DE202007016473U1

DE202007016473U1 - Deep rolling head of a deep rolling tool

Info

Publication number: DE202007016473U1
Application number: DE200720016473
Authority: DE
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2007-11-24
Filing date: 2007-11-24
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: WO2009065399A3; WO2009065399A2

Abstract

Festwalzrollenkopf (8) eines Festwalzgeräts (1) zum Festwalzen von Radien (27, 28) oder Einstichen an den Übergängen zwischen einem Lagerzapfen (10) und den angrenzenden Wangen (24, 25) eines Kurbelwellenlagers mit Hilfe von Festwalzrollen (11, 12, 35) dadurch gekennzeichnet, dass eine Festwalzrolle (11, 12, 35) auf einem Lagerzapfen (14, 15) eines Führungsorgans (16, 17) drehbar gelagert ist, das am Ende (6) eine Gerätearms (2) eines Festwalzgeräts (1) vorgesehen ist, einerseits über die Festwalzrolle (11, 12, 35) am Radius (27, 28) oder Einstich und andererseits, der Festwalzrolle (11, 12, 35) gegenüberliegend, durch ein Auflager (20, 21) am Ölbund (22, 23) einer Wange (24, 25) abgestützt ist.Rolling roller head (8) a deep rolling machine (1) for the rolling of radii (27, 28) or punctures at the transitions between a journal (10) and the adjacent cheeks (24, 25) of a crankshaft bearing characterized by means of deep rolling rollers (11, 12, 35) characterized a deep-rolling roller (11, 12, 35) is mounted on a bearing journal (14, 15) of a management body (16, 17) is rotatably mounted, which at the end (6) a Gerätearms (2) a deep rolling machine (1) is provided, on the one hand via the deep rolling roller (11, 12, 35) at the radius (27, 28) or recess and on the other hand, opposite the deep rolling roller (11, 12, 35), by a support (20, 21) on the oil collar (22, 23) of a cheek (24, 25) is supported.

Description

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.The The invention relates to a deep rolling roller head of a deep rolling machine for deep rolling of radii or punctures at the junctions between a journal and the adjacent cheeks of a crankshaft journal Help of deep rolling rolls.

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.Fixed rollers for the deep rolling of punctures or radii on the journals of Crankshafts usually have an outer diameter of about 15 mm. They are made of a very hard material and are intended to enter the radius or transition and this Plastically deform the crankshaft under a deep rolling force, with the deep rolling rollers on the rotating driven crankshaft roll off. The Deep rolling force is provided by a leadership role which is also rotatably mounted in the deep rolling head, via a further rolling contact transferred to the deep rolling rollers with the deep rolling rollers. The feed movement get the deep rolling over a deep rolling roller cage. Inside the deep-rolling roller cage lie two fixed rollers opposite each other. The fixed rollers are very high loads and consequently have only a limited lifespan, while the highest occurs Load in the area of contact between the deep-rolling rollers and the leadership role on.

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.from that the task results for to propose the invention, fixed rollers, which lower under the deep rolling force be charged as that in the known deep-rolling the case is.

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.The Task is solved by a deep-rolling roller, which is mounted on a journal a management body is rotatably mounted, which provided at the end of a device arm of a deep rolling machine is, on the one hand, over the deep rolling roller at the radius or puncture and on the other hand, the deep rolling roller opposite, through a support on the oil collar a cheek of the crankshaft is supported.

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 θ 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.The solution goes from consideration from that bigger and not on their scope of action mounted deep rolling rollers considerably higher Deep rolling forces transferred to capital, without failing prematurely. The previously known arrangement of two within a deep rolling roller cage opposite each other Hard rollers are left and the deep rollers are in the circumferential direction arranged one behind the other. In this way, at one example 22 mm wide bearing journals of a crankshaft, the deep rolling roller of 15 mm to 34.4 mm θ be increased. The deep rolling roller is pierced and on the journal of a management body on a Needle bearing rotatably guided. This type of storage also allows axial movement the deep rolling roller, so that they when threading the deep rolling head into the "shaft" of the crankshaft bearing during deep rolling the Einwalzweg and the tolerances of the width of Crankshaft bearing can follow. For the sake of a correct introduction the deep rolling force becomes exclusively in the radial direction introduced and not in the axial direction. The journal of the Becomes a governing body however, guided on both sides. This happens on the one hand, on the one hand, through the deep-rolling roller itself and the deep-rolling roller opposite through a support, located at the waistband supported on the hard roller opposite each cheek.

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.Either the deep rolling roller as well as the bearing for the guide member are as rolling bearings formed in the form of needle bearings. This arrangement saves at the same time the separate storage of a leadership role in the case of the deep rolling roller head. Due to the novel arrangement can even on the case a deep rolling head and a leadership role completely omitted become.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen sowohl 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.To a further advantageous embodiment, both the Deep rolling roller and the bearing of the guide member in the circumferential direction of the Bearing journal of the crankshaft a lateral distance from each other on. This is especially provided when two fixed rollers to be used. Also in this case, the two fixed rollers in the circumferential direction of the journal of the crankshaft, which to be processed, a mutual distance from each other.

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.The management body for the Fixed rollers is at the end of the device arm of the deep rolling machine by one Axis pivotally mounted, which is orthogonal to the axis of rotation of the crankshaft runs. The governing body is at the end of the device arm but also in the direction of the longitudinal extent the device arm longitudinally displaceable stored. According to a particular embodiment, for example for deep rolling of repositories or split-pin bearings is provided that the governing body has several supports, in the circumferential direction of the crankshaft one each have mutual distance from each other.

Nachfolgend wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.following The invention is based on two embodiments described in more detail.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer und nicht maßstäblicher Darstellung dieIt show each in a much simplified, schematic and not to scale Presentation of the

1 eine Seitenansicht eines Festwalzgeräts, 1 a side view of a deep rolling machine,

2 ein linksseitiges Festwalzorgan und die 2 a left-side deep rolling member and the

3 ein rechtsseitiges Festwalzorgan, 3 a right-side deep rolling element,

4 die besondere Ausführungsform eines Festwalzrollenkopfes. 4 the particular embodiment of a deep rolling roller head.

Das Festwalzgerät 1 der 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 eine 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.The deep rolling machine 1 of the 1 consists of the two arms of the device 2 and 3 , which have a pivot point 4 are hinged together. The two arrows on the right side of the diagram indicate the position of a force organ 5 on, under whose action the two front ends 6 and 7 of the deep rolling machine 1 each can be brought into an open and a working position. The front end 6 of the device arm 2 carries a deep rolling roller head 8th and the front end 7 of the device arm 3 a support roller head 9 as he is known. Between the deep rolling head 8th and the support roller head 9 is a crankshaft (not shown) with its journal 10 clamped.

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 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 Linien 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.The deep rolling roller head 8th has two fixed rollers 11 and 12 on, in the circumferential direction of the journal 10 a mutual distance 13 have each other. The deep rolling rolls 11 and 12 are each on the journal 14 and 15 a management body 16 respectively. 17 rotatably mounted. The governing body 16 can be made in one piece or in two parts 17 like that in the 1 is indicated. The governing body 16 respectively. 17 each has an extension 18 respectively. 19 who is in a support 20 respectively. 21 ends. In the present case, the two supports 20 and 21 each formed as a needle bearing over which the extensions 18 and 19 each on the opposite oil collar 22 and 23 a cheek 24 and 25 support the crankshaft. The indicated by two vertical lines each shaft 26 of a crankshaft bearing is at its radii 27 and 28 under the effect of the deep rolling force 5 from the deep rolling rolls 11 and 12 deep rolled. The deep rolling rolls 11 and 12 are each about rolling bearings 29 respectively. 30 on a journal 14 respectively. 15 of the governing body 16 respectively. 17 rotatably supported with axial play.

Zum Ausgleich von Drehmomenten, welche vom Festwalzrollenrollkopf 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.To compensate for torques, which of the fixed roller rolling head 8th , starting from the deep rolling rollers 11 and 12 and the supports 20 and 21 , in the device arm 2 can be initiated is provided, the deep rolling head 8th at the end 6 of the device arm 2 to store pivotally. For this purpose, one of the deep rolling roller head engages 8th outgoing pin 31 in a recess (not shown) at the front end of the device arm 2 one. This gives the deep rolling head 8th a pivoting about the vertical axis 32 which allows it to be balanced against torques. In addition, the deep rolling head can 8th in the direction of the double arrow 33 in the longitudinal extension of the device arm 2 be displaceable by a small amount.

In der 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.In the 4 is a deep rolling roller head 34 shown a single deep rolling roller 35 having. For supporting on the deep-rolling roller 35 opposite side in the shaft of the crankshaft bearing has the deep rolling roller head 34 the two supports 36 and 37 on.

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.The deep rolling roller head 34 is intended to either roll the radii or recesses in the bearings of the main bearings of crankshafts or the radii and recesses of split-pin crankshafts. At the camps 36 and 37 then each engage special support members (not shown) of the deep rolling machine (not shown).

11: FestwalzgerätDeep rolling unit
22: Gerätearmdevice arm
33: Gerätearmdevice arm
44: Drehpunktpivot point
55: Kraftorganpower means
66: vorderes Endefront The End
77: vorderes Endefront The End
88th: FestwalzrollenkopfRolling roller head
99: StützrollenkopfSupport roller head
1010: Lagerzapfen Kurbelwellepivot crankshaft
1111: FestwalzrolleFixed roller
1212: FestwalzrolleFixed roller
1313: Abstanddistance
1414: Lagerzapfenpivot
1515: Lagerzapfenpivot
1616: Führungsorganmanagement body
1717: Führungsorganmanagement body
1818: Fortsatzextension
1919: Fortsatzextension
2020: AuflagerIn stock
2121: AuflagerIn stock
2222: Ölbundoil collar
2323: Ölbundoil collar
2424: Wangecheek
2525: Wangecheek
2626: Schachtshaft
2727: Radiusradius
2828: Radiusradius
2929: Wälzlagerroller bearing
3030: Wälzlagerroller bearing
3131: Zapfenspigot
3232: vertikale Achsevertical axis
3333: axiale Verschiebbarkeitaxial displacement
3434: FestwalzrollenkopfRolling roller head
3535: FestwalzrolleFixed roller
3636: AuflagerIn stock
3737: AuflagerIn stock
3838: Drehachseaxis of rotation

Claims

Deep rolling roller head ( 8th ) of a deep rolling machine ( 1 ) for the rolling of radii ( 27 . 28 ) or punctures at the transitions between a journal ( 10 ) and the adjacent cheeks ( 24 . 25 ) of a crankshaft bearing by means of fixed rollers ( 11 . 12 . 35 ), characterized in that a deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) on a journal ( 14 . 15 ) of a management body ( 16 . 17 ) is rotatably mounted, which at the end ( 6 ) a device arm ( 2 ) of a deep rolling machine ( 1 ) is provided, on the one hand via the deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) at the radius ( 27 . 28 ) or puncture and on the other hand, the deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) opposite, by a support ( 20 . 21 ) on the oil collar ( 22 . 23 ) of a cheek ( 24 . 25 ) is supported.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that the deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) on the journal ( 14 . 15 ) via a rolling bearing ( 29 . 30 ) is stored.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that the support ( 20 . 21 ) for the governing body ( 8th ) is designed as a rolling bearing.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that the deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) and the support ( 20 . 21 ) in the circumferential direction of the journal ( 10 ) of the crankshaft have a lateral distance from each other.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that two deep rolling rollers ( 11 . 12 ) are provided.

A deep rolling roller head according to claim 5, characterized in that the two deep rolling rollers ( 11 . 12 ) in the circumferential direction of the journal ( 10 ) of the crankshaft a mutual distance ( 13 ) from each other.

A deep rolling roller head according to claim 6, characterized in that the guide member ( 16 . 17 . 34 ) at the end ( 6 ) of the device arm ( 2 ) of a deep rolling machine ( 1 ) about a vertical axis ( 32 ) is pivotally mounted, orthogonal to the axis of rotation ( 38 ) of the crankshaft runs.

A deep rolling roller head according to claim 6, characterized in that the guide member ( 16 . 17 . 34 ) at the end of the device arm ( 2 ) in the direction ( 33 ) of the longitudinal extension of the device arm ( 2 ) is mounted longitudinally displaceable.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that the guide member ( 16 . 17 . 34 ) several supports ( 20 . 21 . 36 . 37 ), which in the circumferential direction of the journal ( 10 ) of the crankshaft in each case a mutual distance ( 13 ) from each other.

A deep rolling roller head according to claim 1, characterized in that the deep rolling roller ( 11 . 12 . 35 ) has an outer diameter which is between 15 mm and 50 mm, preferably 35 mm at a width of a bearing journal ( 10 ) a crankshaft of about 22 mm.