DE3047183A1 - "rollgeraet zum nacharbeiten von metallhohlkoerpern" - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Expansions-Rollgerät
• zum Nacharbeiten der Hohlwände von Werkstücken, das im wesentlichen eine Keilbahn verwendet, der ein Planetenzahnrädersystem mit in einem Käfig enthaltenen Röllchen abgestützt wird. Der Käfig mit den Röllchen übt beim Drehen durch die Expansion auf die bearbeitete Oberfläche einen plastischen Druck aus, so daß diese durch Einebnen der Erhöhungen geglättet und die Wand härter und dichter gemacht wird. Die Anpassung an den Bearbeitungsdurchmesser auf dem Gerät wird durch einen Zentrierring erzielt, der auf eine Einstellbüchse wirkt. Die Einstellbüchse bewegt sich längs ihrer Achse auf einer Schraube und vErschiebt das Planetensystem auf der Keil- oder Kegelbahn, nachdem die Wirkung einer Spiralfeder überwunden wird, während das Blockieren in der Einstellstellung durch einen zu diesem Zweck vorgesehenen Gegenring ermöglicht wird.
• Ein Gerät gemäß der Erfindung kann an einer Drehvorrichtung von Werkzeugmaschinen im allgemeinen, wie z.B. an Säulen- und Radialbohrmaschinen, Drehbänken, Fräs- und Transfer-Maschinen angebracht werden. Der Anschluß an die Drehvorrichtung ist mittels eines Morsekegels möglich, der längs seiner Achse in den konischen Sitz der Drehvorrichtung eingeführt werden kann. Nach Beendigung der Drehbankbearbeitung od.dgl., welche den Hohlraum des Werkstückes z.B. durch Abnahme von Spänen gebildet bzw. bearbeitet hat, weist die Hohlwand oder Innenwand des Werkstückes eine runzlige und glanz lose Oberfläche mit unregelmäI3iger Härte und Dichte auf. Zur Vervollständigung der Bearbeitung ist es nun notwendig, die Oberflächen zu glätten. Bisher wird diese Operation mittels Schleifbürsten durchgeführt, die an einer Glättmaschine befestigt werden, was es notwendig macht, das Werkstück von der Drehbankstation zu dieser Glättmaschine zu bringen. Darüber hinaus entfernt diese übliche Nacharbeit, die durch Werkstoffabnahme wirkt, zwar die Erhöhungen der Oberfläche, aber weder die Gestaltungsunregelmäßigkeiten noch die Vertiefungen oder Furchungen der Zwischenräume.
• Das Roliverfahren gemäß der Erfindung,welches mittels konischer Röllchen in Expansion ausgeführt wird, erzeugt eine Druckwirkung auf die Oberfläche der Wandung mit plastischer Verformung des Materials. Dies ermöglicht ein Wiederausgleichen der Struktur der Höhlung, weil die Glättung der Oberflächenerhöhungen eine Bewegung des Materials bewirkt, welches dabei die leeren Stellen zwischen den Erhebungen ausfüllt. Die sich daraus ergebende Oberfläche weist eine spiegelähnliche, glänzende Glättung mit erhöhter Härte und Strukturdichte auf.
• Ein Ausführungsbeispiel des Rollgeråts gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
• Fig. 1 zeigt teils im Längsschnitt, teils in Seitenansicht das Gerät mit der Regelbüchse, die mittels des Käfigs das Röllchenplanetensystem in der Längsrichtung auf einer Kegelbahn verschiebt, wodurch das Rollgerät auf den Bearbeitungsdurchmesser voreingestellt wird.
• Fig. 2 zeigt eine schaubildliche Ansicht des Rollgerätes.
• Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der voreingestellten Geräte, wobei das Rollgerät am Anschluß blockiert und der Hohlkörper eingereiht verwendet vorgesehen ist, mit eventueller Verwendung eines schwenkbaren Anschlusses, um etwaigen Einreihfehlern vorzubeugen.
• Fig. 4 zeigt eine stark vergrößerte Detailzeichnung des Kegelröllchen-Querschnittes im Gleitverfahren auf der rauhen Oberfläche des Werkstückes nach einer ersten Bearbeitung.
• In der Zeichnung ist mit 1 ein fester Körper bezeichnet, der in den konischen Sitz eines Drehbank-Reitstockes eingesteckt werden kann; 2 ist ein Blockiergegenring in Arbeitsstellung, 3 eine mit einer Rändelung versehene Regelbüchse, 4 ein Drehkörper, 5 ein Lagerring des Käfigs, 6 der Käfig. 7 sind die Röllchen des Planetensystems.
• 8 ist eine Sitzhalteschraube der konischen Bahn, 9 eine Unterlegscheibe rur die Schraube 8. 10 ist eine Keilbahn zum Einstellen und Gleiten der Röllchen 7 durch die Ausdehnungswirkung; 11 ist eine Zunge zur Stabilisierung der konischen Bahn beim Drehen des Käfigs 6. 12 sind drei Blockierstifte des Käfigs 6; 13 vier Innensechskantschrauben zur Blockierung des Käfigstützringes, 14 zwei Bronzebüchsen, die zum Gleiten des beweglichen auf dem festen Körper dienen.
• 15 ist ein Haltering für die Regelbüchse 3, 16 eine Haltefeder für die Regeibüchsenstellung; 17 ein Gegenklemmkörper der Feder 16; 18 ein Seeger-Ring zum Halten der Feder in Stellung. 19 ist ein Achsialkugeldrucklager, 20 eine Feststellschraube für einen auf den Regeiring wirkenden Keil, um beim Drehen der Büchse Ringverschiebungen zu vermeiden. 21 ist ein Blockierkeil für den Regering, 22 ein Zahnring, der Verschiebungen auf den Rollen und durch Einwirkung auf den Ring Änderungen des Bearbeitungsdourchmessers gestattet. 23 ist ein elastischer Seeger-Ring zur Sitzhaltung des Regeiringes, und 24 ist ein Regelringanschlag, der die Blockierung nach Erhalt des gewünschten Durchmessers ermöglicht.
• Zur Voreinstellung des Rollgerätdurchmessers dreht man die gerändelte Regelbüchse 3, die mittels des Zahnringes 22 den Käfig 6 auf den Anschluß und daher das Röllchen-Planetensystem 7 auf der Keilbahn 10 verschiebt.
• Dann wirkt man mit dem Reæ lring 2, um die Blockierung in Arbeitsstellung herbeizuführen. Der Regeiring 2 gestattet z.B. Änderungen in der Größenordnung von 0.0025 mm.
• Zunahme je Einstellung zwischen minimal 4/10 mm. und 1 mm.
• Jedes Rollgerät hat z.B. einen Ausdehnungsbereich von ungefähr 1 mm. Sobald das Gerät in die Wand des Hohlraumes des Werkstückes eingreift, drückt die rotierende Keilbahn 10 die Röllchen 7 darauf; da letztere von konischen Käfig zurückgehalten sind, befinden sie sich in einer leicht geneigten Stellung gegenüber der Werkzeugachse, so das der Rollendruck eine Achsenkomponente erzeugt, die den Druck eines Teiles gegenüber dem anderen erzwingt. Je nach der Form der Hohlung, z.B. entweder konisch oder mit zylindrischem Querschnitt oder Doppelquerschnltt, mit sphärischem Sektor oder sonstiger Gestalt, ist dementsprechend die Ausführung von geeigneten Arbeitsköpfen vorgesehen. Insbesondere ist die Verwendung eines Käfigs, der die Röllchen 7 gerade aufrecht hält, nämlich besonders bei der Anfertigung von Werkstücken mit Sacklöchern und zum schnellen Herausziehen vorteilhaft. Die Röllchen ziehen in diesem Falle den Käfig nach vorn, der von der Feder zurückgehalten wird, und lösen sich von der bearbeiteten Oberfläche. Die Feder bringt darauf die Röllchen in die Arbeitsstellung zurück.

Claims (5)

1. RolZgeTät zum Nacharbeiten von Met allhohlkörpern patentansprüche: 1. Rollgerät zum Nacharbeiten von Metallhohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, d aß ein Werkzeug mit blockierbarem Anschluß beim Drehen einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist, um eine Keilbahn zum Drehen zu bringen, die ein Planeten-Zahnrad-System trägt, dessen Röllchen (7) in einem Käfig (6) so gelagert sind, daß sie einen plastischen Druck bzw. eine Verformung der bearbeiteten Oberfläche mittels Ausdehnung bewirken, um eine Einebnung und folglich eine Glättung mit einer Wandstruktur von erhöhter Härte und Dichte zu erhalten; die Voreinstellung für die Bearbeitung kann dabei durch die Stabilisierung des Werkstückes in angereihter Stellung vorgenommen werden, um das Eindringen des Arbeitskopfes mittels des Käfigs zu ermöglichen.
2. 2. Rollgerät zum Nacharbeiten von Metallhohlkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung an den Arbeitsdurchmesser auf dem Gerät durch einen Ring ermöglicht wird, der auf eine Regelbüchse wirkt; diese Regelbüchse bewegt sich in der Achsrichtung auf einer Feder, überwindet die Wirkung einer Spiralfeder und verschiebt das Planetenzahnradsystem auf die Keilbahn, während die Blockierung in der Einstellstellung von einem dazu vorgesehenen Gegenring ermöglicht wird.
3. 3. Rollgerät zum Nacharbeiten von Metalihohlkörpern nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rändelregelbüchse (3) von Hand drehbar ist, um das Rollgerät entsprechend dem Arbeitsdurchmesser voreinzustellen; die Büchse schiebt mittels eines Zahnringes (22) den Käfig (6) auf den Anschluß und daher das Röllchenplaneten-System (7) auf eine konische Bahn (10); dabei ist ein Regeiring (2) zum Blockieren des Gerätes in Arbeitsstellung vorgesehen.
4. 4. Rollgerät zum Nacharbeiten von Metallhohlkörpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Eingreifen des Gerätes in die Wandung des Hohlkörpers die rotierende Keilbahn die Röllchen (7) darauf drückt, welche Röllchen (7) im konischen Käfig (6) gelagert sind und sich in einer gegenüber der Geräteachse leicht geneigten Stellung befinden, so daß der Rolldruck eine Achskomponente erzeugt, die den Druck eines Teiles gegenüber einem anderen erzwingt.
5. 5. Rollgerät zum Nacharbeiten von Metallhohlkörpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Käfig (6) vorgesehen ist, der die Röllchen (7) gerade aufrechterhält, und zwar insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken mit Sacklöchern und zum schnellen Herausziehen , derart, daß die Röllchen den Käfig, der von der Feder zurückgehalten wird, nach vorn ziehen und sich von der bearbeiteten Oberfläche lösen, worauf die Feder die Röllchen in die Arbeitsstellung zurückbringt.