Festwalzrollenkopf eines Festwalzgeräts

Die Erfindung betrifft einen Festwalzrollenkopf eines Festwalzgeräts zum Festwalzen von Radien oder Einstichen an den übergängen zwischen einem Lagerzapfen und den angrenzenden Wangen eines Kurbelwellen-Lagerzapfens mit Hilfe von Festwalzrollen.

Festwalzrollen zum Festwalzen von Einstichen oder Radien an den Lagerzapfen von Kurbelwellen haben üblicherweise einen Außendurchmesser von etwa 15 mm. Sie bestehen aus einem sehr harten Material und sind dazu vorgesehen, in den Radius oder übergang einzudringen und diesen Bereich der Kurbelwelle unter einer Festwalzkraft plastisch zu verformen, wobei sich die Festwalzrollen auf der drehend angetriebenen Kurbelwelle abwälzen. Die Festwalzkraft wird von einer Führungsrolle, die ebenfalls im Festwalzrollenkopf drehbar gelagert ist, über einen weiteren Wälzkontakt mit den Festwalzrollen auf die Festwalzrollen übertragen. Die Vorschubbewegung erhalten die Festwalzrollen über einen Festwalzrollenkäfig. Innerhalb des Festwalzrollenkäfigs liegen zwei Festwalzrollen einander gegenüber. Die Festwalzrollen sind sehr hoch belastet und haben infolge dessen nur eine begrenzte Lebensdauer, dabei tritt die höchste Belastung im Bereich des Kontakts zwischen den Festwalzrollen und der Führungsrolle auf.

Daraus ergibt sich die Aufgabe für die Erfindung, Festwalzrollen vorzuschlagen, die unter der Festwalzkraft geringer belastet werden, als das bei den bekannten Festwalzrollen der Fall ist.

Die Aufgabe wird von einer Festwalzrolle gelöst, die auf einem Lagerzapfen eines Führungsorgans drehbar gelagert ist, das am Ende eines Gerätearms eines Festwalzgeräts vorgesehen ist, einerseits über die Festwalzrolle am Radius oder Einstich und anderseits, der Festwalzrolle gegenüberliegend, durch ein Auflager am ölbund einer Wange der Kurbelwelle abgestützt ist.

Die Lösung geht von der überlegung aus, dass größere und nicht auf ihrem Wirkungsumfang gelagerte Festwalzrollen erheblich höhere Festwalzkräfte zu

übertragen vermögen, ohne vorzeitig zu versagen. Die bisher bekannte Anordnung von zwei innerhalb eines Festwalzrollenkäfigs einander gegenüberliegenden Festwalzrollen wird verlassen und die Festwalzrollen werden in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet. Auf diese Weise kann, bei einem beispielsweise 22 mm breiten Lagerzapfen einer Kurbelwelle, die Festwalzrolle von 15 mm auf 34,4 mm Q vergrößert werden. Die Festwalzrolle wird durchbohrt und am Lagerzapfen eines Führungsorgans über eine Nadellagerung drehbar geführt. Diese Art der Lagerung erlaubt zugleich auch eine axiale Bewegung der Festwalzrolle, damit sie beim Einfädeln des Festwalzrollenkopfes in den „Schacht" des Kurbelwellenlagers beim Festwalzen dem Einwalzweg und den Toleranzen der Breite des Kurbelwellenlagers folgen kann. Aus Gründen einer korrekten Einleitung der Festwalzkraft wird diese ausschließlich in der radialen Richtung eingeleitet und nicht in der axialen Richtung. Der Lagerzapfen des Führungsorgans wird hingegen beidseitig geführt. Das geschieht zum einen, das heißt auf der einen Seite, durch die Festwalzrolle selbst und der Festwalzrolle gegenüberliegend durch ein Auflager, das sich am ölbund auf der der Festwalzrolle jeweils gegenüberliegenden Wange abstützt.

Sowohl die Festwalzrolle als auch das Auflager für das Führungsorgan sind als Wälzlager in Form von Nadellagern ausgebildet. Diese Anordnung erspart zugleich die gesonderte Lagerung einer Führungsrolle im Gehäuse des Festwalzrollenkopfes. Aufgrund der neuartigen Anordnung kann sogar auf das Gehäuse eines Festwalzrollenkopfes und auf eine Führungsrolle ganz verzichtet werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Festwalzrolle und das Auflager des Führungsorgans in Umfangsrichtung des Lagerzapfens der Kurbelwelle einen seitlichen Abstand voneinander auf. Dies ist besonders dann vorgesehen, wenn zwei Festwalzrollen zum Einsatz gelangen. Auch in diesem Fall haben die beiden Festwalzrollen in der Umfangsrichtung des Lagerzapfens der Kurbelwelle, welcher bearbeitet werden soll, einen gegenseitigen Abstand voneinander.

Das Führungsorgan für die Festwalzrollen ist am Ende des Gerätearms des Festwalzgeräts um eine Achse schwenkbar gelagert, die orthogonal zur Drehachse der Kurbelwelle verläuft. Das Führungsorgan ist am Ende des Gerätearms aber auch in Richtung der Längserstreckung des Gerätearms längs verschieblich gelagert. Nach einer besonderen Ausführungsform, beispielsweise zum Festwalzen von

Endlagern oder von Split-Pin-Lagern, ist vorgesehen, dass das Führungsorgan mehrere Auflager hat, die in Umfangsrichtung der Kurbelwelle jeweils einen gegenseitigen Abstand voneinander haben.

Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer und nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Festwalzgeräts,

Fig. 2 ein linksseitiges Festwalzorgan und die

Fig. 3 ein rechtsseitiges Festwalzorgan,

Fig. 4 die besondere Ausführungsform eines Festwalzrollenkopfes.

Das Festwalzgerät 1 der Fig. 1 besteht aus den beiden Gerätearmen 2 und 3, welche über einen Drehpunkt 4 gelenkig miteinander verbunden sind. Die beiden Pfeile auf der rechten Seite der Darstellung deuten die Lage eines Kraftorgans 5 an, unter dessen Wirkung die beiden vorderen Enden 6 und 7 des Festwalzgeräts 1 jeweils in eine öffnungs- und in eine Arbeitsstellung gebracht werden können. Das vordere Ende 6 des Gerätearms 2 trägt einen Festwalzrollenkopf 8 und das vordere Ende 7 des Gerätearms 3 einen Stützrollenkopf 9 wie er an sich bekannt ist. Zwischen dem Festwalzrollenkopf 8 und dem Stützrollenkopf 9 ist eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) mit ihrem Lagerzapfen 10 eingespannt.

Der Festwalzrollenkopf 8 weist zwei Festwalzrollen 11 und 12 auf, die in der Umfangsrichtung des Lagerzapfens 10 einen gegenseitigen Abstand 13 voneinander haben. Die Festwalzrollen 11 und 12 sind jeweils auf dem Lagerzapfen 14 und 15 eines Führungsorgans 16 bzw. 17 drehbar gelagert. Das Führungsorgan 16 kann einteilig ausgeführt sein oder zweiteilig 17, wie das in der Fig. 1 angedeutet ist. Das Führungsorgan 16 bzw. 17 besitzt jeweils einen Fortsatz 18 bzw. 19, der in einem Auflager 20 bzw. 21 endet. Im vorliegenden Fall sind die beiden Auflager 20 und 21 jeweils als Nadellager ausgebildet, über welche sich die Fortsätze 18 und 19 jeweils am gegenüberliegenden ölbund 22 und 23 einer Wange 24 und 25 der Kurbelwelle abstützen. Der jeweils durch zwei senkrechte Lirjien angedeutete Schacht 26 eines Kurbelwellenlagers wird an seinen Radien 27 und 28 unter der Wirkung der

Festwalzkraft 5 von den Festwalzrollen 11 und 12 festgewalzt. Die Festwalzrollen 11 und 12 sind dabei jeweils über Wälzlager 29 bzw: 30 auf einem Lagerzapfen 14 bzw. 15 des Führungsorgans 16 bzw. 17 mit axialem Spiel drehbar gelagert.

Zum Ausgleich von Drehmomenten, welche vom Festwalzrollenkopf 8, ausgehend von den Festwalzrollen 11 und 12 und den Auflagern 20 und 21 , in den Gerätearm 2 eingeleitet werden können, ist vorgesehen, den Festwalzrollenkopf 8 am Ende 6 des Gerätearms 2 schwenkbar zu lagern. Zu diesem Zweck greift ein vom Festwalzrollenkopf 8 ausgehender Zapfen 31 in eine Ausnehmung (nicht gezeigt) am vorderen Ende des Gerätearms 2 ein. Hierdurch erhält der Festwalzrollenkopf 8 eine Schwenkbarkeit um die vertikale Achse 32, die es ihm ermöglicht, gegenüber Drehmomenten ausgeglichen zu werden. Zusätzlich kann der Festwalzrollenkopf 8 in Richtung des Doppelpfeils 33 in der Längserstreckung des Gerätearms 2 um ein geringes Maß verschiebbar sein.

In der Fig. 4 ist ein Festwalzrollenkopf 34 gezeigt, der eine einzelne Festwalzrolle 35 aufweist. Zum Abstützen auf der der Festwalzrolle 35 gegenüberliegenden Seite im Schacht des Kurbelwellenlagers weist der Festwalzrollenkopf 34 die beiden Auflager 36 und 37 auf. Der Festwalzrollenkopf 34 ist dazu vorgesehen, entweder die Radien oder Einstiche an den Endlagern der Hauptlager von Kurbelwellen festzuwalzen oder aber die Radien und Einstiche an Split-Pin-Kurbelwellen. An den Auflagern 36 und 37 greifen dann jeweils besondere Stützorgane (nicht gezeigt) der Festwalzmaschine (nicht gezeigt) an.

Bezugszeichenliste

Festwalzgerät

Gerätearm

Gerätearm

Drehpunkt

Kraftorgan vorderes Ende vorderes Ende

Festwalzrollenkopf

Stützrollenkopf

Lagerzapfen Kurbelwelle

Festwalzrolle

Festwalzrolle

Abstand

Lagerzapfen

Lagerzapfen

Führungsorgan

Führungsorgan

Fortsatz

Fortsatz

Auflager

Auflager

ölbund

ölbund

Wange

Wange

Schacht

Radius

Radius

Wälzlager

Wälzlager

Zapfen vertikale Achse

axiale Verschiebbarkeit

Festwalzrollenkopf

Festwalzrolle

Auflager

Auflager

Drehachse