DE10209301C1 - Vorrichtung zum Einstellen von Festwalzrollen - Google Patents
Vorrichtung zum Einstellen von FestwalzrollenInfo
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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.
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
Z Ausschnitt
Claims (10)
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.
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