base 53 on the yoke 45.
  • the bearing of the axial guide roller 52 in the base 53 can either be rigid, as shown in FIG. 8, but it can also have its own drive (not shown) which, similar to the drive 51, moves the axial guide roller 52 into a closed and open position is suitable to be transferred.
  • sliding bodies can be provided which, without being able to rotate themselves, into the intermediate space 29a between the
  • two oil bundles 25 and 26 can be stirred.
  • pairs of axial guide rollers can be provided, the diameter 28 of which is considerably smaller than that shown in FIG. 3, but the outer circumferences of which bridge the mutual distance 29a of the oil collars 25 and 26.
  • sliding bodies (not shown) are provided, as are known per se from DE 202 00 926 U1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

The invention relates to a rolling device (8) of a rolling mill (1) for crankshafts (3), comprising two opposing arms, one arm (9) supporting a roll head (13) and the other arm (10) a back-up roll head (14). The latter (14) comprises two back-up rolls (21, 22) with parallel axes and the roll head (13) has two rolls (23, 24), which engage in the radii or grooves of the lifting bearing journals (5) or main bearing journals (6) of crankshafts (3). According to the invention, an axial guide roll (27) is provided on the roll head (13) in a scissor configuration of the rolling device (8), said roll being positioned centrally in relation to the roll head (13), with the rotational axis (7) of said roll lying perpendicularly to the rotational axis (4) of the crankshaft (3). The diameter of said roll (28) is significantly smaller than the distance (29a) between the oil flanges (25, 26) of a main bearing journal (6) or lifting bearing journal (5) of the crankshaft (3).

Description

Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen Deep rolling device of a deep rolling machine for crankshafts
Die Erfindung betrifft ein Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen, mit zwei einander gegenüberliegenden Armen, von denen der eine Arm einen Festwalzrollenkopf und der andere Arm einen Stützrollenkopf trägt, wobei der Stützrollenkopf mit zwei achsparallel angeordneten Stützrollen und der Festwalzrollenkopf mit wenigstens einer Festwalzrolle versehen ist, deren Drehachse mit der Drehachse der Kurbelwelle in einer Ebene liegt und mit ihr einen' Winkel einschließt, mit einer Antriebseinrichtung, die die Schließ- und Öffnungsbewegung des Festwalzgeräts sowie die Festwalzkraft erzeugt.The invention relates to a deep rolling device of a deep rolling machine for crankshafts, with two opposite arms, one arm of which carries a deep rolling roller head and the other arm a supporting roller head, the supporting roller head being provided with two axially parallel supporting rollers and the deep rolling roller head being provided with at least one deep rolling roller, the axis of rotation lies in a plane with the axis of rotation of the crankshaft and includes with it an 'angle, with a drive device which generates the closing and opening movement of the deep rolling unit and the deep rolling force.
Ein Festwalzgerät der genannten Art ist beispielsweise bekannt aus der DE 299 10 214 Ul und der DE 202 00 926 Ul . In beiden Fällen handelt es sich um Festwalzgeräte, welche Einrichtungen aufweisen, die beim Schließen der Festwalzgeräte eine Kollision der Werkzeuge mit den Ölbunden der Lagerzapfen der Kurbelwelle vermeiden sollen. Üblicherweise sind in einem Festwalzrollenkopf zwei Festwalzrollen paarförmig in einem gegenseitigen Abstand zueinander angeordnet, welche unter der Wirkung der Festwalzkraft in die Radien oder Einstiche zwischen den Lagerzapfen und den Wangen der Kurbelwelle eindringen, während sich die Kurbelwelle um ihre Drehachse dreht. Die Drehachsen der beiden Festwalzrollen verlaufen jeweils in einer Ebene zur Drehachse der Kurbelwelle oder haben einen geringen Versatz gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle. In Bezug auf den Festwalzrollenkopf sind die Festwalzrollen nach außen geneigt und schließen in dieser Anordnung mit der Drehachse der Kurbelwelle einen spitzen Winkel ein.A deep rolling device of the type mentioned is known for example from DE 299 10 214 Ul and DE 202 00 926 Ul. In both cases, there are deep rolling devices which have devices which are intended to prevent the tools from colliding with the oil bundles of the crankshaft journal when the deep rolling devices are closed. Usually two deep rolling rollers are arranged in pairs in a deep rolling roller head at a mutual distance from each other, which penetrate under the effect of the deep rolling force into the radii or recesses between the bearing journals and the cheeks of the crankshaft while the crankshaft rotates about its axis of rotation. The axes of rotation of the two deep rolling rollers each run in one plane to the axis of rotation of the crankshaft or have a slight offset with respect to the axis of rotation of the crankshaft. With respect to the deep rolling roller head, the deep rolling rollers are inclined outwards and in this arrangement form an acute angle with the axis of rotation of the crankshaft.
Die beiden Festwalzrollen stützen sich innerhalb des Festwalzrollenkopfes auf einer Führungsrolle ab, die im Festwalzrollenkopf so gelagert ist, dass sie keine Kräfte in Längsrichtung der Kurbelwelle übernehmen kann.The two deep rolling rollers are supported within the deep rolling roller head on a guide roller which is mounted in the deep rolling roller head in such a way that it cannot take any forces in the longitudinal direction of the crankshaft.
Stützrollenköpfe können Kräfte in axialer Richtung entwickeln, wenn beispielsweise die Achse einer der beiden Stützrollen eines Stützrollenkopfes nicht streng parallel zur Drehachse der Kurbelwelle ist. Daneben kann es sich um Ausrichtfehler des Festwalzgeräts, Schlag der Kurbelwelle, konische Lagerflächen des jeweiligen Haupt- oder Pleuellagers handeln, welche Kräfte in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle hervorrufen, die im Hinblick auf ein sauberes Arbeitsergebnis unerwünscht sind und deren Größe von der Höhe der Festwalzkraft und den jeweils vorherrschenden Reibungsverhältnissen abhängt.Support roller heads can develop forces in the axial direction if, for example, the axis of one of the two support rollers of a support roller head is not strictly parallel to the axis of rotation of the crankshaft. In addition, there may be misalignment of the deep rolling device, impact of the crankshaft, conical bearing surfaces of the respective main or connecting rod bearing, which forces in the axial direction, i.e. cause in the direction of the axis of rotation of the crankshaft, which are undesirable in terms of a clean work result and the size of which depends on the amount of deep rolling force and the prevailing friction conditions.
Daraus ergibt sich die Aufgabe für die Erfindung, eine Führungseinrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, vom Festwalzwerkzeug ausgehende oder am Festwalzwerkzeug entstehende Kräfte in axialer Richtung aufzufangen und auf diese Weise das Bearbeitungsergebnis des Festwalzens an der Kurbelwelle zu verbessern.It is an object of the invention to provide a guide device which is suitable for absorbing forces arising from the deep-rolling tool or arising on the deep-rolling tool in the axial direction and in this way to improve the machining result of deep-rolling on the crankshaft.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Ausgestaltung des Festwalzgeräts in Scherenbauweise am Festwalzrollenkopf eine Axialfuhrungsrolle vorgesehen wird, die zum Festwalzrollenkopf mittig angeordnet ist, deren Drehachse auf der Drehachse der Kurbelwelle senkrecht steht und einen Durchmesser hat, der -geringfügig kleiner ist als der gegenseitige Abstand zweier Ölbunde eines Haupt- oder Hublagerzapfens der Kurbelwelle.According to the invention, this object is achieved in that in an embodiment of the deep-rolling device in scissor-type construction, an axial guide roller is provided on the deep-rolling roller head, which is arranged centrally to the deep-rolling roller head, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft and has a diameter which is slightly smaller is the mutual distance between two oil bundles of a main or pin bearing journal of the crankshaft.
Die voranstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass bei einer Ausgestaltung des Festwalzgeräts in Kompaktbauweise, wonach die beiden Arme des Festwalzgeräts über ein Joch miteinander verbunden sind, am Joch eine Axialfuhrungsrolle vorgesehen ist, die mittig zum Festwalzrollenkopf angeordnet ist, deren Drehachse auf der Drehachse der Kurbelwelle senkrecht steht und die einen Durchmesser hat, der geringfügig kleiner ist als der gegenseitige Abstand zweier Ölbunde eines Hauptoder Hublagerzapfens der Kurbelwelle.The above-mentioned object is also achieved according to the invention in that in an embodiment of the compacting device in compact design, according to which the two arms of the compacting device are connected to one another via a yoke, an axial guide roller is provided on the yoke, which is arranged in the center of the fixed roller head, the axis of rotation of which The axis of rotation of the crankshaft is vertical and has a diameter that is slightly smaller than the mutual distance between two oil bundles of a main or pin bearing journal of the crankshaft.
Da die vorherrschenden Platzverhältnisse zumeist eine senkrechte Anordnung der Axialfuhrungsrolle in Bezug auf die Drehachse der Kurbelwelle nicht zulassen, ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Drehachse der Axialfuhrungsrolle mit einer Ebene, welche die Drehachse der Kurbelwelle enthält und zur gemeinsamen Ebene der Drehachsen der beiden Stützrollen einen Abstand hat und parallel ist, einen spitzen Winkel einschließt. Bei beiden Ausführungsformen wird demnach auf dem Festwalzrollenkopf beziehungsweise auf dem Joch eine Axialfuhrungsrolle fest angeordnet, welche eine axiale Bewegung des Festwalzgeräts in der Längsrichtung der Drehachse der Kurbelwelle begrenzt und Kräfte, die in der selben Richtung wirken, in den Ölbund der Kurbelwelle einleitet. Die Anordnung der Axialfuhrungsrolle unter einem spitzen Winkel beeinflusst den Freiraum innerhalb der Festwalzmaschine nicht, der zum axialen Verschieben der Kurbelwelle gegebenenfalls erforderlich ist. Die Anordnung lässt vielmehr nach oben hin einen Raum frei, der ausreichend groß ist um als Zugangsraum für einen Messtaster zu dienen, welcher in bekannter Weise den Rundlauf der Kurbelwelle vor und nach dem Festwalzen misst.Since the prevailing space conditions usually do not allow a vertical arrangement of the axial guide roller with respect to the axis of rotation of the crankshaft, it is provided according to a further advantageous embodiment that the axis of rotation of the axial guide roller with a plane which contains the axis of rotation of the crankshaft and to the common plane of the axes of rotation of the has a distance between the two support rollers and is parallel, encloses an acute angle. In both embodiments, accordingly, an axial guide roller is fixedly arranged on the deep-rolling roller head or on the yoke, which limits axial movement of the deep-rolling device in the longitudinal direction of the axis of rotation of the crankshaft and introduces forces which act in the same direction into the oil collar of the crankshaft. The arrangement of the axial guide roller at an acute angle does not affect the free space inside the deep rolling machine is necessary for axial displacement of the crankshaft. Rather, the arrangement leaves a space open at the top, which is sufficiently large to serve as an access space for a probe, which measures the concentricity of the crankshaft before and after deep rolling in a known manner.
Anstelle einer einzelnen Axialfuhrungsrolle ist auch ein Paar von Axialführungsrollen vorgesehen, deren Drehachsen zueinander parallel verlaufen und einen Abstand haben. Aber auch die Möglichkeit ist vorgesehen, dass die Drehachsen eines Paares von Axialführungsrollen einen Versatz haben, betrachtet man sie aus einem Winkel senkrecht zur Drehachse •der Kurbelwelle. Anstelle von Axialführungsrollen können aber, wie das an sich bekannt ist, Gleitkörper vorgesehen sein .Instead of a single axial guide roller, a pair of axial guide rollers is also provided, the axes of rotation of which run parallel to one another and are spaced apart. But it is also possible that the axes of rotation of a pair of axial guide rollers have an offset, if they are viewed from an angle perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft. Instead of axial guide rollers, however, as is known per se, sliding bodies can be provided.
Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention is described in more detail below using two exemplary embodiments.
Es zeigen dieThey show
- Fig. 1 einen Schnitt durch eine Festwalzmaschine mit einer Teilansicht einer- Fig. 1 shows a section through a deep rolling machine with a partial view of a
Kurbelwellentransportvorrichtung, wobei ein Festwalzgerät seine Vorschließstellung gegenüber einer eingebrachten Kurbelwelle einnimmt,Crankshaft transport device, a deep rolling device assuming its pre-closed position with respect to an inserted crankshaft,
- Fig. 2 einen Schnitt durch die Festwalzmaschine und einen Schnitt durch einen Hauptlagerzapfen der Kurbelwelle, wobei das Festwalzgerät in seiner Schließstellung ist.2 shows a section through the deep-rolling machine and a section through a main bearing journal of the crankshaft, the deep-rolling device being in its closed position.
- Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 4,3 shows a section along the line IV-IV of FIG. 4,
- Fig. 4 die Axialfuhrungsrolle an einem Festwalzgerät, welches in Scherenbauweise ausgestaltet ist, - Fig. 5 den Querschnitt durch einen Festwalzrollenkopf,4 shows the axial guide roller on a deep rolling device which is designed in a scissor-type construction, 5 shows the cross section through a deep rolling roller head,
- Fig. 6 das Kräfteparallelogramm von ausgeglichenen Axialkräften,6 shows the parallelogram of forces of balanced axial forces,
- Fig. 7 das Kräfteparallelogramm von nicht ausgeglichenen Axialkräften und7 shows the parallelogram of forces of unbalanced axial forces and
- Fig. 8 eine zweite Ausführungsform eines Festwalzgeräts8 shows a second embodiment of a deep rolling device
Eine Festwalzmaschine 1 ist mit einerA deep rolling machine 1 is with a
Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) ausgeführt, die zur Aufnahme einer mit einerDrive device (not shown) designed to receive a with a
Kurbelwellentransportvorrichtung 2 eingebrachten Kurbelwelle 3 dient.Crankshaft transport device 2 inserted crankshaft 3 is used.
Die Antriebsvorrichtung erzeugt die Drehbewegung der Kurbelwelle 3 um ihre Drehachse 4 während des Festwalzens der Haupt- 6 und Hublagerzapfen 5. Die Drehachse 4 liegt somit in der Drehachse der Antriebsvorrichtung .The drive device generates the rotary movement of the crankshaft 3 about its axis of rotation 4 during the deep rolling of the main 6 and pin bearing journals 5. The axis of rotation 4 is thus in the axis of rotation of the drive device.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist auf das Festwalzen eines Hublagerzapfens 5 der Kurbelwelle 3 abgestellt, da dies zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes ausreicht. Dem Hublagerzapfen 5 ist ein Festwalzgerät 8 zugeordnet, das in Scherenbauweise mit zwei Armen 9,10, einem Scherendrehpunkt 11, einer Antriebseinrichtung 12, einem Festwalzrollenkopf 13 und einem Stützrollenkopf 14 versehen ist. Die Antriebseinrichtung 12 hat einen Verstellzylinder 15 und ein Kraftgerät 16. Der Verstellzylinder 15 erzeugt die Schließ- undThe present exemplary embodiment is based on the deep rolling of a pin bearing journal 5 of the crankshaft 3, since this is sufficient to explain the subject matter of the invention. The pin bearing 5 is assigned a deep rolling device 8, which is provided in a scissor-type construction with two arms 9, 10, a scissor pivot point 11, a drive device 12, a deep rolling roller head 13 and a support roller head 14. The drive device 12 has an adjusting cylinder 15 and a power device 16. The adjusting cylinder 15 generates the locking and
Öffnungsbewegung des Festwalzgeräts 8, das Kraftgerät 16 die Festwalzkraft 39. Das Festwalzgerät 8 ist über einen Anlenkpunkt 17 an einen um eine Achse 18 schwenkbaren Winkelhebel 19 angelenkt. Der Winkelhebel 19 kann geschwenkt werden mit Hilfe einer Kolbenzylindereinheit 20.Opening movement of the deep-rolling device 8, the power device 16 the deep-rolling force 39. The deep-rolling device 8 is pivotable about an axis 18 via a pivot point 17 Angle lever 19 articulated. The angle lever 19 can be pivoted with the aid of a piston-cylinder unit 20.
Die Festwalzmaschine 1 ist so ausgelegt, dass beim Schließen des Festwalzgeräts 8 zunächst die beiden achsparallel angeordneten Stützrollen 21, 22 des Stützrollenkopfes 14 und danach die beiden Festwalzrollen 23, 24 des Festwalzrollenkopfes 13 an dem Hublagerzapfen 5 zur Anlage kommen.The deep-rolling machine 1 is designed such that when the deep-rolling device 8 is closed, the two axially parallel support rollers 21, 22 of the support roller head 14 and then the two deep-rolling rollers 23, 24 of the deep-rolling roller head 13 come to rest on the pin bearing journal 5.
Hierbei führt der Stützrollenkopf 14 eine Schwenkbewegung 35 um den Anlenkpunkt 17 und der Festwalzrollenkopf 13 eine Schwenkbewegung 36 um der Scherendrehpunkt 11 aus.Here, the support roller head 14 carries out a pivoting movement 35 around the articulation point 17 and the deep rolling roller head 13 carries out a pivoting movement 36 around the pivot point 11.
Bei den Schwenkbewegungen 35 bzw. 36 des Stützrollen- 14 und des Festwalzrollenkopfes 13 im schließenden Sinne wird eine Kollision mit einem der beiden Ölbunde 25, 26 des Hublagerzapfens 5 dadurch vermieden, dass der Festwalzrollenkopf 13 eine quer und mittig zu den Stützrollen 21, 22 angeordnete Axialfuhrungsrolle 27 aufweist, deren Durchmesser 28 größer als die Breite 29 des Festwalzrollenkopfes 13 und geringfügig kleiner als der gegenseitige Abstand 29a der Ölbunde 25, 26 des Hublagerzapfens 5 ist.During the swiveling movements 35 and 36 of the support roller 14 and the deep rolling roller head 13 in the closing sense, a collision with one of the two oil bundles 25, 26 of the pin bearing journal 5 is avoided by the deep rolling roller head 13 being arranged transversely and centrally to the supporting rollers 21, 22 Axial guide roller 27, whose diameter 28 is greater than the width 29 of the deep rolling roller head 13 and slightly smaller than the mutual distance 29a of the oil collars 25, 26 of the pin bearing 5.
Die Axialfuhrungsrolle 27 ist außen zylindrisch. In der Schließstellung des Festwalzgeräts 8 (Figur 2) sind für die beiden Freiräume 30, 31 zwischen den Ölbunden 25, 26 und der Axialfuhrungsrolle 27 einzeln ca. 0,25 mm Spiel vorgesehen .The axial guide roller 27 is cylindrical on the outside. In the closed position of the deep rolling device 8 (FIG. 2), approximately 0.25 mm play is individually provided for the two free spaces 30, 31 between the oil collars 25, 26 and the axial guide roller 27.
Die Drehachsen 32 und 33 der beiden Stützrollen 21 und 22 liegen in einer gemeinsamen Ebene 34, die zu einer Ebene 38, welche die Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 enthält, einen Abstand s hat. Die Drehachse 7 der Axialfuhrungsrolle 27 schließt mit der Ebene 38, welche die Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 enthält und zur gemeinsamen Ebene 34 der Drehachsen 32 und 33 der beiden Stützrollen 21 und 22 einen Abstand s hat und parallel ist, einen spitzen Winkel 37 ein.The axes of rotation 32 and 33 of the two support rollers 21 and 22 lie in a common plane 34, which is a plane 38 which represents the axis of rotation 4 of the crankshaft 3 contains, has a distance s. The axis of rotation 7 of the axial guide roller 27 includes an acute angle 37 with the plane 38, which contains the axis of rotation 4 of the crankshaft 3 and is at a distance s from the common plane 34 of the axes of rotation 32 and 33 of the two support rollers 21 and 22 and is parallel.
Das in der Figur 4 dargestellte Festwalzgerät entspricht dem Festw.alzgerät , wie es in den Figuren 1 und 2 abgebildet ist.The deep rolling device shown in FIG. 4 corresponds to the fixed rolling device as shown in FIGS. 1 and 2.
Beim Schnitt durch einen Festwalzrollenkopf, wie er in der Figur 5 dargestellt ist, erkennt man zunächst die Festwalzkraft 39, die vom Gehäuse 40 über die darin drehbar gelagerte Führungsrolle 41 und die Festwalzrollen 23 und 24 auf die Kurbelwelle 3 ausgeübt wird. Ein entsprechendes Kräfteparallelogramm ist in der Figur 6 dargestellt, wo die Festwalzkraft 39 in die beiden gleichgroßen Komponenten 39' und 39'' aufgeteilt ist.When cutting through a deep rolling roller head, as shown in FIG. 5, one first recognizes the deep rolling force 39 which is exerted on the crankshaft 3 by the housing 40 via the guide roller 41 rotatably mounted therein and the deep rolling rollers 23 and 24. A corresponding force parallelogram is shown in FIG. 6, where the deep rolling force 39 is divided into the two components 39 'and 39' 'of the same size.
Falls eine axiale Störkraft 42 auf das Gehäuse 40 des Festwalzrollenkopfes 13 ausgeübt wird, erhält man ein Kräfteparallelogramm entsprechend der Figur 7. Dort wird die Festwalzkraft 39 in die beiden Komponenten 39''' und 39' ' ' ' zerlegt. Die beiden Komponenten 39' ' ' und 39' ' ' ' sind offensichtlich unterschiedlich groß. Rückübertragen auf den Schnitt der Figur 5 bedeutet das, dass von derIf an axial disruptive force 42 is exerted on the housing 40 of the deep-rolling roller head 13, a force parallelogram corresponding to FIG. 7 is obtained. There, the deep-rolling force 39 is broken down into the two components 39 ″ ″ and 39 ″ ″. The two components 39 '' 'and 39' '' 'are obviously of different sizes. Retransferring to the section of FIG. 5 means that of the
linken Festwalzrolle 24 eine größere Kraft 39''' auf die Kurbelwelle 3 ausgeübt wird als von der rechten Festwalzrolle 23 mit der Komponente 39' ' ' ' . Dementsprechend unterschiedlich fällt das Ergebnis des Festwalzens aus. In der Figur 8 ist eine weitere mögliche Ausführungsform eines Festwalzgerätes dargestellt. Anstelle von Scherenarmen wie sie der Ausführungsform der Figur 1 bis 4 zu Grunde liegen, hat man ein Festwalzgerät 49 in Kompaktbauweise vorliegen. Danach sind die beiden Arme 43 und 44 über ein Joch 45 miteinander verbunden. Ein Hebelwerk 46 mit zwei Gelenken 47 und 48 sowie einem entsprechenden Antrieb (nicht gezeigt) besorgen das Einschwenken des Festwalzgeräts 49 in die Arbeitsstellung. Während der Festwalzrollenkopf 13 in bekannter Weise mit dem Arm 43 verbunden ist, wird der Stützrollenkopf 50 von einem Antrieb 51 in Bezug auf die Kurbelwelle 3 in eine Öffnungs- und Schließstellung gebracht. Aus dem Joch 45 springt in Richtung auf die Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 eine Axialfuhrungsrolle 52 hervor. Die Axialfuhrungsrolle 52 ist in einem Sockel 53 am Joch 45 drehbar gelagert. Die Lagerung der Axialfuhrungsrolle 52 im Sockel 53 kann entweder starr ausgebildet sein, wie das in der Figur 8 gezeigt ist, sie kann aber auch einen eigenen Antrieb (nicht gezeigt) aufweisen, der ähnlich dem Antrieb 51 die Axialfuhrungsrolle 52 in einen Schließ- und Öffnungsstellung zu überführen geeignet ist.left deep rolling roller 24 a greater force 39 '''is exerted on the crankshaft 3 than by the right deep rolling roller 23 with the component 39''''. The result of deep rolling is correspondingly different. Another possible embodiment of a deep rolling device is shown in FIG. Instead of scissor arms as the basis for the embodiment in FIGS. 1 to 4, a deep-rolling device 49 has a compact design. The two arms 43 and 44 are then connected to one another via a yoke 45. A lever mechanism 46 with two joints 47 and 48 and a corresponding drive (not shown) ensure that the deep-rolling device 49 is pivoted into the working position. While the deep rolling roller head 13 is connected to the arm 43 in a known manner, the support roller head 50 is brought into an open and closed position by a drive 51 with respect to the crankshaft 3. An axial guide roller 52 projects out of the yoke 45 in the direction of the axis of rotation 4 of the crankshaft 3. The axial guide roller 52 is rotatably mounted in a base 53 on the yoke 45. The bearing of the axial guide roller 52 in the base 53 can either be rigid, as shown in FIG. 8, but it can also have its own drive (not shown) which, similar to the drive 51, moves the axial guide roller 52 into a closed and open position is suitable to be transferred.
Anstelle von einzelnen Axialfuhrungsrolle 27 bzw. 52 können Gleitkörper vorgesehen sein, die, ohne selbst drehbar zu sein, in den Zwischenraum 29a zwischen denInstead of individual axial guide rollers 27 and 52, sliding bodies can be provided which, without being able to rotate themselves, into the intermediate space 29a between the
beiden Ölbunden 25 und 26 eingerührt werden können. Anstelle einzelner Axialführungsrollen 27 bzw. 52 können Paare von Axialführungsrollen vorgesehen sein, deren Durchmesser 28 wesentlich kleiner ist als es in der Figur 3 gezeigt ist, deren äußere Umfange allerdings den gegenseitigen Abstand 29a der Ölbunde 25 und 26 überbrücken. Auch hier gilt wieder, dass anstelle von zwei einzelnen Axialführungsrollen 27 bzw. 52 Gleitkörper (nicht gezeigt) vorgesehen sind, wie sie an sich aus der DE 202 00 926 Ul bekannt sind.two oil bundles 25 and 26 can be stirred. Instead of individual axial guide rollers 27 or 52, pairs of axial guide rollers can be provided, the diameter 28 of which is considerably smaller than that shown in FIG. 3, but the outer circumferences of which bridge the mutual distance 29a of the oil collars 25 and 26. Again, instead of two individual axial guide rollers 27 and 52 sliding bodies (not shown) are provided, as are known per se from DE 202 00 926 U1.
Der Vorteil des Anordnens einer Axialfuhrungsrolle 27, 52 am Festwalzrollenkopf 13 bzw. am Joch 45 eines Festwalzgeräts 8, 49 hat gegenüber der bekannten Anordnung einer Axialfuhrungsrolle am Stützrollenkopf 14 den Vorteil, dass die Axialführung des Festwalzgeräts 8, 49 gegenüber der Kurbelwelle 3 unmittelbar erfolgen kann, so dass eventuell mangelnde Steifigkeiten im Gerätearm 9, 43, welcher den Festwalzrollenkopf 13 trägt, sowie in dem Scherendrehpunkt 11 zwischen den beiden Armen 9, 10 sich auf das Festwalzergebnis nicht mit auswirken können. The advantage of arranging an axial guide roller 27, 52 on the deep-rolling roller head 13 or on the yoke 45 of a deep-rolling device 8, 49 has the advantage over the known arrangement of an axial guide roller on the support roller head 14 that the axial guidance of the deep-rolling device 8, 49 relative to the crankshaft 3 can take place directly , so that any lack of rigidity in the device arm 9, 43, which carries the deep rolling roller head 13, and in the scissor pivot point 11 between the two arms 9, 10 cannot affect the deep rolling result.

Claims

P AT E N T AN S P RÜ C H E P AT ENT AN SPOKEN
1. Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen, mit zwei einander gegenüberliegenden Armen, von denen der eine Arm einen Festwalzrollenkopf und der andere Arm einen Stützrollenkopf trägt, wobei der Stützrollenkopf mit zwei achsparallel angeordneten Stützrollen und der Festwalzrollenkopf mit wenigstens einer Festwalzrolle versehen ist, deren Drehachse mit der Drehachse der Kurbelwelle in einer Ebene liegt und mit ihr einen Winkel einschließt, mit einer Antriebseinrichtung, die die Schließ- und Öffnungsbewegung des Festwalzgeräts sowie die Festwalzkraft erzeugt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei einer Ausgestaltung des Festwalzgeräts (8) in Scherenbauweise am Festwalzrollenkopf (13) eine Axialfuhrungsrolle (27) vorgesehen ist, die zum Festwalzrollenkopf (13) mittig angeordnet ist, deren Drehachse (7) auf der Drehachse (4) der Kurbelwelle (3) senkrecht steht und einen Durchmesser (28) hat, der geringfügig kleiner ist als der gegenseitige Abstand (29a) der Ölbunde (25, 26) eines Haupt- (6) oder Hublagerzapfens (5) der Kurbelwelle (3) .1. Deep rolling device of a deep rolling machine for crankshafts, with two opposing arms, of which one arm carries a deep rolling roller head and the other arm a supporting roller head, the supporting roller head being provided with two axially parallel supporting rollers and the deep rolling roller head being provided with at least one deep rolling roller, the axis of rotation of which the axis of rotation of the crankshaft lies in one plane and encloses an angle with it, with a drive device which generates the closing and opening movement of the deep-rolling device and the deep-rolling force, characterized in that, in a configuration of the deep-rolling device (8) in scissor-type construction on the deep-rolling roller head (13) an axial guide roller (27) is provided which is arranged centrally to the deep rolling roller head (13), the axis of rotation (7) of which is perpendicular to the axis of rotation (4) of the crankshaft (3) and has a diameter (28) which is slightly smaller than that mutual distance (29a) the oil collars (25, 26) of a main (6) or pin bearing journal (5) of the crankshaft (3).
2. Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen, mit zwei einander gegenüberliegenden Armen, von denen der eine Arm einen Festwalzrollenkopf und der andere Arm einen Stützrollenkopf trägt, wobei der Stützrollenkopf mit zwei achsparallel angeordneten Stützrollen und der Festwalzrollenkopf mit wenigstens einer Festwalzrolle versehen ist, deren Drehachse mit der Drehachse der Kurbelwelle in einer Ebene liegt und mit ihr einen Winkel einschließt, mit einer Antriebseinrichtung, die die Schließ- und Öffnungsbewegung des Festwalzgeräts sowie die Festwalzkraft erzeugt, d a d r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei einer Ausgestaltung des Festwalzgeräts (49) in Kompaktbauweise, wonach .die beiden Arme (43, 44) über ein Joch (45) miteinander verbunden sind, am Joch (45) eine Axialfuhrungsrolle (52) vorgesehen ist, die mittig zum Festwalzrollenkopf (13) angeordnet ist, deren Drehachse (7) auf der Drehachse (4) der Kurbelwelle (3) senkrecht steht und die einen Durchmesser (28) hat, der geringfügig kleiner ist als der gegenseitige Abstand (29a) der Ölbunde (25, 26) eines Haupt- (6) oder Hublagerzapfens (5) der Kurbelwelle (3) .2. Deep rolling device of a deep rolling machine for crankshafts, with two opposing arms, of which one arm carries a deep rolling roller head and the other arm a supporting roller head, the supporting roller head with two axially parallel supporting rollers and the deep rolling roller head with at least one deep rolling roller is provided, the axis of rotation of which lies in one plane with the axis of rotation of the crankshaft and encloses an angle with it, with a drive device which generates the closing and opening movement of the deep-rolling device and the deep-rolling force, characterized in that in one embodiment of the deep-rolling device (49) in Compact design, according to which the two arms (43, 44) are connected to each other via a yoke (45), an axial guide roller (52) is provided on the yoke (45), which is arranged centrally to the deep-rolling roller head (13), the axis of rotation (7) of which is perpendicular to the axis of rotation (4) of the crankshaft (3) and has a diameter (28) which is slightly smaller than the mutual distance (29a) of the oil collars (25, 26) of a main (6) or pin bearing journal (5 ) the crankshaft (3).
3. Festwalzgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e- t, d a s s die Drehachse (7) der Axialfuhrungsrolle (27) mit einer Ebene (38), welche die Drehachse (4) der Kurbelwelle (3) enthält und zur gemeinsamen Ebene (34) der Drehachsen (32, 33) der beiden Stützrollen (21, 22) einen Abstand (s) hat und parallel ist, einen spitzen Winkel (37) einschließt.3. deep rolling device according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (7) of the axial guide roller (27) with a plane (38) which contains the axis of rotation (4) of the crankshaft (3) and to the common plane (34) of The axes of rotation (32, 33) of the two support rollers (21, 22) have a distance (s) and are parallel, enclosing an acute angle (37).
4. Festwalzgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Axialfuhrungsrolle (27, 52) außen zylindrisch oder ballig ist. 4. Deep rolling device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the axial guide roller (27, 52) is cylindrical or spherical on the outside.
5. Festwalzgerät nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s anstelle der Axialfuhrungsrolle (27, 52) ein feststehender prismatischer Gleitkörper vorgesehen ist.5. deep rolling device according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s a fixed prismatic slider is provided instead of the axial guide roller (27, 52).
6. Festwalzgerät, nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Axialfuhrungsrolle (27, 52) oder die Gleitkörper als Paar von Axialführungsrollen oder als Paar von Gleitkörpern ausgebildet ist. 6. deep rolling device, according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t, d a s s the axial guide roller (27, 52) or the sliding body is designed as a pair of axial guide rollers or as a pair of sliding bodies.
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