DE964493C

DE964493C - Vorrichtung zum Glattwalzen von Hohlkehlen, z.B. an Lagerstellen von Kurbelwellen

Info

Publication number: DE964493C
Application number: DEH24053A
Authority: DE
Inventors: Heinz Bluemmert
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1955-06-02
Filing date: 1955-06-02
Publication date: 1957-05-23

Description

Vorrichtung zum Glattwalzen von Hohlkehlen, z. B. an Lagerstellen von Kurbelwellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Glattwalzen von Hohlkehlen. Sie hat den Vorteil, daß Hohlkehlen an sperrigen Werkstücken, z. B. an Lagerstellen von Kurbelwellen, durch Glattwalzen bearbeitet werden können und daß sich dabei der Axialdruck der Glattwalzrollen auf das Werkstück innerhalb desselben aufhebt, so daß keine schädlichen Verschiebekräfte auf das Werkstück ausgeübt werden, wie dies z. B. bei dem bekannten Glattwalzen von Hohlkehlen mit einer schräg gestellten Walzrolle der Fall ist.
Die besonderen Vorteile der Vorrichtung zeigen sich bei der Bearbeitung der Hohlkehlen von Kurbelwellen, weil der Konstruktionsraum zwischen den Wangen der Kurbelwelle bei Bearbeitung der Hubzapfen sehr klein ist. Auch die schädlichen Axialkräfte, die die Kurbelwelle sonst unter Umständen verbiegen, werden in günstigster Weise aufgenommen. Die Vorrichtung läßt sieh als Zusatzeinrichtung auf üblichen Glattwalzgeräten aufbauen, sie erfordert also kein besonderes Glattwalzgerät.
Gemäß der Erfindung sind zwei koaxial durch Federn zusammengehaltene Glattwalzrollen durch eine zwischen ihren beiden Stoßflächen angeordnete Spreizeinrichtung axial gegeneinander verschiebbar. Dadurch werden die beiden. Hohlkehlen einer Lagerstelle in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig glattgewalzt. Die ausgeübten Axialkräfte gleichen sich gegenseitig vollkommen aus und werden unmittelbar an der Lagerstelle aufgenommen. Sie üben deshalb auf das ganze Werkstück keine freien Axialkräfte aus. Beschädigungen der Welle werden hierdurch vermieden.
Beide konzentrischen Glattwalzrollen sind mit einer kegeligen Bohrung auf einer an ihrem Außenumfang doppelt kegeligen Stützrolle abgestützt. Diese Ausführung ergibt den Vorteil, daß sich die beiden konzentrischen Glattwalzrollen durch die auf die Stützrolle ausgeübte Radialkraft (Glattwalzkraft) abwälzen und gleichzeitig an der Kontaktstelle mit dem Werkstück gespreizt werden. Das freie Abwälzen der beiden Glattwalzrollen auf der Stützrolle setzt dazu die Reibung zwischen den beiden kegeligen Flächen von Stützrolle und Glattwalzrolle erheblich herab, was gleichmäßig glattgewalzte Flächen sichert.
Zwischen den Glattwalzrollen sitzen Schließfedern, die die beiden Glattwalzrollen auf der der Glattwalzstelle gegenüberliegenden Seite miteinander in Berührung bringen. Dadurch bekommen die Glattwalzrollen zu der senkrecht zur Maschinenachse verlaufenden Ebene eine an sich bekannte Schräglage, die sie bis in die tiefsten Stellen der Hohlkehlen einführt und für das einwandfreie Glattwalzen der Hohlkehlen auch in axialer Richtung sorgt; weil die Prägerolle so mit möglichst geringer Fläche an der Planfläche der Hohlkehle anliegt.
Zur Drehachse der Glattwalzrolle ist der Kegelwinkel des Bohrungskegels der Glattwalzrolle größer als der Kegelwinkel der Stützrolle. Die gespreizten Glattwalzrollen liegen deshalb an den Kegelflächen der Stützrolle voll auf. Dadurch wird das Abwälzen der Glattwalzrollen auf der Stützrolle wesentlich erleichtert.
Die Glattwalzrollen ruhen mit einer Rundung auf dem Kegel der Stützrolle auf und liegen deshalb im Arbeitszustand stets am größten Kegeldurchmesser auf. Dadurch bleibt der Hebelarm für die Spreizbewegung stets klein, so daß eine große Spreizkraft auftritt.
Die beiden Glattwalzrollen arbeiten gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung in an sich bekannter Weise mit einer dritten, gegenüberliegenden Glattwalzrolle zusammen. Im vorliegenden Fall wird hierdurch der Vorteil erreicht, daß die beiden erstgenannten Rollen die Hohlkehlen glattwalzen, während die Gegenrolle eine andere Stelle des Werkstücks bearbeitet. Die für den Ausgleich der Radialkräfte erforderliche, an sich bekannte Gegenrolle walzt so gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang andere Stellen des Werkstücks mit.
Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung. Dabei zeigt Fig. I die Vorrichtung im Grundriß, zum Teil im Schnitt, laut Fig. 3, Fig. 2 die Glattwalzrollen im Ruhezustand, Fig. 3 die Vorrichtung eingebaut in ein Glattwalzgerät, Fig. 4, 5 und 6 Ausführungsformen der Glattwalzrollen der Vorrichtung und Fig. 7 die Glattwalzvorrichtung im Grundriß mit verschiedenen Rollen.
In Fig. I werden die Hohlkehlen I und 2 einer Kurbelwelle 3 gleichzeitig von 2 Glattwalzrollen 4 und 5 glattgewalzt. Die Glattwalzrollen 4 und 5 haben kegelige Bohrungen 6 und 7, die auf den Außenkegeln 8 und 9 einer Abstützrolle Io aufsitzen. Die Abstützrolle Io ist auf einer im Querschlittengehäuse 12 eines Glattwalzgerätes drehbar gelagerten Welle II befestigt. Die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 sind durch Federn I3 zusammengehalten; Fig. 2 zeigt sie in der Ruhestellung. Das Querschlittengehäuse 12 sitzt auf dem Bettschlitten I4 (Feg. 3). Auf dem gleichen Bettschlitten I4 ist diametral gegenüber dem Querschlittengehäuse I2 ein Querschlittengehäuse I5 angeordnet. An den beiden Querschlittengehäusen I2 und I5 sind Gewindemuttern 16,17 befestigt, mit denen eine Spindel I8 mit Rechts- und Linksgewinde zusammenarbeitet. Die Spindel I8 ist im Bettschlitten I4 frei drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ist dem Grundsatz nach bekannt.
Die Betätigung der Vorrichtung erfolgt in folgender Weise: Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Spindelstock dreht die Kurbelwelle 3. Der Bettschlitten wird auf dem Maschinenbett so verschoben, daß die Glattwalzrollen in die richtige Arbeitsstellung kommen. Nun dreht man die Spindel I8. Dadurch rücken die beiden Querschlittengehäuse i--, und I5 gegen das Werkstück vor, und wenn die diametral gegenüberliegenden Rollen Kontakt mit dem Werkstück haben, dreht man die Spindel I8 weiter, so daß die Rollen Glattwalzdruck geben. Der Glattwalzdruck ist bei den gegenüberliegenden Rollen genau gleich, weil die Spindel in ihrer Axialrichtung schwimmend gelagert ist und beide Querschlitten sich deshalb nur gegeneinander abstützen können. Unter der Prägekraft werden die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 so lange auseinandergespreizt, bis sie nicht 'nur radial, sondern auch axial an der Hohlkehle anliegen. Erst wenn die Rollen axial nicht mehr nachgeben können, wird die volle Prägekraft wirksam. Die Abstützrolle Io rotiert weiter, wobei sich die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 auf den Außenkegeln 8 und 9 der Abstützrolle Io abwälzen. Auf der der Kontaktstelle mit dem Werkstück entgegengesetzten Seite werden die Glattwalzrollen 4 und 5 durch die Federn I3 bis zur gegenseitigen Berührung zusammengedrückt. Auf dieser Seite haben die Glattwalzrollen 4 und 5 mit der Abstützrolle Io keinen Kontakt. Die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 führen so eine Taumelbewegung aus.
Fig. 2 zeigt die beiden Glattwalzrollen 4 und 5 in Ruhestellung. Sie liegen zueinander parallel mit ihren kegeligen Bohrungen 6 und 7 allseitig auf dem Außenkegel 8 und 9 der Abstützrolle io auf.
In Fig. 5 haben die Glaftwalzrollen 4 und 5 eine kegelige Bohrung 6 und 7, die mit dem Außenkegel 8 und 9 der Abstützrolle io dann übereinstimmt, wenn die Rallen sich in Arbeitsstellung befinden und dabei gespreizt sind. Fig. 4 zeigt die Ruhestellung für diese Rollen.
In Fig. 6 haben die Glattwalzrollen 4 und 5 eine Bohrung mit einer Abrundung I9 und 2o. Mit dieser Abrundung sitzen die beiden Rollen auf den Außenkegeln 8 und 9 der Abstützrolle Io auf. Der Ausgleich der Glattwalzkräfte in radialer Richtung muß nicht unbedingt von zwei gleichen einander diametral gegenüberliegenden Rollen aufgenommen werden.
In Fig. 7 werden mit den Rollen 4 und 5 die Hohlkehlen I und 2 der Kurbelwelle 3 bearbeitet, während eine diametral gegenüberliegende Rolle 21 die zylindrische Lauffläche des Kurbelwellenzapfens glattwalzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Glattwalzen von Hohlkehlen, z. B. an Lagerstellen von Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Glattwalzrollen (4, 5) konzentrisch durch Federn (r3) zusammengehalten und durch ein zwischen ihren Stirnflächen angeordnetes Spreizelement (I9) axial gegeneinander verschiebbar sind.
2. Walzvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement aus einer Stützrolle (Io) mit doppelt kegeligem Umfang (8, 9) besteht.
3. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (13) gleichmäßig über den Umfang der Glattwalzrollen (4,5) und zwischen diesen angeordnet sind.
4. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glattwalzrollen (4, 5) an ihrer Auflagestelle auf der Stützrolle (Io) entsprechend kegelige Auflageflächen (6, 7) haben.
5. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Auflageflächen (6,7) der Glattwalzrollen (4,5) kegelige Bohrungen sind.
6. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in bezug auf die Drehachse der Kegelwinkel der Auflageflächen (6,7) der Glattwalzrollen (4,5) größer ist als der Kegelwinkel der Auflagefläche (8, 9) am Umfang der Stützrolle (Io).
7. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Auflage der Stützrolle (Io) bestimmten Auflageflächen der Glattwalzrollen (4,5) abgerundet (I9, 2o) sind. B. Walzvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 7 mit einer Abstützung des Werkstücks durch eine auf der gegenüberliegenden Werkstücksseite angreifende Glattwalzrolle, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Glattwalzrollen (4,5) für die Hohlkehlen im gleichen Glattwalzgerät eine dritte Glattwalzrolle (21) zur Bearbeitung einer anderen Stelle des Werkstücks (3) gegenübergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Das Buch »Glattwalzen« von Dr. H. König (Verlag »Das Industrieblatt«, 1954) S. 43, 49.