DE10209301C1

DE10209301C1 - Vorrichtung zum Einstellen von Festwalzrollen

Info

Publication number: DE10209301C1
Application number: DE10209301A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bagusche
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-02
Filing date: 2002-03-02
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2022-03-03
Also published as: US20030164018A1; DE20303245U1; PL358941A1; EP1340589A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Einstellen von Festwalzrollen (2) im Festwalzrollenkopf (3) des Festwalzwerkzeugs eines Festwalzgerätes zum Festwalzen von Einstichen oder Radien, welche die Lagerstellen von Kurbelwellen in axialer Richtung begrenzen. In dem Festwalzrollenkopf (3) ist eine Führungsrolle (4) für die Festwalzrollen (2) um eine Drehachse (5) frei drehbar gelagert. Zum Abstützen und Führen der Festwalzrollen (2) von der Seite her sind Rollenkäfige (7) vorgesehen. Die Rollenkäfige (7) werden über L-förmige Halter (12) am Gehäuse (22) des Festwalzrollenkopfes (3) gehalten. Die Vorrichtung (1) weist eine Aufnahme (13) für den Festwalzrollenkopf (3) entsprechend der Aufnahme im Festwalzgerät (4) auf. Ein erstes am Umfang (15) der Führungsrolle (4) anlegbares Prisma (14) sowie ein zweites, an dem freien Umfang der Festwalzrollen (2) von außen anlegbares Doppelprisma (16) wirken mit einer Meßeinrichtung zusammen, mit deren Hilfe die Stellung der Festwalzrollen (2) innerhalb des Festwalzrollenkopfes (3) vorgenommen und kontrolliert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen von im Festwalzrollenkopf des Festwalzwerkzeugs eines Festwalzgerätes frei drehbar geführten Festwalzrollen zum Festwalzen von Einstichen oder Radien, welche die Lagerstellen von Kurbelwellen in axialer Richtung begrenzen, mit einer im Festwalzrollenkopf um eine Drehachse frei drehbar gelagerten Führungsrolle zum Abstützen der Festwalzrollen in einer Richtung annähernd senkrecht zur Drehachse der Führungsrolle und Rollenkäfigen zum Abstützen und Führen der Festwalzrollen von zwei Seiten mit nach außen geneigten Achsen sowie am Festwalzrollenkopf ein- und feststellbaren L-förmigen Haltern zum Fixieren der Rollenkäfige am Festwalzrollenkopf.

Der Festwalzrollenkopf ist Teil eines Festwalzwerkzeugs eines Festwalzgerätes, von dem mehrere innerhalb einer Festwalzmaschine angeordnet sind. Die Festwalzwerkzeuge dienen zum Festwalzen der Einstiche oder Radien, von denen die Haupt- oder Hublager einer Kurbelwelle in axialer Richtung jeweils seitlich begrenzt werden. Üblicherweise wird jede Lagerstelle zu beiden Seiten von jeweils einem Einstich oder einem Radius begrenzt. Es gibt aber auch Kurbelwellen, bei denen zwei Hublager in axialer Richtung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Diese sogenannten Split-Pin Lager werden jeweils nur an einer Seite von einem Einstich oder Radius begrenzt.

Die in ihrem Durchmesser etwa Euro-großen Festwalzrollen sind im Festwalzrollenkopf frei drehbar geführt. Sie werden vom Festwalzgerät unter Kraft in die Einstiche oder Radien der Kurbelwelle hinein gedrückt, während diese sich dreht. Dabei bewirken die Festwalzrollen eine örtliche Verfestigung der Kurbelwelle zwischen der Lagerstelle und der benachbarten Kurbelwange. Die in Richtung der Kurbelwellen-Längsachse, entsprechend der Drehachse der Kurbelwelle, annähernd senkrecht wirkende Festwalzkraft wird vom Festwalzrollenkopf über die Führungsrolle auf die Festwalzrollen übertragen. Die Führungsrolle ist innerhalb des Festwalzrollenkopfes um eine Drehachse frei drehbar gelagert. Zu beiden Seiten der Wirkungsrichtung werden die Festwalzrollen in sogenannten Rollenkäfigen geführt. Diese Führung weist ein geringes Spiel von etwa 0,2 mm auf. Die Rollenkäfige bestehen aus einem Material, welches hochfest ist und gute Gleiteigenschaften hat. Ein geeignetes Material ist beispielsweise Bronze oder auch Stahl, dessen Oberfläche beschichtet ist.

Innerhalb des Festwalzrollenkopfes sind die Festwalzrollen unter einem Winkel nach außen geneigt. Mit ihrer freien Umfangsfläche, das heißt den Umfangsabschnitten, die sich weder auf der Führungsrolle abstützten noch von den Rollenkäfigen bedeckt werden, greifen die Festwalzrollen in die Einstiche oder Radien der Kurbelwelle ein. Durch die Drehung der Kurbelwelle während der Bearbeitung werden die Festwalzrollen ebenfalls in Umdrehung versetzt und nehmen ihrerseits die Führungsrolle mit. Die Rollenkäfige selbst werden von sogenannten L-förmigen Haltern am Gehäuse des Festwalzrollenkopfes gehalten. Die L-förmigen Halter sind in Bezug auf das Gehäuse des Festwalzrollenkopfes einstellbar und feststellbar. Sobald die vorgeschriebene Lage der Festwalzrollen innerhalb des Festwalzrollenkopfes erreicht ist, werden die L-förmigen Halter am Festwalzrollenkopf fixiert.

Das Einstellen der vorgeschriebenen Stellung der Festwalzrollen am Festwalzrollenkopf erfordert vom Maschineneinrichter ein hohes Maß an Können und Geschicklichkeit. Von seinem Können hängt es wesentlich ab, ob die vorgegebene Standzeit des Festwalzwerkzeugs erreicht wird.

Festwalzrollenköpfe von der hier beschriebenen Art sind beispielsweise bekannt geworden aus den Druckschriften EP 0 839 607 A1 und EP 0 661 137 B1. Letztere zeigt ein Festwalzwerkzeug zur Bearbeitung von Split-Pin Kurbelwellen. Bei diesem Werkzeug ist bemerkbar, dass jeder Festwalzrollenkopf jeweils nur eine einzelne Festwalzrolle aufweist. Dabei stützen sich zwei Festwalzrollenköpfe jeweils seitlich über eine Lagerung in axialer Richtung aufeinander ab (vgl. EP 0661 137 B1, Fig. 7). Auch zum Einstellen von derartigen Werkzeugen ist die vorliegende Vorrichtung geeignet.

Die beim Festwalzen immer weiter gesteigerten Festwalzkräfte erfordern eine immer bessere Einstellung der Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf. Ursprünglich hatte man eine Markierung auf dem Gehäuse des Festwalzrollenkopfes vorgesehen zur Positionierung der Festwalzrollen nach Augenschein. Danach wurde eine Einstell-Lehre eingeführt. Auch bei der Verwendung der Einstell-Lehre muss die Winkellage der Festwalzrollen annähernd entsprechend der Arbeitslage im Festwalzgerät zunächst von Hand gehalten werden, während gleichzeitig die L-förmigen Halter für die Festwalzrollenkäfige zu- und festgestellt werden. Die hierfür erforderliche Geschicklichkeit und Übung ist bei jedem Maschineneinrichter unterschiedlich und macht das Einstellen der Festwalzwerkzeuge unter Umständen zu einer langwierigen Prozedur. Der Anmelderin ist in diesem Zusammenhang bisher kein Stand der Technik bekannt geworden, nach welchem das Einstellen der Festwalzwerkzeuge mit geringem Aufwand und großer Genauigkeit vorgenommen werden kann.

Daraus ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Lage der Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf eindeutig und ihrem Einsatz entsprechend fixiert werden und die Einstellung nicht mehr durch die Geschicklichkeit des Maschineneinrichters sondern methodisch vorgenommen wird. Außerdem soll die Einstellung mit hoher Genauigkeit erfolgen und auch reproduzierbar sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, welche die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Mit Hilfe der Vorrichtung ist ein Einstellen der Festwalzrollen im Festwalzrollenkopf ohne vorherige Demontage eines der beiden L-förmigen Rollenhalter und zugehörigen Rollenkäfigs möglich. Die Position der Festwalzrollen kann bei einsatzbereitem Festwalzrollenkopf festgestellt werden. Die Einstellvorrichtung ist unabhängig vom Durchmesser der Festwalzrollen. Dies war bisher nicht möglich und hier bestand eine Fehlermöglichkeit, da pro Durchmesser der Festwalzrollen eine andere Einstell-Lehre verwendet werden musste. Schließlich kann das Festwalzwerkzeug daraufhin überprüft werden, ob der spätere Einbau in das Festwalzgerät leichtgängig erfolgen kann.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Es zeigen jeweils maßstäblich die

Fig. 1 eine Einstellvorrichtung in der Seitenansicht,

Fig. 2 die Einstellvorrichtung in Vorderansicht,

Fig. 3 die Einstellvorrichtung in Draufsicht und

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 entsprechend dem Ausschnitt Z in vergrößertem Maßstab.

Die Vorrichtung 1 dient zum Einstellen von Festwalzrollen 2 im Festwalzrollenkopf 3. Der Festwalzrollenkopf 3 ist Teil eines Festwalzwerkzeugs eines Festwalzgerätes zum Festwalzen von Einstichen oder Radien, welche die Lagerstellen von Kurbelwellen in axialer Richtung seitlich begrenzen. In dem Festwalzrollenkopf 3 ist eine Führungsrolle 4 um eine Drehachse 5 frei drehbar gelagert. Die Führungsrolle 4 dient zum Abstützen der Festwalzrollen 2 in einer Richtung 6, die annähernd senkrecht zur Drehachse 5 der Führungsrolle 4 verläuft. Rollenkäfige 7 sind zum Abstützen und Führen der Festwalzrollen 2 von zwei Seiten 8, 9 vorgesehen (Fig. 4). Von den Rollenkäfigen 7 werden die Festwalzrollen 2 frei drehbar geführt mit nach außen geneigten Achsen 10, 11 (Fig. 2). Das seitliche Spiel zwischen einer Festwalzrolle 2 und den Rollenkäfigen 7 beträgt etwa 0,2 mm.

Am Festwalzrollenkopf 3 sind L-förmige Halter 12 ein- und feststellbar vorgesehen, welche zum Fixieren der Rollenkäfige 7 am Festwalzrollenkopf 3 dienen. Die Aufnahme 13 der Vorrichtung 1 für den Festwalzrollenkopf 3 ist so ausgestaltet, dass der Festwalzrollenkopf 3 entsprechend seiner Aufnahme im Festwalzgerät (nicht gezeigt) gehalten werden kann. Die Vorrichtung 1 weist ein erstes am Umfang 15 der Führungsrolle 4 anlegbares Prisma 14 und ein zweites an den Umfang 17 der Festwalzrollen 2 von außen anlegbares Doppelprisma 16 auf. Schließlich ist ein Meßgerät 18 vorgesehen zur Prüfung einer vorgegebenen Stellung der Festwalzrollen 2 in Bezug auf das Doppelprisma 16.

Das erste Prisma 14 befindet sich am Ende 20 einer Halterung 19, die von einer Stirnseite 21 her in das Gehäuse 22 des Festwalzrollenkopfes 3 eingreift. Mit Hilfe der Halterung 19 wird die Führungsrolle 4 während des Einstellvorgangs der Festwalzrollen 2 fixiert. Üblich ist es, die Festwalzrollen 2 gegenüber der Drehachse 5 der Führungsrolle 4 um einen kleinen Versatz außer mittig einzustellen. Dieser Versatz liegt zwischen 0,2 und 0,4 mm.

Das Doppelprisma 16 ist ebenfalls am Ende 24 einer Halterung 23 vorgesehen, die in der Flucht der Drehachse 5 der Führungsrolle 4 liegt und einen Abstand 25 zu einer Seite 26 des Gehäuses 22 des Festwalzrollenkopfes 3 hat.

Der Abstand 25 der Halterung 23 kann in Richtung der Drehachse 5 der Führungsrolle 4 eingestellt werden.

Entsprechend der Neigung der Festwalzrolle 2 ist das Doppelprisma 16 unter dem Winkel 27 der nach außen geneigten Achse 28 der Festwalzrolle 2 ebenfalls geneigt. Anhand einer Skala 33 kann der Winkel 27 eingestellt werden.

Die Halterung 23 hat auch einen seitlichen Abstand 29 zur Flucht der Drehachse 5 der Führungsrolle 4. Dieser Abstand 29 ist in Größen zwischen 0,2 und 0,4 mm veränderbar und einstellbar. Die Einstellung des Abstands 29 ist in den meisten Fällen so gewählt, dass sie der Drehrichtung der umlaufenden Kurbelwelle (nicht gezeigt) nacheilt.

Das erste Prisma 14 befindet sich am Ende 20 einer Halterung 19, welche Teil der Aufnahme 13 der Vorrichtung 1 ist. Das erste Prisma 14 ist in der Halterung 19 in Richtung auf die Führungsrolle 4 längs verschiebbar geführt. Das Ende 20 der Halterung 19 greift über eine Öffnung in die zugewandte Stirnseite 21 des Gehäuses 22 des Festwalzrollenkopfes 3 ein.

Für die Einstellung jeder Festwalzrolle 2 eines Festwalzrollenkopfes 3 wird ein eigenes Doppelprisma 16 benötigt. Das Doppelprisma 16 ist in Richtung auf die Festwalzrolle 2 in einer Halterung 23 der Aufnahme 13 längs verschiebbar geführt. Die Halterung 23 kann unter einem Winkel 27 verstellt werden, welcher der Neigung der Festwalzrollen 2 im Festwalzrollenkopf 3 entspricht. Der Winkel 27 wird über geeignete Scharniere 34 eingestellt. Auf der Unterseite der Halterung 23 ist eine Ausnehmung 32 vorgesehen, in welche der Meßtaster 31 einer Meßuhr 30 eingreift.

Jede Verschiebung der Rollenkäfige 7 in Bezug auf das Gehäuse 22 des Festwalzrollenkopfes 3 bewirkt eine Verschiebung der Ausnehmung 32 in Bezug auf den Meßtaster 31 der Meßuhr 30. Die gewünschte Einstellung der Festwalzrollen 2 in Bezug auf den Umfang 15 der Führungsrolle 4 sowie im Hinblick auf deren Neigungswinkel 27 gilt dann als erreicht, wenn der Ausschlag der Meßuhr 30 ein Minimum aufweist. Sobald diese Stellung erreicht ist, werden die L-förmigen Halter 12 am Gehäuse 22 des Festwalzrollenkopfes 3 festgeschraubt.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Festwalzrolle

3

Festwalzrollenkopf

4

Führungsrolle

5

Drehachse

6

Richtung

7

Rollenkäfig

8

Seite Abstützung Festwalzrolle

9

Seite Abstützung Festwalzrolle

10

Achse

11

Achse

12

L-förmiger Halter

13

Aufnahme

14

Prisma

15

Umfang Führungsrolle

16

Doppelprisma

17

Umfang Festwalzrolle

18

Meßgerät

19

Halterung

20

Ende Halterung

21

Stirnseite

22

Gehäuse

23

Halterung

24

Ende Halterung

25

Abstand

26

Seite

27

Winkel

28

Achse Festwalzrolle

29

Abstand

30

Meßuhr

31

Meßtaster

32

Ausnehmung

33

Skala

34

Scharnier
Z Ausschnitt

Claims

1. Vorrichtung zum Einstellen von im Festwalzrollenkopf des Festwalzwerkzeugs eines Festwalzgerätes frei drehbar geführten Festwalzrollen zum Festwalzen von Einstichen oder Radien, welche die Lagerstellen von Kurbelwellen in axialer Richtung begrenzen, mit einer im Festwalzrollenkopf um eine Drehachse frei drehbar gelagerten Führungsrolle zum Abstützen der Festwalzrollen in einer Richtung annähernd senkrecht zur Drehachse der Führungsrolle und Rollenkäfigen zum Abstützen und Führen der Festwalzrollen von zwei Seiten mit nach außen geneigten Achsen sowie am Festwalzrollenkopf ein- und feststellbaren L-förmigen Haltern zum Fixieren der Rollenkäfige am Festwalzrollenkopf, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1)

- eine Aufnahme (13) für den Festwalzrollenkopf (3) entsprechend der Aufnahme im Festwalzgerät,
- ein erstes am Umfang (15) der Führungsrolle (4) anlegbares Prisma (14),
- ein zweites an den freien Umfang (17) der Festwalzrollen (2) von außen anlegbares Doppelprisma (16) sowie
- ein Meßgerät (18) zur Prüfung einer vorgegebenen Stellung der Festwalzrollen (2) in Bezug auf das Doppelprisma (16) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Prisma (14) am Ende (20) einer Halterung (19) vorgesehen ist, die von einer Stirnseite (21) her in das Gehäuse (22) des Festwalzrollenkopfes (3) eingreift.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelprisma (16) am Ende (24) einer Halterung (23) vorgesehen ist, die in der Flucht der Drehachse (5) der Führungsrolle (4) in einem Abstand (25) vor einer Seite (26) des Gehäuses (22) des Festwalzrollenkopfes (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (25) der Halterung (23) in Richtung der Drehachse (5) der Führungsrolle (4) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelprisma (16) unter dem Winkel (27) der nach außen geneigten Achse (28) der Festwalzrolle (2) geneigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (27) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (23) in einem seitlichen Abstand (29) zur Flucht der Drehachse (5) der Führungsrolle (4) einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Prisma (14) in Richtung auf die Führungsrolle (4) längsverschiebbar gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelprisma (16) in Richtung auf die Festwalzrolle (2) längsverschiebbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Meßgerät (18) eine Meßuhr (30) vorgesehen ist, die mit ihrem Meßtaster (31) in eine Ausnehmung (32) der Halterung (23) für das Doppelprisma (16) eingreift.