FESTWALZMASCHINE FÜR KURBELWELLEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Festwalzmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Eine solche für die Bearbeitung von Kurbelwellen bestimmte Vorrichtung weist mehrere Festwalzgeräte in scherenartiger Bauweise auf, die in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle mit jeweils seitlichen Abständen nebeneinander an der Festwalzmaschine schwenkbar befestigt sind, indem einige Festwalzgeräte für das Festwalzen von Hauptlagerzapfen und andere Festwalzgeräte für das Festwalzen von Hublagerzapfen der Kurbelwelle vorgesehen sind und die Festwalzgeräte an den äußeren Enden von ihren beiden Scherenarmen jeweils einen Festwalzrollenkopf und einen Stützrollenkopf tragen, die miteinander ein Festwalzwerkzeug bilden, wobei das Festwalzwerkzeug entlang der Scherenarme von der zugehörigen Befestigung des Festwalzgeräts an der Festwalzmaschine einen im Verhältnis der Breite der Scherenarme zu deren Länge großen Abstand hat.

[0002] Festwalzmaschinen der einschlägigen Art, mit Festwalzgeräten in scherenartiger Bauweise sind beispielsweise bekannt aus der EP 0 881 041 B1. Eine Festwalzmaschine, welche Festwalzgeräte in scherenartiger Bauweise verwendet ist auch Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung 10 2005 014 998.7-14 der Patentanmelderin.

[0003] In der WO 03/061906 ist eine Festwalzmaschine für Kurbelwellen mit mehreren Festwalzgeräten in scherenartiger Bauweise beschrieben, die in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle mit jeweils seitlichen Abständen nebeneinander an der Festwalzmaschine schwenkbar befestigt sind, indem einige Festwalzgeräte für das Festwalzen von Hauptlagerzapfen und andere Festwalzgeräte für das Festwalzen von Hublagerzapfen der Kurbelwelle vorgesehen sind und die Festwalzgeräte an den äußeren Enden von ihren beiden Scherenarmen jeweils einen Festwalzrollenkopf und einen Stützrollenkopf tragen, die miteinander ein Festwalzwerkzeug bilden, wobei das Festwalzwerkzeug entlang der Scherenarme von der zugehörigen Befestigung des Festwalzgerätes an der Festwalzmaschine einen im Verhältnis der Breite der Scherenarme zu deren Länge großen Abstand hat, wobei wenigstens eines der für das Festwalzen der Hauptlagerzapfen oder der Hublagerzapfen vorgesehenen Festwalzgeräte eine Einrichtung aufweist, die in der Arbeitsstellung des Festwalzgeräts an der Kurbelwelle angreift. Die bekannte Einrichtung ist so ausgebildet, dass die Schwenkbewegung des Stützrollen- und des Festwalzrollenkopfes im schließenden Sinne keine Kollision mit der Kurbelwelle im Bereich eines Ölbundes auslösen kann. Dabei übernimmt die Einrichtung zugleich auch die Führung des Festwalzrollenkopfes in axialer Richtung der Kurbelwelle.

[0004] Die Festwalzgeräte in scherenartiger Bauweise zeichnen sich dadurch aus, dass das Festwalzwerkzeug entlang der Scherenarme von der zugehörigen Befestigung des Festwalzgeräts an der Festwalzmaschine einen im Verhältnis der Breite der Scherenarme zu deren Länge großen Abstand hat. Daraus ergibt sich, dass das Festwalzgerät in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle, um welche sie sich in der Festwalzmaschine dreht, eine verhältnismäßig geringe Stabilität aufweist. Beim Vorhandensein von mehreren Festwalzgeräten, wie das an den modernen Festwalzmaschinen für Kurbelwellen der Fall ist, können sich infolgedessen beim Festwalzen der Kurbelwelle unerwünschte Bewegungen, wie beispielsweise Axialschwingungen, einstellen, welche sich auf alle Festwalzgeräte übertragen. Derartige Schwingungen führen infolgedessen zu einer Verschlechterung des Arbeitsergebnisses.

[0005] Daraus ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, eine Einrichtung an der Festwalzmaschine vorzusehen, welche die Festwalzgeräte längs der Drehachse der Kurbelwelle beim Festwalzen stabilisiert. Die Einrichtung soll möglichst einfach ausgestaltet sein und die Wirkungsweise der Festwalzgeräte nicht beeinträchtigen sondern im Gegenteil noch erhöhen.

[0006] Als Lösung der Aufgabe wurde die in Anspruch 1 angegebene Ausgestaltung einer Festwalzmaschine gefunden, bei der die Festwalzgeräte in der axialen Richtung stabilisiert werden können, wenn wenigstens eines der für das Festwalzen der Hauptlagerzapfen oder der Hublagerzapfen vorgesehenen Festwalzgeräte eine Einrichtung aufweist, die in der Arbeitsstellung des Festwalzgeräts an der Kurbelwelle angereift und das Festwalzgerät in Richtung der Drehachse der Kurbelwelle stabilisiert.

[0007] Im einfachsten Fall besteht eine derartige Einrichtung aus einer Axialführungsrolle, welche am Stützrollenkopf befestigt ist und beim geschlossenen Festwalzwerkzeug zwischen die zugehörigen Ölbunde eines Lagerzapfens der Kurbelwelle eingereift. Eine Axialführungsrolle, die am Stützrollenkopf befestigt ist, ist beispielsweise aus der EP 1 112 146 B1 bekannt. Diese Axialführungsrolle ist dazu vorgesehen, während des Schließens des Festwalzwerkzeugs das Anstoßen entweder der Festwalzrollen oder der Stützrollen an den Ölbunden der Kurbelwelle zu vermeiden.

[0008] Eine andere Axialführungsrolle, welche am Festwalzrollenkopf angebracht ist, ist aber auch aus dem deutschen Patent DE 103 61 738 B3 bzw. der korrespondierenden WO 2005/063438 A bekannt. Der bekannten Einrichtung liegt die Aufgabe zugrunde eine Führungseinrichtung zu schaffen die dazu geeignet ist vom Festwalzwerkzeug ausgehende oder am Festwalzwerkzeug entstehende Kräfte in axialer Richtung aufzufangen. Der Vorteil der Wirkungsweise der bekannten Einrichtung besteht darin, dass eine auf dem Festwalzrollenkopf festangeordnete Axialführungsrolle, welche eine axiale Bewegung des Festwalzgeräts in der Längsrichtung der Drehachse der Kurbelwelle begrenzt, Kräfte, die in derselben Richtung wirken, in den Ölbund der Kurbelwelle einleitet. Im Zusammenhang mit der bekannten Einrichtung war aber eher daran gedacht worden, unterschiedlich große Festwalzkräfte, wie sie mitunter an den Festwalzrollen entstehen können, in die Kurbelwelle einzuleiten (vgl. Figuren 6 und 7). Hingegen stand der Gedanke, die Gesamtheit der Festwalzgeräte in der axialen Richtung zu stabilisieren und gegebenenfalls Schwingungen zu unterdrücken, bei der bekannten Einrichtung noch nicht zur Diskussion. Insbesondere war auch nicht erkannt worden, dass eine Axialführungsrolle, die am Stützrollenkopf angebracht ist, wie sie aus der bereits genannten EP 1 112 146 bekannt ist, eine stabilisierende Wirkung auf die übrigen Festwalzgeräte einer Festwalzmaschine ausüben kann.

[0009] Aus der EP 1 469 972 B1 ist eine Axialführungseinrichtung bekannt, die als prismatischer Gleitkörper ausgebildet ist. Auch diese bekannte Einrichtung ist am Stützrollenkopf befestigt und greift bei geschlossenem Festwalzwerkzeug zwischen zugehörigen Ölbunden eines Lagerzapfens einer Kurbelwelle ein. Im Zusammenhang mit der bekannten Einrichtung ist es auch bekannt, aufgrund der scherenartigen Bauweise des Festwalzgeräts, dass die Axialführung zugleich auch die Führung des Festwalzrollenkopfes in axialer Richtung der Kurbelwelle übernimmt.

[0010] Eine weitergehende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht sodann vor, Einrichtungen zur Stabilisierung der Festwalzgeräte entlang der Scherenarme der Festwalzgeräte anzubringen. Bevorzugt ist ein Abschnitt zwischen einem äußeren Ende eines Scherenarms, wo entweder der Festwalzrollenkopf oder der Stützrollenkopf befestigt sind, und dem Drehpunkt der Schere, die von den Scherenarmen gebildet wird, anzuordnen und von dort aus an der Kurbelwelle angreifen zu lassen. Bei solchen Einrichtungen kann es sich bevorzugt um Distanzstücke oder Abstandshalter handeln, welche den gegenseitigen Abstand der Festwalzwerkzeuge einerseits und den Eingriff in die Kurbelwelle andererseits gewährleisten. Eine solche Lösung bietet sich vor allem dann an, wenn es sich um das Bearbeiten von komplizierten Kurbelwellen, beispielsweise Split-Pin-Kurbelwellen handelt, wo aus Platzgründen eine Axialführungsrolle am Festwalzrollenkopf oder am Stützrollenkopf nicht angebracht werden kann.

[0011] Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt:

• die Fig. 1 eine Festwalzmaschine in perspektivischer Ansicht und
• die Fig. 2 ein Festwalzwerkzeug in der Seitenansicht und
• die Fig. 3 einen Schnitt durch das Festwalzwerkzeug der Fig. 2 entlang der Linie III-III.

[0012] An einem Querbalken 1 der Festwalzmaschine 2 sind mehrere Festwalzgeräte 3 nebeneinander angeordnet. Die Festwalzgeräte 3 sind in scherenartiger Bauweise ausgeführt und entlang der Drehachse 4 einer in der Festwalzmaschine 2 eingespannten Kurbelwelle 5 mit gegenseitigem Abstand 6 am Querbalken 1 befestigt. Die Festwalzgeräte 3 haben jeweils eine Breite 7, welche im Verhältnis zu ihrer Länge gering ist. Daraus ergibt sich, dass die Festwalzgeräte 3 in Richtung der Drehachse 4 besonders biegeweich sind. Aus der Biegeweichheit wiederum resultiert die Möglichkeit, dass sich beim Festwalzen der Kurbelwelle 5 in der Festwalzmaschine 2 Schwingungen einstellen können, welche in die axiale Richtung 4 gerichtet sind und alle Festwalzgeräte 3 erfassen können.

[0013] Zum Vermeiden von solchen Schwingungen ist eine Axialführungsrolle 8 vorgesehen, die am Stützrollenkopf 9 des Festwalzwerkzeugs 10 drehbar gelagert ist. Bei geschlossenem Festwalzwerkzeug 10, welches aus dem Festwalzrollenkopf 11 und dem Stützrollenkopf 9 besteht, wie sie in der Fig. 2 gezeigt sind, greift die Axialführungsrolle 8 zwischen die zugehörigen Ölbunde 12 und 13 eines Lagerzapfens 14 der Kurbelwelle 5 ein. Mit diesem Eingriff stabilisiert die Axialführungsrolle 8 das zugehörige Festwalzgerät 3 in der axialen Richtung 4 und leitet Kräfte, welche am Festwalzgerät 3 zwischen der Befestigung am Querbalken 1 und dem Festwalzwerkzeug 10 am äußeren Ende der Scherenarme des Festwalzgeräts 3 entstehen können, in die Kurbelwelle 5 ein und stabilisiert auf diese Weise das zugehörige Festwalzgerät 3. Solche Kräfte können beispielsweise in Folge von Schwingungen entstehen, die sich an einem der Festwalzgeräte der Festwalzmaschine 2 aufgrund unterschiedlicher Kräfte in der axialen Richtung 4 einstellen.

[0014] Es genügt bereits, wenn einzelne Festwalzgeräte 3 einer Festwalzmaschine 2 in Richtung der Drehachse 4 stabilisiert werden. Das kann beispielsweise geschehen durch eine oder mehrere Festwalzwerkzeuge 10, welche an den Hublagerzapfen 14 der Kurbelwelle 5 angreifen oder eine oder mehrere Festwalzwerkzeuge 10, welche an den Hublagerzapfen der Kurbelwelle 5 angreifen. Generell aber ist man dazu übergegangen, sämtliche Festwalzgeräte 3 einer Festwalzmaschine 2 mit den Einrichtungen zu versehen, die die Festwalzgeräte 3 in der axialen Richtung 4 stabilisieren.

[0015] Nicht zeichnerisch dargestellt in der vorliegenden Anmeldung ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, wonach im gegenseitigen Abstand 6 zwischen einzelnen Festwalzgeräten 3 Einrichtungen zur Stabilisierung angebracht werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um Distanzstücke oder Abstandshalter handeln, die von einem Punkt am Scherenarm eines Festwalzgeräts 3 ausgehend in einen Lagerzapfen 14 einer Kurbelwelle 5 eingreifen. Bevorzugte Orte der Anbringung von derartigen Stabilisatoren sind beispielsweise Gelenkpunkte an den Scherenarmen der Festwalzgeräte 3.

Bezugszeichenliste

[0016] 

1

Querbalken

2

Festwalzmaschine

3

Festwalzgerät

4

Drehachse

5

Kurbelwelle

6

gegenseitiger Abstand

7

Breite

8

Axialführungsrolle

9

Stützrollenkopf

10

Festwalzwerkzeug

11

Festwalzrollenkopf

12

Ölbund

13

Ölbund

14

Hauptlagerzapfen

Ansprüche

1. Festwalzmaschine (2) für Kurbelwellen (5) mit mehreren Festwalzgeräten (3) in scherenartiger Bauweise, die in Richtung der Drehachse (4) der Kurbelwelle (5) mit jeweils seitlichen Abständen (6) nebeneinander an der Festwalzmaschine (2) schwenkbar befestigt sind, indem einige Festwalzgeräte (3) für das Festwalzen von Hauptlagerzapfen (14) und andere Festwalzgeräte (3) für das Festwalzen von Hublagerzapfen der Kurbelwelle (5) vorgesehen sind und die Festwalzgeräte (3) an den äußeren Enden von ihren beiden Scherenarmen jeweils einen Festwalzrollenkopf (11) und einen Stützrollenkopf (9) tragen, die miteinander ein Festwalzwerkzeug (10) bilden, wobei des Festwalzwerkzeug (10) entlang der Scherenarme von der zugehörigen Befestigung des Festwalzgeräts (3) an der Festwalzmaschine (2) einen im Verhältnis der Breite (7) der Scherenarme zu deren Länge großen Abstand hat, wobei wenigstens eines, der für das Festwalzen der Hauptlagerzapfen (14) oder der Hublagerzapfen vorgesehenen Festwalzgeräte (3) eine Einrichtung aufweist, die in der Arbeitsstellung des Festwalzgeräts (3) an der Kurbelwelle (5) angreift und das Festwalzgerät (3) in Richtung der Drehachse (4) der Kurbelwelle (5) stabilisiert und wobei die Einrichtung zur Stabilisierung des Festwalzgeräts am Festwalzwerkzeug (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Stabilisierung des Festwalzgeräts (3) am Festwalzrollenkopf (11) des Festwalzwerkzeugs (10) vorgesehen ist.

2. Festwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Stabilisierung des Festwalzgeräts (3) als Axialführungsrolle (8) ausgebildet ist, die in der Arbeitsstellung des Festwalzgeräts (3) zwischen die zugehörigen Ölbunde (12, 13) eines Haupt- (14) oder Hublagerzapfens der Kurbelwelle (5) eingreift.

3. Festwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Stabilisierung des Festwalzgeräts (3) entlang der Scherenarme des Festwalzgeräts (3) vorgesehen ist.

4. Festwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Stabilisierung des Festwalzgeräts (3) an einem Gelenk der Scherenarme vorgesehen ist.

Claims

1. Deep rolling machine (2) for crankshafts (5) with multiple deep rolling units (3) in a shears-type construction, which are mounted such that they are pivotable with respective lateral distances (6) alongside each other on the deep rolling machine (2) towards the axis of rotation (4) of the crankshaft (5), with some deep rolling units (3) providing for the deep rolling of main bearing pins (14) and other deep rolling units (3) providing for the deep rolling of crankpins of the crankshaft (5), and with the deep rolling units (3) carrying at each of the outer ends of both shearing arms a work roller head (11) and a support roller head (9), which together form a deep rolling tool (10), with a large distance between the deep rolling tools (10) along the shearing arms and the associated fixing point of the deep rolling unit (3) on the deep rolling machine (2) in relation to the width (7) of the shearing arms to their length, with at least one of the deep rolling units (3) providing for the deep rolling of the main bearing pins (14) or of the crankpins having a setup which engages the crankshaft (5) when the deep rolling unit (3) is in working position, and stabilises the deep rolling unit (3) towards the axis of rotation (4) of the crankshaft (5), and where the setup for stabilising the deep rolling unit at the deep rolling tool (10) is provided, characterized in that the setup for stabilising the deep rolling unit (3) is provided on the deep rolling head (11) of the deep rolling tool (10).

2. Deep rolling machine according to claim 1, marked such that the setup for stabilising the deep rolling unit (3) is designed as axial guide roller (8), which engages between the associated oil flanges (12, 13) of a main bearing pin (14) or crankpin of the crankshaft (5) when the deep rolling unit (3) is in working position.

3. Deep rolling machine according to claim 1, marked such that the setup for stabilising the deep rolling unit (3) is provided along the shearing arms of the deep rolling unit (3).

4. Deep rolling machine according to claim 1, marked such that the setup for stabilising the deep rolling unit (3) is provided at a joint of the shearing arms.

Revendications

1. Machine de galetage (2) pour vilebrequins (5) avec plusieurs appareils de galetage (3) construits de manière articulée et fixés de manière pivotable l'un à côté de l'autre à la machine de galetage (2) en direction de l'axe rotatif (4) du vilebrequin (5) avec des écarts latéraux (6) pour chacun d'eux de manière à ce que certains appareils de galetage (3) soient prévus pour le galetage de tourillons principaux (14) et d'autres appareils de galetage (3) soient prévus pour le galetage de tourillons de levage du vilebrequin (5) et que les appareils de galetage (3) portent chacun, aux extrémités extérieurs de leurs deux bras articulés, une tête de galetage (11) et une tête de galet d'appui (9) qui constituent ensemble un outil de galetage (10), l'outil de galetage (10) le long des bras articulés de la fixation correspondante de l'appareil de galetage (3) à la machine de galetage (2) ayant un grand écartement à la longueur des bras articulés par rapport à leur largeur (7). Au moins un des appareils de galetage (3) prévus pour le galetage des tourillons principaux (14) ou des tourillons de levage comporte un dispositif qui saisit le vilebrequin (5) en position de travail de l'appareil de galetage (3) et qui stabilise l'appareil de galetage (3) en direction de l'axe rotatif (4) du vilebrequin (5), le dispositif pour la stabilisation de l'appareil de galetage étant prévu au niveau de l'outil de galetage (10) caractérisé par le fait que le dispositif pour la stabilisation de l'appareil de galetage (3) soit prévu au niveau de la tête de galetage (11) de l'outil de galetage (10).

2. Machine de galetage selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le dispositif pour la stabilisation de l'appareil de galetage (3) est conçu comme un galet de guidage axial (8) qui saisit, en position de travail de l'appareil de galetage (3), entre les flasques d'huile correspondants (12, 13) d'un tourillon principal ou de levage (14) du vilebrequin (5).

3. Machine de galetage selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le dispositif pour la stabilisation de l'appareil de galetage (3) est prévu le long des bras articulés de l'appareil de galetage (3).

4. Machine de galetage selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le dispositif pour la stabilisation de l'appareil de galetage (3) est prévu au niveau de l'articulation des bras articulés.

Zeichnung