DE3405704C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Glattwalzwerkzeug für die Innenbearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser, mit Glattwalzrollen, welche kraftschlüssig gegen die Bohrungswandung anlegbar sind, wobei mindestens drei Glattwalzrollen vorgesehen sind, die je auf einem radial beweglich mit einem Werkzeugkörper verbundenen Träger angeordnet sind, wobei jeder Träger mit einer Verstelleinrichtung für die radiale Grundeinstellung des zugeordneten Trägers verbunden ist.

Glattwalzwerkzeuge der vorbeschriebenen Art sind bereits bekannt­ geworden mit der AT 2 37 470. Bei einem solchen Werkzeug weist jedoch nur ein Träger eine kraftbetätigte Spreizeinrichtung auf, während die anderen beiden der insgesamt drei Träger, der radial verschiebbar im Werkzeugkörper angeordnet sind, zwar radial verstellbar, aber form­ schlüssig mit dem Werkzeugkörper verbunden sind. Dies führt dazu, daß dieses Werkzeug einerseits nicht in der Lage ist Koaxialitätsfehler zwischen Werkzeug und Werkstück auszugleichen und führt außerdem bei Formabweichungen des Werkzeugs in der Querschnittsform zu uner­ wünschten Kraftschwankungen. Darüber hinaus weisen die Träger - dort Führungskörper genannt - Walzen großen Durchmessers auf, die in diesen Führungskörpern auf einer Achse drehbar gelagert sind. Eine solche Anordnung, bei der die Walzrollen selbst auf Achsen drehbar gelagert sind, erfordert, um eine solche Lagerung möglich zu machen, Walzrollen relativ großen Durchmessers. Hierdurch aber wird eine entsprechend große absolute Walzkraft erforderlich, um ein bestimmtes gewünschtes Walzergebnis zu erzielen. Dies aber ergibt wiederum unerwünschte Kraftbelastungen des Werkstückes und es kann bei dünnwandigen Werkstücken, wie z. B. großen Rohren, dazu kommen, daß sich der Einsatz solcher Walzwerkzeuge verbietet.

Mit der DE-AS 12 79 499 ist ein weiteres kraftschlüssig arbeitendes Innenglattwalzwerkzeug bekanntgeworden, bei dem in Umfangsrichtung ebenfalls drei Walzrollen angeordnet sind, die mit ihrer Drehachse fest verbunden sind, so daß die Achse als Welle wirkt, wobei jedes überstehende Wellenende von einer Tragschale gestützt wird, die sich ihrerseits am Kolben eines Strömungsmittelzylinders abstützt. Alle Strömungsmittelzylinder sind untereinander kommunizierend verbunden, so daß ein Ausgleich in alle Richtungen möglich ist. Aber auch hier ist noch eine relativ große Bauart der Walzrollen erforderlich, so daß die aus der Größe dieser Bauart resultierenden und bereits beschriebenen Mängel auch hier auftreten. Da weiterhin alle Strömungsmittelzylinder kommunizierend untereinander verbunden sind und jede einzelne Walzrolle an ihrer zugeordneten Welle von zwei unabhängigen Kolben­ stangen dieser Strömungsmittelzylinder abgestützt wird, kommt es bei Auftreten von Axialkräften auf die Walzrolle, verursacht durch eine Vorschubbewegung des Werkzeugs, zum Verkanten der Rolle, weil infolge der kommunizierenden Verbindung der Strömungsmittelzylinder unter­ einander jeder Kolben unabhängig den auftretenden Kräften ausweichen kann. Das Werkzeug wird damit funktionsunfähig.

Ein weiteres Werkzeug für die Innenbearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser ist bekanntgeworden durch die DE-PS 6 82 367. Auch bei diesem Werkzeug sind Glattwalzrollen je auf einem radial beweglich mit dem Werkzeugkörper verbundenen Träger angeordnet. Auch dort sind jedoch die Glattwalzrollen auf einer in Wälzlagern gelagerten Welle gelagert, die daher notwendigerweise groß bauen, so daß die bezüglich der Baugröße bereits beschriebenen Nachteile auch hier auftreten. Darüber hinaus aber stützen sich die einzelnen Träger formschlüssig auf einem Verstellkonus ab, der über ein Gewinde im Werkzeugkörper axial verstellt werden kann. Hierdurch wird die radiale Lage der Walzrollen bestimmt. Die Walzkraft ergibt sich aus der Relation zwischen der radialen Lage der Walzrollen einerseits und der Bohrungsabmessung der zu walzenden Bohrung andererseits. Schwan­ kungen im Durchmessermaß der Bohrung und Abweichungen von der Kreisform des Querschnitts der Bohrung führen zu Walzkraftschwan­ kungen, die unzulässige Größen annehmen können. Ein kraftschlüssiges Walzen ist mit diesem Werkzeug nicht möglich.

Weiterhin sind mit der DE-PS 20 16 216 Glattwalzwerkzeuge für die Innenbearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser bekannt­ geworden, die sich in der Praxis außerordentlich gut bewährt haben. Sie weisen jedoch im Gegensatz zu den bisher beschriebenen bekannten Werkzeugen den Nachteil auf, daß sie nur einen sehr geringen Durchmesserbereich des Bohrungsdurchmessers des Werkstückes be­ herrschen, in aller Regel lediglich den Toleranzbereich des Nennmaßes der Werkstückbohrung. Sie sind daher nicht verwendbar für Bohrungen benachbart liegender Durchmessernennmaße. Es kommt jedoch häufig vor, daß kleinere Losgrößen von Werkstücken mit jeweils unterschied­ lichem Nenndurchmesser der zu bearbeitenden großen Bohrung bearbei­ tet werden müssen. Soll dies mit dem genannten Werkzeug geschehen, so ist für jede einzelne Bohrungsgröße ein gesondertes Werkzeug erforder­ lich.

Ausgehend von dem so beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzug der vorbeschriebenen Art vorzuschlagen, mit dem einerseits ein großer Maßbereich von Werkstück­ bohrungen beherrscht wird und daß andererseits die Anwendung kleiner absoluter Walzkräfte ermöglicht. Gleichzeitig soll das Werkzeug eine Bearbeitung auch dann ermöglichen, wenn das Werkstück Formfehler einerseits und/oder Koaxialitätsfehler andererseits aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Träger über die zugeordnete und radial beweglich angeordnete Verstelleinrichtung mit einer kraftbetätigten Spreizeinrichtung zur Erzeugung einer radialen Anpreßbewegung jedes Träges zusammenwirkt, wobei Verstell­ einrichtung und Spreizeinrichtung so miteinander verbunden sind, daß sie gegenseitig mindestens radial gerichtete Kräfte und deren Reaktions­ kräfte auf einen zugeordneten Träger übertragen oder von diesem aufnehmen und wobei jeder Träger einen in an sich bekannter Weise einstellbaren Rollenkopf mit Stützrollen zur Abstützung und Führung zugeordneter Glattwalzrollen aufweist.

Durch diese Maßnahme wird ein weiter radialer Einstell- und Verstellbereich vorzugsweise für eine Kon­ struktion mit mindestens drei Glattwalzrollen durch die radiale Verände­ rung der die Glattwalzrollen tragenden Träger erreicht. Die Anordnung von mindestens drei radial beweglichen Trägern an einem Werkzeug­ körper läßt deren Radialbewegung in einem weiten Verstellbereich zu und sichert eine gute Zentrierung. Die Spreizeinrichtung sorgt hierbei nicht nur für die radiale Bewegung, sondern auch für die notwendige Walzkraft, dann wenn die weitere Radialbewegung durch Anlage der Glattwalzrollen an der Bohrungswand verhindert wird. Hierzu muß die Spreizeinrichtung mit entsprechender Kraft tätig werden. Der jedem Träger zugeordnete einstellbare Rollenkopf weist Stützrollen auf zur Abstützung und Führung zugeordneter Glattwalzrollen. Hierdurch können die Glattwalzrollen in bekannter Weise einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen. Dies ermöglicht die Anwendung kleiner absoluter Walzkräfte, was wiederum geringe Werkstückbelastung zur Folge hat. Die Einstell­ barkeit der Rollenköpfe die als solche bekannt ist, erlaubt gleichzeitig die Einstellung der richtigen Neigung der eigentlichen Walzrolle, so daß in bekannter Weise der zur Erzielung eines guten Glattwalzergebnisses notwendige und typische tropfenförmige Walzabdruck der Glattwalzrollen am Werkstück erreicht werden kann. Durch die kraftschlüssige Betäti­ gung der Träger können diese Formunregelmäßigkeiten der Querschnitts­ form des Werkstückes ohne weiteres ausweichen und gleichzeitig auch Koaxialitätsfehler der Werkstückachse relativ zur Werkzeugachse ausgleichen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Träger mit einer radial gerichteten Kolbenstange einer strömungsmittelbetätig­ baren Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, wobei jede Kolben-Zylin­ der-Einheit im oder am Werkzeugkörper angeordnet ist. Auf diese Art und Weise erfolgt eine Betätigung der Träger direkt in deren mögliche Bewegungsrichtung und es wird ein einfacher konstruktiver Aufbau des Gesamtwerkzeuges hierdurch erreicht.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wiederum sieht vor, daß jede Kolbenstange als Gewindespindel ausgebildet oder gegen die radial innen liegende Stirnfläche einer solchen andrückbar ist, wobei die Gewinde­ spindel über eine entsprechende Gewindebohrung im Träger mit diesem verbunden ist. Hierdurch wird es mit einfachsten Mitteln möglich, den Arbeitsdurchmesser für die Glattwalzrollen mittels einer Verstellung der Träger an den Gewindespindeln voreinzustellen und die Kolben-Zylin­ der-Einheit muß dann nur noch hinsichtlich ihres Hubs ausgelegt sein, einen sehr kleinen Weg zur Anlage der Glattwalzrollen an die Bohrungswandung zurückzulegen und die Glattwalzrollen mit der notwendigen Walzkraft an die Bohrungswandung anzupressen. Ein Hub der vorhandenen Kolben-Zylinder-Einheit über den jeweiligen Arbeitsbereich des Werkzeuges ist nicht mehr erforderlich.

Wiederum nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß jede Gewindespindel an ihrem radial außen liegenden Endbereich im oder am Werkzeugkörper radial verschiebbar geführt ist. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit, sowohl bei einer von der jeweiligen Kolbenstange getrennten Gewindespindel als auch bei einer einstückig ausgebildeten Kolbenstange - Gewindespindel. Die notwendige radiale Be­ weglichkeit sowohl dieser genannten Bauteile als auch des zugeordneten Trägers zu erhalten, damit tatsächlich kraft­ schlüssig gewalzt werden kann und die jeweilige Glattwalz­ rolle mit dem ihr zugeordneten Träger Formänderungen oder Lageänderungen des Werkstücks folgen kann.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wiederum sieht vor, daß der Werkzeugkörper radial wirkende Federn aufweist, mit denen eine Rückstellbewegung jedes Trägers bewirkt wird, wenn eine Spreizkraft nicht mehr auftritt. Hierdurch kann eine besondere Schaltung für einen Strömungsmittelkreislauf für die Rückstellung des Werkzeuges beispielsweise nach Be­ endigung des Walzvorganges, vermieden werden. Es ist nur noch erforderlich den Walzdruck des Strömungsmittels abzusenken, wodurch von den genannten Federn bewirkt, das Werkzeug wieder zusammenfahren wird.

Nach einer ausgestaltenden Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jede Feder als Druckfeder ausgebildet und im Werkzeugkörper angeordnet ist. Es ist dies die einfachste konstruktive Möglichkeit die Träger und damit die zuge­ ordneten Glattwalzrollen radial einwärts zu fahren.

Eine ergänzende Ausgestaltung nach der Erfindung sieht vor, daß jede Feder sich einerseits am Werkzeugkörper und andererseits an einem zugeordneten Träger oder an den den Träger radial bewegenden Bauelementen abstützt. Dies ist die einfachste Anordnung der genannten Federn, die wirkungsvoll ist und unnötige zusätzliche Bauteile vermeidet.

Es ist ebenfalls nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß jede Gewindespindel in einer zugeordneten Radialbohrung des Werkzeugkörpers geführt ist, wobei in einem erweiterten Bereich jeder Radialbohrung und konzentrisch zur zugeordneten Gewindespindel eine Druckfeder angeordnet ist, die mit ihrem radial nach innen gerichteten Ende an einem Kragen der zugeordneten Gewindespindel anliegt. Diese An­ ordnung ist sehr zweckmäßig und benötigt außerdem den denkbar kleinsten Bauraum. Die Führung und die Wirkung der Feder ist mit einfachsten Mitteln gesichert. Gleichzeitig wird die erforderliche Beweglichkeit aller zugeordneter Bauelemente problemlos beibehalten.

Es ist nach einer alternativen Lösung der Erfindung bei einem Glattwalzwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, daß jeder Träger sich direkt oder über zugeordnete Zwischenstücke an einer zu einer Längsachse der Bohrung geneigten Fläche eines in Richtung der Längsachse verschieb­ lich geführten Spreizstückes abstützt, wobei der Neigungs­ winkel der geneigten Fläche größer als der Selbsthemmungswin­ kel ist. Die Verwendung eines Spreizstückes ist ein wirksames und einfaches Mittel die notwendige Spreizung der Träger oder auch eines einzelnen Trägers durch Verschiebung eines solchen Spreizstücks in Richtung der Längsachse der Bohrung zu bewirken.

Nach einer ausgestalteten Weiterbildung wiederum ist vorge­ sehen, daß das Spreizstück zusätzlich radial beweglich angeordnet ist. Dies ist eine einfache Möglichkeit die Beweglichkeit jedes Trägers zu erreichen.

Wiederum eine ausgestaltende Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die geneigten Flächen ebene Flächen sind, die mindestens mit einer zugeordneten Basisfläche das Spreizstück bilden. Eine solche Ausbildung des Spreizstückes ist be­ sonders dann zu empfehlen, wenn hohe Walzkräfte erforderlich werden.

Ebenfalls eine weiterbildende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als Zwischenstück Gewindespindeln in Anordnung und Ausführung nach den vorbeschriebenen Ansprüchen 4 bis 8 vorgesehen sind, deren radial innen liegende Stirnfläche je an einem im Längsschnitt keilförmigen Gleitstück anliegt, welches mit seiner Gleitfläche der Oberflächenform des Spreizstückes angepaßt ist und an diesem anliegt. Auch hier wird über die Gewindespindeln erreicht, daß der gesamte notwendige Verstellhub der jeweiligen die Glattwalzrollen tragenden Träger nicht über das Spreizstück bewirkt werden muß, sondern eine Grundeinstellung über die Gewindespindeln erfolgen kann. Die jeweiligen Gleitstücke sorgen für eine bestmögliche Anlage der Stirnseiten der Gewindespindeln am jeweils verwendeten Spreizstück.

Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung sieht noch vor, daß zur Verschiebung des Spreizstückes der Werkzeugkörper eine strömungsmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Einheit auf­ weist. Auch dies ist wieder eine sehr einfache Möglichkeit zur Verschiebung des Spreizstückes und es wird bei voller Beweglichkeit der die Rollen tragenden Träger nur eine einzige Kolben-Zylinder-Einheit benötigt, um die notwendige Spreizwirkung und Kraftwirkung zu erzeugen.

Ergänzend ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, daß die Kolben-Zylinder-Einheit so angeordnet ist, daß deren Hubbewegung in Richtung der Längsachse der Bohrung verläuft. Hierdurch können irgendwelche Umlenkein­ richtungen vermieden werden und die genannte Einrichtung kann sofort das Spreizstück in der notwendigen Richtung ver­ schieben.

Weiterhin ist noch zur ergänzenden Ausgestaltung der Er­ findung vorgesehen, daß die Stirnseite des äußeren Kolben­ stangenendes der Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit mindestens in Arbeitslage an der Basisfläche des Spreiz­ stückes anliegt. Alle Zwischenstücke sind hierdurch vermieden und es tritt eine unmittelbare Einwirkung der Kolben- Zylinder-Einheit auf das Spreizstück auf. Die einfache Anlage des genannten Kolbenstangenendes an der Basisfläche des Spreizstückes gewährleistet gleichzeitig die freie radiale Beweglichkeit des Spreizstückes.

Wiederum eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das der Basisfläche abgewandte Ende des Spreizstückes einen in Richtung der Längsachse der Bohrung bis vor das Werkzeug hinausgeführten Stößel aufweist. Hierdurch wird es möglich, am Ende des Bearbeitungsvorganges das Werkzeug mit dem genannten Stößel, beispielsweise gegen einen Anschlag zu fahren und hierdurch das Spreizstück wieder in seine Ausgangslage zurückzudrücken, wodurch die Träger mit Glatt­ walzrollen radial einwärts fahren und hierdurch das Werkzeug wieder seine Ausgangslage einnimmt und problemlos zurückge­ zogen werden kann.

Nach der Erfindung ist ebenfalls vorgesehen, daß der Kolben jeder Kolben-Zylinder-Einheit mindestens in Bewegungsrichtung zur Erzeugung einer Spreizbewegung mit Drucköl beaufschlagbar und je über eine entsprechende Druckölleitung mit einer Druckquelle verbunden ist. Hierdurch kann der Aufbau solcher Einheiten vereinfacht werden.

Eine ergänzende Ausgestaltung sieht vor, daß als Druckquelle ein am Werkzeugkörper angeordneter aufgeladener Druckspeicher vorgesehen ist, mit einer zu einer Werkzeugaußenseite geführten Anschlußleitung für die Aufladung. Die Verwendung einer Druckquelle macht das gesamte Werkzeug unabhängig von zusätzlichen externen Geräten für den Betrieb des Werkzeugs.

Ergänzend ist nach der Erfindung noch vorgesehen, daß am Werkzeugkörper eine Vorratskammer mit einstellbarem Volumen für Drucköl vorgesehen ist, die mit der Anschlußleitung des Druckspeichers verbunden ist. Auf diese Art und Weise gelingt es, das Werkzeug nicht nur unabhängig von externen Zusatzan­ lagen für den Betrieb des Werkzeugs zu machen, sondern es gelingt gleichzeitig, das Werkzeug auch noch nach Bedarf mit unterschiedlichen Arbeitsdrücken zu betreiben unter gleich­ zeitiger Beibehaltung der genannten Unabhängigkeit des Werkzeugs.

Eine Variante der Erfindung sieht noch vor, daß bei jeder Kolben-Zylinder-Einheit auch die die Kolbenstange enthaltende Zylinderseite mit einer Druckölleitung verbunden und mittels eines Ventiles mit einer externen Druckquelle verbindbar ist. Wird externer Betrieb des Werkzeugs gewünscht ist dies der einfachste Aufbau.

Ergänzend ist noch vorgesehen, daß der Werkzeugkörper ein mechanisch rastendes Zwei-Stellungs-Ventil aufweist, mit welchem die Druckölleitung geschlossen oder geöffnet werden kann, wobei das Ventil über eine Betätigung mittels des Stößels in Schließstellung gefahren werden kann. Dies stellt eine günstige Ergänzung des von externen Einrichtungen unabhängigen Werkzeugs dar.

Es ist ebenfalls nach der Erfindung noch vorgesehen, daß das Spreizstück als Kegelstumpf ausgebildet ist. Dies ist die einfachste Möglichkeit der Herstellung des Spreizstücks.

Schließlich ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, daß zur Verschiebung des Spreizstücks der Werkzeugkörper eine in axialer Richtung auf das Spreizstück wirkende Feder aufweist. Dies ist eine besonders einfache rein mechanisch funktionierende Möglichkeit die notwendige Spreizung und die zugehörige Walzkraft zu erzeugen. Hierzu kann das Spreizstück entweder direkt von der notwendigen Feder beaufschlagt sein, oder eine solche Beaufschlagung des Spreizstücks erfolgt über zusätzliche Hilfsmittel. So ist es beispielsweise denkbar, eine Kolben-Zylinder-Einheit zu verwenden, deren kolbenstangenfreier Zylinderraum von der notwendigen Feder ausgefüllt wird, die über den Kolben und die Kolbenstange am Spreizstück anliegt und dieses ver­ schiebt. Ergänzend ist dann noch möglich, am Ende des Bearbeitungsprozesses das Spreizstück über eine Stößelstange wieder einwärts zu fahren und in dieser Einwärtsstellung zu verriegeln. Die Federkraft ist dann gebändigt und es bedarf lediglich einer Entriegelung um die einzelne oder auch mehrere Glattwalzrollen wieder mit der notwendigen Walzkraft in Arbeitsposition zu bringen. Die Entriegelungsbewegung kann dabei natürlich auch über eine entsprechende hydraulische Einrichtung gedämpft sein, so daß ein schlagartiges Anfahren des Werkstückes durch die Glattwalzrollen vermieden wird.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung der Prinzipzeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 Schnitt entlang der Linie I-I nach Fig. 2,

Fig. 2 Ansicht in Richtung des Pfeils A,

Fig. 3 Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 4,

Fig. 4 Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 3,

Fig. 5 Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 6,

Fig. 6 Ansicht in Richtung des Pfeils C nach Fig. 5,

Fig. 7 Schnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 8,

Fig. 8 Ansicht in Richtung des Pfeils D nach Fig. 7.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in verschiedenen Schnittansichten und Teilausbrüchen einen möglichen prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Werkzeugs mit mindestens drei Glattwalz­ rollen 7, 8, 9. Die Darstellungen zeigen das Werkzeug in Arbeitsposition. Die Bohrungswand 64 einer Bohrung 43 von großem Durchmesser soll konzentrisch zur Längsachse 44 dieser Bohrung (siehe Fig. 7) im Vorschubverfahren kraftschlüssig glattgewalzt werden. Kraftschlüssiges Glattwalzen als solches ist bekannt und wird daher hier nicht näher beschrieben.

Im Ausführungsbeispiel sind die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 in an sich bekannten Rollköpfen 4, 5 und 6 drehbar abgestützt. Auch solche Abstützungen der Glattwalzrollen sind an sich bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben.

Die Rollenköpfe 4, 5 und 6 sind in den ihnen zugeordneten und sternförmig angeordneten Trägern 1, 2 und 3 so beweglich angeordnet, daß eine Lageverstellung solcher Art vorgenommen werden kann, daß die zugeordneten Glattwalzrollen 7, 8 und 9 in ihrer Winkellage zur Einstellung des Vorschubs und zur Einstellung des Walztropfens veränderbar sind. Sowohl diese Winkelveränderung als auch die Tropfenform der Abdruckfläche, die mit den Glattwalzrollen erzeugt wird, ist an sich bekannt. Auch hierauf soll daher nicht näher eingegangen werden.

Die sternförmig angeordneten Träger 1, 2 und 3 sind über Gleitführungen 66 an einem Werkzeugkörper 10 in den Gleit­ führungen 66 radial verschieblich geführt. Auf der Rückseite jedes Trägers 1, 2 und 3 ist in ebenfalls sternförmiger Anordnung und parallel zu den genannten Trägern jeweils eine Gewindespindel 48, 49, 50 vorgesehen, die jeweils in einer zugeordneten Radialbohrung 57 im Werkzeugträger 10 radial beweglich geführt ist. Diese Radialbohrung 57 weist einen radial nach innen gerichteten erweiterten Bereich 58 auf, in welchem in konzentrischer Anordnung zur jeweiligen Gewinde­ spindel 48, 49 und 50 jeweils eine Druckfeder 59 vorgesehen ist, die sich einerseits an dem engeren Bereich der jeweils zugeordneten Radialbohrung 57 und damit am Werkzeugkörper 10 und andererseits an einem Kragen 60 der jeweiligen Gewinde­ spindel 48, 49 und 50 abstützt. Der Durchmesser des Kragens 60 ist so bemessen, daß er in den erweiterten Bereich 58 der jeweiligen Radialbohrung 57 hineinpaßt.

Jeder Träger 1, 2 und 3 weist auf seiner Rückseite jeweils einen nicht näher bezeichneten Ausleger auf, mit jeweils einer ebenfalls radial gerichteten Gewindebohrung 61, 62 und 63. Die Gewindespindeln 48, 49 und 50 sind durch diese Gewindebohrungen 61, 62 und 63 hindurchgeschraubt und liegen mit ihren radial einwärts gerichteten Stirnseiten an den radial auswärts gerichteten Stirnseiten von Kolbenstangen 23, 24 und 25 an, wobei die genannten Kolbenstangen Teile von Kolben-Zylinder-Einheiten 20, 21 und 22 sind. Die genannten Kolben-Zylinder-Einheiten sind hierbei an einem zentralen inneren Ausleger 67 des Werkzeugkörpers 10 so angeordnet, daß sie in der beschriebenen Anordnung der zugeordneten Kolben­ stangen in der gleichen Richtung die genannten Kolbenstangen ein- und ausfahren können, wie sich die Träger 1, 2 und 3 in den zugeordneten Gleitführungen des Werkzeugkörpers 10 radial bewegen können. Bei Betätigung der genannten Kolben-Zylinder- Einheiten derart, daß die genannten Kolbenstangen radial auswärts fahren, werden die Gewindespindeln 48, 49 und 50 ebenfalls gegen die Kraft der Druckfedern 59 radial auswärts bewegt. Hierdurch aber werden wegen der Gewindeverbindungen der genannten Gewindespindeln über die Gewindebohrungen 61, 62 und 63 in den nicht näher bezeichneten Auslegern der Träger 1, 2 und 3, diese Träger ebenfalls radial auswärts bewegt. Durch ein Verdrehen der genannten Gewindespindeln 8, 40, 49 und 50 kann hierbei eine geeignete Grundeinstellung der radialen Lage der Träger 1, 2 und 3 erreicht werden, so daß nur noch eine kurze Hubbewegung der genannten Kolben-Zylin­ der-Einheiten 20, 21 und 22 und deren zugeordnete Kolben­ stangen in radialer Richtung auswärts notwendig ist, um die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 zur Anlage an die Bohrungswand 64 der Bohrung 43 zu bringen und die notwendige Walzkraft zu erzeugen. Duch die Möglichkeit einer Grundjustierung über die Gewindespindel 48, 49 und 50 kann das Werkzeug trotz eines relativ kleinen Hubs der Kolben-Zylinder-Einheit 20, 21 und 22 über einen weiteren Durchmesserbereich der Bohrung 43 problemlos eingesetzt werden. Natürlich könnte die Walzkraft auch von anstelle der Kolben-Zylinder-Einheiten verwendeten Federelementen erzeugt werden.

Die Kolben-Zylinder-Einheiten 20, 21 und 22 sind untereinander über die Druckölleitungen 29, 29′ und 29′′ sowie 38 hydraulisch verbunden, so daß die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 über die genannten Kolben-Zylinder-Einheiten kraftschlüssig an die Bohrungswand 64 angelegt werden können und gleichzei­ tig Radialbewegungen der Träger 1, 2 und 3 erzwungen, beispielsweise durch Lage- oder Formänderungen der Bohrungs­ wand 64, nachgeben können. Eine gegenseitige Lageabhängigkeit der Kolben-Zylinder-Einheiten 20, 21 und 22, die durch einfaches Umdrücken des jeweiligen Strömungsmediums von einem Zylinderraum in den anderen entstehen könnte, wird dadurch verhindert, daß in die Druckleitung 38 beispielsweise ein handelsübliches verbraucherseitig gesteuertes Dreiwege-Druck­ begrenzungsventil eingesetzt wird. Mit Hilfe dieses Ventils kann überschüssiges Drucköl bei nahezu unverändertem Arbeits­ druck in den nicht näher bezeichneten Tank entlassen werden. Die Funktion solcher Ventile ist bekannt und solche Ventile sind handelsüblich. Eine genauere Beschreibung ist daher nicht erforderlich. Zur Druckversorgung der Kolben-Zylinder- Einheiten 20, 21 und 22 kann eine externe Druckquelle 34, beispielsweise bestehend aus einer handelsüblichen Pumpe und einem handelsüblichen Elektromotor, dienen. Ein ebenfalls handelsübliches Ventil 33 sorgt hierbei je nach Ventilstel­ lung in ebenfalls bekannter Weise für eine Drucksaugleitung und für eine Ableitung des zu verdrängenden Druckmittels in den Tank.

Für einen Bearbeitungsprozeß wird das Werkzeug zunächst durch Drehung an den Gewindespindeln 48, 49 und 50 und die hierdurch erfolgende Lageveränderung der Glattwalzrollen 7, 8 und 9 in radialer Richtung auf einen geeigneten Ausgangs­ durchmesser in zusammengefahrenem Zustand eingestellt. Der zusammengefahrene Zustand wird bei druckloser Leitung 38 schon dadurch erreicht, daß die Druckfedern 59 die zugeord­ neten Gewindespindeln 48, 49 und 50 und damit alle anliegen­ den oder verbundenen Bauelemente radial nach innen drücken. Ist solcherart eine geeignete Grundeinstellung vorgenommen und das Werkzeug beispielsweise über den Aufnahmekegel 65 in geeigneter Weise gehalten und getragen, so kann es in die Bohrung 43 eingesetzt werden. Danach kann die externe Druckquelle 34 in Betrieb genommen werden und das Ventil 33 in den in Fig. 1 dargestellten Schaltzustand versetzt werden. Hierdurch werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 20, 21 und 22 auf ihren den zugeordneten Kolbenstangen 23, 24 und 25 abgekehrten Zylinderseiten durch das Dreiwege-Druckbegren­ zungsventil 68 über die Leitung 38 mit Drucköl beaufschlagt, so daß die genannten Kolbenstangen radial auswärts fahren. Das abfließende Drucköl wird hierbei über die Leitung 29 dem Tank zugeführt. Infolge der radialen Auswärtsbewegung werden auch die Träger 1, 2 und 3 und damit die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 so lange radial auswärts bewegt, bis die genannten Rollen an der Bohrungswand 64 der Bohrung 43 zur Anlage kommen. Ein weiteres radiales Ausfahren der Kolben-Zylinder- Einheiten 20, 21 und 22 ist nun nicht mehr möglich und die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 sind somit kraftschlüssig an die Bohrungswand 64 der Bohrung 43 angelegt. Der Walzvorgang selbst kann nun in bei der bei Innenglattwalzwerkzeugen üblichen Weise durchgeführt werden. Hierbei kann jedoch jede einzelne Glattwalzrolle 7, 8 und 9 jeder beliebigen Unebenheit und jedem beliebigen Versatz der Bohrungswand 64 beispiels­ weise in radialer Richtung problemlos folgen. Die Glattwalz­ rollen 7, 8 und 9 werden unabhängig von solchen Unregelmäßig­ keiten immer mit nahezu gleicher Glattwalzkraft gegen die Bohrungswand 64 angedrückt. Die notwendige Radialbewegung der Träger 1, 2 und 3 wird durch nichts behindert. Es liegt somit eine für jede Glattwalzrolle 7, 8 und 9 unabhängige radiale Beweglichkeit vor, wobei die Walzkraft für die Glattwalzrol­ len über zugeordnete strömungsmittelbetätigte Kolben-Zylin­ der-Einheiten 20, 21 und 22 erzeugt wird, wobei die Grundeinstellung der Durchmesserlage der einzelnen Glattwalz­ rollen 7, 8 und 9 über eine jeweils ebenfalls radial bewegliche Gewindespindel erfolgt, die über eine Druckfeder 59 jeweils in ihre radial nach innen gerichtete Ausgangslage zurückgedrückt wird.

Eine etwas veränderte Form des beschriebenen Werkzeugs nach den Fig. 1 und 2 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, ist die Anordnung der Glattwalzrollen 7, 8 und 9 über die Rollenköpfe 4, 5 und 6 an den Trägern 1, 2 und 3 und deren Anordnung selbst an einem Werkzeugkörper 13 gleitend über die Gleitführungen 66 und die Anordnung zugeordneter Gewindespindeln 51, 52 und 53 und deren Anordnung im Werkzeugkörper 13 selbst so wie bereits zu den Fig. 1 und 2 beschrieben. Die radial nach innen ge­ richteten Stirnseiten der Gewindespindeln 51, 52 und 53 jedoch stützen sich bei einer Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6, und dies gilt ebenso für die noch zu beschreibenden Fig. 3 und 4 sowie 7 und 8, an Gleitstücken 54, 55 und 56 ab, die sich ihrerseits an entsprechend ebenen, aber zur Längsachse 44 der Bohrung 43 geneigt angeordneten Flächen eines Spreizstücks 39 abstützen. Die Querschnittsform dieses Spreizstücks 39 kann zylindrisch sein, so daß das Spreizstück 39 als Kegelstumpf ausgebildet wäre. Sie kann aber auch - und dies ist im Ausführungsbeispiel der Fall - so sein, wie in Fig. 4 gestrichelt für das dort verwendete Spreizstück 46 dargestellt ist. Natürlich kann das Spreizstück auch für eine Radialbewegung von weniger als drei Rollen 7, 8, 9 ausgelegt sein.

Spreizstück 39 ist in der dargestellten Anordnung in Arbeitsposition und es ist in Richtung der Längsachse 44 der Bohrung 43 verschieblich.

Um in die dargestellte Arbeitsposition verschoben werden zu können, wird die äußere Stirnseite eine Kolbenstange 27 an der Basisfläche 41 des Spreizstücks 39 zur Anlage gebracht. Kolbenstange 27 ist Bauteil einer Kolben-Zylinder-Einheit 19, welche zentral am Werkzeugkörper 13 und konzentrisch zur Längsachse 44 der Bohrung 43, bei konzentrischer Lage des ganzen Werkzeugs, angeordnet ist, so daß die Kolbenstange 27 eine Bewegung in Richtung der genannten Längsachse 44 durchführen kann. Soll somit das Werkzeug nach den Fig. 5 und 6 in Arbeitsposition gebracht werden, so muß nach erfolgter Grundeinstellung, wie bereits zu den Fig. 1 und 2 beschrieben, die Kolben-Zylinder-Einheit 19 mit Drucköl beaufschlagt werden, damit die Kolbenstange 27 ausfährt. Hierzu ist die genannte Kolben-Zylinder-Einheit zentral mit einer Druckölleitung 32 verbunden, die in den der Kolben­ stange 27 abgewandten Zylinderraum einmündet. Diese Drucköl­ leitung 32 ist wieder über ein verbraucherseitig gesteuertes Dreiwege-Druckbegrenzungsventil 68 und über ein handels­ übliches Ventil 33 mit einer externen Druckquelle 34, wie bereits zu Fig. 1 und 2 beschrieben, verbunden. Der der Kolbenstange zugewandte Zylinderraum der Kolben-Zylinder- Einheit 19 kann hierbei beispielsweise offen sein. Bewegt sich nun die Kolbenstange 27 infolge einer Druckbe­ aufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 19 mit Drucköl über die Druckölleitung 32 in Richtung der Längsachse 44 der Bohrung 43 auswärts, so drückt ihre äußere Stirnfläche über die Basisfläche 41 das Spreizstück 39 in die gleiche Richtung, so daß nunmehr durch die beschriebene Bewegung des Spreizstückes 39 die Gleitstücke 54, 55 und 56 relativ zum Spreizstück 39 an dessen geneigten Flächen aufwärts gleiten und hierdurch die Gewindespindeln 51, 52 und 53 radial auswärts bewegen gegen die Kraft der zugeordneten Feder 59. Hierbei sind selbstverständlich die Gleitführungen 66 so zu gestalten, daß ein Verkanten der Träger 1, 2 und 3 in axialer Richtung verhindert wird und eine sicher geführte radiale Bewegung möglich ist. Infolge der beschriebenen Verschiebung des Spreizstückes 39 werden also die Träger 1, 2 und 3 und damit die zugeordneten Glattwalzrollen 7, 8 und 9 in radialer Richtung bewegt, so lange bis die genannten Glattwalzrollen wieder zur Anlage an die Bohrungswand 64 der Bohrung 43 kommen, wodurch eine weitere Axialverschiebung des Spreiz­ stücks 39 unmöglich wird.

Der Neigungswinkel der geneigten Flächen des Gleitstücks 39 muß größer sein, als der Selbsthemmungswinkel, so daß die Gleitstücke 54, 55 und 56 beispielsweise gedrängt von der Feder 59 oder beispielsweise infolge eines sich verengenden Bohrungsdurchmessers der Bohrung 43 diese geneigten Flächen hinabrutschen können und dabei das Spreizstück 39 in umgekehrter Richtung zur Spreizrichtung axial in Richtung der Längsachse 44 verschieben können. Dies kann während des Arbeitsprozesses gegen die von der Kolbenstange 27 über tragene Kraft der Kolben-Zylinder-Einheit 19 erfolgen, wodurch einfach Drucköl über die Druckölleitung 32 und durch Umsteuerung des verbraucherseitig gesteuerten Dreiwege-Druck­ begrenzungsventils 68 in den Tank entlassen wird. Vergrößert sich dann beispielsweise der Durchmesser der Bohrung 43 wieder, tritt der umgekehrte Bewegungsablauf ein.

Ist der Bearbeitungsprozeß beendet, wird die Leitung 32, beispielsweise durch Umsteuerung des Ventils 33, drucklos gemacht, so daß nunmehr die Druckfedern 59 die Gleitstücke 54, 55 und 56 über die Gewindespindeln 51, 52 und 53 radial einwärts fahren können, wodurch das Spreizstück 39 in der bereits beschriebenen Weise in zur Spreizrichtung entge­ gengesetzten Richtung, in Richtung der Längsachse 44 bewegt wird und hierbei über die Kolbenstange 27, die ja mit ihrer Stirnseite an der Basisfläche des Spreizstücks 39 anliegt, die Kolben-Zylinder-Einheit 19 wieder in ihre Ausgangslage zurückdrückt.

Sowohl in Rückzugslage als auch in Arbeitslage bleibt die radiale Beweglichkeit jedes einzelnen Trägers 1, 2 und 3 vollständig erhalten, weil sich auch das Spreizstück 39 ungehindert radial bewegen kann. Die beschriebene Anordnung und die beschriebene Konstruktion eines Werkzeugs nach den Fig. 5 und 6 vereinfacht etwas den Werkzeugaufbau und den Steuerungsaufbau relativ zu dem bereits beschriebenen Werk­ zeug nach den Fig. 1 und 2. Die Fig. 3 und 4 zeigen den prinzipiellen Aufbau eines Werkzeuges, das in seinem Aufbau dem eines Werkzeuges nach den Fig. 5 und 6 vollständig entspricht, jedoch zusätzliche Bauelemente aufweist.

Wie den Fig. 3 und 4 leicht entnommen werden kann, entspricht der Grundaufbau des Werkzeugkörpers 11 mit den darin befindlichen Radialbohrungen 57 und der entsprechenden Anordnung der Gewindespindeln 51, 52 und 53, sowie der zugeordneten Träger 1, 2 und 3 mit allen dazugehörigen Bauteilen und die verwendete Spreizeinrichtung mit dem Spreizstück 46 und den zugeordneten Gleitstücken 54, 55 und 56 und deren Betätigung über die Kolbenstange 26, der Kolben- Zylinder-Einheit 17, sowie der Werkzeugaufnahme 65 dem grundsätzlich bereits beschriebenen Aufbau nach den Fig. 5 und 6. Insoweit besteht zwischen beiden Werkzeugen Überein­ stimmung. Ein Werkzeug nach Fig. 3, weist jedoch noch zusätzlich am Werkzeugkörper 11 angeordnet einen Druck­ speicher 36 sowie eine verstellbare Vorratskammer 35 auf, die über eine gemeinsame Leitung 31 als Druckölleitung mit der der Kolbenstange 26 abgewandten Zylinderkammer der Kolben- Zylinder-Einheit 17 verbunden ist. Die genannte Drucköl­ leitung 31 ist hierbei mit einer Anschlußleitung 27 am Werkzeugkörper 11 nach außen geführt um dort bei Bedarf an eine externe Einrichtung angeschlossen werden zu können.

Die der Kolbenstange 26 zugeordnete Zylinderkammer der Kolben-Zylinder-Einheit 17 ist über eine Druckölleitung 30 wieder mit der bereits beschriebenen externen Druckquelle 34 über das Ventil 33 verbunden.

Um bei einem Werkzeug nach den Fig. 3 und 4 eine Spreizbewegung der Träger 1, 2 und 3 zu erreichen, muß auch hier die Kolbenstange 26 zur entsprechenden Verschiebung des Spreizstücks 46, so wie bereits zu Fig. 5 und 6 beschrieben, ausgefahren werden. Dies wird bei einem Werkzeug nach Fig. 3 dadurch erreicht, daß die Druckölleitung 30 über das Ventil 33 in Schaltstellung wie gezeichnet drucklos gemacht wird, so daß der Druckspeicher 36 für eine entsprechende Ausfahrbe­ wegung der Kolbenstange 26 durch Nachlieferung von Drucköl über die Druckölleitung 31 in den der Kolbenstange 26 abgewandten Zylinderraum der Kolben-Zylinder-Einheit 17 sorgt. Der hierfür gewünschte Druck kann durch eine Ver­ änderung, also durch eine Verstellung des Volumens der Vorratskammer 35 eingestellt werden. Reicht dieser Ein­ stellbereich nicht aus, so kann für eine Druckveränderung gesorgt werden durch Anschluß an eine entsprechende externe Druckquelle über die Anschlußleitung 37. Der gewünschte Druck kann hierbei über das Manometer 69 abgelesen werden.

Zur Erzeugung einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 26, um hierdurch die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 in Rückzugslage zu bringen, wird das Ventil 33 in die gegenüber der gezeichneten Lage andere Schaltlage geschaltet, so daß die Druckölleitung 30 über die externe Druckquelle 34 mit Drucköl von aus­ reichendem Druck versorgt wird. Das Drucköl strömt dann über die Leitung 30 in die der Kolbenstange 26 zugewandte Zylinderkammer der Kolben-Zylinder-Einheit 17, wodurch die Kolbenstange 26 einwärts gefahren wird. Das in der anderen Zylinderkammer befindliche Öl wird nunmehr über die Drucköl­ leitung 31 zurück in den Druckspeicher 36 gedrückt. Solange also ausreichender Druck in der Druckölleitung 30 ansteht, bleibt das Werkzeug in eingefahrenem Zustand. Wird durch Umschalten des Ventils 33 der Druck in der Druckölleitung 30 weggenommen, so fährt das Werkzeug automatisch die Glattwalz­ rollen 7, 8 und 9 radial nach außen in Arbeitslage mit der am Druckspeicher 36 über dessen Druckregulierung voreinge­ stellten Kraft. Der Ausfall der externen Druckquelle 34 erzwingt nun nicht mehr eine Unterbrechung des laufenden Arbeitsprozesses, sondern es bleibt bei einer Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 möglich, den begonnenen Arbeits­ prozeß ohne irgendeine Beeinträchtigung des Arbeitser­ gebnisses zu Ende zu führen. Mögliche Ansätze und Ober­ flächenbeschädigungen des Werkstückes werden somit vermieden. Die Kolbenstange 26 bleibt mit ihrer äußeren Stirnseite immer in Anlage an der Basisfläche 47 des Spreizstücks 46 und hält damit das Spreizstück 46 immer in Arbeitsposition. Auch hier ist das Spreizstück 46 in radialer Richtung, wie bereits beschrieben, immer frei beweglich, so daß in Arbeitsposition bei einer Radialbewegung des Gleitstücks 46 dieses mit seiner Basisfläche 47 an der entsprechenden Stirnseite der Kolben­ stange 26 entlang gleitet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 dargestellt. Auch hier ist der grundsätzliche Aufbau des Werkzeuges einschl. Druckspeicher 36 und Vorratskammer 35 so wie bereits zu Fig. 3 be­ schrieben. Dies betrifft auch die Einstellbarkeit und Bewegungsfähigkeit der Träger 1, 2 und 3 mit den Rollenköpfen 4, 5 und 6 und den zugeordneten Glattwalzrollen 7, 8 und 9. Bei einer Ausführungsform nach Fig. 7 weist jedoch der Werkzeugkörper 12 zusätzlich ein Zweistellungsventil 14 auf, dessen beide Schaltstellungen, symbolisiert mit den Buch­ staben "a" und "b", mechanisch einrasten. In der Schalt­ stellung "a" verbindet dieses Zweistellungsventil 14 die vom Druckspeicher 36 kommende Druckölleitung 15 mit der der Kolbenstange 28 abgewandten Zylinderkammer der Kolben- Zylinder-Einheit 18 und sorgt daher in der zu Fig. 3 bereits beschriebenen Weise für ein Ausfahren der Kolbenstange 28 in Richtung der Längsachse 44 der Bohrung 43. Hierdurch wird in der ebenfalls bereits beschriebenen Weise durch Anlage der äußeren Stirnfläche der Kolbenstange 28 an der Basisfläche 42 eines Spreizstücks 40 auf das Spreizstück 40 entsprechend verschoben, mit der ebenfalls bereits beschriebenen Folge, daß hierdurch die Glattwalzrollen 7, 8 und 9 über die entsprechende Bewegung ihrer Träger 1, 2 und 3 radial auswärts bewegt und hierbei an die Bohrungswandung 64 der Bohrung 43 angelegt werden.

Das Spreizstück 40 weist an seiner, der Basisfläche 42 gegenüberliegenden Seite einen Stößel 16 auf, der, sich in Richtung der Längsachse 44 der Bohrung 43 erstreckend, bis über die Werkzeugstirnseite 45 hinausragt. Hat nun während des Arbeitsprozesses das Werkzeug im Werkstück seine Endlage erreicht, so kann es dort mit dem Stößel 16 gegen einen hierfür vorzusehenden Anschlag gefahren werden, wodurch eine weitere Axialbewegung des Stößels 16 und damit auch des Spreizstückes 40 verhindert wird. Bewegt sich nun das Werkzeug noch weiter in Vorschubrichtung, so wird hierdurch relativ zum Werkzeug das Spreizstück 40 mit der zugeordneten Kolbenstange 28 zurückgedrückt, so daß die Druckfedern 59 die Träger 1, 2 und 3 und damit die zugeordneten Glattwalzrollen 7, 8 und 9 radial einwärts drücken können. Eine nicht näher bezeichnete mechanische Verbindung zwischen dem Spreizstück 40 und dem Zweistellungsventil 14 sorgt in dieser zurückge­ schobenen Stellung für eine Umschaltung des Zweistellungs­ ventils 14 in die mit "b" gekennzeichnete Schaltlage, wodurch die Verbindung zwischen Druckspeicher 36 und Kolben- Zylinder-Einheit 18 unterbrochen wird. Die eingefahrene Stellung wird somit beibehalten und das Werkzeug kann problemlos durch die Bohrung 43 zurückgezogen werden. Soll das Werkzeug mit den Glattwalzrollen 7, 8 und 9 erneut in Arbeitsstellung gebracht werden, so muß lediglich das Zweistellungsventil 14 wieder in die mit "a" gekennzeichnete Schaltstellung verschoben werden, wodurch die Druckleitung 15 die Kolben-Zylinder-Einheit 18 wieder in der notwendigen Weise mit Drucköl aus dem Druckspeicher 36 versorgen kann.

Dieses Werkzeug nach der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 ist vollständig unabhängig von einer externen Druck­ quelle.

Mit den erfindungsgemäßen Werkzeugen ist es erstmals gelungen Glattwalzwerkzeuge für die Bearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser vorzuschlagen, mit denen einerseits eine kraftschlüssige Glattwalzbearbeitung der Bohrungswandung möglich ist und die andererseits einen erheblich größeren Arbeitsbereich als bekannte Werkzeuge solcher Art haben.

Claims (24)

1. Glattwalzwerkzeug für die Innenbearbeitung von Bohrungen mit großem Durchmesser, mit Glattwalzrollen, welche kraftschlüssig gegen die Bohrungswandung anlegbar sind, wobei mindestens drei Glattwalzrollen vorgesehen sind, die je auf einem radial beweglich mit einem Werkzeugkörper verbundenen Träger angeordnet sind, wobei jeder Träger mit einer Verstelleinrichtung für die radiale Grundeinstellung des zugeordneten Trägers verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (1, 2, 3) über die zugeordnete und radial beweglich angeordnete Verstelleinrichtung mit einer kraftbe­ tätigten Spreizeinrichtung zur Erzeugung einer radialen Anpreßbe­ wegung jedes Trägers (1, 2, 3) zusammenwirkt, wobei Verstelleinrich­ tung und Spreizeinrichtung so miteinander verbunden sind, daß sie gegenseitig mindestens radial gerichtete Kräfte und deren Reak­ tionskräfte auf einen zugeordneten Träger (1, 2, 3) übertragen oder von diesem aufnehmen und wobei jeder Träger (1, 2, 3) einen in an sich bekannter Weise einstellbaren Rollenkopf (4, 5, 6) mit Stützrollen zur Abstützung und Führung zugeordneter Glattwalzrollen (7, 8, 9) aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (1, 2, 3) mit einer radial gerichteten Kolbenstange (23, 24, 25) einer strömungsmittelbetätigbaren Kolben-Zylinder-Einheit (20-22) verbunden ist, wobei jede Kolben-Zylinder-Einheit (20-22) im oder am Werkzeugkörper (10) angeordnet ist.

3. Werkzeug mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Kolbenstange (23, 24, 25) als Gewinde­ spindel (48, 49, 50) ausgebildet oder gegen die radial innen liegende Stirnfläche einer solchen andrückbar ist, wobei die Gewindespindel (48, 49, 50) auch über eine entsprechende Gewindebohrung (61, 62, 63) im Träger (1, 2, 3) mit diesem verbunden ist.

4. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gewindespindel (48-53) an ihrem radial außen liegenden Endbereich im oder am Werkzeugkörper (10-13) radial verschiebbar geführt ist.

5. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (10-13) radial wirkende Federn (59) aufweist, mit denen eine Rückstellbewegung jedes Trägers (1, 2, 3) bewirkt wird, wenn eine Spreizkraft nicht mehr auftritt.

6. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feder als Druckfeder (59) ausgebildet und im Werkzeugkörper (10-13) angeordnet ist.

7. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feder (59) sich einer­ seits am Werkzeugkörper (10-13) und andererseits an einem zugeordneten Träger (1, 2, 3) oder an den den Träger (1, 2, 3) radial bewegenden Bauelementen (48-53) ab­ stützt.

8. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gewindespindel (48-53) in einer zugeordneten Radialbohrung (57) des Werkzeug­ körpers (10-13) geführt ist, wobei in einem erweiterten Bereich (58) jeder Radialbohrung (57) und konzentrisch zur zugeordneten Gewindespindel (48-53) eine Druckfeder (59) angeordnet ist, die mit ihrem radial nach innen ge­ richteten Ende an einem Kragen (60) der zugeordneten Gewindespindel (48-53) anliegt.

9. Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (1, 2, 3) sich direkt oder über zugeordnete Zwischenstücke (51-56) an einer zu einer Längsachse (44) der Bohrung (43) geneigten Fläche eines in Richtung der Längsachse (44) verschieb­ lich geführten Spreizstückes (39, 40, 46) abstützt, wobei der Neigungswinkel der geneigten Fläche größer ist als der Selbsthemmungswinkel ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spreizstück (39, 40, 46) zusätzlich radial beweglich angeordnet ist.

11. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Flächen ebene Flächen sind, die mindestens mit einer zugeordneten Basisfläche (41, 42, 47) das Spreiz­ stück (39, 40, 46) bilden.

12. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenstück Gewinde­ spindeln (51, 52, 53) in Anordnung und Ausführung nach den Ansprüchen 4 bis 8 vorgesehen sind, deren radial innen liegende Stirnfläche je an einem im Längsschnitt keil­ förmigen Gleitstück (54, 55, 56) anliegt, welches mit seiner Gleitfläche der Oberflächenform des Spreizstückes (39, 40, 46) angepaßt ist und an diesem anliegt.

13. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Spreiz­ stückes (39, 40, 46) der Werkzeugkörper (13, 12, 11) eine strömungsmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Einheit (19, 18, 17) aufweist.

14. Werkzeug mindestens nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (17, 18, 19) so angeordnet ist, daß deren Hubbewegung in Richtung der Längsachse (44) der Bohrung (43) verläuft.

15. Werkzeug mindestens nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnseite des äußeren Kolben­ stangenendes der Kolbenstange (26, 27, 28) der Kolben- Zylinder-Einheit (17, 19, 18) mindestens in Arbeitslage an der Basisfläche (47, 41, 42) des Spreizstückes (46, 39, 40) anliegt.

16. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das der Basisfläche (42) abgewandte Ende des Spreizstücks (40) einen in Richtung der Längsachse (44) der Bohrung (43) bis vor das Werkzeug (45) hineingeführten Stößel (16) aufweist.

17. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben jeder Kolben- Zylinder-Einheit (17-22) mindestens in Be­ wegungsrichtung zur Erzeugung einer Spreizbewegung der Träger (1, 2, 3) mit Drucköl beaufschlagbar und je über eine entsprechende Druckölleitung (38, 31, 15, 32) mit einer Druckquelle (34, 36) verbunden ist.

18. Werkzeug mindestens nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Druckquelle ein am Werkzeugkörper (11, 12) angeordneter aufgeladener Druckspeicher (36) vorgesehen ist, mit einer zu einer Werkzeugaußenseite geführten Anschlußleitung (37) für die Aufladung.

19. Werkzeug mindestens nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Werkzeugkörper (11, 12) eine Vorrats­ kammer (35) mit einstellbarem Volumen für Drucköl vorgesehen ist, die mit der Anschlußleitung (31, 15) des Druckspeichers (36) verbunden ist.

20. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Kolben-Zylinder- Einheit (17, 20-22) auch die die Kolbenstange ent­ haltende Zylinderseite mit einer Druckölleitung (29, 29′, 29′′, 30) verbunden und mittels eines Ventiles (33) mit einer externen Druckquelle (34) verbindbar ist.

21. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (12) ein mechanisch rastendes Zwei-Stellungs-Ventil (14) aufweist, mit welchem die Druckölleitung (15) geschlossen oder geöffnet werden kann, wobei das Ventil (14) über eine Betätigung mittels des Stößels (16) in Schließstellung (b) gefahren werden kann.

22. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (1, 2, 3) einen in an sich bekannter Weise einstellbaren Rollenkopf (4, 5, 6) zur Abstützung und Führung zugeordneter Glattwalzrollen (7, 8, 9) aufweist.

23. Werkzeug mindestens nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spreizstück als Kegelstumpf ausgebil­ det ist.

24. Werkzeug mindestens nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Spreiz­ stückes (39, 40, 46) der Werkzeugkörper (13, 12, 11) eine in axialer Richtung auf das Spreizstück (39, 40, 46) wirkende Feder aufweist.