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Patent Searching and Data


Title:
ROLLER BURNISHING MACHINE FOR CRANKSHAFTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/103103
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roller burnishing machine, in which the force device (13) is mounted in manner that enables it to be displaced along the direction (30) of its force effect inside a gate (31). The force unit (13) is, via one end (32), connected in an articulated manner by means a joint (33) to the end (11) of a shearing arm (3) of the roller burnishing unit (15). The free end (34) of the gate (31) is provided with a guide roll (35), which is guided along a curved path (36) that is recessed in the end (11) of the shearing arm (3). Three joints (28, 29, 33) form a triangle (37) when the force unit (13) is in the closed position. One of the joints (28) points toward the rotating joint (5) via which both shearing arms (3 and 4) of the roller burnishing unit (15) are connected to one another in an articulated manner. When the force unit is in the closed position, a bent lever (27) rests against the stop (39) at the end (12) of the shearing arm (4).

Inventors:
HEFFE ROLAND (DE)
HEIMANN ALFRED (DE)
NIJSSEN THEO (NL)
RISTERS FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/003016
Publication Date:
October 05, 2006
Filing Date:
April 03, 2006
Export Citation:
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Assignee:
HEGENSCHEIDT MFD GMBH & CO KG (DE)
HEFFE ROLAND (DE)
HEIMANN ALFRED (DE)
NIJSSEN THEO (NL)
RISTERS FRANK (DE)
International Classes:
B24B39/04; B24B5/42
Foreign References:
EP0881041A21998-12-02
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (24) (Bleichstrasse 14, Düsseldorf, DE)
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Claims:
P A T E N T AN S P R Ü C H E
1. Festwalzmaschine (1) für Kurbelwellen, die einen um eine Drehachse (β) drehbaren Drehantrieb für die festzuwalzende Kurbelwelle und mindestens ein an einer Aufhängvorrichtung (14) beweglich gelagertes Festwalzgerät (15) in scherenartiger Bauweise mit einem ersten (3) und einem zweiten Scherenarm (4), die über ein erstes Drehgelenk (5) drehbar miteinander verbunden sind, enthält, wobei die beiden Scherenarme (3, 4) an der Drehachse (6) jeweils zugewandten ersten Enden (7, 8) gegenüberliegend jeweils Teile eines Festwalzwerkzeugs, nämlich einen Festwalzrollenkopf (9) und einen Stützrollenkopf (10) tragen und an der Drehachse (6) jeweils abgewandten zweiten Enden (11, 12) von einem Kraftgerät (13) angetrieben werden, wobei die Aufhängvorrichtung (14) längs der Drehachse (6) des Drehantriebs für die Kurbelwelle verschieb und arretierbar ist und das Kraftgerät (13) an den beiden ersten Enden (7, 8) der beiden Scherenarme (3, A) zur Erzeugung einer Schließ und Öffnungsbewegung sowie einer Festwalzkraft eine gegenüber dem doppelten Bauradius (17) der festzuwalzenden Kurbelwelle größere Öffnungsweite (18) bewirkt, indem der zweite Scherenarm (4) an einen ersten Schenkel (19) eines über ein zweites Drehgelenk (20) an der Aufhängvorrichtung (14) schwenkbar angeordneten ersten Winkelhebels (21) angelenkt ist, während der zweite Schenkel (22) des ersten Winkelhebels (21) an eine mit der Aufhängvorrichtung (14) verbundene KolbenZylindereinheit (23) angeschlossen ist, wobei sich das erste Ende (8) des zweiten Scherenarms (4) über eine Rolle (24) auf der Aufhängvorrichtung (14) abstützt, während das Kraftgerät (13) mit einem ersten Ende (26) über einen zweiten Winkelhebel (27) mit dem zweiten Ende (12) des zweiten Scherenarms (4) über ein drittes Gelenk (28) und viertes Gelenk (29) gelenkig verbunden ist, 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 das Kraftgerät (13) in Richtung der Kraftwirkung (30) in einer Kulisse (31) längsverschiebbar angeordnet ist, das Kraftgerät (13) mit einem zweiten Ende (32) über ein fünftes Gelenk (33) mit dem zweiten Ende (11) des ersten Scherenarms (3) gelenkig verbunden ist, ein freies Ende (34) der Kulisse (31) mit einer Führungsrolle (35) versehen ist, die längs einer Kurvenbahn (36) geführt ist, die im zweiten Ende (11) des ersten Scherenarms (3) ausgespart ist, in der Schließstellung des Festwalzgerä.ts (15) das dritte (28), vierte (29) und fünfte Gelenk (33) ein Dreieck (37) miteinander bilden, in welchem das dritte Gelenk (28) auf das erste Drehgelenk (5) zuweist, während der zweite Winkelhebel (27) am zweiten Ende (12) des zweiten Scherenarms (4) zum Anschlag (39) kommt.
2. Festwalzmaschine 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 Kolben Zylindereinheit (23) mit der Aufhängvorrichtung (14) über ein biegeelastisches Element (40) verbunden ist und zwischen dem zweiten Schenkel (22) des ersten Winkelhebels (21) sowie dem biegeelastischen Element (40) und der KolbenZylindereinheit (23) jeweils Gelenke (41, 42) vorgesehen sind.
3. Festwalzmaschine nach Anspruch 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 Kolben Zylindereinheit (23) von einem flüssigen Druckmittel beaufschlagt wird.
4. Festwalzmaschine 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 das Kraftgerät (13) von einem flüssigen Druckmittel beaufschlagt wird.
Description:
FESTWALZMÄ.SCHINE FUR KURBELWELLEN

Die Erfindung betrifft eine Festwalzmaschine für Kurbelwellen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Festwalzmaschine, insbesondere ein Festwalzgerät, ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 13 627 Ul und dem dazu korrespondierenden europäischen Patent EP 0 881 041 Bl bekannt.

Eine aus den Schutzrechten bekannte Festwalzmaschine wird von der Inhaberin der Schutzrechte seit mehreren Jahren gebaut und hat sich bei ihrem Einsatz als sehr erfolgreich erwiesen. Gleichwohl weist die bekannte Maschine einige Besonderheiten auf, die es erforderlich gemacht haben, die Maschine weiter zu entwickeln und zu verbessern.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die bekannte Festwalzmaschine zu vereinfachen und zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Festwalzmaschine sind Gegenstand der auf den Patentanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.

Aus der Lösung ergeben sich eine Reihe von bemerkenswerten Vorteilen. So konnte beispielsweise die Spitzenhöhe, das ist die Höhe über Flur der Drehachse des Drehantriebs für die Kurbelwelle, deutlich reduziert

werden. Betrug die Spitzenhöhe bei der bekannten Maschine 1.400 mm so konnte sie bei der weiterentwickelten Maschine auf 1.100 mm gesenkt werden. Damit fügt sich die weiterentwickelte Maschine in den übrigen Maschinenpark von Maschinen zur Bearbeitung von Kurbelwellen besser ein, indem auf eine Arbeitsbühne verzichtet werden kann. Verbessert werden konnte auch die Sprudelschmierung der Festwalzwerkzeuge. Die Führungen von Kabeln und Schläuchen zum einzelnen Festwalzgerät der Festwalzmaschine konnten vereinfacht werden. Ein besserer Gewichtsausgleich des Festwalzgeräts im Hinblick auf die Aufhängvorrichtung in der Maschine konnte herbeigeführt werden. Schließlich konnte ein einheitliches Druckmedium, nämlich Drucköl, für die Betätigung sowohl des Kraftgeräts als auch der Kolben-Zylindereinheit verwendet werden, welche die Aufhängung des Festwalzgeräts an der Aufhängvorrichtung elastisch abstützt.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Es zeigen jeweils in verkleinertem Maßstab und in vereinfachter Darstellung die

- Fig. 1 ein Festwalzgerät in der Seitenansicht in der ÖffnungsStellung,

- Fig. 2 ein Festwalzgerät in der Seitenansicht in der Schließstellung .

Betrachtet man die Festwalzmaschine 1 von der Bedienerseite 2 her, so folgen ein erster 3 und ein zweiter Scherenarm 4, die über ein erstes Drehgelenk 5 gelenkig miteinander verbunden sind. Der erste Scherenarm 3 und der zweite Scherenarm 4 sowie das erste Drehgelenk

5 bilden ein Festwalzgerät in scherenartiger Bauweise, von denen die Festwalzmaschine 1 mehrere aufweist.

Die Festwalzmaschine 1 für Kurbelwellen (nicht gezeigt) hat einen Drehantrieb (nicht gezeigt) für die Kurbelwelle, der um eine Drehachse β drehbar ist. Die beiden Scherenarme 3 und 4 tragen an den der Drehachse 6 jeweils zugewandten ersten Enden 7 und 8 der Drehachse 6 gegenüberliegend jeweils Teile eines Festwalzwerkzeugs 15, nämlich einen Festwalzrollenkopf 9 und einen Stützrollenkopf 10. An den der Drehachse 6 jeweils abgewandten zweiten Enden 11 und 12 werden die beiden Scherenarm 3 und 4 von einem dazwischen geschalteten Kraftgerät 13 angetrieben.

Es folgt eine Aufhängvorrichtung 14 für jedes Festwalzgerät 15 der Festwalzmaschine 1, welche längs eines Querbalkens 16 der Festwalzmaschine 1 in Richtung der Drehachse 6 verschieb- und arretierbar ist.

Das Kraftgerät 13 zwischen den beiden zweiten Enden 11 und 12 der Scherenarme 3 und 4 dient zur Erzeugung einer Schließ- und Öffnungsbewegung sowie einer Festwalzkraft des Festwalzgerätes 15 an den jeweiligen ersten Enden 7 und 8 der beiden Scherenarme 3 und 4. Bei der Öffnung des Festwalzgeräts 15 erreichen die beiden ersten Enden 7 und 8 eine gegenüber dem doppelten Bauradius 17 einer Kurbelwelle größere Öffnungsweite 18.

Der zweite Scherenarm 4 ist an einen ersten Schenkel 19 eines über ein zweites Drehgelenk 20 an der Aufhängvorrichtung 14 schwenkbar angeordneten ersten Winkelhebels 21 angelenkt. Der zweite Schenkel 22 des ersten Winkelhebels 21 ist an eine mit der

Aufhängvorrichtung 14 verbundene Kolben-Zylindereinheit 23 angeschlossen. Zur besseren Erkennbarkeit ist der ümriss des ersten Winkelhebels 21 in der Figur 1 mit einer Schraffur versehen.

Das erste Ende 8 des zweiten Scherenarms 4 stützt sich über eine Rolle 24 auf der Aufhängvorrichtung 14 ab. Die Bahn 25 der Rolle 24 der Aufhängvorrichtung 14 weist eine kurvenartige Form auf.

Mit dem ersten Ende 26 ist das Kraftgerät 13 über einen zweiten Winkelhebel 27 sowie ein drittes 28 und viertes Gelenk 29 mit dem zweiten Ende 12 des zweiten Scherenarms 4 gelenkig verbunden. Bis hierhin entspricht die vorliegende Festwalzmaschine 1 weitgehend der Festwalzmaschine, welche aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist.

Im Gegensatz zur bekannten Anordnung ist das Kraftgerät 13 in Richtung der Kraftwirkung 30 innerhalb einer Kulisse 31 längs verschiebbar angeordnet. Mit seinem zweiten Ende 32 ist das Kraftgerät 13 über ein fünftes Gelenk 33 mit dem zweiten Ende 11 des ersten Scherenarms 3 gelenkig verbunden.

Das freie Ende 34 der Kulisse 31 ist mit einer Führungsrolle 35 versehen, die längs einer Kurvenbahn 36 geführt wird, welche im zweiten Ende 11 des ersten Scherenarms 3 ausgespart ist. Vergrößert das Kraftgerät 13 den Abstand seiner Gelenke 28 und 33, so wird über die Kurvenbahn 36 und die Führungsrolle 35 die Lage des zweiten Winkelhebels 27 und der Scherenarme 3 und 4 verändert, so dass sich die Enden 7 und 8 annähern. Es entsteht das Bild der Figur 2.

Wie die Figur 2 zeigt, bilden das dritte 28, vierte 29 und fünfte Gelenk 33 in der Schließstellung des Festwalzgeräts 15 ein Dreieck 37 mit den Dreieckseiten a, b und c. Die zwischen dem dritten 28 und fünften Gelenk 33 liegende Richtung der Kraftwirkung 30 bildet die eine Dreieckseite a des Dreiecks 37. Die andere Dreieckseite c wird von der direkten Verbindungslinie 38 zwischen dem vierten 29 und fünften Gelenk 33 gebildet. Infolge dieser Konstellation weist das dritte Gelenk 28 als Eckpunkt des Dreiecks 37 auf das erste Drehgelenk 5 zu. Zur Stabilisierung der Schließstellung dient schließlich noch ein Anschlag 39, den der zweite Winkelhebel 27 am zweiten Ende 12 des zweiten Scherenarms 4 findet. Die Kurvenbahn 36 ist so gestaltet, dass sie ein konstantes Drehmoment erzeugt, während sich das Festwalzgerät 15 schließt. Die Kurvenbahn 36 hat einen geraden Abschnitt 43 für den Arbeitsbereich des Kraftgeräts 13 beim Festwalzen.

Die Aufhängvorrichtung 14 ragt unter dem Querbalken 16 hindurch und endet in einem biegeelastischen Element 40. Die Kolben-Zylindereinheit 23 ist mit der

Aufhängvorrichtung 14 über das biegeelastische Element 40 verbunden. Dabei befinden sich zwischen dem zweiten Schenkel 22 des ersten Winkelhebels 21 sowie dem biegeelastischen Element 40 und der Kolben- Zylindereinheit 23 jeweils Gelenke 41 und 42. Während beim eingangs genannten Stand der Technik ein der Kolben- Zylindereinheit 23 vergleichbares Kraftelement aufgrund der erforderlichen Elastizität der Aufhängung des Festwalzgeräts an der Aufhängvorrichtung mit einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagt wurde, kann dies dank der Elastizität des biegeelastischen Elements 40 durch die Beaufschlagung der Kolben-Zylindereinheit 23

mit einem flüssigen Druckmedium, beispielsweise Hydrauliköl, erfolgen. Es handelt sich dabei um das gleiche Druckmedium, das auch zur Betätigung des Kraftgeräts 13 vorgesehen ist. Der Vorteil für diese Anordnung besteht darin, dass man an der Festwalzmaschine 1 nur noch ein einziges, nämlich flüssiges, Druckmedium benötigt. Bei der Festwalzmaschine nach dem Stand der Technik waren noch zwei Druckmedien erforderlich, nämlich ein gasförmiges und ein flüssiges.

Bezugszeichenliste

1 Festwalzmaschine

2 Bedienerseite

3 erster Scherenarm

4 zweiter Scherenarm

5 erstes Drehgelenk

6 Drehachse

7 erstes Ende (Scherenarm 3)

8 erstes Ende (Scherenarm 4)

9 Festwalzrollenkopf

10 Stützrollenkopf

11 zweites Ende (Scherenarm 3

12 zweites Ende (Scherenarm 4

13 Kraftgerät

14 AufhängVorrichtung

15 Festwalzgerät

16 Querbalken

17 Bauradius

18 Öffnungsweite

19 erster Schenkel

20 zweites Drehgelenk

21 erster Winkelhebel

22 zweiter Schenkel

23 Kolben-ZyIindereinheit

24 Rolle

25 Bahn (der Rolle 24)

26 erstes Ende

27 zweiter Winkelhebel

28 drittes Gelenk

29 viertes Gelenk

30 Richtung der Kraftwirkung

31 Kulisse

32 zweites Ende

33 fünftes Gelenk

34 freies Ende

35 Führungsrolle

36 Kurvenbahn

37 Dreieck

38 Verbindungslinie

39 Anschlag

40 biegeelastisches Element

41 Gelenk

42 Gelenk

43 gerader Abschnitt a Dreiecksseite b Dreiecksseite

C Dreiecksseite