FESTWALZGERÄT EINER FESTWALZMASCHINE FÜR KURBELWELLEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen, das in Scherenbauweise ausgeführt ist und bei dem zwei schwenkbare Scherenarme einander gegenüberliegend jeweils einen Festwalzrollenkopf bzw. einen Stützrollenkopf tragen, wobei der Stützrollenkopf mit zwei achsparallel angeordneten Stützrollen versehen ist, deren Drehachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen, mit einer Antriebseinrichtung, die die Schließ- und Öffnungsbewegung des Festwalzgerätes sowie die Festwalzkraft erzeugt.

[0002] Festwalzgeräte der vorgenannten Art sind bekannt durch die deutsche Patentschrift DE 197 22 308 C1, die eine Festwalzmaschine für Kurbelwellen offenbart.

[0003] Bei einer solchen Festwalzmaschine kann jedem Haupt- und Pleuellagerzapfen einer Kurbelwelle je ein Festwalzgerät zugeordnet werdén.

[0004] Die Konstruktion der Festwalzmaschine ist so ausgelegt, dass beim Schließen eines jeden Festwalzgerätes zunächst die Stützrollen des Stützrollenkopfes und danach die Festwalzrollen des Festwalzrollenkopfes an einen Hauptoder Pleuellagerzapfen angedrückt werden.

[0005] Dabei führen der Stützrollenkopf und der Festwalzrollenkopf nacheinander je eine Schwenkbewegung aus.

[0006] Die Schwenkbewegung des Stützrollen- und des Festwalzrollenkopfes im schließenden Sinne ist mit der Gefahr verbunden, dass es zu einer Kollision des Stützrollen- und des Festwalzrollenkopfes mit der Kurbelwelle im Bereich eines Ölbundes kommen kann, da die Freiräume zwischen dem Stützrollen- und dem Festwalzrollenkopf einerseits und den beiden Ölbunden eines Haupt- oder Pleuellagerzapfens andererseits knapp bemessen sind.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Festwalzgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Schwenkbewegung des Stützrollen- und des Festwalzrollenkopfes im schliessenden Sinne keine Kollision mit der Kurbelwelle im Bereich eines Ölbundes auslösen kann.

[0008] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stützrollenkopf wenigstens eine Axialführungsrolle aufweist, die in der Schwenkrichtung zum Schliessen des die Stützrollen tragenden Scherenarmes vor den Stützrollen angeordnet ist, deren Drehachse zur Drehachse der Kurbelwelle senkrecht steht und in einer Ebene liegt, welche mit der Ebene der Drehachsen der Stützrollen einen spitzen Winkel einschliesst, und deren Durchmesser größer als die Breite des Stützrollenkopfes und geringfügig kleiner als die Distanz der Ölbunde eines Haupt- oder Pleuellagerzapfens ist.

[0009] Durch die Erfindung wird beim Schließvorgang des Festwalzgeräts erreicht, dass im Falle des Anstoßens der Führungsrolle gegen einen Ölbund eine Ausrichtung des Festwalzgerätes in Achsrichtung der Kurbelwelle erfolgt.

[0010] Mit einer solchen Ausrichtung des Festwalzgerätes ist sichergestellt, dass auch die Schwenkbewegung des Festwalzrollenkopfes im schließenden Sinne zu keiner Kollision des Festwalzrollenkopfes mit der Kurbelwelle im Bereich eines Ölbundes führen kann.

[0011] Für den Fall, dass der spitze Winkel zwischen der die Drehachse der Axialführungsrolle enthaltenden Ebene und der gemeinsamen Ebene, welche durch die Drehachsen der beiden Stützrollen gebildet wird 0° beträgt, hat die Axialführungsrolle einen Abstand von dieser gemeinsamen Ebene. Auch kann die Ausssenkontur der Axialführungsrolle neben der klassisch zylindrischen andere Formen aufweisen und z.B. ballig oder aus mehreren geometrischen Formen zusammengesetzt sein.

[0012] Zum Bearbeiten von besonders breiten Wellenlagerzapfen können anstelle einer einzelnen mehrere Axialführungsrollen vorgesehen sein, die nebeneinander angeordnet sind und den Freiraum ausfüllen, der durch zwei benachbarte Ölbunde umschrieben wird. Üblich sind zwei Axialführungsrollen, deren äussere Breite so bemessen ist, dass beide Axialführungsrollen mit geringem seitlichen Spiel in den Freiraum zwischen den Ölbunden hineinpassen. Eine derartige Anordnung hat auch den Vorteil, dass die Axialführungsrollen verhältnismässig klein sind. Dadurch wird zugleich die seitliche Reibung zwischen den Axialführungsrollen und den Ölbunden verringert.

[0013] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, worin Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind, näher beschrieben.

[0014] Es zeigt

Fig. 1

einen Schnitt durch eine Festwalzmaschine mit einer Teilansicht einer Kurbelwellentransportvorrichtung, wobei ein Festwalzgerät seine Öffnungsstellung gegenüber einer eingebrachten Kurbelwelle einnimmt,

Fig. 2

den Schnitt durch die Festwalzmaschine und einen Schnitt durch einen Hauptlagerzapfen der Kurbelwelle, wobei das Festwalzgerät in seiner Schließstellung ist,

Fig. 3

einen Ausschnitt A aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4

einen Schnitt entsprechend der Linie IV - IV in Fig. 3

Fig. 5

einen Schnitt analog zur Fig. 3 mit einer besonderen Anordnung der Axialstützrolle

[0015] Eine Festwalzmaschine 1 ist mit einer Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) ausgeführt, die der Aufnahme einer mit einer Kurbelwellentransportvorrichtung 2 eingebrachten Kurbelwelle 3 dient.

[0016] Die Antriebsvorrichtung erzeugt die Drehbewegung der Kurbelwelle 3 um ihre Achse 4 während des Festwalzens der Haupt- 5 und Pleuellagerzapfen 6. Die Achse 4 liegt somit in der Drehachse 7 der Antriebsvorrichtung.

[0017] Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist jedoch auf das Festwalzen eines Hauptlagerzapfens 5 der Kurbelwelle 3 beschränkt, da dies zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes ausreicht.

[0018] Dem Hauptlagerzapfen 5 ist ein Festwalzgerät 8 zugeordnet, das in Scherenbauweise mit zwei Scherenarmen 9, 10, einem Scherendrehpunkt 11, einer Antriebseinrichtung 12, einem Festwalzrollenkopf 13 und einem Stützrollenkopf 14 versehen ist. Infolge der Scherenbauweise sind der Festwalzkopf 13 und der Stützrollenkopf 14 einzeln in Richtung entlang der Drehachse 4 nicht beweglich. Vielmehr sind sie nur in bestimmten Ebenen einstellbar, welche der jeweiligen Lage der zu bearbeitenden Hauptlagerzapfen 5 bzw. Pleuellagerzapfen längs der Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 entsprechen. Eine derartige Ebene ist beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt.

[0019] Die Antriebseinrichtung 12 hat einen Verstellzylinder 15 und ein Kraftgerät 16.

[0020] Der Verstellzylinder 15 erzeugt die Schließ- und Öffnungsbewegung der vorstehend beschriebenen Schere des Festwalzgerätes 8; das Kraftgerät 16 die Festwalzkraft. Durch die Unterteilung der von den Zylindern 15 und 16 erzeugten Bewegungen wird eine besonders schmale Bauweise des Festwalzgerätes 8 erhalten.

[0021] Das Festwalzgerät 8 ist über einen Anlenkpunkt 17 an einen um eine Achse 18 schwenkbaren Winkelhebel 19 angelenkt.

[0022] Der Winkelhebel 19 kann geschwenkt werden mit Hilfe einer Kolbenzylindereinheit 20. Durch Betätigung der Kolben-Zylindereinheit 20 wird das Festwalzgerät 8 in die und aus der Arbeitsstellung gebracht.

[0023] Die Festwalzmaschine 1 ist so ausgelegt, dass beim Schließen des Festwalzgerätes 8 zunächst die beiden achsparallel angeordneten Stützrollen 21, 22 des Stützrollenkopfes 14 und danach die beiden Festwalzrollen 23, 24 des Festwalzkopfes 13 an dem Hauptlagerzapfen 5 zur Anlage kommen.

[0024] Hierbei führen, in der Ansicht der Fig. 1, der Stützrollenkopf 14 eine Schwenkbewegung 35 im Gegenuhrzeigersinne um den Anlenkpunkt 17 und der Festwalzrollenkopf 13 eine Schwenkbewegung 36 im Uhrzeigersinn um den Scherendrehpunkt 11 aus. Beide Schwenkbewegungen 35 und 36 werden gleichzeitig ausgeführt und an ihrem jeweiligen Ende wird die Schliesstellung erreicht, wie sie in der Figur 2 dargestellt ist. Die Schliesstellung entspricht der Arbeitsstellung des Festwalzgerätes 8.

[0025] 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 Hauptlagerzapfens 5 durch eine Axialführungsrolle 27 vermieden. Die Axialführungsrolle 27 ist unter einem spitzen Winkel 37 zwischen 0 und 45° und in einer Ebene 38 angeordnet. Die Drehachse 41, um welche die Axialführungsrolle 27 drehbar ist, liegt in der Ebene 38 und steht zur Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 senkrecht (Figur 4).

[0026] Die Ebene 38 schliesst - geometrisch gesehen - die Drehachse 4 der Kurbelwelle 3 mit ein, d.h. die Ebene 38 kann um die Drehachse 4 pendeln. Ein Vergleich der Figuren 3 und 5 zeigt diese Möglichkeit deutlich auf. Beispielsweise in der Ansicht der Figur 3 fällt die Ebene 38 in die Schnittebene IV - IV, d.h. der spitze Winkel 37 beträgt 0° und die Axialführungsrolle 27 hat von der Ebene 34, in welcher die beiden Achsen 32 und 33 liegen, einen seitlichen Abstand s. In diesem speziellen Falle verlaufen die beiden Ebenen 34 und 38 zueinander parallel.

[0027] In der Figur 5 hingegen ist die Axialführungsrolle 27 gegenüber der gemeinsamen Ebene 34 der beiden Achsen 32 und 33 der jeweiligen Stützrollen 21 und 22 unter einem spitzen Winkel 37 geneigt, der grösser als 0° ist. Diese Bauweise bedingt, dass beim Einschwenken des Stützrollenkopfes 14 in die Schliesstellung in Richtung der Schwenkbewegung 35, die Axialführungsrolle 27 den beiden Stützrollen 21 und 22 voraus eilt. Dabei tritt die Axialführungsrolle 25 vor den Stützrollen 21 und 22 in den Freiraum ein, der durch die Distanz 29a der beiden Ölbunde 25 und 26 am Hauptlagerzapfen umschrieben wird. Auf diese Weise wird vermieden, dass eine der Stützrollen 21 oder 22 beim Schliessen des Festwalzgerätes 8 gegen einen der Ölbunde 25 oder 26 anläuft.

[0028] Die Axialführungsrolle 27 kann unterschiedliche Formen haben. In der Figur 3 hat sie beispielsweise eine zylindrische Form. In der Figur 5 hat die Axialführungsrolle 27 eine Mehrfachkontur, die sich aus einem zylindrischen 39 und einem kegeligen Abschnitt 40 zusammensetzt. Daneben kann die Axialführungsrolle 27 auch ballig (nicht gezeigt) ausgestaltet sein. Bei Lagerzapfen 5, die eine besonders grosse Breite 29a haben, können anstelle einer einzelnen Axialführungsrolle 27 auch zwei Axialführungsrollen (nicht gezeigt) nebeneinander angeordnet sein, wobei sich die eine an den Ölbund 25 und die zweite an den Ölbund 26 anlegt.

[0029] Aufgrund der Scherenbauweise des Festwalzgerätes 8 übernimmt die Axialführungsrolle 27 zugleich auch die Führung der Festwalzrollenkopfes 13 in axialer Richtung.

[0030] Der Durchmesser 28 der Axialführungsrolle 27 ist grösser als die Breite 29 des Stützrollenkopfes und geringfügig kleiner als die Distanz 29a der Ölbunde 25, 26 des Hauptlagerzapfens 5.

[0031] In der Schließstellung des Festwalzgeräts 8 (Figur 2) sind für die beiden Freiräume 30, 31 zwischen den Ölbunden 25, 26 und der Führungsrolle 27 auf jeder Seite ca. 0,25 mm Spiel vorgesehen.

Bezugszeichenliste

[0032] 

1

Festwalzmaschine

2

Kurbelwellentransportvorrichtung

3

Kurbelwelle

4

(Dreh-)Achse der Kurbelwelle

5

Hauptlagerzapfen

6

Pleuellagerzapfen

7

Drehachse der Antriebsvorrichtung

8

Festwalzgerät

9

Scherenarm

10

Scherenarm

11

Scherendrehpunkt

12

Antriebseinrichtung

13

Festwalzrollenkopf

14

Stützrollenkopf

15

Verstellzylinder

16

Kraftgerät

17

Anlenkpunkt

18

Achse

19

Winkelhebel

20

Kolben-Zylindereinheit

21

Stützrolle

22

Stützrolle

23

Festwalzrolle

24

Festwalzrolle

25

Ölbund

26

Ölbund

27

Axialführungsrolle

28

Durchmesser der Axialführungsrolle

29

Breite des Stützrollenkopfes

29a

Distanz der Ölbunde

30

Freiraum

31

Freiraum

32

Achse der Stützrolle

33

Achse der Stützrolle

34

Ebene durch die Achse

35

Schwenkbewegung

36

Schwenkbewegung

37

Winkel

38

Ebene

39

zylindrischer Abschnitt

40

kegeliger Abschnitt

41

Drehachse

Ansprüche

1. Festwalzgerät einer Festwalzmaschine für Kurbelwellen, das in Scherenbauweise ausgeführt ist und bei dem zwei schwenkbare Scherenarme einander gegenüberliegend jeweils einen Festwalzrollenkopf bzw. einen Stützrollenkopf tragen, wobei der Stützrollenkopf mit zwei achsparallel angeordneten Stützrollen versehen ist, deren Drehachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen mit einer Antriebseinrichtung, die die Schließ- und Öffnungsbewegung des Festwalzgeräts sowie die Festwalzkraft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützrollenkopf (14) wenigstens eine Axial-Führungsrolle (27) aufweist,

- die in der Schwenkrichtung (35) zum Schliessen des die Stützrollen (21 und 22) tragenden Scherenarmes (10) vor den Stützrollen (21 und 22) angeordnet ist,

- deren Drehachse (41) zur Drehachse (4) der Kurbelwelle (3) senkrecht steht und in einer Ebene (38) liegt, welche mit der Ebene (34) der Drehachsen (32 und 33) der Stützrollen (21 und 22) einen spitzen Winkel (37) einschliesst und

- deren Durchmesser (28) grösser als die Breite (29) des Stützrollenkopfes (14) und geringfügig kleiner als die Distanz (29a) der Ölbunde (25, 26) eines Haupt- (5) oder Pleuellagerzapfens (6) ist.

2. Festwalzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (37) 0° beträgt und die Drehachse (41) der Axialführungsrolle (27) einen Abstand (s) von der Ebene (34) hat.

3. Festwalzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrolle (27) eine zylindrische ballige oder aus unterschiedlichen geometrischen Abschnitten (39, 40) zusammengesetzte Kontur hat.

4. Festwalzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stützrollen (21, 22) jeweils mehrere Axialführungsrollen (27) zugeordnet sind, deren jeweilige Durchmesser kleiner als die Breite (29) des Stützrollenkopfes (14) sind und deren äussere Breite geringfügig kleiner ist als die Distanz (29a) der Ölbunde (25, 26) eines Haupt-(5) oder Pleuellagerzapfens (6).

Claims

1. A fixed roll apparatus of a fixed roll machine for crankshafts which is of scissors construction and wherein two pivotable scissors arms disposed opposite one another bear a fixed roll head and a support roll head respectively, the support roll head having two axis-parallel support rolls whose axes of rotation lie in a common plane with a driving device generating the closure and opening movement of the fixed roll apparatus and also generating the fixed roll force,
characterised in that the support roll head (14) has at least one axial guide roll (27) which

- is disposed in front of the support rolls (21 and 22) in the pivoting direction (35) for the closure of the scissors arm (10) bearing the support rolls (21 and 22),

- whose axis of rotation (41) is perpendicular to the axis of rotation (4) of the crankshaft (3) and lies in a plane (38) which encloses an acute angle (37) with the plane (34) of the axes of rotation (32 and 33) of the support rolls (21 and 22), and

- whose diameter (28) is larger than the width (29) of the support roll head (14) and slightly smaller than the spacing (29a) of the oil collars (25, 26) of a main bearing journal (5) or a connecting rod bearing journal (6).

2. A fixed roll apparatus according to claim 1,
characterized in that the acute angle (37) is 0° and the axis of rotation (41) of the axial guide roll (27) has a spacing (s) from the plane (34).

3. A fixed roll apparatus according to claim 1,
characterized in that the guide roll (27) has a contour which is cylindrical and crowned or is made up of different geometrical portions (39, 40).

4. A fixed roll apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that
associated with each of two support rolls (21, 22) are a number of axial guide rolls (27) whose diameter is smaller than the width (29) is slightly smaller than the spacing (29a) of the oil collars (25, 26) of a main bearing journal (5) or a connecting rod bearing journal (6).

Revendications

1. Appareil d'écrouissage d'une machine d'écrouissage pour des vilebrequins, qui est réalisé selon une structure en ciseaux et dans lequel deux branches de ciseaux pivotantes portent, en vis-à-vis l'une de l'autre, respectivement une tête à rouleaux d'écrouissage et une tête à rouleaux d'appui, la tête à rouleaux d'appui comportant deux rouleaux d'appui qui sont disposés de sorte que leurs axes sont parallèles et dont les axes de rotation sont situés dans un plan commun avec un dispositif d'entraînement, qui produit le déplacement de fermeture et d'ouverture de l'appareil d'écrouissage ainsi que la force d'écrouissage, caractérisé en ce que la tête (14) à rouleaux d'appui comporte au moins un rouleau de guidage axial (27),

- qui est disposé en avant des rouleaux d'appui (21 et 22) dans le sens de pivotement (35) pour la fermeture de la branche de ciseaux (10), qui porte les rouleaux d'appui (21 et 22),

- dont l'axe de rotation (41) est perpendiculaire à l'axe de rotation (4) du vilebrequin (3) et est situé dans un plan (38), qui fait un angle aigu (37) avec le plan (34) des axes de rotation (32 et 33) des rouleaux d'appui (21 et 22),

- dont le diamètre (28) est supérieur à la largeur (29) de la tête (14) à rouleaux d'appui et légèrement inférieur à la distance (29a) des collets à huile (25,26) d'un tourillon principal (5) ou d'un tourillon de bielle (6).

2. Appareil d'écrouissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle aigu (37) est égal à 0° et que l'axe de rotation (41) du rouleau de guidage axial (27) est situé à une distance (s) du plan (34).

3. Appareil d'écrouissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau de guidage (27) possède un contour cylindrique bombé ou formé par la réunion de sections géométriques différentes (39,40).

4. Appareil d'écrouissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à deux rouleaux d'appui (21,22) sont associés respectivement plusieurs rouleaux de guidage axial (27), dont le diamètre respectif est inférieur à la largeur (29) de la tête (14) à rouleaux d'appui et dont la largeur extérieure est légèrement inférieure à la distance (29a) des collets à huile (25,26) d'un tourillon principal (5) ou d'un tourillon de bielle (6).

Zeichnung