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1. (WO2018228795) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SCHLAGVERFESTIGEN VON ÜBERGANGSRADIEN EINER KURBELWELLE
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Verfahren und Vorrichtung zum Schlagverfestigen von Überqangsradien einer Kurbelwelle

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Über-gangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Kurbelwelle.

Aufgrund der stetig fortschreitenden Entwicklung und Leistungssteigerung von Brennkraftmaschinen und an diese gestellte Emissionsforderungen werden heutige Motoren in Folge immer stärker beansprucht. Aus diesem Grund stellt die Motorenindustrie unter anderem an die hochbelastete und für die Funktion einer Brennkraftmaschine wichtige Kurbelwelle hohe Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit. Konstruktiv besteht dabei häufig die Anforderung, dass die Kurbelwelle leicht und der Platzbedarf gering sein soll. Für die Auslegung der Kurbelwelle bedeutet dies, dass eine Erhöhung der Beanspruchbarkeit nicht über die Erhöhung des Querschnitts, also über das Widerstandsmoment der Kurbelwelle, sondern möglichst über lokale Druckeigenspannungszustände erzielt werden sollte. Aus diesem Grund werden moderne Kurbelwellen unter Verwendung der verschiedensten Bearbeitungs- und Wärmebehandlungsverfahren hergestellt, so dass die Kurbelwellen immer höheren Motorleistungen ausgesetzt werden können.

Beispiele für solche Verfahren sind thermische Behandlungen, wie die Oberflächenhärteverfahren Induk-tions- und Einsatzhärten, Laserhärten oder Nitrieren, sowie Kaltverfestigungsverfahren, wie Festwalzen, Kugelstrahlen oder Schlagverfestigen. Hierbei handelt es sich um gängige und zum großen Teil ausgereifte Verfahren, die für die verschiedensten Einsatzzwecke geeignet sind.

Hinsichtlich Beispielen für solche Verfahren wird auf die folgenden Druckschriften verwiesen: EP 1 479 480 A1 , EP 0 788 419 B1 , EP 1 612 290 A1 , DE 10 2007 028 888 A1 und EP 1 034 314 B1 .

Insbesondere das Schlagverfestigen ist ein vorteilhaftes Verfahren zur Steigerung der Dauerschwingfestigkeit, insbesondere der Biegewechselfestigkeit und der Torsionswechselfestigkeit, von Kurbelwellen. Die Steigerung der Dauerfestigkeit wird dabei dadurch erreicht, dass in die beanspruchten Bereiche bei Querschnittsübergängen und Querschnittsänderungen durch Kaltverformen, vorzugsweise Hämmern mit-tels spezieller Schlagwerkzeuge, in die Kurbelwelle Schlagkräfte eingebracht werden. Als Beispiel für ein derartiges Verfahren wird auf die DE 34 38 742 C2 und die EP 1 716 260 B1 verwiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfahren und Vorrichtungen zum Schlagverfestigen weiter zu entwickeln, um die Dauerfestigkeit von Kurbelwellen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale und für das Verfahren durch die in Anspruch 8 aufgeführten Merkmale gelöst.

Schließlich liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, eine - insbesondere bezüglich ihrer Dauer-festigkeit - verbesserte Kurbelwelle bereitzustellen.

Bezüglich der Kurbelwelle wird die Aufgabe durch die in Anspruch 13 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausfüh-rungsformen und Varianten der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle umfasst wenigstens eine Schlageinrichtung mit einem Schlagkolben, einer Umlenkeinheit und wenigstens einem Schlagwerkzeug. Der Schlagkolben überträgt dabei über die Umlenkeinheit einen Kraftstoß auf das wenigstens eine Schlagwerkzeug, wobei ein Schlagkopf des wenigstens einen Schlagwerkzeugs unter einem Schlagwinkel eine Schlagkraft in den wenigstens einen Übergangsradius einbringt.

Die Pleuellagerzapfen und die Hauptlagerzapfen werden zur Vereinfachung nachfolgend teilweise auch nur als "Zapfen" bezeichnet. Der Begriff Zapfen kann dabei sowohl die Pleuellagerzapfen und die Hauptlagerzapfen bezeichnen, als auch nur die Pleuellagerzapfen oder nur die Hauptlagerzapfen. Insofern dies nicht explizit anders angegeben ist, sind hier alle drei Varianten durch den Begriff Zapfen umfasst.

Besonders bevorzugt eignet sich die Erfindung zur Steigerung der Dauerfestigkeit von beispielsweise Kurbelwellen mit 0,2 bis 8 m Länge oder mehr und/oder Haupt- und Pleuellagerzapfendurchmesser von 30 bis 500 mm oder mehr. Ganz besonders eignet sich die Erfindung allerdings zur Steigerung der Dauerfestigkeit von Großkurbelwellen von 1 ,5 bis 8 m Länge oder mehr und/oder Haupt- und Pleuellagerzapfendurchmesser von 100 bis 500 mm oder mehr.

Die Kurbelwelle kann verschiedene Arten von Übergangsradien, beispielsweise Hohlkehlen, zum Beispiel in Korbbogenform, oder auch hinterschnittene bzw. hinterlegte Radien bzw. Radien mit Übergängen, aufweisen. Die Übergangsradien können beispielsweise tangierend in die Lagerzapfenstellen bzw. Laufflächen der Haupt- und Pleuellagerzapfen übergehen.

Dies gilt auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.

Üblicherweise weist die Kurbelwelle an allen Übergängen bzw. Querschnittsänderungen Übergangsradi-en auf. Dies gilt insbesondere für Querschnittsänderungen zwischen Lagerzapfen und Kurbelwangen.

Hierfür eignet sich die Erfindung in besonderer Weise. Übergangsradien können aber auch für beliebige andere Querschnittsänderungen, insbesondere für Querschnittsänderungen an den Endpartien der Kurbelwelle, z. B. bei einem Übergang auf einen Flansch, eine Scheibe oder eine Welle etc., vorgesehen sein. Ein Übergangsradius, dessen Dauerfestigkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die er-findungsgemäße Vorrichtung verbessert werden soll, muss somit nicht unbedingt zwischen einem Pleuellagerzapfen und einer Kurbelwange oder einem Hauptlagerzapfen und einer Kurbelwange vorliegen, sondern kann an einer beliebigen Stelle der Kurbelwelle angeordnet sein. Die Begriffe "Pleuellagerzapfen", "Hauptlagerzapfen", "Flansch", "Zapfen" und/oder "Kurbelwange" können dementsprechend von einem Fachmann umgedeutet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung im Wesentlichen anhand der Verfestigung von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwange und/oder Hauptlagerzapfen und Kurbelwange beschrieben. Dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen und soll nur dem besseren Verständnis bzw. der besseren Lesbarkeit dienen. Insofern im Rahmen der Erfindung auf einen Übergangsradius Bezug genommen wird kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen Übergangsradius an einer beliebigen Stelle der Kurbelwelle handeln.

Unter dem Einbringen einer Schlagkraft kann verstanden werden, dass ein Schlagkopf eines Schlagwerkzeugs bzw. ein sog. "Döpper" der Schlageinrichtung gegen den zu verfestigenden Bereich der Kur-beiwelle, vorliegend einen Übergangsradius, schlägt. Der Schlag erfolgt dabei zielgerichtet auf die gewünschte Schlagposition entlang des ringförmig um den Zapfen verlaufenden Übergangsradius. Hierzu kann ein Schlagkolben eingesetzt werden, der einen starken Impuls bzw. einen Kraftstoß (z. B. pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch erzeugt) auf den Schlagkopf überträgt.

Je nach Schlagkraft entstehen sichtbare Schlageindrücke des Schlagkopfes an den jeweiligen Schlagpositionen. Die Tiefe der Schlageindrücke und die Qualität bzw. die Tiefenwirkung der eingebrachten Druckeigenspannung hängen dabei von der gewählten Schlagkraft ab. Das Werkzeug und die Prozessparameter sind vorzugsweise auf die jeweilige Kurbelwelle und dabei ggf. auf partielle geometrische Änderungen (Querschnittsänderungen) exakt abgestimmt.

Die Schlagkraft wiederum kann durch Veränderung des Schlagwinkels individuell noch genauer auf das Beanspruchungsmaximum eingestellt bzw. ausgerichtet werden.

Die Vorrichtung kann gegebenenfalls mehrere Schlageinrichtungen aufweisen.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung eingerichtet, um den Abstand zwischen einem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem vorderen Ende des Schlagkopfes des wenigstens einen Schlagwerkzeugs einzustellen.

Bei dem Umlenkpunkt kann es sich um den Mittelpunkt der Umlenkeinheit handeln bzw. um die Drehachse/Aufhängung des Schlagwerkzeugs bzw. der Schlagwerkzeuge.

Mit dem vorderen Ende des Schlagkopfes ist der Teil (bzw. die Oberfläche) des Schlagkopfes gemeint, mit dem der Schlagkopf zum Schlagverfestigen gegen die Kurbelwelle schlägt.

Durch den Abstand zwischen dem Umlenkpunkt und dem vorderen Ende des Schlagkopfes kann auch der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt und dem Mittelpunkt des Schlagkopfes oder der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt und dem hinteren Ende des Schlagkopfes einstellbar sein.

Dadurch, dass der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem Schlagkopf einstellbar ist, kann der Winkel unter dem die Schlagkraft in den Übergangsradius eingeleitet wird, verändert bzw. eingestellt werden. Vorzugsweise wird der Winkel derart gewählt, dass die Schlagkraft in einem Winkel eingeleitet wird, der genau auf die im Betrieb der Kurbelwelle höchstbelastete Stelle bzw. das Be-anspruchungsmaximum angepasst ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, die Schlagkraft an einer bevorzugten Stelle und in einem bevorzugten Winkel einzubringen.

Die Verfahren bzw. Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik sehen vor, dass bei der Schlagverfestigung eines Übergangsradius die Schlagkraft in einem vordefinierten fixen Winkel in die Übergangsradien eingebracht wird. Hierfür ist meist ein Schlagwinkel von ca. 45° vorgesehen.

In Abhängigkeit der Anwendung der Kurbelwelle kann es von Vorteil sein, statt eines festen Schlagwin-kels von beispielsweise 45° einen abweichenden Winkel zu wählen.

Die höchstbelastete Stelle der Kurbelwelle ergibt sich im Regelfall aus dem Motorenbetrieb bzw. wird über Berechnungsmodelle bestimmt. Für neue Betrachtungsansätze werden dazu die maximalen Belastungen aus einaxialer Belastung und aus biaxialer, überlagerter Belastung betrachtet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein hochpräzises Arbeiten bzw. Schlagverfestigen gewährleistet sein. Dadurch, dass die Schlagkräfte gezielt in ein Beanspruchungsmaximum des Übergangsradius eingebracht werden können und in einem optimalen Winkel verlaufen, kann gegebenenfalls die Schlagkraft reduziert werden, während der erreichbare Dauerfestig-keitseffekt unverändert bleibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit besonders effizient.

Anwendungsbedingt kann durch das gezielte Einbringen der Schlagkräfte die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle - ausgehend von den derzeitigen Möglichkeiten im Stand der Technik - sogar noch erhöht werden, sollte dies erforderlich sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch bei Kurbelwellen angewendet bzw. eingesetzt werden, die bereits vorher zur Steigerung ihrer Dauerfestigkeitseigenschaften durch andere Verfahren bearbeitet worden sind. So kann zum Beispiel eine Kurbelwelle, die durch Induktionshärten gehärtet wurde, nachträglich noch bezüglich ihrer Biege- und Torsionswechselfestigkeit durch eine Einbringung von Druckeigenspannungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren verbessert werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Länge des wenigstens einen Schlagwerkzeugs einstellbar, vorzugsweise teleskopierbar ist.

Hierzu kann das Schlagwerkzeug in der Art einer Teleskopschiene ausgebildet sein bzw. einen Teleskopauszug aufweisen. Das wenigstens eine Schlagwerkzeug kann auch als Teleskoprohr ausgebildet sein. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf eine bestimmte Art des Teleskopauszugs bzw. eine bestimmte Art der Teleskopierbarkeit beschränkt zu verstehen.

Die Länge des wenigstens einen Schlagwerkzeugs kann beispielsweise auch über ein Gewinde eingestellt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Länge des wenigstens einen Schlagwerkzeugs manuell und/oder ak-torisch einstellbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Linearantrieb, vorgesehen sein. Bei dem Elektromotor kann es sich grundsätzlich aber um einen beliebigen Elektromotor, beispielsweise einen Drehstrommotor, einen Wechselstrommotor, einen Gleichstrommotor oder einen Universalmotor, handeln. Vorzugsweise kann ein Schrittmotor verwendet werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Wechseleinrichtung mit einem Magazin vorgesehen sein, um das wenigstens eine Schlagwerkzeug und/oder den Schlagkopf und/oder die Umlenkeinheit und/oder die Schlageinrichtung auszutauschen, um den Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem vorderen Ende des Schlagkopfes des wenigstens einen Schlagwerkzeugs auf einen anderen Wert einzustellen.

Durch die hohen Schlagkräfte wirken bekanntermaßen hohe mechanische Belastungen auf die Komponenten der Schlageinrichtung. Insbesondere bei Verwendung filigraner Bauteile zur Einstellung der Länge des wenigstens einen Schlagwerkzeugs kann dadurch die Lebensdauer der Schlageinrichtung bzw. deren Komponenten eingeschränkt sein. Wenn ein Magazin bzw. eine Wechseleinrichtung für das we-nigstens eine Schlagwerkzeug und/oder den Schlagkopf und/oder die Umlenkeinheit und/oder die

Schlageinrichtung vorgesehen ist, kann die Schlageinrichtung bzw. die Vorrichtung insgesamt besonders robust ausgebildet sein, da gegebenenfalls auf eine Teleskopierung des wenigstens einen Schlagwerkzeugs verzichtet werden kann.

Der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem Schlagkopf des wenigstens einen Schlagwerkzeugs kann somit vorteilhaft durch die Wechseleinrichtung mit dem Magazin einstellbar sein, indem Komponenten der Schlageinrichtung zur Längeneinstellung ausgetauscht werden.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem vorderen Ende des Schlagkopfes des wenigstens einen Schlagwerkzeugs durch Verwenden von Distanzringen bzw. Abstandshaltern mit unterschiedlichen Abmessungen einstellbar ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung können zwei oder mehrere Schlageinrichtungen vorgesehen sein, wobei der Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinrichtung und dem vorderen Ende des

Schlagkopfes einer ersten Schlageinrichtung nicht identisch ist mit dem Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinrichtung und dem vorderen Ende des Schlagkopfes einer zweiten Schlageinrichtung.

Es können somit mehrere unabhängig voneinander verwendbare Schlagwerkzeuge, insbesondere durch Verwenden mehrerer Schlageinrichtungen mit jeweils einem oder mehreren Schlagwerkzeugen, vorgesehen sein, die jeweilige Schlagkräfte in beliebige Übergangsradien der Kurbelwelle einzubringen vermögen, wobei eine entsprechende Synchronisierung untereinander bzw. zwischen Steuerungen der Schlagwerkzeuge vorgesehen sein kann. Die Schlagverfestigung der Kurbelwelle kann somit auch besonders schnell erfolgen, da mehrere Schlageinrichtungen gleichzeitig verwendbar sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Schlageinrichtung zwei Schlagwerkzeuge aufweist, wobei die Schlagwerkzeuge derart an der Umlenkeinheit angeordnet sind, dass jedes Schlagwerkzeug einem Übergangsradius zugeordnet ist.

Es kann also vorgesehen sein, dass zwei Schlagwerkzeuge in einer gemeinsamen Schlageinrichtung verwendet werden, die vorzugsweise Schlagkräfte in beide Übergangsradien eines Pleuellagerzapfens oder eines Hauptlagerzapfens gleichzeitig einbringen.

Dies gilt auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsverände-rungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.

Die Schlagwerkzeuge können vorzugsweise von einem gemeinsamen Schlagkolben betrieben werden.

Bei Verwendung mehrerer Schlagwerkzeuge und/oder Schlageinrichtungen kann eine gemeinsame Dru-ckimpulsvorrichtung vorgesehen sein, die die entsprechenden Schlagkräfte für die Schlagwerkzeuge auf hydraulische, pneumatische, mechanische und/oder elektrische Weise (gemeinsam oder individuell) für die Schlagwerkzeuge zu erzeugen vermag.

Bei Verwendung mehrerer Schlageinrichtungen kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Abstände zwischen den Umlenkpunkten und den Schlagköpfen bei allen Schlagwerkzeugen identisch sind oder bei zumindest zwei Schlagwerkzeugen voneinander abweichen. Vorzugsweise ist der jeweilige Abstand zwischen dem Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und den Schlagköpfen zweier Schlagwerkzeuge, die zur Verfestigung von Übergangsradien, die an denselben Zapfen angrenzen, identisch.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schlagwinkel zwischen der Längsachse des wenigstens einen Schlagwerkzeugs und einem Lot zu der Längsachse der Kurbelwelle 5° bis 80°, vorzugsweise 10° bis 70°, weiter bevorzugt 20° bis 60° und besonders bevorzugt 30° bis 55°, insbesondere 35° bis 50°, beträgt.

Vorzugsweise kann, insbesondere wenn das Beanspruchungsmaximum nicht genau bekannt ist, ein Schlagwinkel von 45° vorgesehen sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass der Schlagkopf einen Radius aufweist, dessen Größe 75% bis 99% des Übergangsradius, vorzugsweise 85% bis 98% des Über-gangsradius und besonders bevorzugt 85% bis 95% des Übergangsradius beträgt.

Der Radius des Schlagkopfes kann aber auch kleiner sein als 75% des Übergangsradius oder größer sein als 95% des Übergangsradius. Der Radius des Schlagkopfes kann auch mit dem Übergangsradius übereinstimmen.

Der Schlagkopf kann vorzugsweise im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet sein, insbesondere im vorderen Bereich bzw. am vorderen Ende des Schlagkopfes, der bzw. das zur Verfestigung gegen die Kurbelwelle schlägt. Grundsätzlich kann der Schlagkopf aber eine beliebige Geometrie aufweisen und beispielsweise auch oval, halbkugelförmig oder flach ausgebildet sein.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schlagverfestigen von Übergangsradien einer Kurbelwelle, insbesondere von Übergangsradien zwischen Pleuellagerzapfen und Kurbelwangen und/oder Übergangsradien zwischen Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen der Kurbelwelle.

Das Verfahren betrifft auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.

Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft umsetzbar - und umge-kehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogen verstanden werden - und umgekehrt.

In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Schlagwinkel entsprechend dem Verlauf eines Beanspruchungsmaximums des Übergangsradius gewählt wird, wonach der Verlauf des Beanspru-

chungsmaximums auf Basis von Simulationen und/oder Berechnungen und/oder Versuchsreihen des jeweiligen Kurbelwellentyps bestimmt wird.

Die höchstbelasteten Stellen der Kurbelwelle werden vorzugsweise im Vorfeld identifiziert. Durch die er-findungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann dann die Schlagkraft gezielt in die entsprechenden Beanspruchungsmaxima eingebracht werden. Durch Berücksichtigung der individuellen Anforderungen an verschiedene Kurbelwellentypen und Einsatzzwecke der Kurbelwellen kann die Kurbelwelle durch das erfindungsgemäße Einstellen des Abstands zwischen Umlenkpunkt der Umlenkeinheit und dem vorderen Ende des Schlagkopfes des wenigstens einen Schlagwerkzeugs mit beson-ders hoher Präzision schlagverfestigt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird nicht nur der Schlagpunkt, sondern auch die Schlagrichtung festlegbar. Hierdurch können Kurbelwellen hergestellt werden, deren Dauerschwingfestigkeit, insbesondere deren Biege- und Torsionswechselfestigkeit, weiter optimiert ist. Alterna-tiv kann durch die nunmehr zur Verfügung stehende Präzision eine bestehende Dauerschwingfestigkeit bereits durch den Einsatz geringer Schlagkräfte erreicht werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alle Übergangsradien zwischen den Pleuellagerzapfen und den Kurbelwangen und/oder alle Übergangsradien zwischen den Hauptlagerzap-fen und den Kurbelwangen unter demselben Schlagwinkel schlagverfestigt werden.

Es können auch alle Übergänge zu Flanschen, Zapfen und/oder sonstige geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien - unter demselben Schlagwinkel schlagverfestigt werden.

Es kann also vorgesehen sein, dass alle Übergangsradien der Kurbelwelle unter demselben Schlagwinkel schlagverfestigt werden, wobei der hierzu gewählte Schlagwinkel hinsichtlich der höchstbelasteten Stelle der Kurbelwelle optimiert ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass alle Übergangsradien der Pleuellagerzapfen unter einem ersten Schlagwinkel schlagverfestigt werden und alle Übergangsradien der Hauptlagerzapfen unter einem zweiten Schlagwinkel schlagverfestigt werden, wobei der erste und der zweite Schlagwinkel entsprechend der jeweils höchstbelasteten Stellen bzw. dem Verlauf des Beanspruchungsmaximums optimiert sind.

In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Über-gangsradien zwischen den Pleuellagerzapfen und den Kurbelwangen unter einem unterschiedlichen Schlagwinkel schlagverfestigt werden und/oder dass wenigstens zwei Übergangsradien zwischen den Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen unter einem unterschiedlichen Schlagwinkel schlagverfestigt werden und/oder dass wenigstens ein Übergangsradius zwischen dem Pleuellagerzapfen und den Kurbelwangen unter einem anderen Schlagwinkel schlagverfestigt wird, als ein Übergangsradius zwischen den Hauptlagerzapfen und den Kurbelwangen.

Die Schlagwinkel können somit individuell für jeden Übergangsradius oder für Gruppen von Übergangsradien festgelegt bzw. optimiert werden.

Beispielsweise können in einer Zapfenstelle gleichzeitig unterschiedliche Schlagwinkel zum Einsatz kommen.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann schließlich auch vorgesehen sein, dass während der Schlagverfestigung eines ringförmig um den Pleuellagerzapfen und/oder den Hauptlagerzapfen umlaufenden Übergangsradius der Schlagwinkel verändert wird.

Dies gilt selbstverständlich auch für Übergänge zu Flanschen, Zapfen und/oder sonstigen geometrischen Querschnittsveränderungen - sowohl für tangierende wie hinterlegte Radien.

Es hat sich gezeigt, dass sich hierdurch eine weitere Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit bzw. Biegewechselfestigkeit und/oder Torsionswechselfestigkeit erreichen lässt.

Beispielsweise kann im sogenannten unteren Totpunkt eines Pleuellagerzapfens bzw. in einem definierten Bereich um den unteren Totpunkt herum ein anderer Schlagwinkel vorgesehen sein als im restlichen Bereich des Übergangsradius.

Die Schlagdrücke, die von dem Schlagkolben zu der Schlagkraft umgesetzt werden, können - je nach Betrieb - zwischen 10 und 300 bar, bevorzugt zwischen 30 und 180 bar, und besonders bevorzugt zwischen 50 und 130 bar, betragen.

Die Temperatur im Bereich des zu bearbeitenden Kurbelwellensegments bzw. Übergangsradius sollte vorzugsweise nicht höher als 65°C liegen; bevorzugt werden Werte zwischen 12°C und 25°C.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass Kurbelwellen nach dynamischer Beanspruchung im Motor oder auf dem Prüfstand nicht ausbreitungsfähige Mikrorisse an den Oberflächen bekommen können. Auf die Dauerfestigkeitseigenschaften haben diese Mikrorisse keine Auswirkung, aber sie können das optische Erscheinungsbild stören.

Da die Einbringung von Druckeigenspannung vorzugsweise bis zu einer Tiefe von 15 mm, aber auch noch tiefer erfolgen kann, bedeutet dies, im Oberflächenbereich der Kurbelwelle kann eine Abtragung von einigen Millimetern, zum Beispiel von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 mm, erfolgen, ohne dass die Biege- und Torsionswechselfestigkeit oder die Dauerschwingfestigkeit der Kurbelwelle leidet.

Untersuchungen haben gezeigt, dass derartige Maßnahmen die Dauerfestigkeit sogar geringfügig erhö-hen können, beispielsweise um bis zu 5%.

Die Abtragung der Oberfläche kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie zum Beispiel durch Schleifen, Drehen, Fräsen, Drehfräsen, Schälen oder Polieren.

Insbesondere wenn vorgesehen ist, dass der Schlagwinkel während dem Schlagverfestigen eines Übergangsradius aktorisch verändert wird, kann eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, vorzugsweise umfassend einen Mikroprozessor, vorgesehen sein, um die entsprechende Aktorik anzusteuern.

Anstelle eines Mikroprozessors kann auch eine beliebig weitere Einrichtung zur Implementierung einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine oder mehrere Anordnungen diskreter elektrischer Bauteile auf einer Leiterplatte, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine sonstige programmierbare Schaltung, beispielsweise auch ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine programmierbare logische Anordnung (PLA) und/oder ein handelsüblicher Computer.

Einige der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung können grundsätzlich in ihrem Aufbau der Vorrichtung nach der EP 1 716 260 B1 entsprechen, weshalb der Offenbarungsgehalt der EP 1 716 260 B1 durch Referenzierung vollständig in die vorliegende Offenbarung integriert sei.

Die Erfindung betrifft auch eine Kurbelwelle, hergestellt nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren.

Die erfindungsgemäße Kurbelwelle unterscheidet sich von herkömmlichen Kurbelwellen insbesondere dadurch, dass zu deren Verfestigung wenigstens zwei unterschiedliche Schlagwinkel verwendet werden, wodurch sich eine charakteristische Verfestigung der Übergangsradien ergibt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegen-den Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- rens in einer ersten Ausführung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer zweiten Ausführung;

Fig. 3 eine Schlageinrichtung mit zwei Schlagwerkzeugen in vergrößerter Darstellung gemäß Einzelheit "A" aus Fig. 1 ;

Fig. 4 eine Schlageinrichtung mit zwei teleskopierbaren Schlagwerkzeugen;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Übergangsradius und eines Schlagwerkzeugs mit einem

Schlagkopf, wobei das Schlagwerkzeug auf einen ersten Schlagwinkel ausgerichtet ist;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Übergangsradius und eines Schlagwerkzeugs mit einem

Schlagkopf, wobei das Schlagwerkzeug auf einen zweiten Schlagwinkel ausgerichtet ist;

Fig. 7 einen schlagverfestigten Übergangsradius, bei dem ein erster Schlagwinkel zur Schlagverfestigung verwendet wurde;

Fig. 8 einen schlagverfestigten Übergangsradius, bei dem ein zweiter Schlagwinkel zur Schlagverfestigung verwendet wurde; und

Fig. 9 einen schlagverfestigten Übergangsradius, bei dem der Schlagwinkel während der Schlagverfestigung entlang des ringförmig um den Zapfen umlaufenden Übergangsradius variiert wurde.

Die in Figur 1 in einer Gesamtansicht dargestellte Vorrichtung entspricht grundsätzlich in ihrem Aufbau den Vorrichtungen nach der DE 34 38 742 C2 und EP 1 716 260 B1 mit einer oder mehreren Schlageinrichtungen 1 , weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Teile und auf die Unterschiede zum Stand der Technik näher eingegangen wird.

Die Vorrichtung weist ein Maschinenbett 2 und eine Antriebseinrichtung 3 auf. Die Antriebseinrichtung 3 wird dazu verwendet, eine Kurbelwelle 4 entlang einer Drehrichtung in eine Schlagposition zu bringen bzw. zu drehen.

Die Kurbelwelle 4 weist Pleuellagerzapfen 5 und Hauptlagerzapfen 6, zwischen denen jeweils Kurbelwangen 7 angeordnet sind, auf. Zwischen Pleuellagerzapfen 5 und Kurbelwangen 7 sowie zwischen Hauptlagerzapfen 6 und Kurbelwangen 7 bzw. allgemein zwischen Querschnittsübergängen der Kurbelwelle 4 sind Übergangsradien 8 (vgl. Figuren 3 und 5 bis 9) ausgebildet.

An der der Antriebseinrichtung 3 zugewandten Seite der Kurbelwelle 4 ist eine Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen, die eine Spannscheibe bzw. einen Befestigungsflansch 10 aufweist. Auf der der Antriebseinrichtung 3 abgewandten Seite der Kurbelwelle 4 ist eine AbStützung 1 1 vorzugsweise in der Art eines Reitstocks vorgesehen, die eine weitere Befestigungseinrichtung 9 aufweist, um die Kurbelwelle 4 dreh-bar aufzunehmen bzw. drehbar festzulegen. Optional oder ergänzend zur AbStützung 1 1 kann eine Lü-nette, die an einer rotationssymmetrischen Stelle positioniert wird, vorgesehen sein.

Die Antriebseinrichtung 3 vermag die Kurbelwelle 4 entlang einer Drehachse C in eine Drehbewegung zu versetzen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Hauptdrehachse CKw der Kurbelwelle 4 außermittig von der Drehachse C der Antriebseinrichtung 3 positioniert ist, wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt. Hierzu können vorzugsweise Ausrichtungsmittel 17 (vgl. Figur 2) im Bereich der Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsmittel 17 eine Mittelachse des jeweils zu verfestigenden Zapfens 5, 6 so verschieben, dass die Mittelachse des Zapfens 5, 6 auf der Drehachse C liegt.

Für die Antriebseinrichtung 3 kann ein Direktantrieb, vorzugsweise ohne Kupplung, vorgesehen sein. Ein Motor, vorzugsweise ein Elektromotor, der Antriebseinrichtung 3 kann somit ohne Übersetzung bzw. Getriebe mit der Befestigungseinrichtung 9 bzw. mit der Kurbelwelle 4 mechanisch gekoppelt sein. Zur Übertragung der Antriebsleistung kann eine Eingangswelle 13 bzw. eine Antriebswelle vorgesehen sein.

Die nachfolgend noch beispielhaft näher beschriebenen Schlageinrichtungen 1 sind jeweils in einer Verschiebe- und Justiereinrichtung 15 justierbar gehalten, um sie an die Lage der Pleuellagerzapfen 5 und der Hauptlagerzapfen 6 und an die Länge der Kurbelwelle 4 anzupassen.

Auch die AbStützung 1 1 kann verschiebbar eingerichtet sein, wie durch die Doppelpfeile in Figur 1 angedeutet.

In der Figur 1 sind zwei Schlageinrichtungen 1 dargestellt, grundsätzlich kann aber eine beliebige Anzahl von Schlageinrichtungen 1 vorgesehen sein, beispielsweise auch nur eine einzige Schlageinrichtung 1 .

Für den Betrieb der Antriebseinrichtung 3, die vorzugsweise einen Elektromotor umfasst, kann eine Lageregelung verwendet werden, um die Kurbelwelle 4 in die jeweilige Schlagposition zu drehen, wonach die Kurbelwelle 4 vorzugsweise schrittweise bzw. getaktet gedreht wird.

Nachdem ein Übergangsradius 8 in gewünschter Weise schlagverfestigt wurde, kann die bzw. können die Schlageinrichtungen 1 an die als nächstes zu verfestigenden Übergangsradien 8 bewegt werden.

In Figur 2 ist in perspektivischer Ansicht ausschnittsweise eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens - allerdings ohne Schlageinrichtung - dargestellt. Die Vorrichtung der Figur 2 ist dabei im Wesentlichen identisch mit der Vorrichtung der Figur 1 , weshalb nachfolgend nur auf die wesentlichen Unterschiede im Detail Bezug genommen wird.

Abermals ist eine Antriebseinrichtung 3 vorgesehen. Ferner ist eine Befestigungseinrichtung 9 vorgese-hen, die einen Befestigungsflansch 10 und eine daran befestigte Planscheibe mit Spannbacken zur Festlegung der Kurbelwelle 4 aufweist. Die Planscheibe mit den Spannbacken der Befestigungseinrichtung 9 ist an dem Befestigungsflansch 10 verstellbar an einem Ausrichtungsmittel 17 angeordnet, wodurch sich die Längsachse CKw der Kurbelwelle 4 relativ zu der Drehachse C einer Antriebswelle bzw. einer Eingangswelle 13 verschieben lässt.

Die Kurbelwelle 4 der Figur 2 weist eine von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform abweichende Konfiguration auf, umfasst aber grundsätzlich ebenfalls Pleuellagerzapfen 5, Hauptlagerzapfen 6 und Kurbelwangen 7.

In Figur 2 (wie auch in Figur 1 ) kann an dem von der Antriebseinrichtung 3 abgewandten Ende der Kurbelwelle 4 eine weitere Befestigungseinrichtung 9 vorgesehen sein, diese kann jedoch auch entfallen.

In Figur 3 ist beispielhaft eine Schlageinrichtung 1 der Figur 1 näher dargestellt. Die Erfindung kann grundsätzlich mit einer beliebigen Schlageinrichtung 1 umgesetzt werden. Die nachfolgend beschriebene Schlageinrichtung 1 eignet sich jedoch besonders. Sie weist einen Grundkörper 18 auf, der entsprechend dem Radius des zu bearbeitenden Kurbelwellensegments mit einer prismatischen Anlage versehen sein kann und vorzugsweise Führungen 19 aufweist, die zwei Schlagwerkzeuge 16 in deren Abstützebene führen und ihnen im Abstützwinkel bzw. Schlagwinkel α (vgl. Figuren 4 bis 6) um eine Umlenkeinheit 20 eine entsprechende Freiheit geben, die zur Anpassung an die maßlichen Verhältnisse der Kurbelwelle 4 vorteilhaft ist. An den vorderen Enden der beiden Schlagwerkzeuge 16 ist jeweils eine Kugel als Schlagkopf 21 angeordnet. Ein Zwischenteil 22 stellt die Verbindung zwischen einem Schlagkolben 23 und der Umlenkeinheit 20, die die Schlagenergie an die Schlagwerkzeuge 16 weitergibt, her. Das Zwischenteil 22 kann gegebenenfalls auch entfallen.

Zur Steigerung der Wirksamkeit des Schlages kann auf der von dem Grundkörper 18 abgewandten Seite des Zapfens 5, 6 ein Spannprisma 24 über Federn 25 mit einstellbaren Spannbolzen 26 mit Spannmuttern 27 befestigt werden. Hier sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.

Durch Anordnung mehrerer Schlageinrichtungen 1 über die Länge der zu bearbeitenden Kurbelwelle 4 können im Bedarfsfall alle zentrisch und gegebenenfalls exzentrisch verlaufenden Bereiche der Kurbelwelle 4 gleichzeitig bearbeitet werden.

Erfindungsgemäß überträgt der Schlagkolben 23 über die Umlenkeinheit 20 einen Kraftstoß auf die Schlagwerkzeuge 16, wonach die Schlagköpfe 21 der Schlagwerkzeuge 16 unter einem Schlagwinkel α eine Schlagkraft Fs in die Übergangsradien 8 einbringen. Dabei ist vorgesehen, dass der Abstand d (vgl.

Figur 4) zwischen dem Umlenkpunkt UP der Umlenkeinheit 20 und dem vorderen Ende des jeweiligen Schlagkopfes 21 der Schlagwerkzeuge 16 einstellbar ist.

Der Ausdruck "Fs" und vergleichbare Ausdrücke in der vorliegenden Beschreibung sind nur als Platzhal-ter/Variablen für eine beliebige, dem Fachmann als angebracht erscheinende Schlagkraft zu verstehen. Wenn dabei in der Beschreibung auf "die Schlagkraft Fs" Bezug genommen wird, kann es sich somit jeweils um unterschiedliche oder aber auch um identische Schlagkräfte handeln.

In Figur 3 ist die technische Lösung zur Einstellung des Abstands d nur stark schematisiert dargestellt. Es kann beispielsweise eine Wechseleinrichtung 30 mit einem Magazin vorgesehen sein, um das wenigstens eine Schlagwerkzeug 16 und/oder den Schlagkopf 21 und/oder die Umlenkeinheit 20 und/oder die wenigstens eine Schlageinrichtung 1 auszutauschen, um den Abstand d zwischen dem Umlenkpunkt Up der Umlenkeinheit 20 und dem vorderen Ende des Schlagkopfes 21 des wenigstens einen Schlagwerkzeugs 16 auf einen anderen Wert einzustellen. In Figur 3 wird eine Wechseleinrichtung 30 zum Austauschen von Schlagwerkzeugen 16 angedeutet. Die Wechseleinrichtung 30 umfasst hierfür eine Auswahl von Schlagwerkzeugen 16 mit jeweils unterschiedlicher Länge. Durch einen Austausch eines Schlagwerkzeugs 16 kann der Abstand d und somit der Schlagwinkel α eingestellt werden.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Länge der Schlagwerkzeuge 16 einstellbar, vorzugsweise te-leskopierbar ist. Ein entsprechender Aufbau ist in Figur 4 dargestellt. Figur 4 zeigt dabei einen Ausschnitt einer Schlageinrichtung 1 , die im Wesentlichen identisch ausgebildet sein kann, wie in der Ausführungsform der Figur 3.

In Figur 4 sind zwei teleskopierbare Schlagwerkzeuge 16 schematisch dargestellt. Durch die einstellbare Länge der Schlagwerkzeuge 16 ist der Abstand d zwischen dem Umlenkpunkt UP der Umlenkeinheit 20 und dem vorderen Ende des Schlagkopfes 21 einstellbar. Hierdurch lässt sich also mittelbar auch der Schlagwinkel α und gegebenenfalls auch die Schlagposition beeinflussen.

Es kann auch, wie in Figur 1 dargestellt, vorgesehen sein, mehrere Schlageinrichtungen 1 einzusetzen. Vorzugsweise ist dann der jeweilige Abstand d zwischen dem Umlenkpunkt UP und dem Schlagkopf 21 wenigstens bei zwei Schlageinrichtungen 1 nicht identisch. Dies ermöglicht es, die Schlageinrichtungen 1 jeweils zur Schlagverfestigung eines Übergangsradius 8 oder einer Gruppe von Übergangsradien 8 einzusetzen, wobei die Schlagwerkzeuge 16 der jeweiligen Schlageinrichtung 1 jeweils bereits auf den vorzugsweise vorgesehenen Schlagwinkel α eingestellt sind. Ein Umrüsten der Schlageinrichtung 1 ist somit nicht notwendig. Insofern die Kurbelwelle 4 nur Übergangsradien 8 mit zwei verschiedenen vorteilhaften Schlagwinkeln α aufweist, genügen daher vorzugsweise zwei entsprechend voreingestellte Schlageinrichtungen 1 .

Es kann z. B. vorgesehen sein, dass eine erste Schlageinrichtung 1 Schlagkräfte Fs unter einem ersten Schlagwinkel und eine zweite Schlageinrichtung 1 Schlagkräfte Fs unter einem zweiten Schlagwinkel

α2 einbringt. Es können auch Schlageinrichtungen 1 eingesetzt werden, bei denen der Abstand d bzw. der Schlagwinkel α auf unterschiedliche Weise einstellbar ist. Es kann auch eine herkömmliche

Schlageinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Schlageinrichtung 1 kombiniert werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Schlagwinkel α zwischen der Längsachse Ls des wenigstens einen Schlagwerkzeugs 16 und einem Lot lKw zu der Längsachse CKw der Kurbelwelle 4 5° bis 80°, vorzugsweise 10° bis 70°, weiter bevorzugt 20° bis 60° und besonders bevorzugt 30° bis 55°, insbesondere 35° bis 50°, beträgt.

Zur Verdeutlichung der Zusammenhänge sind in den Figuren 5 und 6 Vergrößerungen dargestellt, die stark schematisiert einen Schlagkopf 21 eines Schlagwerkzeugs 16 und einen beispielhaften Übergangsradius 8 einer Kurbelwelle 4 darstellen. Dabei wird im Beispiel der Figur 5 unter einem ersten Schlagwinkel oci und in der Figur 6 unter einem zweiten Schlagwinkel a2 schlagverfestigt.

Durch die entsprechende Einstellung des Schlagwinkels α über die Veränderung des Abstands d zwischen dem Umlenkpunkt UP der Umlenkeinheit 20 und dem Schlagkopf 21 des Schlagwerkzeugs 16 lässt sich die Richtung der Schlagkraft Fs vorgeben, wodurch der Bereich größter Wirksamkeit der Schlagverfestigung gezielt einstellbar ist.

Es kann auch vorgesehen sein die Schlagkraft Fs gezielt zu reduzieren bzw. die Wirkrichtung zu verändern, wenn z. B. reduzierte Querschnitte, Bohrungen oder andere geometrische Verhältnisse dies erfordern.

Vorzugsweise wird der Schlagwinkel α entsprechend dem Verlauf eines Beanspruchungsmaximums MAXL MAX2 des Übergangsradius 8 gewählt, wonach der Verlauf des Beanspruchungsmaximums

MAXL MAX2 auf Basis von Simulationen und/oder Berechnungen und/oder Versuchsreihen des jeweiligen Kurbelwellentyps bestimmt wird.

In Figur 6 ist der Schlagkopf 21 an derselben Position des Übergangsradius 8 positioniert wie bei Figur 5. Allerdings ist der Abstand d zwischen dem Umlenkpunkt UP der Umlenkeinheit 20 und dem Schlagkopf 21 derart eingestellt, dass das Schlagwerkzeug 16 in einem anderen Schlagwinkel α ausgerichtet ist wie in Figur 5. Dadurch ergibt sich, dass der Schlag im Winkel a2 in den Übergangsradius 8 eingebracht wird, obwohl der Schlagkopf 21 grundsätzlich an der gleichen Position wie in Figur 5 angesetzt ist.

Die Darstellung in Figur 6 weicht zur Verdeutlichung besonders stark von der Darstellung in der Figur 5 ab.

Grundsätzlich kann auch die Positionierung des Schlagkopfes 21 in dem Übergangsradius 8 verändert werden, d. h. der Schlagkopf 21 könnte ggf. auch an einer abweichenden Position entlang des Umfangs des Übergangsradius 8 ansetzen, wobei gleichzeitig der Schlagwinkel α veränderbar sein kann.

Der Schlagkopf 21 kann einen Radius rs aufweisen, dessen Größe 75% bis 99% des Übergangsradius 8, vorzugsweise 85% bis 98% des Übergangsradius 8 und besonders bevorzugt 85% bis 95% des Übergangsradius 8 beträgt. Vorzugsweise entspricht der Radius rs des Schlagkopfes 21 dem Übergangsradi-us 8 im Wesentlichen.

In den Figuren 7 und 8 sind beispielhafte Übergangsradien 8 zwischen einem Hauptlagerzapfen 6 und einer Kurbelwange 7 dargestellt, bei denen die Schlagverfestigung unter verschiedenen Schlagwinkeln α erfolgt ist und bei denen sich die Schlageindrücke 28 eines Schlagkopfes 21 des Schlagwerkzeugs 16 entlang des ringförmig um einen Hauptlagerzapfen 6 umlaufenden Übergangsradius 8 überlappen. Dabei dringt der Schlagkopf 21 bei einem nachfolgenden Schlag zumindest teilweise in den Schlageindruck 28 des vorhergehenden Schlages ein, wodurch die in den Figuren dargestellte "Spur" aus Schlageindrücken 28 entsteht.

In den Figuren 7 und 8 verlaufen die Schlageindrücke 28 zur bildlichen Darstellung deutlich erkennbar auf dem Umfang des Übergangsradius 8 versetzt voneinander. Tatsächlich ist die Abweichung vorzugsweise nur gering, aber gleichwohl wirksam. Der versetzte Verlauf kann durch einen geänderten Schlagwinkel , wie in Figur 6 dargestellt und/oder durch einen geänderten Ansatzpunkt des Schlagkopfes 21 erreicht werden. Bei dem Übergangsradius 8 der Figur 7 wurde ein kleinerer Schlagwinkel α gewählt, als bei dem Übergangsradius 8 der Figur 8, d. h. der Abstand d zwischen dem Umlenkpunkt UP der Umlenkeinheit 20 und dem Schlagkopf 21 des Schlagwerkzeugs 16 war bei dem Verfahren gemäß Figur 7 größer eingestellt, als bei dem Übergangsradius 8 der Figur 8. Demnach verlaufen die Schlageindrücke 28 bei dem in Figur 8 dargestellten Übergangsradius 8 weiter oben bzw. näher an der Kurbelwange 7 als dies bei dem Übergangsradius 8 der Figur 7 der Fall ist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schlagwinkel α eines Schlagwerkzeugs 16 während der Schlagverfestigung eines Übergangsradius 8 entlang des ringförmig um den Pleuellagerzapfen 5 und/oder Hauptlagerzapfen 6 umlaufenden jeweiligen Übergangsradius 8 verändert wird. Dies ist in Figur 9 dargestellt.

Es kann vorgesehen sein, dass alle Übergangsradien 8 zwischen Pleuellagerzapfen 5 und den Kurbelwangen 7 mit einem ersten Schlagwinkel α und alle Übergangsradien 8 zwischen den Hauptlagerzapfen 6 und den Kurbelwangen 7 unter einem zweiten Schlagwinkel α schlagverfestigt werden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Übergangsradien 8 zwischen den Pleuellagerzapfen 5 und den Kurbelwangen 7 unter einem unterschiedlichen Schlagwinkel α schlagverfestigt werden und/oder dass wenigstens zwei Übergangsradien 8 zwischen den Hauptlagerzapfen 6 und den Kurbelwangen 7 unter einem unterschiedlichen Schlagwinkel α schlagverfestigt werden und/oder dass wenigstens ein Übergangsradius 8 zwischen dem Pleuellagerzapfen 5 und den Kurbelwangen 7 unter ei- nem anderen Schlagwinkel α schlagverfestigt wird als ein Übergangsradius 8 zwischen den Hauptlagerzapfen 6 und den Kurbelwangen 7.