DE2302927C3 - Glattwalzwerkzeug zum Bearbeiten einer zylindrischen Werkstückoberfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Glattwalzwerkzeug zum Bearbeiten einer zylindrischen Werkstückoberfläche, mit einem Dorn, dessen Längsachse koaxial zur Längsachse der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche angeordnet werden kann, mit einem koaxial zum Dom und auf diesem drehbar angeordneten Käfig, wobei Dorn und Käfig relativ zueinander axial verschiebbar sind und der Dorn ein kegelstumpfförmiges Endteil aufweist, das koaxial zur Längsachse des Doms angeordnet ist, mit mehreren kegelstumpfförmigen Glattwulzrollen, die in Schlitzen des Käfigs angeordnet sind, am kegelstumpfförmigen Endteil des Doms anliegen und mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche zur Anlage bringbar sind und mit einer Verbindungsvorrichtung zwischen Dorn und Käfig, die eine auf ein Dornteil geschraubte und am Käfig gegen Federdruck abstiitzbare Mutter sowie eine Rutschkupplung aufweist, deren einer Kupplungsteil rrit der Mutter in Axialrichtung des Doms relativ zueinander verschiebbar in Verbindung steht.

Bekannte Glattwalzwerkzeuge dieser Art (US-Patentschriften 2040440 oder 2045 787) verdichten das Oberflächenmaterial des Werkstücks unter Druck, und zwar im wesentlichen zur Ausbildung einer hohen 5 Oberflächengüte. Der erforderliche Druck wird durch die relative Einstellung des Doms mit dem konischen oder kegelstumpfförmigen Endteil, der ebenso wie der gesamte Dorn auch als »Kegel« bezeichnet wird, und die an dem Kegel anliegenden Glattwalzrollen erzeugt.

ίο Hierfür ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die nach ihrer Einstellung befestig! wird und eine Mutter aufweist die gegen eine Gegendruckscheibe und/oder ein Axiallager drückt, die bzw. das einen Käfig mit den Glattwalzrollen in die gewünschte Lage relativ zum Kegel bringt. Der Axialvorschub des Glattwalzwerkzeugs relativ zum Werkstück wird durch eine geringfügige Schrägstellung der Glattwalzrollen gegenüber der Längsachse des KegelsEnd Werkstücks erreicht, so daß sich die Glattwaizroüen auf einer schraubenlinienförmi gen Bahn bewegen und dem Werkstück einen Eigenvorschub erteilen. Die Maße von in hohen Stückzahlen hergestellten Teilen brauchen nicht in jedem Falle eng toleriert zu sein, z. B. die von Zylindern hydraulischer Systeme, in denen Ringe oder andere Teile die bei der Herstellung auftretenden Toleranzunterschiede zwischen Kolben und Zylinder ausgleichen. Dennoch ist es wichtig, daß die Oberfläche der Innenseite des Zylinders eine hohe Oberflächengüte aufweist, wie sie durch Glattwalzen erreicht wird. Dabei muß jedoch jedes einzelne Werkstück vorher geprüft werden, bevor es glattgewalzt wird, da ein auf normale Weise eingestelltes Glattwalzwerkzeug nicht in der Lage ist. Stahlwerkstücke zu bearbeiten, deren Durchmesser um mehr als 25 bis höchstens 76 Mikrometer (zwei- bis drcitauscndstel Zoll) variiert, ohne das Werkstück übermäßig zu härten und eine Brüchigkeit der Oberfläche (Abblättern von Oberflächenschichten) des Werkstücks zu verursachen. Denn wenn der Durchmesser der zylindrischen, zu bearbeitenden

Werkstückoberfläche von dem vorgegebenen Nenn-

durchrnesser abweicht auf den die Einstellmutter eingestellt wird, ergibt sich während des Betriebs ein zu hoher (oder zu niedriger) Walzdruck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

einstellbares Glattwalzwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich selbst auf den Durchmesser der glattzuwalzenden Werkstückoberfläche einstellt, während die Glattwalzrollen zum ersten Mal mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden, und das dann diese Durchmessereinstellung während des gesamten Glattwalzvorgangs beibehält.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der eine Kupplungsteil und die Mutter gegen Rclativdrehung gesichert sind und der andere Kupp lungsteil fester Bestandteil des Käfigs ist. daß der Steigungssinn der Gewindeverbindung von Mutter und Dornteil entgegensetzt zum Relativdrehsinn von Glattwalzwerkzeug und Werkstück gewählt sind, und daß die Rutschkupplung so ausgelegt ist, daß sie durchrutscht, sobald sich der gewünschte Glattwalzdruck ausgebildet hat.

Diese Ausbildung der Verbindungsvorrichtung zwischen Dorn und Käfig und die Wahl des Steigungssinns der Gewindeverbindung /wischen Mutter und Dornteil stellt sicher, daß sich die Mutter selbst aufgrund der durch die Berührung zwischen den Glattwalzrollen und der Werkstückoberfläche beginnenden Relativbewegung von Dorn und Käfig genau auf die dem jeweiligen

Durchmesser der Werkstückoberfläche entsprechende Lage einstellt und in dieser Lage eine weitere Verschiebung des Käfigs relativ zum Dorn verhindert Das Werkzeug kann daher unabhängig vom jeweiligen Durchmesser der Werkstückoberfläche mit dem optimalen Walzdruck arbeiten.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß zwischen der Mutter und einer mit dem Dornteil verbundenen, verriegelbaren Haupteinstellmutter eine Torsionsfeder befestigt ist, derart, daß sie auf die Mutter während der Ausbildung des Glattwalzdrucks eine Torsionsvorspannung ausübt, durch die am Ende des Glattwalzvorgangs die Mutter in ihre Ausgangslage rückstellbar ist.

Die zuerst genannte Mutter hat daher vor jedem neuen Bearbeitungsvorgang genügend Spielraum zur Einstellung auf den tatsächlich vorliegenden Durchmesser.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Fig. 1 stellt eine Außenansicht eines nach der Erfindung ausgebildeten Innen-Glattwalzwerkzeugs ohne das Gehäuse dar.

Fig. 2 stellt die Ansicht eines mittleren Längsschnitts durch das Glattwalzwerkzeug nach F i g. 1 mit dem Gehäuse dar.

Fig. 3 ist eine mittlere .Schnittansicht des Glattwalzwerkzeugs, die es in einem Betriebszustand zeig', in dem es mit der Anschlagvorrichtung außer Eingriff k. <mmt.

F i g. 4 stellt die .Schnittansicht 4-4 nach F i g. 2 dar.

Fig. 5 und 6 stellen Draufsichten auf ein nach der Erfindung ausgebildetes Glattwalzwerkzeug dar, das; in Verbindung mit einer Haltevorrichtung verwendet wird, bei der sich das Werkstück in Richtung auf das Werkzeug und nicht das Werkzeug in Richtung auf das Werkstück bewegt.

Fig. 7 stellt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung des Glattwalzwerkzeugs dar, bei der sich die beweglichen Teile in einer zusammengezogenen Lage befinden.

F i g. 8 stellt eine ähnliche Schnittansicht einer Hälfte des Werkzeugs nach F i g. 7 dar, bei der sich die relativ zueinander beweglichen Teile in einer Lage befinden, in der sie gerade in das Werkstück eintreten.

Fig.9 ist eine ähnliche Ansicht wie die nach Fig.8 und zeigt die Glattwalzrollen während des Glattwalzens in dem Werkstück.

Fig. 10 ist eine Teilschnittansicht eines nach der Erfindung ausgebildeten Außen-Glattwalzwerkzeugs.

Fig. 11 stellt eine ähnliche Ansicht wie die nach Fig. 10 dar, bei der die beweglichen Teile eine andere Lage einnehmen, und

Fig. 12 stellt eine Ansicht der Mutter 36/4. und ihres Anschlagnockens 44A in Höhe der Linie 12 nach Fig. 10 dar.

Im folgenden wird zunächst das Innen-Glattwalzwerkzeug nach den Fig. 1 bis 3 beschrieben. In diesen Figuren ist ein Werkstück 10 mit einer zylindrischen Innenoberfläche dargestellt, an die konisch"? Glattwalzrollen 12 durch ein kegelstumpfförmiges Endteil 14 eines Doms 15 gedrückt werden. Die Glattwalzrollen 12 sind in einem Käfig 16 gelagert, der zur Vereinfachung der Herstellung mit einem Käfighalter 18 in Form einer Hülse an der Stelle 17 lösbar verbunden ist. Zwischen den Enden des Käfighalters 18 ist ein schuUerförmiger Absatz 19 ausgebildet, an dem ein Lager 20 anliegt, auf dem ein Anschlagring 21 mit einer konischen Außenfläche 22 angeordnet ist. Das innere Ende des Käfighalters 18 schließt mit einer ringförmigen Fläche 23 ab, und etwas von dieser Fläche weg nach außen versetzt ist ein Bund 24 ausgebildet, der radial von der Oberfläche des Käfighalters absteht. An den Seiten des Bundes 24 sind Bronze-Kupplungsringe 25, 25' angeordnet Eine Kupolungshülse 26 mit einem nach innen gekehrten Teil 27 sitzt auf dem inneren Teil des Käfighahers 18 und ist mit mehreren — hier vier — sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmern 28 in Form von Keilen für eine Keil-Nut-Verbindung versehen. Die Innenseite des Teils 27 wird durch eine Druckkupplungsfeder 30, die gegen den Bronze-Kupplungsring 25' drückt und in dem Gehäuse der Kupplungshülse mit Hilfe eines Sicherungsrings 31 gehalten wird, gegen den Bronze-Kupplungsring 25 gedrückt Auf diese Weise bilden der Bund 24, die Ringe 25, 25', die Kupplungshülse 26, der nach innen gekehrte Teil 27 und die Feder 30 eine Kupplungsanordnung. Das innere Ende des Käfighalters 18 weist eine axiale Bohrung 32 auf, in der eine Auslösefeder 33 angeordnet ist

Das innere Ende des Dorns 15 ist mit einem Gewinde 35 versehen, dessen Steigungssinn (rechts- oder linksgängig) entgegengesetzt zum normalen Drehrichtungssinn des Werkzeugs ist, d. h. wenn es sich um ein Werkzeug mit Rechtsdrehung handelt, ist das Gewinde linksgängig, und umgekehrt. Auf dieses Gewinde ist eine Einstellmutter 36 geschraubt, die aufgebohrt ist, wobei in dieser Bohrung ein Axiallager 38 passend eingesetzt ist, das sich an der ringförmigen Fläche 23 des Käfighalters 18 anlegen kann (Fig. 3). Die äußere ringförmige Fläche der Einstellmutter 36 ist mit mehreren Längsnuten 40 versehen, in denen die Mitnehmer 28 gleitend eingreifen können, wobei tbensoviel Nuten wie Mitnehmer vorgesehen sind. Die Einstellmutier 36 hat ein inneres Ende 41 mit geringerem Außendurchmesser, und auf diesem Ende ist eine Torsionsfeder 42 angeordnet, deren eines Ende an der Stelle 43 am inneren Ende 41 befestigt ist. In der Nähe des inneren Endes 41, am äußeren Umfang der Einstellmutter 36 ist ein Anschlagnocken 44 (siehe Fig. I)vorgesehen.

Auf dem Gewinde 35 des Dorns 15 ist eine Haupteinstellmutter 48 vorgesehen. Die Haupteinstellmutter 48 ist an ihrem inneren Ende mit einer Aufbohrung versehen, die die Torsionsfeder 42 aufnimmt, deren eines Ende an der Stelle 49 mit der Haupteinstellmutter 48 verbunden ist. Die ringförmige innere Endfläche der Haupteinstellmutter 48 ist ebenfalls mit einem Anschlagnocken 50 (siehe Fig. 1) versehen, und ferner weist die Haupteinstellmutter eine radiale Bohrung zur Aufnahme einer Feststellschraube 52 auf. Ein Gehäuse 54 mit einem nach innen gekehrten Ende 55, das an einem Absatz 56 der Haupteinstellmutter 48 anliegt, verdeckt einen Teil der Haupteinstellmutter und die gesamte Einstellmutter 36 sowie die gesamte Kupplungsanordnung und wird in ihrer Lage durch einen Sicherungsring 51 gehalten, der am inneren Ende der Kupplungshülse 26 angreift

Wie sich aus der Neigung der Achsen der Glattwalzrollen 12 relativ zur Achse des Werkzeugs ergibt, dreht sich das Werkzeug — bei einer Blickrichtung von rechts nach links in der Zeichnung in Richtung auf das Werkstück 10 — im Uhrzeigersinne.

Das Gewinde 35 auf dem Dorn 15 ist daher linksgängig. Die Haupteinstellmutter 48 wird auf die größte Nennabmessung des Werkstücks, die während des Glattwalzvorgangs auftritt, eingestellt. Dies läßt sich leicht durch Lösen der Feststellschraube 52 und

Drehen der Mutler 48 in die entsprechende Lage erreichen. Das Glattwalzwerkzeug bewegt sich dann so lange in Richtung auf das Werkstück 10, bis die vordersten Enden der Glattwalzrollen 12 in die Bohrung des Werkstücks 10 eintreten. In dieser Lage legen sich unter Federvorspannung stehende Klinken 60,60' einer Klinkenvorrichtung an der vorderen Fläche 22 des Anschlagrings 21 mit einer Kraft an, die ausreicht, den Käfighalter 18 in seiner Lage zu halten, d. h. seine Bewegung nach links zu verhindern. Der normale Betrieb ist der, daß der Dorn 15 durch den normalen Glattwalzvorgang einen ständigen Vorschub erfährt, d. h. nach links, und auch gedreht wird. Durch den Vorschub des Dorns relativ zum Käfighalter 18, der zeitweilig durch die Klinken 60, 60' gehalten wird, ij werden die Glattwalzrollen !2 so lange radial nach außen bewegt, bis sie in der Bohrung des Werkstücks 10 anliegen. Wenn die Glattwalzrollen in der Bohrung anliegen, beginnt die planetenradartige Bewegung der Glattwalzrollen zwischen Dorn und Bohrung, wie es jo beim Glattwalzen üblich ist, so daß sich der Käfighalter 18 jetzt relativ zum Dorn dreht. Der Dorn 15 dreht sich jedoch wie bei einem normalen Glattwalzvorgang, mit einer höheren Drehzahl als der Käfighalter 18. Wie bereits erwähnt wurde, ist der Käfighalter 18 über eine ij Kupplung und Mitnehmer 28 mit der Einstellmutter 36 verbunden. Diese Verbindung ergibt sich dadurch, daß durch die Kraft der Feder 30 zwischen dem Bund 24 und dem Kupplungsgehäuse 26 über die Kupplungsringe 25, 25' eine Reibschlußverbindung hergestellt wird, die ausreicht, ein Drehmoment auf die Einstellmutter 36 zu übertragen, so daß diese angetrieben wird. Da sich der Dorn schneller dreht als der Käfig, wird die Mutter so lange vorwärtsbewegt, bis das Axiallager 38 an der ringförmigen Fläche 23 anschlägt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Dabei ist die Kraft der Feder 42 so gewählt, daß sie nicht ausreicht, eine Drehung der Einstellmutter 36 zu verhindern.

Das Anschlagen der Einstellmutter 36 am Käfighalter 18 hindert diesen daher daran, sich nach rechts relativ zum Dorn 15 zu bewegen, und sichert bzw. verriegelt den Käfighalter relativ zum Dorn. Die planetare Bewegung der Glattwalzrollen bewirkt dann einen Eigenvorschub der gesamten Anordnung einschließlich des Käfighalters und der Glattwalzrollen in die Bohrung des Werkstücks 10, wobei die axialen Druckkräfte, die vom Käfighalter 18 beim Glattwalzen auf die Einstellmutter 36 ausgeübt werden, so groß sind, daß die Einstellmutter 36 in ihrer Lage gesichert wird. Nachdem die Lage der Einstellmutter 36 gesichert bzw. verriegelt ist, rutscht die Kupplungsanordnung durch, während das Werkzeug das Werkstück glattwalzt.

Bei Beginn des Eigenvorschubs werden die Klinken 60, 60' durch die konische Fläche 22 gegen die Kraft ihres Kompressionsmittels, das — wie es in F i g. 3 dargestellt ist — als ringförmige Feder 62 oder als ein anderes geeignetes Mittel, das radial nach innen drückt, ausgebildet sein kann, nach außen gedrückt, so daß der normale Glattwalzvorgang erzielt wird. Sowie das Werkstück vollständig glattgewalzt ist, wirkt die Feder 33 als Auslösefeder, die den Käfighalter 18 relativ zum Dorn 15 nach vorn bewegt und auf diese Weise die Glattwalzrollen von der glattgewalzten Oberfläche trennt, wonach die Einstellmutter 36 durch die Torsionsfeder 42 in ihre normale Lage zurückgestellt wird. Die Einstellmutter 36 kehrt stets in die durch das Anlegen des Anschlagnockens 44 der Einstellmutter 36 an den Anschlagnocken 50 der Haupteinstellmutter 48 eingestellte Lage zurück.

Anhand der F i g. 5 und 6 wird ein Verfahren für den Betrieb des Werkzeugs beschrieben, bei dem das Werkzeug stationär gehalten und das Werkstück auf dieses zu bewegt wird. Hierbei wird anstelle einer auslösbaren Klinkenvorrichtung, wie der Klinkenvorrichtung mit den Klinken 60, eine Anschlagfläche 66 auf einer speziellen Haltevorrichtung verwendet, die nur als Beispiel dargestellt ist. Bei dieser Haltevorrichtung ist der (dem Anschlagring 21 nach den Fig. I bis 3 entsprechende) Anschlagring 21' des Glattwalzwerkzeugs geringfügig abgewandelt, so daß er eine sich in radialer Richtung erstreckende Fläche aufweist, die an den Flächen 66 anschlagen kann. Das glattzuwalzende Werkstück IV wird von einem gegen Verdrehen gesicherten Schulten 69 getragen. Ein weiterer Schütten 68 mit den Flächen 66 weist ein Querstück 70 auf, das sich am Werkstück ynlc**·. und es so lyn^c in Richtung auf das Werkzeug bewegt, bis die fläche 66 am Ring 21' anschlägt. Dabei dringen die Glattwalzrollen teilweise in die Bohrung ein. Durch das Fortsetzen des Vorschubs des Schlittens 68 werden der Käfig und der Käfighalter relativ zum Dorn rückwärtsbewegt, um die Anordnung der Glattwalzrollen aufzuweiten und sie mit der Innenseite der Bohrung in Berührung zu bringen, woraufhin der beschriebene Einstellvorgang stattfindet, der Schlitten 68 freigegeben und das Werkstück aufgrund des F.igenvorschubs infolge der planetaren Bewegung der Glattwalzrollen glattgewalzt wird. Der Schlitten 68 kehrt dabei zurück, wie es in Fig. fe dargestellt ist.

In den Fig.8 und 9 ist ein Werkstück 10 mit einer zylindrischen Bohrung oder inneren Oberfläche dargestellt, die mit sich verjüngenden bzw. kegelförmigen Glattwalzrollen 12 in Berührung steht, die durch ein konisches bzw. kegelstumpfförmiges Endteil 14 eines Dorns 15 ständig gegen diese gedruckt werden. Das Endteil 14 ist durch ein Schraubgewinde 13 mit dem Hauptteil des Doms 15 verbunden, so daß verschieden große konische Endteile verwendet werden können. Die Glattwalzrollen 12 sind in einem Käfig 16 angeordnet, der ebenfalls zur Vereinfachung eines Größenwechsels durch ein Gewinde 17 mit dem Käfighalter 18 verschraubt ist. Der größere Durchmesser des konischen Endteils 14 liegt am äußersten Ende, und das Werkzeug wird mit zusammengezogenen Glattwalzrollen zunächst durch die Bohrung im Werkstück hindurchgeführt und dann beim Glattwalzen durch das Werkstück hindurch zurückgezogen.

In der Nähe des inneren Endes des Käfighalters 18 ist ein Bund 24 ausgebildet, der sich radial nach außen von der Oberfläche des Käfighalters weg erstreckt. Zu beiden Seiten des Bundes 24 sind Kupplungsringe 25 und 25' angeordnet, und über diesem Bund und den Kupplungsringen 25 und 25' befindet sich eine Kupplungshülse 26 mit einem sich radial nach innen erstreckenden rippenartigen Absatz oder umlaufenden Bund 27, der durch eine in axialer Richtung wirkende scheibenförmige Kupplungsfeder 30' an den Bronze-Ring 25 mit einer Fläche angedrückt wird, wobei die Kupplungsfeder 30' gleichzeitig gegen den Bronze-Ring 25' drückt und durch einen Sicherungsring 31 in dem Gehäuse der Kupplungshülse festgehalten wird. Der Bund 24, die Ringe 25, 25', die Kupplungshülse 26, der Bund 27 und die Feder 30' bilden daher eine Kupplung. Auf das innere Ende der Kupplungshülse 26 ist eine Platte 39 geschraubt, und zwischen dieser Platte 39 und dem Bund 27 ist ein Axiallager 39 angeordnet

Eine Dornhülse 34 ist auf ihrer Außenseite mit einem Gewinde 35' versehen, dessen Steigungssinn entgegengesetzt zum normalen Drehsinn des Werkzeugs ist. Diese Dornhülse 34 ist durch einen Stift 37 verschiebbar, jedoch nicht drehbar auf dem Dorn 15 gehalten, und auf dem Gewinde dieser Dornhülse befindet sich eine Einstellmutter 36', die an ihrem von der Kupplung abgewandten Ende eine mit Gewinde versehene Aufbohrung aufweist, in die eine Anschlagplatte 38' geschraubt ist. Ferner ist in dieser Aufbohrung eine Mutter 48' angeordnet, die auf die Dornhülse 34 geschraubt ist. Diese Mutter 48' wird in ihrer eingestellten Lage auf der Dornhülse durch eine Feststellschraube 49' gehalten, die über ein Nylonklotz 50' auf das Gewinde der Dornhülse 34 drückt. Die Feststellschraube 49' ist über Schlitze 51' in der Mutter 36' und einen Schlitz 52' im Gehäuse 54' zugänglich. Durch Verdrehen der Mutter 48' wird der Lagedurchmesser der Glattwalzrollen 12 bestimmt, da die Lage der Mutter 48' den Betrag festlegt, um den die Mutter 36' vorwärtsbewegt werden kann, bevor ihre Anschlagplatte 38' an der Mutler 48' anschlägt. Eine Torsionsfeder 42 ist mit einem Ende an der Stelle 43 mit der Mutter 36' und mit dem anderen Ende an der Stelle 47 mit der Mutter 48' verbunden.

Ein aus zwei zylindrischen, miteinander verschraubten Teilen 54' und 55' bestehendes Gehäuse umgibt die soweit beschriebenen Bauteile. Das Gehäuseteil 55' trägt ein Axiallager 56' und eine Druckplatte 57 an einem Ende als Widerlager für das Werkstück 10. An dem dem Werkstück abgewandten Ende weist das Gehäuse eine Verschlußplatte 58 auf, die durch Federringe gesichert ist und mittels Gewinde 59 auf ein Verbindungsteil 61 geschraubt ist, das die mit Gewinde versehene Dornhülse 34 umgibt und in die Aufbohrung der Mutter 36' ragt, wobei es an seinem Ende einen Flansch 6Γ zur Anlage an der Mutter 48' aufweist, der auch einen Anschlag für die Anschlagplatte 38' bildet und den Vorschub der Mutter 36' begrenzt, wenn die planetare Bewegung der Glattwalzrollen im Käfig diese Mutter vorwärtsbewegt. Der Stift 37, der in einem Schlitz 63 der Dornhülse geführt ist, hält ebenfalls das Verbindungsteil 61 am Dorn 15 fest. Eine Feder 65, die sich am Ende des Dorns 15 abstützt und zwischen dem Dorn und der Dornhülse 34 wirksam ist, drückt diese Teile in entgegengesetzte Richtungen und gestattet eine Bewegung des Stifts 37 im Schlitz 63.

Während des Betriebs werden das Gehäuse 54', 55' und die Druckplatte 57 durch einen am Antriebsende 67 der Dornhülse 34 ausgeübten Druck verschoben, wobei sich die Druckplatte 57 am Werkstück 10 anlegt und dieses so verschiebt, daß es die Glattwalzrollen 12 berührt, wie es in F i g. 8 dargestellt ist. Die Glattwalzrollen werden dann durch das sich nach rechts in bezug auf das Gehäuse 54', 55' bewegende konische Endteil 14 radial nach außen bewegt, so daß die Glattwalzrollen mit der inneren Oberfläche des Werkstücks 10 in Berührung kommen. Daraufhin beginnt die planetenartige Bewegung der Glattwalzrollen in ihrem Käfig, wobei die Glattwalzrollen, da ihre Drehachse geringfügig gegenüber der Längsachse des Dorns geneigt ist, eine schraubenlinienförmige Bahn um die Drehachse des Dorns bzw. kegeligen Endteils 14 herum beschreiben und so den normalen Glattwalzvorschub bewirken. Währenddessen bewirkt der Antrieb über die Dornhülse 34 und die erwähnte Kupplung einen Antrieb der Kupplungshülse 26 und über den Schlitz 29 und einen Stift 28 an der Mutter 36' einen Antrieb der Mutter 36', und da der Steigungssinn des Gewindes der Hülse 34 entgegengesetzt zum Drehsinn des Dorns ist und sich letzterer schneller als die Hülse dreht, wird die Mutter 36' nach vorne bewegt, bis sie mit ihrer Anschlagplatte 38' am Flansch 6Γ anschlägt. Wenn der Glattwalzdruck auf diese Weise durch die Verschiebung der Mutter 36' ausgebildet worden ist, rutscht die Kupplung durch, so daß die Bohrung des Werkstücks in der normalen Weise glattgewalzt wird. Wenn die Glattwalzrollen die

ίο Bohrung durchlaufen haben, verschwindet der axiale Druck, so daß die Teile nicht mehr in ihrer Lage festgehalten werden und die Torsionsfeder 42, die sich aus der in Fig.7 dargestellten Lage in die in Fig.9 dargestellte Lage bewegt hat, die Mutter 36' in ihre

is Ausgangslage zurückstellt.

Fig. 10 stellt als weiteres Ausführungsbeispiel ein Außen-Glattwalzwerkzeug dar, das zur Bearbeitung einer äußeren Oberfläche eines Werkstücks iOA dient, wobei Glattwalzrollen 12/4 durch ein Endteil 14/4 eines hohlen Dorns 15/4 gegen diese Oberfläche gedrückt werden. Das Endteil i4A ist zweckmäßigerweise vom Hauplteil des hohlzylindrischen Dorns 15/4 lösbar, der sich, wie man sieht, im wesentlichen über die gesamte Länge des arbeitenden Teils des Werkzeugs erstreckt und an dem dem kegelstumpfförmigen Endteil HA gegenüberliegenden Ende in einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 15ß endet. Die Glattwalzrollen 12Λ sind in einem Käfig 16/4 gelagert, der mit dem hülsenförmigen Bronze-Käfighaller 18,4 lösbar verbunden ist, z. B. durch eine Feststellschraube 17/4, um ihn leichter gegen einen Käfig mit anderem Nennmaß austauschen zu können. Auf dem Käfig 16/4 ist ein Anschlagring 21/4 angeordnet, der mit dem Käfig durch mehrere nach außen ragende Stifte 19.4 verbunden ist, die durch Schlitze 15' im Dorn 15/4 ragen und in eine umlaufende Rille 19' des Käfighalters 18/4 eingreifen. Der Anschlagring 21/4 ist auf dem Dorn 15/4 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck ist ein Lager 20/4 auf dem Dorn vorgesehen, so daß sich diese beiden Teile leicht relativ zueinander drehen können, da sich der Dorn 15-4 nicht mit der gleichen Drehzahl wie der Käfighalter 18/4 dreht.

In dem Dorn 15/4 ist eine Kupplungshülse 26/4 mit einem radial nach innen ragenden Bund 27/4 angeordnet, und um einen Vorsprung 16' des Käfighalters sind Bronze-Kupplungsringe 25/4 und Federn 30/4 herum angeordnet, die als Tellerfedern dargestellt und durch einen Sicherungsring 31/4 gehalten sind. Die Kraft der Kupplungsfedern 30/4 drückt die Kupplungshülse 26/4 über den Bund 27/4 gegen die Fläche 16' des Käfighalters 18/4. Die Kupplungshülse 26/4 erstreckt sich in Richtung auf das gegenüberliegende Ende des Körpers und hat zumindest einen, vorzugsweise mehrere Schlitze 28Λ, in die jeweils ein Stift 40/4 eingreift

Der Dorn 15A weist einen Kupplungsring 75 auf, der auf ein Gewinde 15Ä geschraubt ist. Von diesem Kupplungsring aus erstrecken sich mehrere Kupplungsstifte 76 radial nach innen. Diese Kupplungsstifte greifen in einen Sockel 77 einer Dornhülse oder inneren Verlängerung 34/4 ein, die mit einem Gewinde 35/4 versehen ist, dessen Steigungssinn entgegengesetzt zum normalen Drehsinn des Werkzeugs ist Auf dieses Gewinde 35/4 ist eine Mutter 36Λ geschraubt Diese Mutter 36Λ ist über die Stifte 40/4 und Schlitze 28Λ mit der Kupplungshülse 26/4 gekuppelt, so daß sie gemeinsam drehbar sind. Am vorderen Ende der Mutter 36Λ ist ein Axiallager 80 angeordnet, das an einer Platte

81 anliegt, die durch eine zwischen Käfighalter und Dornhülse zusammengedrückte Schraubenfeder 82 zurückgedrückt wird. Am hinteren Ende der Mutter 36/4 ist ein Anschlagnocken 44/4 ausgebildet, der an einem ähnlichen Anschlagnocken 50/4 des Dornteils 34Λ in der gleichen Weise wie die Teile 44 und 50 der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 1 bis 4 anliegt.

Eine Feder 42/4 ist mit ihrem einen Ende an der Mutter 36/4 und mit ihrem anderen Ende am Dornteil 34/1 befestigt und wirkt in der gleichen Weise wie die Feder 42, nämlich als Mutter-Rückstellfeder, nachdem die Teile relativ zueinander bewegt wurden.

Der Werkzeugkörper ist mit mehreren axialen Bohrungen 83 versehen, an denen eine Halterungsvorrichtung 84 zur Halterung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück befestigt werden kann.

F i g. 11 zeigt die Vorverschiebung des Doms relativ

10

zur Lage auf dem Werkstück nach Fig. 10. In dieser Lage ist die Mutler 36A so weit verstellt worden, daß sie an der Fläche 16'" des Käfighalters 18Λ anliegt, wobei diese Verstellung in der gleichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 erfolgt. In dieser Lage der Teile bewirkt die planetare Bewegung der Glaltwalzrollen den Vorschub auf dem Werkstück. Sowie das Werkstück vollständig gewalzt ist, wirkt die Feder 42Λ als Auslösefeder, die eine Rückkehr der Einstellmutter 36/4 in ihre normale Lage gestattet und dem Käfig und Dorn die Einnahme einer vom Werkstück getrennten Lage ermöglicht. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen kehrt die Mutter 36/1 ebenfalls aufgrund der Tatsache in die Ausgangslage zurück, daß sich der Anschlagnocken 44/4 an den Anschlagnocken 50/4 legt, wie es in Fig. 12 dargesteiil ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Glattwalzwerkzeug zum Bearbeiten einer zylindrischen Werkstückoberfläche, mit einem Dorn, dessen Längsachse koaxial zur Längsachse der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche angeordnet werden kann, mit einem koaxial zum Dorn und auf diesem drehbar angeordneten Käfig, wobei Dorn und Käfig relativ zueinander axial verschiebbar sind und der Dorn ein kegelstumpfförmiges Endteil aufweist, das koaxial zur Längsachse des Doms angeordnet ist, mit mehreren kegelstumpfförmigen Glattwalzrollen, die in Schlitzen des Käfigs angeordnet sind, am kegelstumpfförmigen Endteil des Doms anliegen und mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche zur Anlage bringbar sind und mit einer Verbindungsvorrichtung zwischen Dorn und Xäfig, die iine auf ein Dornteil geschraubte und am Käfig gegen Federdruck abstützbare Mutter sowie eine Rutschkupplung aufweist, deren einer Kupplungsteil mit der Mutter in Axialrichtung des Doms relativ zueinander verschiebbar in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kupplungsteil (26; 26A) und die Mutter (36; 36'; i6A) gegen Relativdrehung gesichert sind und der andere Kupplungsteil (18, 24; ISA, 25Ά) fester Bestandteil des Käfigs (16; i6A) ist, daß der Steigungssinn der Gewindeverbindung von Mutter (36; 36'; 36AJ und Dornteil (35; 34; MA) entgegengesetzt zum Relativdrehsinn von Glattwalzwerkzeug und Werkstück (10; W)gewählt sind, und daß die Rutschkupplung (18,24 bis 31; 184,254 bis 31/4Jso ausgelegt ist, daß sie durchrutscht, sobald sich der gewünschte Glattwalze]ruck ausgebildet hat.

2. Glattwalzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mutter (36; 36'; 36A) und einer mit dem Dornteil (35; 34; 3ΛΑ) verbundenen, verriegelbaren Mauptcinstellmutter (48; 48'; 75) eine Torsionsfeder (42; 42A) befestigt ist, derart, daß sie auf die Mutter (36p 36'; 36A) während der Ausbildung des Glattwalzdrucks eine Torsionsvorspannung ausübt, durch die am Ende des Glattwalzvorgangs die Mutter (36; 36'; 36A) in ihre Ausgangslage rückstellbar ist.