DE202008007563U1

DE202008007563U1 - Festwalzrollenkopf

Info

Publication number: DE202008007563U1
Application number: DE202008007563U
Authority: DE
Original assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2018-06-06
Also published as: WO2009146690A1; EP2303509A1; JP2011521789A; JP5417435B2; CN102105268B; EP2303509B1; WO2009146690A8; CN102105268A; KR20110020899A; US20110092349A1

Abstract

Festwalzrollenkopf (1) eines Festwalzgeräts zum Festwalzen von Radien oder Einstichen (4) an den Lagerzapfen (5) von Kurbelwellen mit Hilfe von Festwalzrollen (3), die am Festwalzrollenkopf (1) in Umfangsrichtung (6) zu beiden Seiten der Kontaktstelle mit dem Lagerzapfen (5) von Rollenkäfigen (7) gehalten und darin frei drehbar geführt werden, wobei die Rollenkäfige (7) am Festwalzrollenkopf (1) von Rollenhaltern (10) gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rollenkäfig (7) des Festwalzrollenkopfes (1) als Käfigrolle (9) ausgebildet ist, und eine Haltevorrichtung (14) für die Festwalzrolle (3) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Festwalzrollenkopf eines Festwalzgeräts zum Festwalzen von Radien oder Einstichen an den Lagerzapfen von Kurbelwellen mit Hilfe von Festwalzrollen, die am Festwalzrollenkopf in Umfangsrichtung zu beiden Seiten der Kontaktstelle mit dem Lagerzapfen von Rollenkäfigen gehalten und darin frei drehbar geführt werden, wobei die Rollenkäfige am Festwalzrollenkopf von Rollenhaltern gehalten werden.
Ein Festwalzrollenkopf dieser Art ist beispielsweise bekannt aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 318 889 . Der bekannte Festwalzrollenkopf weist Festwalzrollen auf, die in Umfangrichtung einer zu bearbeitenden Kurbelwelle zu beiden Seiten der Kontaktstelle mit dem Lagerzapfen von Rollenkäfigen gehalten und darin frei drehbar geführt werden. Dabei werden die Rollenkäfige selbst am Festwalzrollenkopf von L-förmigen Haltern gehalten. Die L-förmigen Halter sind einstellbar. Zur Verminderung der zwischen den Festwalzrollen und den Rollenkäfigen auftretenden Reibung sind die bekannten Rollenkäfige aus Kunststoff ausgeführt.
Die Ausgestaltung von Rollenkäfigen ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 200 23 033.6 bekannt. Hierbei handelt es sich um sogenannte Doppelrollenkäfige, das heißt, wenn die Berührungsfläche zwischen den Festwalzrollen und dem Festwalzrollenkäfig verschliessen ist, wird der Rollenkäfig im Festwalzrollenkopf umgedreht und eine gleichartig ausgestaltete Berührungsfläche am unteren Ende des Rollenkäfigs übernimmt fortan die Halterung und Führung der Festwalzrolle bis auch diese Führungsfläche verschliessen ist.
Zur Verminderung des Verschleißes am Rollenkäfig sieht beispielsweise die deutsche Patentanmeldung DE 100 45 258 vor, wenigstens einen Teil des Rollenkäfigs oder Abschnitte der konkaven Ausnehmung, worin die Festwalzrolle geführt wird, aus einem Werkstoff herzustellen, der Festkörperschmierstoff an die Festwalzrolle abgibt.
Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass die Rollenkäfige die Aufgabe haben, die Festwalzrollen am Festwalzrollenkopf zu halten. Weiterhin muss der hintere Rollenkäfig, das ist jener Rollenkäfig, der der Drehung der Kurbelwelle zugewandt ist, die Umformkraft für das Festwalzen in Umfangsrichtung und die Reibkraft zwischen der Festwalzrolle und der Führungsrolle für die Festwalzrolle im Festwalzrollenkopf aufbringen. Diese Reibkraft beträgt etwa 10 Prozent der Andruckkraft des Festwalzrollenkopfes unter der Festwalzkraft.
Der hintere, treibende Rollenkäfig verschleißt durch die Reibung der Festwalzrolle. Durch den Verschleiß nimmt die Berührungsfläche zwischen dem Rollenkäfig und der Festwalzrolle allmählich die Form der Festwalzrolle selbst an. Bei sehr starkem Verschleiß kann die Festwalzrolle sogar im Rollenkäfig klemmen, in jedem Fall aber wird die erforderliche Winkelbeweglichkeit der Festwalzrolle eingeschränkt und die Beanspruchung der Festwalzrolle erhöht sich, wenn die sich ändernden geometrischen Verhältnisse der Kurbelwelle eine Winkeleinstellung der Festwalzrolle erfordern.
Daraus ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, die Reibung zwischen der Festwalzrolle und dem Rollenkäfig zu verringern.
Als Lösung dieser Aufgabe wird der treibende hintere Rollenkäfig durch eine Käfigrolle ersetzt und für die Halterung der Festwalzrolle am Festwalzrollenkopf eine Haltevorrichtung vorgesehen. Im Interesse von verringerter Reibung wird die Käfigrolle als Wälzlager ausgestaltet. Diese Ausgestaltung bringt besondere Vorteile denn Wälzlager sind preisgünstig, da sie in Großserie gefertigt werden. Sie haben gehärtete Außenlagerflächen und bieten der daran anliegenden Festwalzrolle eine verschleißarme Kontaktfläche. Serienmäßig gefertigte Wälzlager sind darüber hinaus mit Dauerschmierung und Deckscheiben erhältlich, welche das Wälzlager unempfindlich machen gegen Verschmutzung. Insgesamt ergibt sich dabei eine Verringerung der Reibung, Erhöhung der Lebensdauer und der Fortfall von Einstellungen am Festwalzrollenkopf.
Die Käfigrolle sollte bevorzugt zylindrisch sein. Eine konkave Form der Käfigrolle ist ebenfalls denkbar, um günstigere Kontaktverhältnisse zur Festwalzrolle zu erhalten. Schließlich sollte auch eine begrenzte axiale Verschiebbarkeit der Käfigrolle vorliegen, damit sie sich auf die sich verändernden geometrischen Verhältnisse des Lagerzapfens während des Festwalzprozesses einstellen kann. Weitere Vorteile ergeben sich aus den vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung nach den Unteransprüchen 2 bis 10.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Es zeigen jeweils stark vereinfacht und in nicht maßstäblicher Darstellung die
1 einen Festwalzrollenkopf in der Seitenansicht,
2 einen Ausschnitt entlang der Linie II-II der 1,
3 einen Käfig-Rollenhalter in mehreren Ansichten,
4 die konstruktive Ausgestaltung eines Teils des Festwalzwerkzeugs.
Ein Festwalzrollenkopf 1 enthält eine in seinem Gehäuse (nicht gezeigt) drehbar gelagerte Führungsrolle 2. Auf der Führungsrolle 2 stützt sich die Festwalzrolle 3 ab, die dazu vorgesehen ist, einen Radius oder Einstich 4 (4a) am Lagerzapfen 5 einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) festzuwalzen. Die Festwalzrolle 3, üblicherweise sind es zwei Festwalzrollen 3 in einem Festwalzrollenkopf 1, wird beidseits der Umfangsrichtung 6 von Rollenkäfigen 7 gehalten und geführt. Außerdem werden die Festwalzrollen 3 am Festwalzrollenkopf 1 auch noch durch seitliche Haltebleche 8 gehalten.
Im vorliegenden Fall ist anstelle des hinteren treibenden Rollenkäfigs eine Käfigrolle 9 vorgesehen. Die Käfigrolle 9 ist in einem Rollenhalter 10 drehbar gelagert, wobei die Drehachsen 11 und 12 der Festwalzrolle 3 bzw. der Käfigrolle 9 annähernd die gleiche Raumlage einnehmen. Zusätzlich zu ihrer drehbaren Lagerung um ihre Drehachse 12 ist die Käfigrolle 9 auch noch um ein geringes Maß 13 in der axialen Richtung beweglich. Während die Käfigrolle 9 im Rollenhalter 10 mit Hilfe eines Bolzens (nicht gezeigt) befestigt ist, bietet ein Halteblech 14 der Festwalzrolle 3 den notwendigen Schutz gegen Herausfallen aus dem Festwalzrollenkopf 1.
Die 3 zeigt den Rollenhalter 10 in unterschiedlichen Ansichten. Davon stellt die 3a eine Seitenansicht dar und die 3b einen Längsschnitt durch den Rollenhalter 10. Die 3d zeigt den Rollenhalter 10 von unten und die 3e von oben. Die 3c zeigt eine Vorderansicht des Rollenhalters 10 aus der Richtung A. Zur Befestigung des Rollenhalters 10 am Festwalzrollenkopf 1 ist ein abgestuftes Langloch 15 vorgesehen. Zwei Käfigrollen 9 können in den beiden schräg gestellten Ausnehmungen 16 und 17 angeordnet werden, wobei die Mittenachsen 18 und 19 annähernd dieselbe Neigung haben wie die Drehachse 11 der Festwalzrolle 3. Eine Bohrung 20 dient schließlich dazu, das Halteblech 14 am Rollenhalter 10 zu befestigen. Durch die Längsnut 21 bewegt sich die Führungsrolle 2 mit ihrem Umfangsflansch 22.
Die 4a zeigt eine Vorderansicht der Käfigrollen 9 entlang der Linie II-II der 1. Die 4b entsteht, wenn man einen Schnitt durch die Mittenachse 19 legt und diesen Schnitt in Richtung b-b umklappt. Wie erkennbar, hat die Käfigrolle 9 eine zylindrische Gestalt und ist in ihrem Zentrum 24 auf einem zylindrischen Bolzen (nicht gezeigt) im Rollenhalter 10 drehbar gelagert. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Käfigrolle 9 von einem serienmäßig hergestellten Axialrollenlager gebildet. Neben der zylindrischen Oberfläche 25, wie sie insbesondere in der 4a erkennbar ist, kann die Käfigrolle 9 auch noch davon abweichende, längs der Mittenachse 18 bzw. 19 konkav ausgenommene Umfangsformen haben. Im Kontaktbereich 26 stützt sich die Festwalzrolle 3 auf der Käfigrolle 9 ab.

1: Festwalzrollenkopf
2: Führungsrolle
3: Festwalzrolle
4: Radius oder Einstich
5: Lagerzapfen
6: Umfangsrichtung
7: Rollenkäfig
8: Halteblech
9: Käfigrolle
10: Rollenhalter
11: Drehachse
12: Drehachse
13: axiale Richtung
14: Halteblech
15: Langloch
16: Ausnehmung
17: Ausnehmung
18: Mittenachse
19: Mittenachse
20: Bohrung
21: Längsnut
22: Umfangsflansch
24: Zentrum
25: Umfangsfläche
26: Kontaktbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1318889 [0002]
- DE 20023033 U [0003]
- DE 10045258 [0004]

Claims

Festwalzrollenkopf (1) eines Festwalzgeräts zum Festwalzen von Radien oder Einstichen (4) an den Lagerzapfen (5) von Kurbelwellen mit Hilfe von Festwalzrollen (3), die am Festwalzrollenkopf (1) in Umfangsrichtung (6) zu beiden Seiten der Kontaktstelle mit dem Lagerzapfen (5) von Rollenkäfigen (7) gehalten und darin frei drehbar geführt werden, wobei die Rollenkäfige (7) am Festwalzrollenkopf (1) von Rollenhaltern (10) gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rollenkäfig (7) des Festwalzrollenkopfes (1) als Käfigrolle (9) ausgebildet ist, und eine Haltevorrichtung (14) für die Festwalzrolle (3) vorgesehen ist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigrolle (9) als Wälzlager oder als Tragrolle ausgebildet ist, die auf einem Wälzlager gelagert ist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigrolle (9) als Tragrolle ausgebildet ist, die auf einem Gleitlager gelagert ist.
Festwalzrollenkopf nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereich (26) der Käfigrolle mit der Festwalzrolle (3) zylindrisch ausgestaltet ist.
Festwalzrollenkopf nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereich (26) der Käfigrolle (9) mit der Festwalzrolle (3) konkav ausgestaltet ist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigrolle (9) im Festwalzrollenkopf (10) mit axialem Spiel (13) gelagert ist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungen der Drehachsen (11, 12) der Käfigrolle (9) und der Festwalzrolle (3) annähernd gleich sind.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (12) der Käfigrolle (9) horizontal verläuft.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenhalter (10) vorgesehen ist, der zwei Käfigrollen (9) aufweist.
Festwalzrollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Käfigrolle (9) ein eigener Rollenhalter (10) vorgesehen ist.