EP0353376A1

EP0353376A1 - Burnishing tool

Info

Publication number: EP0353376A1
Application number: EP89100291A
Authority: EP
Inventors: Alfred Ostertag
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2009-01-10
Also published as: EP0353376B1; WO1990001395A1; WO1990001394A1; DE8809823U1; RU2004408C1; KR900701471A; DD283966A5; DE58902243D1; US4947668A; KR0144723B1; DD283967A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Walzwerkzeug zum Glattwalzen und/oder Festwalzen, mit mindestens einer an einem Rollenkopf drehbar gelagerten, geführten und abgestützten Walzrolle. Um die Baugröße solcher Rollenköpfe zu verkleinern und den Einfluß der Massenträgheit von Stützrollen zu eliminieren, wird vorgeschlagen, daß der Rollenkopf (4) als hydrostatisches Lager (3) für die Walzrolle (2) ausgebildet ist und einen Anschlußkanal (8) für eine Verbindung mit einer Druckquelle für ein Fluid aufweist.The invention relates to a rolling tool for smooth rolling and / or deep rolling, with at least one roller roll rotatably mounted, guided and supported on a roller head. In order to reduce the size of such roller heads and to eliminate the influence of the inertia of support rollers, it is proposed that the roller head (4) be designed as a hydrostatic bearing (3) for the roller (2) and a connection channel (8) for connection to a pressure source for a fluid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzwerkzeug mit mindestens einer an einem Rollenkopf drehbar gelagerten, geführten und abgestützten Walzrolle. Hierbei kann die Walzrolle durchaus auch eine Kugel sein. Soweit die Walzrolle nicht als Kugel sondern als Rolle ausgebildet ist, kann sie auch schwenkbar und in ihrem Schwenkwinkel auch einstellbar gelagert sein. Die Schwenkung kann hierbei auch durch eine entsprechende Schwenkung des Rollenkopfes erreicht werden.The invention relates to a rolling tool with at least one roller roller rotatably mounted, guided and supported on a roller head. The roller can also be a ball. Insofar as the rolling roller is not designed as a ball but as a roller, it can also be pivoted and also adjustable in its pivoting angle. The pivoting can also be achieved by a corresponding pivoting of the roller head.

Walzwerkzeuge der vorbeschriebenen Art sind im wesentlichen in der Form von Glattwalzwerkzeugen allgemein im Einsatz und haben sich gut bewährt. Sie werden z.B. auf Spitzendrehmaschinen für das Glattwalzen von Drehteilen eingesetzt. Je nach Bedarf wird ein solches Werkzeug vom Bediener manuell auf dem Maschinensupport eingespannt und nach Gebrauch, wegen des bedeutenden Platzbedarfes, wieder abgespannt. Die Werkzeuge sind groß, weisen eine relativ große Anzahl von Einzelteilen auf und sind teuer in der Herstellung.Rolling tools of the type described above are generally in use in the form of smooth rolling tools and have proven themselves well. You will e.g. used on center lathes for the smooth rolling of turned parts. Depending on requirements, such a tool is manually clamped on the machine support by the operator and, after use, again clamped due to the significant space requirement. The tools are large, have a relatively large number of individual parts and are expensive to manufacture.

Ein verbessertes Werkzeug der o.gen. Art ist bekannt geworden mit dem DE-Gbm 88 02 635. Dieses Werkzeug baut bereits bedeutend kleiner als die bisher bekannten Werkzeuge und kommt mit weniger und einfacheren Bauteilen aus.An improved tool of the above. Art has become known with DE-Gbm 88 02 635. This tool is already significantly smaller than the previously known tools and requires fewer and simpler components.

Da es zur Durchführung einer Glattwalzoperation in der Regel erwünscht ist, daß die mit dem Werkstück in Kontakt kommende Glattwalzrolle einen möglichst kleinen Durchmesser hat, weil dies die erforderlichen absoluten Walzkräfte verringert, ist es erforderlich, diese Walzrollen auf Stützrollen abzustützen und zu lagern, die ihrerseits über Wälzlager am Rollenkopf gelagert und gehalten sind. Damit ist der Bauaufwand für die Lagerung und Abstützung der Walzrolle immer noch groß und es wird die Baugröße des Rollenkopfes von der Größe der notwendigen Stützrollen und deren Wälzlager bestimmt. Darüber hinaus ist es ungünstig ein solches Werkzeug mit der Walzrolle an ein bereits laufendes Werkstück anzulegen, weil hierbei wegen der entsprechenden Massenträgheit der Stützrollen zwischen Walzrolle und Stützrolle einerseits und Walzrolle und Werkstück andererseits während des Beschleunigungsvorganges starker Schlupf und damit starke Erwärmung auftritt.Since it is usually desirable to carry out a smooth rolling operation that the smooth rolling roller coming into contact with the workpiece has the smallest possible diameter, because this reduces the absolute rolling forces required, it is necessary to support and store these rolling rollers on support rollers, which in turn are stored and held by roller bearings on the roller head. This means that the construction costs for the storage and support of the roller are still great and the size of the roller head is determined by the size of the necessary support rollers and their rolling bearings. In addition, it is inconvenient to use such a tool with the roller on an already running workpiece because because of the corresponding mass inertia of the support rollers between the roller and the support roller on the one hand and the roller and workpiece on the other hand, strong slippage and thus strong heating occurs during the acceleration process.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Walzwerkzeug der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, bei dem die Baugröße für den Rollenkopf weiter verkleinert und der Einfluß der Massenträgheit der Stützrollen eliminiert ist.Based on this prior art, the object of the invention is to propose a rolling tool of the type described in the introduction, in which the size for the roller head is further reduced and the influence of the inertia of the support rollers is eliminated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Walzwerkzeug der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Rollenkopf als hydrostatisches Lager für die Walzrolle ausgebildet ist und einen Anschlußkanal für eine Verbindung mit einer Druckquelle für ein Fluid aufweist. Hierdurch können die bisher zwingend notwendigen Stützrollen mit der zugehörigen Wälzlagerung vollständig vermieden werden. Hierdurch wird um den entsprechenden Bauumfang der Rollenkopf verkleinert und es entfällt außerdem die Auswirkung der Massenträgheit der Stützrollen und deren Wälzlagerung, weil diese ja nicht mehr vorhanden sind. Darüber hinaus kann bei dieser Bauart sogar die Walzrolle selbst kleiner als bisher möglich in ihrem Durchmesser gehalten werden, so daß die notwendigen absoluten Walzkräfte weiter verringert werden können, was eine weitere Verringerung der Baugröße des Rollenkopfes zur Folge hat. Darüber hinaus wird durch die hydrostatische Lagerung der Walzrolle erreicht, daß die bisher zwischen Walzrolle und Stütztrolle auftretende Herz'sche Pressung und die daraus resultierende Pittingbildung völlig vermieden wird. Damit kann die Lebensdauer der entsprechenden Bauteile deutlich erhöht werden. Vorteilhafterweise wird es sogar möglich, die Walzrollen aus keramischen Werkstoffen, wie z.B. Oxidkeramik, Metallkeramik, Karbidkeramik usw. herzustellen. Mit solchen Walzrollen ist es einfach möglich, Werkstücke aus gehärtetem Werkstoff oder gehärteten Oberflächen glattzuwalzen. Außerdem kann die Standzeit und damit die Wirtschaftlichkeit eines solchen Werkzeugs durch den Einsatz von Walzrollen aus keramischen Werkstoffen verbessert werden.This object is achieved in a rolling tool of the type described in the introduction in that the roller head is designed as a hydrostatic bearing for the roller and has a connection channel for a connection to a pressure source for a fluid. As a result, the support rollers with the associated roller bearings, which were previously mandatory, can be completely avoided. This reduces the size of the roller head and also eliminates the effect of the inertia of the support rollers and their roller bearings because they are no longer available. In addition, with this type of construction, the diameter of the roller itself can be kept smaller than previously possible, so that the necessary absolute rolling forces can be further reduced, which results in a further reduction in the size of the roller head. In addition, the hydrostatic bearing of the roller ensures that the Herz pressure that has hitherto occurred between the roller and the support roller and the resulting pitting is completely avoided. The service life of the corresponding components can thus be significantly increased. Advantageously, it even becomes possible to manufacture the rolling rolls from ceramic materials, such as oxide ceramics, metal ceramics, carbide ceramics, etc. With such rolling rollers, it is easily possible to smoothly roll workpieces made of hardened material or hardened surfaces. In addition, the service life and thus the economy of such a tool can be improved by using roller rolls made of ceramic materials.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Werkzeuges sind in den Unteransprüchen 2 bis 29 beschrieben.Advantageous configurations of this tool are described in subclaims 2 to 29.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 Längsschnitt durch die Grundelemente eines Walzwerkzeugs
Figur 2 Ansicht wie Figur 1 jedoch mit Rückholfeder und Anordnung auf einem Mehrfachschaft
Figur 3 Ansicht wie Figur 1 oder 2, jedoch mit Drosselkanal
Figur 4 Ansicht wie Figur 3, jedoch mit verstellbarer Drossel
Figur 5 Längsschnitt durch eine Bauartvariante
Figur 6 Längsschnitt durch eine weitere Bauartvariante
Figur 7, 7A Teillängsschnitt durch ein stark vereinfachtes Werkzeug
Figur 8 Längsschnitt durch die Walzrollenachse eines Werkzeuges
Figur 9 Schnitt A-B nach Figur 8, jedoch ohne Walzrolle
Figur 10 Schnitt G-D nach Figur 8
Figur 11 Schnitt E-F nach Figur 8
Figur 12 Diagramm
Figur 13 Längsschnitt durch einen Rollenkopf
Figur 14 Ausschnitt aus Figur 13 mit Walzrolle in Walzstellung
Figur 15,16 Ausschnittvergrößerungen nach Figur 14 mit Walzrollen in unterschiedlichen Stellungen
Figur 17 Vorderansicht eines Walzwerkzeuges für Bohrungen
Figur 18 Seitenansicht nach Figur 17

The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which show various exemplary embodiments. Show it:

Figure 1 longitudinal section through the basic elements of a rolling tool
Figure 2 View like Figure 1 but with return spring and arrangement on a multiple shaft
Figure 3 View like Figure 1 or 2, but with throttle channel
Figure 4 View like Figure 3, but with an adjustable throttle
Figure 5 longitudinal section through a design variant
6 shows a longitudinal section through a further design variant
Figure 7, 7A partial longitudinal section through a greatly simplified tool
Figure 8 shows a longitudinal section through the roll roller axis of a tool
Figure 9 section AB of Figure 8, but without a roller
FIG. 10 section GD according to FIG. 8
FIG. 11 section EF according to FIG. 8
Figure 12 diagram
Figure 13 longitudinal section through a roller head
FIG. 14 detail from FIG. 13 with roller in the rolling position
15,16 enlargements of detail according to FIG. 14 with roller rolls in different positions
FIG. 17 front view of a rolling tool for bores
FIG. 18 side view according to FIG. 17

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Walzwerkzeug, z.B. für das Glattwalzen von Flächen an Drehteilen, vorzugsweise von zylindrischen Außenflächen. Dieses Walzwerkzeug ist mit dem Gehäuse 1 einspannbar in einen nicht dargestellten Werkzeugträger einer Drehmaschine, z.B. einer NC-Drehmaschine, oder auch in einen nicht dargestellten Revolverkopf einer Spitzendrehmaschine. Eine Walzrolle 2, die in einem hydrostatischen Lager 3 gelagert und gegen Heraustreten gesichert ist, wird mit einer Walzkraft F gegen die zu glättende Fläche des Werkstücks 11 gepreßt. Die Walzkraft F wird vom Rollenkopf 4, der im wesentlichen aus der Walzrolle 2 und dem hydrostatischen Lager 3 der Walzrolle 2 besteht und über einen Plunger, der im Gehäuse 1 und zugehörigem Deckel 14 geführt ist, aufgenommen. Die Walzkraft F wird durch das für das hydrostatische Lager erforderliche unter Druck stehende Fluid erzeugt. Eine nicht dargestellte Druckquelle ist am Anschluß 6 angeschlossen und das Fluid durchströmt in Pfeilrichtung 7 den Kanal 8 und tritt in das hydrostatische Lager 3 ein und bildet zwischen der Lagerschale 9 und der Walzrolle 2 ein Druckpolster. Hier sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Walzrolle 2 nicht unbedingt eine Rolle sein muß, sondern auch eine Kugel sein kann.
Gleichzeitig wird auch der Plungerquerschnitt 10 vom Fluid beaufschlagt. Unter dem Druck des Fluids auf die Walzrolle 2 und den Plunger 5 bewegt sich der Rollenkopf 4 in Richtung des Werkstückes 1 1 und die Walzrolle 2 wird gegen das Werkstück 1 1 gepreßt und die für das Glattwalzen vorgesehenen Kräfte bauen sich auf. Das Fluid durchströmt das Walzwerkzeug und es bildet sich eine stationäre Strömung aus. Das am hydrostatischen Lager 3 austretende Fluid wird aus dem Rollenkopf 4 über die Entlastungskanäle 12 abgeleitet und für die Schmierung des Walzvorganges benutzt. Die Walzkraft F wird bestimmt durch die an der Walzrolle 2 vom Druck des Fluids beaufschlagte Fläche 13. Sobald die Walzrolle 2 unter Druck am Werkstück 11 anliegt, herrscht ein Kräftegleichgewicht, da die Fläche 13 der Walzrolle 2 gleich ist dem Plungerquerschnitt 10.
Der Plunger 5 wird von einer im Deckel 14 des Gehäuses 1 konzentrisch eingebrachten Bohrung 68 aufgenommen und axial geführt. Zwischen der Bohrung 68 und dem Deckel 14 ist eine Dichtung 69 zum Abdichten des Ringspaltes 70 vorgesehen, um ein Austreten des Fluids zwischen Plunger 5 und Deckel 14 zu verhindern. Der Deckel 14 ist mit einem Gewinde 71 mit dem Gehäuse 1 verbunden und fixiert gleichzeitig einen im Gehäuse 1 befindlichen Anschlag 16 in einer Führungsbohrung 72.
Zum Abdichten des Spaltes zwischen Deckel 14 und Gehäuse 1 ist wiederum eine Dichtung 73 vorgesehen.
Zusätzlich zur Führung des Plungers 5 im Deckel 14 ist eine weitere Führung des Plungers 5 vorgesehen, die dadurch gebildet wird, daß eine Führungsscheibe 15 auf dem Plunger 5 mit Gewinde 74 befestigt ist. Diese Führungsscheibe 15 führt den Plunger 5 in der Führungsbohrung 72 des Gehäuses 1 und dient gleichzeitig als Hubbegrenzung mit den Anschlägen 17 und 16. Um einen gleichmäßigen Druckaufbau in der Führungsbohrung 72 des Gehäuses 1 zu erhalten, ist die Führungsscheibe 15 mit Überströmbohrungen 75 versehen.Figures 1 and 2 show a rolling tool, for example for the smooth rolling of surfaces on turned parts, preferably of cylindrical outer surfaces. This rolling tool can be clamped with the housing 1 in a tool carrier, not shown, of a lathe, for example an NC lathe, or also in a turret, not shown, of a tip lathe. A rolling roller 2, which is mounted in a hydrostatic bearing 3 and secured against coming out, is pressed with a rolling force F against the surface of the workpiece 11 to be smoothed. The rolling force F is absorbed by the roller head 4, which essentially consists of the roller 2 and the hydrostatic bearing 3 of the roller 2, and via a plunger which is guided in the housing 1 and the associated cover 14. The rolling force F is generated by the pressurized fluid required for the hydrostatic bearing. A pressure source, not shown, is connected to the connection 6 and the fluid flows through the channel 8 in the direction of the arrow 7 and enters the hydrostatic bearing 3 and forms a pressure cushion between the bearing shell 9 and the roller 2. It is expressly pointed out here that the roller 2 does not necessarily have to be a roller, but can also be a ball.
At the same time, the plunger cross section 10 is acted upon by the fluid. Under the pressure of the fluid on the roller 2 and the plunger 5, the roller head 4 moves in the direction of the workpiece 1 1 and the roller 2 is pressed against the workpiece 1 1 and for the Forces intended for smooth rolling build up. The fluid flows through the rolling tool and a steady flow is formed. The fluid emerging at the hydrostatic bearing 3 is drained from the roller head 4 via the relief channels 12 and used for the lubrication of the rolling process. The rolling force F is determined by the surface 13 acted upon by the pressure of the fluid on the rolling roller 2. As soon as the rolling roller 2 is under pressure on the workpiece 11, there is a balance of forces, since the surface 13 of the rolling roller 2 is equal to the plunger cross section 10.
The plunger 5 is received and axially guided by a bore 68 made concentrically in the cover 14 of the housing 1. Between the bore 68 and the cover 14, a seal 69 is provided for sealing the annular gap 70 in order to prevent the fluid from escaping between the plunger 5 and the cover 14. The cover 14 is connected to the housing 1 with a thread 71 and at the same time fixes a stop 16 located in the housing 1 in a guide bore 72.
To seal the gap between cover 14 and housing 1, a seal 73 is again provided.
In addition to guiding the plunger 5 in the cover 14, a further guide for the plunger 5 is provided, which is formed in that a guide disk 15 is fastened on the plunger 5 with a thread 74. This guide disk 15 guides the plunger 5 in the guide bore 72 of the housing 1 and at the same time serves as a stroke limiter with the stops 17 and 16. In order to obtain a uniform pressure build-up in the guide bore 72 of the housing 1, the guide disk 15 is provided with overflow bores 75.

Das Walzwerkzeug nach Figur 2 ist zusätzlich mit einer Rückholfeder 18, die mit Hilfe des Deckels 14 und Gehäuse 1 zwischen dem Anschlag 16 und der Führungsscheibe 15 eingespannt ist, ausgerüstet, mit deren Hilfe der Rollenkopf 4 bzw. der Plunger 5 in eine Ausgangsstellung, wie dargestellt, zurückgeholt werden kann. Bei Verwendung einer Rückholfeder 18 ist der Plungerquerschnitt 10 größer als die Fläche 13 des hydrostatischen Lagers 3 ausgelegt, damit wiederum die Summe aller Kräfte gleich Null ist.The rolling tool according to Figure 2 is additionally equipped with a return spring 18 which is clamped between the stop 16 and the guide disk 15 with the aid of the cover 14 and the housing 1, with the aid of which the roller head 4 or the plunger 5 is in a starting position, such as shown, can be retrieved. When using a return spring 18, the plunger cross section 10 is designed to be larger than the surface 13 of the hydrostatic bearing 3, so that the sum of all forces is again zero.

Die Walzrolle 2 hat im hydrostatischen Lager 3 in Richtung des Werkstückes 11 soviel Spiel, daß bei ausgebildetem Druckpolster die Walzrolle 2 frei ist von den Halteteilen 19, wenn die Walzrolle 2 am Werkstück 11 anliegt. Insgesamt kann, wie dies Figur 2 zeigt, das Gehäuse 1 an einem Einspannschaft 83 in Mehrfachanordnung vorgesehen sein. Der Einspannschaft 83 kann hierbei, falls dies gewünscht ist, auch um die Achse 87 drehbar angeordnet sein.The roller 2 has so much play in the hydrostatic bearing 3 in the direction of the workpiece 11 that the roller 2 is free of the holding parts 19 when the pressure pad is formed when the roller 2 is in contact with the workpiece 11. Overall, as shown in FIG. 2, the housing 1 can be provided in a multiple arrangement on a clamping shaft 83. The clamping shank 83 can, if desired, also be arranged so as to be rotatable about the axis 87.

In Figur 3 wird ein Walzwerkzeug dargestellt, welches zur Druckbeeinflussung mit einer Drossel 20 ausgestattet ist. Diese Drossel 20 ist am Eintritt in den Kanal 8 des Plungers 5 angeordnet und es wird eine weitere Drossel 21 durch das hydrostatische Lager 3 selbst gebildet. Durch die Drossel 20 wird der Eintrittsdruck p1 in der Kammer 22 auf den Druck p2 in Kanal 8 gedrosselt, so daß für die Walzkrafterzeugung der Druck p2 zur Verfügung steht. Da der Druck p1 höher ist als der Druck p2, steht ein Kraftüberschuß am Plunger 5 zur Verfügung, der es möglicht macht, eine Rückholfeder 18 vorzusehen. Es ist möglich, den Plungerquerschnitt gleich oder auch kleiner oder größer vorzusehen als die Fläche 13 an der Walzrolle 2. Es ist nur erforderlich, durch den Einbau einer geeigneten Rückholfeder die Summe aller Kräfte gleich Null zu bestimmten. Hierbei sollte die Rückholfeder eine möglichst flache Kennlinie aufweisen.FIG. 3 shows a rolling tool which is equipped with a throttle 20 for influencing the pressure. This throttle 20 is arranged at the entrance to the channel 8 of the plunger 5 and a further throttle 21 is formed by the hydrostatic bearing 3 itself. Through the throttle 20, the inlet pressure p1 in the chamber 22 is throttled to the pressure p2 in channel 8, so that the pressure p2 is available for the generation of the rolling force. Since the pressure p1 is higher than the pressure p2, an excess force is available at the plunger 5, which makes it possible to provide a return spring 18. It is possible to provide the plunger cross section to be the same or smaller or larger than the surface 13 on the roller roll 2. It is only necessary to determine the sum of all the forces equal to zero by installing a suitable return spring. The return spring should have as flat a characteristic as possible.

In Figur 4 wird ein Werkzeug dargestellt, bei dem eine Drossel zur Bestimmung des Druckes p2 anstelle am Plunger vielmehr am Rollenkopf 4 angeordnet ist. Die Drossel 23 ist als einstellbare Drossel ausgebildet. Der Querschnitt der Bohrung 24 wird durch die Drosselnadel 25 verengt oder erweitert. Die Drosselnadel 25, die als Schraube ausgebildet ist, reicht mit ihrer Nadelspitze in die Bohrung 24 und begrenzt den freien Querschnitt der Bohrung 24. Zum Einstellen des gewünschten Druckes p2 wird die Drosselnadel 25 mit Hilfe des Gewindes axial in der Bohrung 24 verschoben. Gesichert gegen Verstellen des eingestellten Strömungsquerschnittes wird die Drosselnadel mit der Kontermutter 26. Eine unter der Kontermutter 26 eingebaute Dichtung 69 dichtet die Drosselnadel gegen Austreten von Fluid ab.FIG. 4 shows a tool in which a throttle for determining the pressure p2 is instead arranged on the roller head 4 instead of on the plunger. The throttle 23 is designed as an adjustable throttle. The cross section of the bore 24 is narrowed or expanded by the throttle needle 25. The throttle needle 25, which is designed as a screw, extends with its needle tip into the bore 24 and limits the free cross section of the bore 24. To set the desired pressure p2, the throttle needle 25 is axially displaced in the bore 24 with the aid of the thread. The throttling needle is secured with the lock nut 26 against adjustment of the set flow cross section. A seal 69 installed under the lock nut 26 seals the throttling needle against leakage of fluid.

Die Figur 5 zeigt ebenfalls ein Walzwerkzeug für das Glattwalzen von Flächen an Drehteilen. Dieses Walzwerkzeug ist mit dem Gehäuse 28 einspannbar in einen nicht dargestellten Werkzeugträger oder Revolverkopf einer NC-Drehmaschine oder Spitzendrehmaschine. Die Walzrolle 2, die in dem hydrostatischen Lager 3 gelagert und gegen Heraustreten gesichert ist, wird mit einer Walzkraft F gegen die zu walzende Fläche des Werkstückes 29 gepreßt. Die Walzkraft F wird vom Rollenkopf 30, der an dem der Walzrolle 2 abgewandten Ende als Kolben 31 ausgebildet ist, der vom Zylinder 32 des Gehäuses 28 aufgenommen wird, aufgenommen. Über den Anschluß 33 wird das hydrostatische Lager 3 getrennt vom Gehäuse 34 mit Fluid versorgt. Das Gehäuse 34 wird über den Anschluß 35 mit Druckmittel versorgt. Die Dichtung 76 zwischen Plunger 31 und Zylinder 32 und die Dichtung 77 zwischen Gehäuse 28 und Gewindezapfen 78, die mit dem Plunger 31 verbunden ist, verhindert ein Austreten des Druckmittels aus dem Gehäuse 34. Gegen die Kraft der Rückholfedern 36, die in einer Bohrung 79 des Gehäuses 28 untergebracht sind, einerseits am Gehäuse 28 anliegen und andererseits von einer Druckscheibe 80 mit Mutter 81, die auf dem Gewindezapfen 78, der die Rückholfedern 36 axial durchdringt, aufsitzen, wird der Rollenkopf 30 bei Druckbelastung des Gehäuses 34 durch den Anschluß 35 mit Druckmittel gegen das Werkstück 29 gepreßt. Gleichzeitig wird das hydrostatische Lager 3 durch Beschicken mit Fluid durch den Anschluß 33 aktiviert. Die Kraft des Gehäuses 34 und die Kraft am hydrostatischen Lager müssen beim Walzen im Gleichgewicht stehen, damit das hydrostatische Lager funktionsfähig ist und die gewünschte Walzkraft auch erzeugt wird.FIG. 5 also shows a rolling tool for smooth rolling surfaces on turned parts. This rolling tool can be clamped with the housing 28 in a tool carrier or turret, not shown, of an NC lathe or tip lathe. The rolling roller 2, which is mounted in the hydrostatic bearing 3 and secured against coming out, is pressed with a rolling force F against the surface of the workpiece 29 to be rolled. The rolling force F is absorbed by the roller head 30, which is formed at the end facing away from the roller 2 as a piston 31, which is received by the cylinder 32 of the housing 28. Via the connection 33, the hydrostatic bearing 3 is supplied with fluid separately from the housing 34. The housing 34 is supplied with pressure medium via the connection 35. The seal 76 between the plunger 31 and the cylinder 32 and the seal 77 between the housing 28 and the threaded pin 78, which is connected to the plunger 31, prevents the pressure medium from escaping from the housing 34. Against the force of the return springs 36 which are in a bore 79 the housing 28 are housed, on the one hand abut the housing 28 and on the other hand by a thrust washer 80 with nut 81, which sit on the threaded pin 78, which penetrates the return springs 36 axially, the roller head 30 when the housing 34 is pressed by the connection 35 with Pressure medium pressed against the workpiece 29. At the same time, the hydrostatic bearing 3 is activated by loading fluid through the connection 33. The force of the housing 34 and the force on the hydrostatic bearing must be balanced during rolling so that the hydrostatic bearing is functional and the desired rolling force is also generated.

Die Figur 6 zeigt ein der Figur 5 ähnliches Werkzeug. Das als Strömungsmittelzylinder ausgebildete Gehäuse 28 der Bauform nach Figur 5 ist jetzt jedoch ersetzt durch ein Gehäuse 39 in dem ein Federpaket 38 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist dieses Federpaket zusammengesetzt aus Tellerfedern. Es könnte sich jedoch durchaus auch um eine Spiraldruckfeder handeln. Die Federn des Federpaketes 38 sind in einer geeigneten Bohrung des Gehäuses 39 angeordnet und drückgen gegen die Rückseite des Schaftes 41 des Rollenkopfes 40. Dieser Schaft 41 ist verschiebbar im Gehäuse 39 geführt. Andererseits stützen sich die Federn des Federpaketes gegen das Ende der Bohrung des Gehäuses 39, in die sie eingebaut sind, ab. Der Schaft 41 des Rollenkopfes 40 wird durch einen Zapfen 42, der sich in einer Bohrung 46 des Gehäuses 39 erstreckt, verlängert. An seinem freien Ende weist dieser Zapfen 42 ein Langloch 43 auf. Dieses Langloch 43 wird von einem Stift 44 durchdrungen. Der Stift 44 ist wiederum von einer Bohrung 45 aufgenommen, die sich im Gehäuse 39 befindet. Dieses Werkzeug wird positioniert, indem es in der Bearbeitungsmaschine eingespannt mit der Walzrolle 2 gegen ein Werkstück 29 gepreßt wird und die Federn 38 so auf die vorgesehene Walzkraft spannen. Beim Aufbringen der vorgesehenen Walzkraft verschiebt sich der Schaft 41 mit dem angeschlossenen Zapfen 42 relativ zum Gehäuse 39. Gleichzeitig wird das hydrostatische Lager 3 über den Anschluß 47 mit Fluid beschickt und so aktiviert. Beim Walzen muß die Federkraft mit der Fluidkraft am hydrostatischen Lager 3 im Gleichgewicht sein. Die Federn brauchen auch hier keine Tellerfedern zu sein, wie sie in Figur 6 gezeigt sind. Auch Schraubenfedern sind nicht die einzige Alternative, sondern es können auch z.B. zwei in Bewegungsrichtung im Abstand und parallel zueinander angeordnete Stabfedern eingesetzt werden, die den Einspannschaft und den Rollenkopf so miteinander verbinden, daß diese sich relativ zueinander gegen die Biegekraft der Stabfedern verschieben können.FIG. 6 shows a tool similar to FIG. 5. The housing 28 designed as a fluid cylinder of the design according to FIG. 5 is now replaced by a housing 39 in which a spring assembly 38 is arranged. In the exemplary embodiment, this spring assembly is composed of disc springs. However, it could also be a spiral compression spring. The springs of the spring assembly 38 are arranged in a suitable bore in the housing 39 and press against the rear of the shaft 41 of the roller head 40. This shaft 41 is guided in the housing 39. On the other hand, the springs of the spring assembly are supported against the end of the bore of the housing 39 in which they are installed. The shaft 41 of the roller head 40 is extended by a pin 42, which extends in a bore 46 of the housing 39. At its free end, this pin 42 has an elongated hole 43. This slot 43 is penetrated by a pin 44. The pin 44 is in turn received by a bore 45 which is located in the housing 39. This tool is positioned in that it is clamped in the processing machine and pressed with the roller 2 against a workpiece 29 and thus tension the springs 38 to the intended rolling force. When the intended rolling force is applied, the shaft 41 with the connected pin 42 moves relative to the housing 39. At the same time, the hydrostatic bearing 3 is charged with fluid via the connection 47 and thus activated. When rolling, the spring force must be balanced with the fluid force on the hydrostatic bearing 3. Here, too, the springs need not be disc springs, as shown in FIG. 6. Also coil springs are not the only alternative, but it can also be used, for example, two rod springs arranged at a distance and parallel to each other, which connect the clamping shaft and the roller head so that they can move relative to each other against the bending force of the rod springs.

In Figur 7 wird ein besonders einfaches Werkzeug gezeigt. Der Einspannschaft 48 und der Rollenkopf 49 sind eine Baueinheit, so daß eine Relativbewegung zwischen den beiden genannten Teilen nicht möglich ist. Soweit die Einspannmittel, die ein solches Werkzeug aufnehmen, nicht eine entsprechende Radialbewegung zulassen, wird die gesamte mögliche Radialbewegung der Walzrolle 2 durch das Spiel 50 der Walzrolle 2 bestimmt. Beim Anlegen des Werkzeuges an das Werkstück 51 muß die Walzrolle 2 so positioniert werden, daß sie am Werkstück 51 anliegt, jedoch zur Lagerschale 52 und den Halteteilen 19 Spiel aufweist. Bei Aktivierung des hydrostatischen Lagers 3 wird die Walzrolle 2 gegen das Werkstück 51 gepreßt und so die Walzkraft erzeugt.A particularly simple tool is shown in FIG. The clamping shaft 48 and the roller head 49 are a structural unit, so that a relative movement between the two parts mentioned is not possible. Insofar as the clamping means, which accommodate such a tool, do not permit a corresponding radial movement, the total possible radial movement of the roller 2 is determined by the play 50 of the roller 2. When placing the tool on the workpiece 51, the roller 2 must be positioned so that it rests on the workpiece 51, but has 19 play to the bearing shell 52 and the holding parts. When the hydrostatic bearing 3 is activated, the rolling roller 2 is pressed against the workpiece 51 and the rolling force is thus generated.

Figur 7A zeigt ein mit dem Werkzeug nach Figur 7 nahezu übereinstimmendes Werkzeug, bei dem lediglich der Anschluß 47 nach unten an das Ende des Einspannschafts 48 gelegt ist.FIG. 7A shows a tool which is almost the same as the tool according to FIG. 7, in which only the connection 47 is placed downward at the end of the clamping shank 48.

Figur 8 nun zeigt ein Walzwerkzeug, bei dem deutlich die Ausbildung einer Walzrolle 53 erkennbar ist. Die Walzrolle 53 wird in einem Rollenkopf 58 wiederum hydrostatisch geführt. Der Rollenkopf 58 ist in einer Tasche 61 eines Gehäuses 60 verschiebbar geführt. Zwischen Rollenkopf 58 und Gehäuse 60 ist eine Rückholfeder 82 als Zugfeder angeordnet. Der Rollenkopf 58 weist weiterhin einen Plunger 59 auf, der in einer entsprechenden Bohrung 88 des Gehäuses 60 in bereits beschriebener Weise verschiebbar geführt ist. Der Plunger 59 weist einen inneren Anschlußkanal 84 auf, der über eine Drossel 20 mit der Bohrung 88 verbunden ist. Die Bohrung 88 kann über den Anschluß 85 mit Druckmedium versorgt werden.FIG. 8 now shows a rolling tool in which the formation of a rolling roller 53 can be clearly seen. The roller 53 is in turn guided hydrostatically in a roller head 58. The roller head 58 is slidably guided in a pocket 61 of a housing 60. A return spring 82 is arranged as a tension spring between roller head 58 and housing 60. The roller head 58 also has a plunger 59 which is guided in a corresponding bore 88 of the housing 60 in a manner which has already been described. The plunger 59 has an inner connection channel 84 which is connected to the bore 88 via a throttle 20. The bore 88 can be supplied with pressure medium via the connection 85.

Die Schnittdarstellungen nach den Figuren 9 und 11 zeigen die Ausbildung der hydrostatischen Lagerung der Walzrolle 53. Es wird eine Lagerschale 54 von der Form 55 gebildet, innerhalb der sich der Druck des Fluids aufbaut und die Walzrolle 53 trägt. Das überströmende Fluid wird über die Entlastungskanäle 66 abgeführt. Nach der Anlage der Walzrolle 53 an der entsprechenden Oberfläche des Werkstückes 56 wird über die Kontaktfläche 57 zwischen Werkstück 56 und Walzrolle 53 die entsprechende Walzkraft aufgebaut, der das Gleichgewicht über den Druck des Fluids gehalten wird. Wäre dieses Gleichgewicht nicht vorhanden, so würde die Oberfläche der Walzrolle 53 auf der Oberkante der Form 55 aufliegen. Im Gleichgewichtsfall liegt sie dort jedoch nicht auf, so daß ein kleiner Spalt entsteht aus dem Fluid austreten kann, das dann, wie gesagt, über die Entlastungskanäle 66 weitergeführt wird. Es ist vorteilhaft, wenn die Form 55 der Lagerschale 54 der Form der Kontaktfläche 57 zwischen Walzrolle 53 und Werkstück 56 entspricht.The sectional representations according to FIGS. 9 and 11 show the formation of the hydrostatic bearing of the roller 53. A bearing shell 54 of the shape 55 is formed, within which the pressure of the fluid builds up and the roller 53 carries. The overflowing fluid is discharged via the relief channels 66. After the contact of the roller 53 on the corresponding surface of the workpiece 56, the corresponding rolling force is built up via the contact surface 57 between the workpiece 56 and the roller 53, which force is kept in equilibrium by the pressure of the fluid. If this balance were not present, the surface of the roller 53 would lie on the upper edge of the mold 55. In the case of equilibrium, however, it does not rest there, so that a small gap can emerge from the fluid which, as said, is then continued via the relief channels 66. It is advantageous if the shape 55 of the bearing shell 54 corresponds to the shape of the contact surface 57 between the roller 53 and the workpiece 56.

Der Schnitt C-D nach Figur 10 zeigt eine Hubbegrenzung des Rollenkopfes 58. Hierzu weist der Rollenkopf 58 selbst seitlich eine Nut 62 auf, in welche ein Gewindestift 63 hineinragt, der in einem entsprechenden Gewinde des Gehäuses 60 beweglich ist. Er wird jedoch nur einmal eingeschraubt so, daß der nicht näher bezeichnete, aber dargestellte Zapfen in die Nut 62 hineinragt. Der in die Nut 62 hineinragende Zapfen ermöglicht eine Bewegung des Rollenkopfes 58 um den Hub 64, der begrenzt wird durch die am Zapfen zur Anlage kommenden oberen und unteren Anschläge 65.The section CD according to FIG. 10 shows a stroke limitation of the roller head 58. For this purpose, the roller head 58 itself has a groove 62 on the side into which a threaded pin 63 protrudes, which in a corresponding one Thread of the housing 60 is movable. However, it is screwed in only once so that the pin (not shown) protrudes into the groove 62. The pin projecting into the groove 62 enables the roller head 58 to move about the stroke 64, which is limited by the upper and lower stops 65 coming into contact with the pin.

Die Figur 12 schließlich zeigt ein Diagramm mit einem Kurvenverlauf für laminare Strömung und turbulente Strömung, bei der auf der Ordinate das Verhältnis des Eintrittsdruckes zum Druck der Druckkammer für die hydrostatische Abstützung der Walzrolle und auf der Abszisse das Verhältnis der Drosselflächen aufgetragen ist. Das Diagramm spricht für sich und bedarf keiner weiteren Erläuterung.Finally, FIG. 12 shows a diagram with a curve for laminar flow and turbulent flow, in which the ratio of the inlet pressure to the pressure of the pressure chamber for the hydrostatic support of the roller is plotted on the ordinate and the ratio of the throttle areas on the abscissa. The diagram speaks for itself and requires no further explanation.

Es soll nachfolgend der Ablauf eines Glattwalzvorganges mit einem Walzwerkzeug nach Figur 3 erläutert werden.
Das Walzwerkzeug ist mit dem Gehäuse 1 aufgenommen in einem Werkzeugträger einer nicht dargestellten Drehmaschine. Ein Werkstück 1 1 ist im Futter der Drehmaschine eingespannt und der Futterantrieb ist eingeschaltet, so daß das Werkstück 11 rotiert. Das Walzwerkzeug wird mit dem Werkzeugträger so weit an den glattzuwalzenden Abschnitt des Werkstückes herangefahren, bis die Walzrolle 2 etwa um den halben Rollenkopfhub 64 vom Werkstück entfernt ist. Dann wird das Fluid des hydrostatischen Lagers unter dem Druck p1 durch den Anschluß 6 in die Kammer 22 eingespeist und strömt durch die Drossel 20 in den Kanal 8 und baut hier den Druck p2 auf. Das Fluid strömt zur Drossel 21 und das hydrostatische Lager 3 wird aktiviert. Gleichzeitig mit diesem Vorgang wird der Rollenkopf durch den Fluiddruck gegen das Werkstück 11 geschoben und bei Anlage am Werkstück 1 die Walzrolle 2 angepreßt. Das hydrostatische Lager 3 ist nun aktiv und die Walzrolle 2 rotiert, angetrieben durch das Werkstück 1 1. Der Längsvorschub des Werkzeugträgers kann nun eingeleitet werden und der Walzvorgang in üblicher Weise ablaufen. Weist der zu walzende Abschnitt des Werkstückes Abweichungen von der Zylinderform auf, so kann der Rollenkopf 4 mit der Walzrolle 2 einer solchen Abweichung folgen. Wird der eingespeiste Druck p1 unter den Arbeitsdruck abgesenkt, wird der Rollenkopf 4 durch die Rückholfeder 18 vom Werkstück abgehoben.The sequence of a smooth rolling process with a rolling tool according to FIG. 3 will be explained below.
The rolling tool is accommodated with the housing 1 in a tool carrier of a lathe, not shown. A workpiece 1 1 is clamped in the chuck of the lathe and the chuck drive is switched on, so that the workpiece 11 rotates. The rolling tool is moved with the tool carrier to the section of the workpiece to be smoothly rolled until the rolling roller 2 is approximately half the roller head stroke 64 away from the workpiece. Then the fluid of the hydrostatic bearing is fed under pressure p1 through the connection 6 into the chamber 22 and flows through the throttle 20 into the channel 8 and builds up the pressure p2 here. The fluid flows to the throttle 21 and the hydrostatic bearing 3 is activated. Simultaneously with this process, the roller head is pushed against the workpiece 11 by the fluid pressure and the roller roller 2 is pressed against the workpiece 1. The hydrostatic bearing 3 is now active and the rolling roller 2 rotates, driven by the workpiece 11. The longitudinal feed of the tool carrier can now be initiated and the rolling process can be carried out in the usual way. If the section of the workpiece to be rolled has deviations from the cylindrical shape, then the roller head 4 with the roller 2 can follow such a deviation. If the fed pressure p1 is reduced below the working pressure, the roller head 4 is the return spring 18 is lifted off the workpiece.

In den Figuren 13 bis 16 ist ein einfaches Werkzeug dargestellt, das in seinem wesentlichen Aufbau dem bereits beschriebenen Werkzeug nach den Figuren 7 bzw. 7A entspricht. Im Bereich der hydrostatischen Lagerung ist die Gestaltung eines Werkzeuges nach den Figuren 13 bis 16 jedoch verändert. Diese Veränderung erlaubt erstmals bei hydrostatischen Lagerungen eine relativ große Hubbewegung der Walzrollen, die damit in die Lage versetzt werden, relativ großen Maßungenauigkeiten des Werkstückes auszuweichen, ohne daß hierdurch die Walzkraft in nennenswertem Umfang beeinflußt würde. Dies liegt im Prinzip daran, daß bei einer Ausführungsform des Werkzeuges bzw. der hydrostatischen Lagerung der Walzrolle 2 nach den Figuren 13 bis 16 der Drosselspalt für das Drucköl der hydrostatischen Lagerung durch die Hubbewegung der Walzrolle, mit Ausnahme der äußeren Endlage, nicht verändert wird.FIGS. 13 to 16 show a simple tool which corresponds in its essential structure to the tool already described according to FIGS. 7 and 7A. In the area of the hydrostatic bearing, however, the design of a tool according to FIGS. 13 to 16 has changed. This change allows, for the first time in hydrostatic bearings, a relatively large stroke movement of the rolling rollers, which are thus able to avoid relatively large dimensional inaccuracies of the workpiece without the rolling force being influenced to any appreciable extent. In principle, this is because, in one embodiment of the tool or the hydrostatic bearing of the roller 2 according to FIGS. 13 to 16, the throttle gap for the pressure oil of the hydrostatic bearing is not changed by the lifting movement of the roller, with the exception of the outer end position.

Das Werkzeug nach den Figuren 13 bis 16 weist im wesentlichen so wie ein Werkzeug nach Figur 7A einen dort bereits beschriebenen Einspannschaft 48 auf, der über einen Druckölanschluß 47 verfügt. Ein mit dem Druckölanschluß 47 verbundener Kanal 92 mit dem Strömungsquerschnitt 93 leitet das Drucköl in eine Führungskammer 90, die im Ausführungsbeispiel als Zylinder 91 ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Walzrolle 2 als Kugel ausgebildet mit einem Kugeldurchmesser solcher Größe, daß die als Kugel ausgebildete Walzrolle 2 lediglich unter Belassung eines Drosselspaltes 95 zwischen der Kugeloberfläche und den Wänden 99 des Zylinders 91 in den Zylinder 91 hineinpaßt. Am dem Kanal 92 entgegengesetzten Ende ist der Zylinder 91 offen und weist dort einen erweiterten Bereich 101 auf. Diesem erweiterten Bereich schließt sich weiter nach außen hin an ein von geneigten Flächen 102 gebildeter verengter Bereich 103, so daß dieser verengte Bereich 103 über die ihn bildenden geneigten Flächen 102 am Halteteil 19 einen nach außen offenen Querschnitt 104 bildet, der kleiner ist als der Querschnitt 105 der Führungskammer 90.Like a tool according to FIG. 7A, the tool according to FIGS. 13 to 16 has a clamping shank 48 already described there, which has a pressure oil connection 47. A channel 92 connected to the pressure oil connection 47 and having the flow cross section 93 directs the pressure oil into a guide chamber 90, which is designed as a cylinder 91 in the exemplary embodiment. In this case, the roller 2 is designed as a ball with a ball diameter such that the roller 2 designed as a ball only fits into the cylinder 91 while leaving a throttle gap 95 between the surface of the ball and the walls 99 of the cylinder 91. At the end opposite the channel 92, the cylinder 91 is open and has an enlarged area 101 there. This widened area is further connected to the outside by a narrowed area 103 formed by inclined surfaces 102, so that this narrowed area 103 forms an outwardly open cross section 104 on the holding part 19, which is smaller than the cross section, on the holding part 19 105 of the guide chamber 90.

Innerhalb des Gesamtbereiches der Erweiterung und Verengung sind Entlastungskanäle 12 vorgesehen.Relief channels 12 are provided within the overall area of expansion and narrowing.

Die beschriebene Ausgestaltung eines solchen Rollenkopfes 106 erlaubt der Walzrolle 2 eine ganz erhebliche Bewegung in Hubbewegungsrichtung 98 um den Betrag der Bewegungsfreiheit 96.
In den Figuren 14 und 16 ist hierbei die untere Lage der Walzrolle 2 durch die Mittelachse 89 symbolisiert. Diese Lage ist so, daß die Walzrolle 2 gerade von der Fläche des nach außen offenen Querschnitts 104 tangiert wird. Sie kann sich nun, um in eine sichere Walzlage zu kommen oder um Maßungenauigkeiten oder Formungenauigkeiten eines zu walzenden Werkstückes folgen zu können, in die Lage der Mittelachse 89′ um den Betrag 96 nach außen bewegen, ohne daß sich hierdurch der Drosselspalt 95 ändern würde. Damit kann also die Walzrolle 2 um einen ganz erheblichen Betrag radial nach außen wandern, ohne daß gleichzeitig die Walzkraft abnehmen würde. Erst wenn die genannte Lage überschritten wird, beispielsweise weil der Walzvorgang beendet und die Werkstückoberfläche verlassen wurde, tritt ein weiteres Auswärtswandern der Rolle 2 auf, wie dies in Figur 15 dargestellt ist. In äußerster Lage, so wie in Figur 15 dargestellt, wird nun die Walzrolle von den Halteteilen 19 gehalten. Hierbei entsteht aber zwischen der Rollenumfangsfläche 100 einerseits und den inneren Flächen, die sich dem Zylinder 91 nach außen anschließen, ein offener Ringquerschnitt 94, der erheblich größer ist als der Drosselspalt 95, so daß dort das Drucköl in größerer Menge hindurchtreten und über die Entlastungskanäle 12 abfließen kann. Die Walzrolle 2 wird also mit relativ geringer Kraft in dieser Position gehalten bis sie wieder gegen die Oberfläche eines zu walzenden Werkzeuges gefahren wird und hierdurch wieder zurückgedrängt wird solange, bis sich der Drosselspalt 95 bildet und sich die Walzkraft aufbaut.The described configuration of such a roller head 106 allows the roller 2 to move quite considerably in the direction of stroke 98 by the amount of freedom of movement 96.
In FIGS. 14 and 16, the lower position of the roller 2 is symbolized by the central axis 89. This position is such that the roller 2 is just touched by the surface of the cross section 104 open to the outside. You can now, in order to come to a safe rolling position or to follow dimensional or shape inaccuracies of a workpiece to be rolled, in the position of the central axis 89 'by the amount 96 to the outside, without changing the throttle gap 95. Thus, the roller 2 can move radially outwards by a very considerable amount without the rolling force decreasing at the same time. Only when the above-mentioned position is exceeded, for example because the rolling process has ended and the workpiece surface has been left, does the roller 2 move further away, as is shown in FIG. In the outermost position, as shown in FIG. 15, the roller is now held by the holding parts 19. Here, however, an open ring cross-section 94 is formed between the roller circumferential surface 100 on the one hand and the inner surfaces which connect the cylinder 91 to the outside, which is considerably larger than the throttle gap 95, so that the pressure oil passes through there in a larger amount and via the relief channels 12 can drain off. The rolling roller 2 is therefore held in this position with relatively little force until it is moved again against the surface of a tool to be rolled and is thereby pushed back until the throttle gap 95 forms and the rolling force builds up.

Eine mögliche Werkzeuggestaltung ist in den Figuren 17 und 18 dargestellt. Diese Werkzeuge machen von der Ausbildung der hydrostatischen Lagerung des Rollenkopfes 106 Gebrauch. Auch dort ist wiederum die bereits beschriebene Führungskammer 90 mit einer darin angeordneten Walzrolle 2, wie eben zu den Figuren 13 bis 16 beschrieben, vorgesehen und in Mehrfachanordnung und gleichmäßiger Verteilung an einem zylindrischen Grundkörper 97 angeordnet. Hierbei kann der zylindrische Grundkörper als Hohlkörper ausgebildet sein, der ein zu bearbeitendes Werkstück umfaßt, oder auch ganz umgekehrt nach Art eines zylindrischen Dornes ausgebildet sein, wie dies in den Figuren 17 und 18 dargestellt ist. Jeweils radial gerichtet und in den zylindrischen Grundkörper eingelassen sind die Führungskammern 90 mit jeweils einer darin angeordneten Walzrolle 2. Alle Führungskammern 90 werden wiederum über einen Kanal 92 mit Druckmittel versorgt. Hierdurch wird ein Rollenkopf 106′ gebildet, der ein Werkstück umfassen kann oder, wie die Ausbildung nach den Figuren 17 und 18 zeigt, in die Bohrung eines Werkstückes zur Bearbeitung der Bohrungsoberfläche eingesetzt oder eingefahren werden kann. Hierbei kann die Druckbeaufschlagung der Walzrollen 2 bereits vor Eintritt des Werkzeuges in die Bohrung des Werkstückes erfolgen, so daß die Bohrungswandung des Werkstückes die Walzrollen während der Eintrittsphase in die Führungskammern 90 so weit zurückdrückt, daß sich dort der über die Druckmittelzuführmenge oder andere geeignete Maßnahmen vorgegebene Druckmitteldruck und damit die zugeordnete Walzkraft, einstellt. Hierbei kann dann das Werkzeug oder das Werkstück oder auch beides sich bereits in Drehung befinden oder es kann mit der Drehbewegung der genannten Teile auch erst zum Zeitpunkt der Berührung der Walzrollen 2 mit der Werkstückoberfläche begonnen werden. Eine unzulässige einseitige Verschiebung des Rollenkopfes 106′ ist nicht zu befürchten, weil dann die Walzrollen 2 in den erweiterten Bereich 101 (siehe Figur 15 und 16) eintreten würden, so daß der dann entstehende Spalt 94 für ein Zusammenbrechen der Walzkraft sorgen würde, wodurch sich der Rollenkopf 106′ sofort wieder in die richtige Lage zentrieren würde.A possible tool design is shown in FIGS. 17 and 18. These tools make use of the formation of the hydrostatic bearing of the roller head 106. There, too, is the guide chamber 90 already described, with a roller 2 arranged therein, as in FIGS. 13 to 16 described, provided and arranged in a multiple arrangement and uniform distribution on a cylindrical base body 97. Here, the cylindrical base body can be designed as a hollow body, which comprises a workpiece to be machined, or, conversely, can be designed in the manner of a cylindrical mandrel, as is shown in FIGS. 17 and 18. The guide chambers 90 are each directed radially and embedded in the cylindrical base body, each with a roller roller 2 arranged therein. All guide chambers 90 are in turn supplied with pressure medium via a channel 92. As a result, a roller head 106 'is formed, which can comprise a workpiece or, as the design according to Figures 17 and 18 shows, can be inserted or retracted into the bore of a workpiece for machining the bore surface. In this case, the pressurization of the rolling rollers 2 can take place before the tool enters the bore of the workpiece, so that the bore wall of the workpiece presses the roller rollers back into the guide chambers 90 during the entry phase to such an extent that the pressure medium supply quantity or other suitable measures are given there Pressure fluid pressure and thus the assigned rolling force. In this case, the tool or the workpiece or both can already be rotating, or the rotational movement of the parts mentioned can also only be started at the time when the rolling rollers 2 come into contact with the workpiece surface. An unacceptable one-sided displacement of the roller head 106 'is not to be feared, because then the rolling rollers 2 would enter the extended region 101 (see FIGS. 15 and 16), so that the gap 94 which would then result in a breakdown of the rolling force, thereby causing the roller head 106 'would immediately center in the correct position.

Der Rollenkopf 106′ kann nun in zu den anderen Rollenköpfen bereits beschriebener Weise mit einem Einspannschaft 83 versehen sein und hierbei um die Achse 87 drehbar oder über zugeordnete Halteelemente drehbar gehalten sein.The roller head 106 'can now be provided with a clamping shaft 83 in the manner already described for the other roller heads and can be held rotatably about the axis 87 or rotatably via associated holding elements.

Ein solches Walzwerkzeug der erfindungsgemäßen Art mit hydrostatisch geführter Walzrolle weist vielerlei Vorteile auf. Das Werkzeug baut sehr klein und kann damit wie jedes andere zerspanende Werkzeug in einen Revolverkopf entsprechender Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden und dort verbleiben. Es kann bei laufendem Werkstück an das Werkstück angesetzt werden, so daß der bisher notwendige Werkstückstillstand zum Anlegen der Glattwalzwerkzeuge nicht mehr erforderlich ist. Gleichzeitig haben die Walzrollen eine wesentlich höhere Lebensdauer als bisher, da die Pittingbildung durch das Zusammenwirken mit den bisher notwendigen Stütztrollen entfällt. Dieser Vorteil wird noch verbessert bei Verwendung von Walzrollen aus keramischen Werkstoffen.Such a rolling tool of the type according to the invention with a hydrostatically guided roller has many advantages. The tool is very small and can be used like any other cutting tool in a turret head of corresponding processing machines and can remain there. It can be attached to the workpiece while the workpiece is running, so that the previously required workpiece standstill for applying the smooth rolling tools is no longer necessary. At the same time, the rolling rolls have a much longer service life than before, since the pitting does not occur due to the interaction with the previously required support rolls. This advantage is further improved when using roller rolls made of ceramic materials.

Die Technik der hydrostatischen Lagerung als solche ist bekannt und wird gut beherrscht. Die besondere Ausbildung der Führungskammern, wie sie am Beispiel der Figuren 13 bis 16 beschrieben wurden, verbessern eine solche Lagerung erheblich und ermöglichen eine größere Hubbewegung oder Ausweichbewegung der Walzrolle ohne nennenswerte Veränderung der Walzkraft.The technique of hydrostatic bearing as such is known and is well mastered. The special design of the guide chambers, as described using the example in FIGS. 13 to 16, considerably improve such a bearing and enable a larger lifting movement or evasive movement of the rolling roller without any significant change in the rolling force.

List der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

1 Gehäuse1 housing
2 Walzrolle2 roller
3 hydrostatisches Lager3 hydrostatic bearings
4 Rollenkopf4 roller head
5 Plunger5 plungers
6 Anschluß6 connection
7 Pfeilrichtung7 arrow direction
8 Kanal8 channel
9 Lagerschale9 bearing shell
10 Plungerquerschnitt10 plunger cross section
11 Werkstück11 workpiece
12 Entlastungskanäle12 relief channels
13 Fläche (wirksame Fläche)13 area (effective area)
14 Deckel14 lid
15 Führungsscheibe15 guide disc
16 Anschlag16 stop
17 Anschlag17 stop
18 Rückholfeder18 return spring
19 Halteteil19 holding part
20 Drossel20 choke
21 Drossel21 choke
22 Kammer22 chamber
23 Drossel23 throttle
24 Bohrung24 hole
25 Drosselnadel25 choke needle
26 Kontermutter26 lock nut
27 Überströmbohrung27 overflow hole
28 Gehäuse28 housing
29 Werkstück29 workpiece
30 Rollenkopf30 roller head
31 Plunger31 plunger
32 Zylinder32 cylinders
33 Anschluß33 connection
34 Gehäuse34 housing
35 Anschluß35 connection
36 Rückholfeder36 return spring
37 Anschlag37 stop
38 Federpacket38 spring pack
39 Gehäuse39 housing
40 Rollenkopf40 roller head
41 Schaft41 shaft
42 Zapfen42 cones
43 Langloch43 slot
44 Stift44 pen
45 Bohrung45 hole
46 Bohrung46 hole
47 Anschluß47 connection
48 Einspannschaft48 clamping team
49 Rollenkopf49 roller head
50 Spiel50 game
51 Werkstück51 workpiece
52 Lagerschale52 bearing shell
53 Walzrolle53 roller
54 Lagerschale54 bearing shell
55 Form55 form
56 Werkstück56 workpiece
57 Kontaktfläche57 contact surface
58 Rollenkopf58 roller head
59 Plunger59 plunger
60 Gehäuse60 housing
61 Tasche61 bag
62 Nute62 grooves
63 Gewindestift63 grub screw
64 Hub64 stroke
65 Anschlag65 stop
66 Entlastungskanal66 relief channel
67 Druckkammer67 pressure chamber
68 Bohrung68 hole
69 Dichtung69 seal
70 Ringspalt70 annular gap
71 Gewinde71 threads
72 Führungsbohrung72 guide bore
73 Dichtung73 seal
74 Gewinde74 threads
75 Überströmbohrungen75 overflow holes
76 Dichtung76 seal
77 Dichtung77 seal
78 Gewindezapfen78 threaded pin
79 Bohrung79 hole
80 Druckscheibe80 thrust washer
81 Mutter81 mother
82 Rückholfeder82 return spring
83 Einspannschaft83 Team
84 Anschlußkanal84 connection channel
85 Anschluß85 connection
86 unbenutzt86 unused
87 Achse87 axis
88 Bohrung88 hole
89 Mittelachse89 central axis
89′ Mittelachse89 ′ central axis
90 Führungskammer90 guide chamber
91 Zylinder91 cylinders
92 Kanal92 channel
93 Strömungsquerschnitt93 flow cross-section
94 Ringquerschnitt94 ring cross-section
95 Spalt95 gap
96 Bewegungsfreiheit96 freedom of movement
97 Grundkörper97 basic body
98 Hubbewegungsrichtung98 stroke direction
99 Wände99 walls
100 Rollenumfangsfläche100 roll circumferential surface
101 erweiterter Bereich101 extended area
102 geneigte Flächen102 inclined surfaces
103 geneigter Bereich103 inclined area
104 nach außen offener Querschnitt104 cross section open to the outside
105 Querschnitt der Führungskammer105 Cross section of the guide chamber
106 Rollenkopf106 roller head
106′ Rollenkopf106 ′ roller head

Claims

1. Walzwerkzeug zum Glattwalzen und/oder Festwalzen mit mindestens einer an einem Rollenkopf drehbar gelagerten, geführten und abgestützten Walzrolle, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkopf (4; 30; 40; 49; 58, 106) als hydrostatisches Lager (3) für die Walzrolle (2; 53) ausgebildet ist und einen Anschlußkanal (8; 24, 27; 33; 47; 84, 92) für eine Verbindung mit einer Druckquelle für ein Fluid aufweist.1. rolling tool for smooth rolling and / or deep rolling with at least one rotatably mounted, guided and supported roller on a roller head, characterized in that the roller head (4; 30; 40; 49; 58, 106) as a hydrostatic bearing (3) for the Rolling roller (2; 53) is formed and has a connection channel (8; 24, 27; 33; 47; 84, 92) for connection to a pressure source for a fluid.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkopf (4; 30; 40; 49; 58, 106) mit einem Schaft verbunden ist.2. Tool according to claim 1, characterized in that the roller head (4; 30; 40; 49; 58, 106) is connected to a shaft.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft verschiebbar in einem Gehäuse (1; 34; 39; 60) geführt ist.3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft is slidably guided in a housing (1; 34; 39; 60).

4. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft als Einspannschaft (48, 83) für eine Einspannung des ganzen Werkzeuges ausgebildet ist.4. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft is designed as a clamping shaft (48, 83) for clamping the entire tool.

5. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 34; 39; 60) als Einspannschaft für eine Einspannung des ganzen Werkzeuges ausgebildet ist.5. Tool according to claim 3, characterized in that the housing (1; 34; 39; 60) is designed as a clamping shank for clamping the entire tool.

6. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1; 34; 39; 60) an einem Einspannschaft (83) angeordnet ist.6. Tool according to claim 3, characterized in that the housing (1; 34; 39; 60) is arranged on a clamping shaft (83).

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 sowie 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft als Plunger (5; 31; 59) und das Gehäuse (1; 34; 60) als Plungerzylinder ausgebildet ist.7. Tool according to one of claims 1 to 3 and 5 and 6, characterized in that the shaft as a plunger (5; 31; 59) and the housing (1; 34; 60) is designed as a plunger cylinder.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (5) an seinem dem Rollenkopf (4) abgewandten Ende eine kolbenähnliche und mit Überströmbohrungen (75) versehene Führungsscheibe (15) aufweist, für die der Plungerzylinder als Führungsbohrung (72) ausgebildet ist.8. Tool according to claim 7, characterized in that the plunger (5) at its end facing away from the roller head (4) has a piston-like and provided with overflow bores (75) guide disc (15) for which the plunger cylinder is designed as a guide bore (72) is.

9. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8; 33; 84; 24, 27) im Plunger (5; 31; 59) angeordnet ist.9. Tool according to at least one of claims 7 and 8, characterized in that the channel (8; 33; 84; 24, 27) is arranged in the plunger (5; 31; 59).

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8; 24, 27; 33; 47; 84) an seinem der Walzrolle (2; 53) abgewandten Ende eine Öffnung zur Verbindung mit einer Druckquelle für ein Fluid aufweist.10. Tool according to claim 9, characterized in that the channel (8; 24, 27; 33; 47; 84) at its end facing away from the roller (2; 53) has an opening for connection to a pressure source for a fluid.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerzylinder einen Anschluß (6; 35; 85) zur Verbindung mit einer Druckquelle für ein Fluid aufweist.11. Tool according to one of claims 1 to 10, characterized in that the plunger cylinder has a connection (6; 35; 85) for connection to a pressure source for a fluid.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Kanals (8; 84) zum Plungerzylinder hin offen ist.12. Tool according to one of claims 1 to 11, characterized in that the opening of the channel (8; 84) to the plunger cylinder is open.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Drossel (20) ausgebildet ist.13. Tool according to claim 12, characterized in that the opening is designed as a throttle (20).

14. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (8; 31) unter der Vorlast mindestens einer Rückholfeder (18; 36; 82) steht.14. Tool according to one of claims 1 to 13, characterized in that the plunger (8; 31) is under the preload of at least one return spring (18; 36; 82).

15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (18; 36) als Druckfeder ausgebildet ist, die sich einerseits am Gehäuse (1; 28) oder an mit dem Gehäuse fest verbundenen oder verbindbaren Bauteilen (16,14) und andererseits an mit dem Plunger verbundenen oder verbindbaren Bauteilen (15; 78, 80, 81) abstützt.15. Tool according to claim 14, characterized in that the return spring (18; 36) is designed as a compression spring, which is on the one hand on the housing (1; 28) or on the housing firmly connected or connectable components (16, 14) and on the other on components (15; 78, 80, 81) connected or connectable to the plunger.

16. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Spiraldruckfeder (18) ausgebildet ist und den Plunger auf der Rückseite der Führungsscheibe (15) koaxial umgibt.16. Tool according to claim 15, characterized in that the compression spring is designed as a spiral compression spring (18) and coaxially surrounds the plunger on the back of the guide disc (15).

17. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Tellerfederpacket ausgebildet ist.17. Tool according to claim 15, characterized in that the compression spring is designed as a plate spring package.

18. Werkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (31) an seinem der Walzrolle (2) abgewandten Ende in koaxialer Anordnung einen im Gehäuse (28) längsverschieblich geführten Gewindebolzen (78) aufweist, der mindestens auf einem Teil seiner Länge von einer erweiterten Bohrung (79) umfaßt wird, in welcher eine Rückholfeder (18; 36), den Gewindebolzen (78) koaxial umfassend, angeordnet ist.18. Tool according to one of claims 14 to 17, characterized in that the plunger (31) at its end facing away from the roller (2) in a coaxial arrangement has a threaded bolt (78) which is longitudinally displaceably guided in the housing (28) and which is at least on one Part of its length is encompassed by an enlarged bore (79) in which a return spring (18; 36) coaxially surrounding the threaded bolt (78) is arranged.

19. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußkanal (8,24,27) für die Versorgung des hydrostatischen Lagers (3) mit Druckmedium ein verstellbares Drosselventil (25) angeordnet ist.19. Tool according to one of claims 1 to 18, characterized in that an adjustable throttle valve (25) is arranged in the connecting channel (8, 24, 27) for supplying the hydrostatic bearing (3) with pressure medium.

20. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (41) sich im Gehäuse gegen eine Druckfeder abstützt.20. Tool according to one of claims 1 to 3 and 5, characterized in that the shaft (41) is supported in the housing against a compression spring.

21. Werkzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Tellerfederpacket (38) ausgebildet ist.21. Tool according to claim 20, characterized in that the compression spring is designed as a plate spring package (38).

22. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Schaft zusammenwirkender Anschlag (17, 16; 37, 86; 43,44; 63, 65) für beide Verschieberichtungen des Schaftes vorgesehen ist.22. Tool according to one of claims 1 to 21, characterized in that a stop cooperating with the shaft (17, 16; 37, 86; 43, 44; 63, 65) is provided for both directions of displacement of the shaft.

23. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (82) als Zugfeder ausgebildet ist.23. Tool according to one of claims 1 to 14 and 19 to 22, characterized in that the return spring (82) is designed as a tension spring.

24. Werkzeug nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (82) einerseits am Rollenkopf (58) und andererseits am Gehäuse (60) befestigt ist.24. Tool according to claim 23, characterized in that the tension spring (82) on the one hand on the roller head (58) and on the other hand on the housing (60) is attached.

25. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche für das Druckmittel an der Walzrolle (2, 53) und am Plunger gleich groß ist.25. Tool according to one of claims 1 to 24, characterized in that the effective area for the pressure medium on the roller (2, 53) and on the plunger is the same size.

26. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß jede Walzrolle (2, 53) in einer Führungskammer (90) angeordnet ist mit in Hubbewegungsrichtung (98) der Walzrolle (2,53) parallel zueinander verlaufenden Wänden (99), die die Rollenumfangsfläche (100) bis auf einen Drosselspalt tangieren, wobei sich dem äußeren Ende der Führungskammer (90) zunächst ein erweiterter Bereich (101) und unmittelbar anschließend ein von entsprechend geneigten Flächen (102) begrenzter verengter Bereich (103) anschließt, wobei letzterer einen nach außen offenen Querschnitt (104) aufweist, der kleiner ist als der Querschnitt (105) der Führungskammer (90).26. Tool according to one of claims 1 to 25, characterized in that each roller (2, 53) is arranged in a guide chamber (90) with walls (99) running parallel to one another in the direction of stroke (98) of the roller (2.53). , which touch the roller circumferential surface (100) up to a throttle gap, the outer end of the guide chamber (90) first being followed by an enlarged area (101) and immediately thereafter a narrowed area (103) delimited by correspondingly inclined surfaces (102), whereby the latter has an outwardly open cross section (104) which is smaller than the cross section (105) of the guide chamber (90).

27. Werkzeug nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich an das äußere Ende der Führungskammer anschließenden Bereich Entlastungskanäle (12) vorgesehen sind.27. Tool according to claim 26, characterized in that relief channels (12) are provided in the region adjoining the outer end of the guide chamber.

28. Werkzeug nach einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungskammern (90) mit je einer Walzrolle (2, 53) auf dem Umfang eines im Querschnitt etwa kreisförmigen Grundkörpers (97) gleichmäßig verteilt vorgesehen sind, wobei der Grundkörper (97) als Rollenkopf (106′) ausgebildet ist.28. Tool according to one of claims 26 and 27, characterized in that a plurality of guide chambers (90), each with a roller (2, 53) on the circumference of a base body (97) which is approximately circular in cross section, are provided uniformly, the base body ( 97) is designed as a roller head (106 ').

29. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzrolle (2, 53) aus einem keramischen Werkstoff besteht.29. Tool according to one of claims 1 to 28, characterized in that the roller (2, 53) consists of a ceramic material.