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Patent Searching and Data


Title:
ROLLER CAGE FOR A HARD-ROLLING ROLLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/022284
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roller cage (6) for at least one hard-rolling roller (3) of a tool for hard-rolling grooves or radii on bearing points (1) of crankshafts, whereby the hard-rolling roller (3), on a section of the periphery thereof, is loosely guided on the roller cage (6) or inside a concave recess of the roller cage (6). Portions of the roller cage (6), on which the hard-rolling roller (3) is guided, are comprised of a material that transfers solid lubricant to the hard-rolling roller (3).

Inventors:
HEIMANN ALFRED (DE)
ZIMMERMANN HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/010469
Publication Date:
March 21, 2002
Filing Date:
September 11, 2001
Export Citation:
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Assignee:
HEGENSCHEIDT MFD GMBH & CO KG (DE)
HEIMANN ALFRED (DE)
ZIMMERMANN HANS (DE)
International Classes:
B24B5/42; B24B39/04; B24B57/04; B21B45/02; (IPC1-7): B21B27/10; B24B39/04
Domestic Patent References:
WO2000020170A12000-04-13
Foreign References:
EP0353376A11990-02-07
US6094956A2000-08-01
EP0353427A11990-02-07
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (Kanzlerstrasse 8a Düsseldorf, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Rollenkäfig für wenigstens eine Festwalzrolle eines Werkzeugs zum Festwalzen von Einstichen oder Radien an Lagerstellen von Kurbelwellen, wobei die Festwalzrolle auf einem Abschnitt ihres Umfangs am Rollenkäfig oder innerhalb einer konkaven Ausnehmung des Rollenkäfigs lose geführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß wenigstens Teile des Rollenkäfigs (6) oder Abschnitte der konkaven Ausnehmung, woran bzw. worin die Festwalzrolle (3) geführt wird, aus einem Werkstoff bestehen, der Festkörperschmierstoff an die Festwalzrolle (3) abgibt.
2. Rollenkäfig nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß er aus Lagermetall besteht und eine Ausnehmung (11) aufweist, worin ein Graphitblock (8) eingelassen ist.
3. Rollenkäfig 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 ß das Lagermetall Bronze oder Messing ist.
4. Rollenkäfig 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 ß er aus einem porösen Sintermetall besteht und an eine Schmierung angeschlossen ist, welche dem Sintermetall einen Schmierstoff unter Druck zuführt.
5. Rollenkäfig nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Ausnehmung (11) aufweist, worin ein Körper aus Sintermetall eingelassen ist.
Description:
Rollenkäfig für eine Festwalzrolle Die Erfindung betrifft einen Rollenkäfig für wenigstens eine Festwalzrolle eines Werkzeugs zum Festwalzen von Einstichen oder Radien an Lagerstellen von Kurbelwellen, wobei die Festwalzrolle auf einem Abschnitt ihres Umfangs am Rollenkäfig oder innerhalb einer konkaven Ausnehmung des Rollenkäfigs lose geführt wird.

Ein Werkzeug dieser Art ist beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 839 607 AI ausführlich beschrieben. In dieser Schrift sind mit der Bezugsziffer 22 Festwalzrollen gezeigt, welche in Rollenkäfigen, mit der Bezugsziffer 15, lose geführt sind. Die Rollenkäfige 15 sind am äußeren Ende des langen Schenkels eines L- förmigen Werkzeughalters, mit der Bezugsziffer 20 versehen, befestigt.

Die Festwalzrollen sind beispielsweise in dem USA Patent Nr. 5,806,184 näher beschrieben. In dieser Schrift sind die mit der Bezugsziffer 40 versehenen Festwalzrollen in Rollenkäfigen mit der Bezugsziffer 26 geführt. Die Größe und Form der Festwalzrollen 40 ist aus den Figuren 4a bis 4c ersichtlich.

Darüber hinaus ist aus der DE 42 10 060 A1 ein Wälzlager bekannt geworden, das bei dem zwischen dem Käfig und den Wälzkörpern Körper aus schmieraktivem Werkstoff angeordnet sind. Der Blechkäfig des bekannten Wälzlagers steht selbst nicht im Kontakt mit den Wälzkörpern und ist deshalb auch nicht dem Verschleiss durch die Wälzkörper ausgesetzt. Das bekannte Wälzlager ist zum Einsatz in Maschinen vorgesehen, welche Produkte bearbeiten, bei denen eine Verschmutzung durch Öle, Fette oder Festschmierstoffe vermieden werden soll. Als Einsatzgebiete für das bekannte Wälzlager werden beispielhaft die Textil-und Lebensmittelindustrie genannt.

Festwalzrollen zum Festwalzen von Einstichen oder Radien an Lagerstellen von Kurbelwellen sind hochbelastete Werkzeuge. Sie verschleißen beispielsweise durch Werkstoffausbrüche, ähnlich wie Zahnräder oder Wälzkörper in Wälzlagern.

Innerhalb eines bekannten Festwalzwerkzeugs wird die Festwalzrolle in vertikaler Richtung nach oben hin jeweils von einer Führungsrolle abgestützt. Die gesamte Belastung an der Festwalzrolle entsteht durch Kontakte zwischen der Festwalzrolle, der Führungsrolle, der Kurbelwelle und dem Rollenkäfig. Von den beiden, einer jeden Festwalzrolle gegenüberliegenden Rollenkäfigen verschleißt jeweils nur der in Antriebsrichtung der Kurbelwelle gelegene. Zur Reduzierung dieses Verschleißes ist es allgemein bekannt, die Festwalzrolle um ein geringes Maß gegenüber der von der Achse der Kurbelwelle und der Führungsrolle gebildeten Linie zu versetzen.

Die Festwalzrollen sind aber nicht nur druckbelastet, ebenso tritt Schlupf zwischen der Festwalzrolle, der Kurbelwelle und der Führungsrolle auf, weil die abwälzenden Wirkradien unterschiedlich sind. Der Rollenkäfig überträgt die erzeugte Walzkraft unmittelbar auf die Festwalzrolle und wird aus diesem Grunde durch die Schlupfbewegung stark belastet und verschleißt dementsprechend schnell. Diesem Verschleiß hat man bisher dadurch entgegengewirkt, indem man die Festwalzwerkzeuge mit einer Ölschmierung oder Öl-Luftschmierung mit Walzöl beaufschlagt hat. Bei der Ölschmierung wird dünnflüssiges Öl (5 CST) verwendet und sehr reichlich zugeführt.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe für die Erfindung, den Verschleiß des Rollenkäfigs zu verringern. Dabei sollen die zur Anwendung gelangenden Mittel einfach zu handhaben, betriebssicher und zugleich preiswert sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens jene Teile des Rollenkäfigs oder Abschnitte der konkaven Ausnehmung, woran beziehungsweise worin die Festwalzrolle im Rollenkäfig geführt wird, aus einem Werkstoff bestehen, der Festkörperschmierstoff an die Festwalzrolle abgibt. Ein geeigneter Werkstoff dieser Art ist beispielsweise Graphit. Ein Graphitblock wird innerhalb einer Ausnehmung des Rollenkäfigs angeordnet und gibt beim Festwalzen Graphitteilchen an die Festwalzrolle ab, welche deren Schmierung bewirken.

Der Verschleiß des graphitenthaltenden Teiles des Rollenkäfigs wird auf einfache Art und Weise dadurch gesteuert, daß die übrigen Teile des Rollenkäfigs, welche kein Graphit enthalten, in ihren Abmessungen so gering gehalten werden, daß mit ihrem Verschleiß zugleich auch immer eine ausreichend große Graphitschicht abgetragen werden kann. Diese Verhältnisse werden von Fall zu Fall durch Versuche bestimmt.

Anstelle von Graphit kann auch ein anderer Werkstoff als Festschmierstoff herangezogen werden, wie zum Beispiel Mo S2. Aber auch der Einsatz eines Sintermetallwerkstoffs als Rollenkäfig kommt in Betracht. Die Porosität des Sintermetallwerkstoffs ermöglicht eine Beaufschlagung mit einem Schmiermittel unter Druck von außen her. Das Schmiermittel durchwandert den Sintermetallwerkstoff und tritt an jenen Stellen aus, wo der Rollenkäfig mit der Festwalzrolle in Berührung steht.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter und schematischer Darstellung die Fig. 1 eine Seitenansicht der miteinander in Eingriff befindlichen Teile eines Festwalzwerkzeugs und Fig. 2 einen Rollenkäfig, worin ein schmierstoffabgebendes Element enthalten ist.

Mit der Ziffer 1 der Fig. 1 ist ein Kreis bezeichnet, welcher den Umfang einer Lagerstelle einer beliebigen Kurbelwelle darstellt. Die Kurbelwelle 1 dreht sich in Richtung des Pfeils 2. In einen Einstich (nicht gezeigt) der Kurbelwelle 1 greift eine Festwalzrolle 3 ein. Die Festwalzrolle 3 wird in vertikaler Richtung von oben her von einer Stützrolle 4 abgestützt, welche ihrerseits in Richtung des Pfeiles 5 umläuft. Die Festwalzrolle 3 selbst wird von einem Rollenkäfig 6 lose geführt, der in Richtung des Pfeiles 7 die Festwalzrolle 3 berührt. Die Berührung zwischen der Festwalzrolle 3 und dem Rollenkäfig 6 ist in der Fig. 2 vergrößert herausgezeichnet. Der Rollenkäfig 6 weist eine Ausnehmung 11 auf. In der Ausnehmung 11 ist ein Graphitblock 8 eingelassen, der die unmittelbare Berührung zwischen dem Rollenkäfig 6 und der Festwalzrolle 3 darstellt. Das Verhältnis der Berührungsfläche 9 zwischen der Stirnseite des Graphitblocks 8 und der Festwalzrolle 3 und der Oberflächen 10 der den Graphitblock 8 seitlich stützenden Wandung des Rollenkäfigs 6 ist so gewählt, daß beim Verschleiß des Rollenkäfigs 6 immer eine ausreichende Menge an Graphit von dem Graphitblock 8 an die Festwalzrolle 3 abgegeben werden kann. Das Verhältnis der in Betracht zu ziehenden Flächen wird jeweils experimentell bestimmt.

Bezugszeichenliste 1 Lagerstelle einer Kurbelwelle 2 Drehrichtung 3 Festwalzrolle 4 Stützrolle 5 Drehrichtung 6 Rollenkäfig 7 Berührungsrichtung 8 Graphitblock 9 Berührungsfläche 10 Berührungsfläche 11 Ausnehmung