专利名称：用于零件表面处理的方法和装置以及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于零件表面处理的方法和装置，以及它在由金属，特别是由钢和/或铝和/或铝合金组成的零件的表面处理中的应用。
在由金属，特别是由铝组成的零件，例如窄长的型材的拉拔以及连续压制时通常在其外表面上形成一有时很厚的氧化层。在拉拔或连续压制时通常在由金属，特别是铝，组成的零件的表面上还形成(纵向)裂纹等等。因为不管是这种氧化层还是(纵向)裂纹不得不导致零件强度的降低，需要对材料表面进行后续的清理或切除。但是这意味着费工，从而增加成本。此外通过拉拔式连续压制制造的零件通常具有很大的尺寸公差范围。因此对于其后续处理或后续应用通过拉拔或连续压制制成的零件的后续的校直或其他成形加工绝对是必要的。但是这种工序同样提高加工费用和成本。在带有孔等等的缺口，如通孔和/或盲孔的零件进行表面处理时也存在类似问题。
因此本发明的目的是，提供一种用来对零件，特别是具有任意横截面的窄长型材或带有孔等等缺口的零件进行表面处理的方法和装置，它结构非常简单，并且可以制造强度和硬度以及精度特别高的零件，而不需要附加的加工费用和成本，并且可以用于例如由金属，特别是铝或含铝合金组成的窄长型材形式的零件的表面处理。
这个任务以在制造工艺方面令人惊讶地简单的方法通过权利要求1的特征来解决。
通过按本发明的按权利要求1特征的方法的安排，在采用这种方法时例如窄长型材形式的工件通过至少一个起码部分设有外轮廓的轧辊至少局部地这样加载，使工件被处理的表面经受内压应力，而在被处理表面之下的工件区域经受轴向和切向的内拉应力，可以得到一种特别简单的方法，以不用大的加工费用和成本制造具有显著提高的强度和/或硬度，非常高的精度和光滑度的工件，例如窄长的型材，或其孔或其他缺口，例如通孔或盲孔。采用按本发明的方法达到材料表面和/或表面附近边缘区域脆性的氧化物凝固边缘，假如氧化铝凝固边缘和有害的污染物的清理。在表面处理期间同时排除表面缺陷，因此避免由此引起的扩展。其结果是工件用几百微米厚的材料相同的外壳包围，它由于材料强度的提高和造成的内压应力起加强的作用。表面光洁度与刚刚拉拔或连续挤压过的工件相比改善约6至8倍。这里粗糙度数值通常为Ra＜0.1。因此工件得到一种内应力特性，也就是在塑性变形区或者该表面附近的边缘区域内是内压应力，在它下面的区域内是内拉应力，它们相互反方向作用。因此工件得到显著改善的疲劳强度。作为按本发明方法的额外的优点由于小得多的氧化层厚度得到更好的附着性，使得工件可以毫无问题地配备电镀层，而且没有否则常常出现的氢脆化现象。当然由于更好的附着性同样可以采用所有只要能够想得到的防锈方法。通过这种表面处理得到一种强化的、清除了脆性氧化物颗粒的表面结构。这种局部表面处理的结果使材料得到这样的内应力体系，它导致显著改善的疲劳强度。
按本发明的方法的有利的结构细节在权利要求2至18中说明。
对于在工件表面处理方面更加简化有重要意义的是权利要求2的措施，按权利要求2工件通过施加载荷通过至少一个起码局部配备外轮廓的轧辊沿轴向运动。因此在表面处理以后不再需要用以继续输送工件的独特的工艺措施。
为了进一步提高强度和硬度以及同时提高精度在本发明按权利要求3的特别方案中工件通过至少一个，特别是两个各自起码局部配备外轮廓的轧辊先后顺次地向相反的方向加载。用这种方法使工件的待处理表面最好是垂直于工件的运动方向开头向一个方向接着向相反的方向变形。
对于具有圆形表面的工件，例如棒料式管料的表面处理特别重要的是权利要求4的特征，按权利要求4工件通过至少一个起码局部配备外轮廓的，与工件平行布置并可绕其纵轴以及围绕工件旋转的轧辊加载。
权利要求5的特征对于带至少一个孔或类似缺口的工件或者孔或缺口本身的表面处理有很大的意义，按权利要求5通过至少一个起码局部配备外轮廓的，与孔或类似的缺口平行布置并可绕其纵轴以及在孔等等缺口内旋转的轧辊进行加载。
其次在本发明范围内，具有一位于外部的表面和/或一位于内部的表面，例如孔的内壁的形式的工件或其表面按权利要求6通过一至少局部配备外轮廓的轧辊和至少一个，特别是两个基本上没有制成轮廓的，绕工件或在至少一个孔等等的缺口内设置的轧辊加载。
按权利要求7关于这方面按本发明设想，工件通过一具有到轧辊纵轴成一角度α和/或α′设置的环形凸起和缺口形式的外轮廓的轧辊加工，其中轧辊的相对于轧辊纵轴线一角度α，α′设置的环形凸起和缺口具有一相互基本上反方向的前倾角。
在按本发明的方法的另一种方案中按权利要求8工件通过围绕工件，特别是相互大致以相同的距离设置的两个各自至少局部配备外轮廓的轧辊和一基本上没有制成凹凸轮廓的轧辊加载。
按权利要求9工件或工件的待处理表面最好通过两上具有相对于轧辊纵轴成一角度α或α′设置的环形凸起和缺口形状的外轮廓的轧辊加工。
在这种情况下按权利要求10如果两个轧辊的相对于轧辊纵轴成一角度α和α′设置的环形凸起和缺口具有相互基本上反方向的前倾角的话，两个轧辊最好向同一个旋转方向驱动。
作为另一种选择按权利要求11如果两个轧辊的相对于轧辊纵轴成一角度α和α′设置的环形凸起和缺口具有相互基本上相同的前倾角的话，轧辊便向相反的旋转方向驱动。
按权利要求12在本发明一种可供选择的方案中对于带有至少一个平表面的工件的表面处理以特别有利的方式设想，工件通过至少一个起码局部配备外轮廓的，基本上垂直于工件或成一角度β设置的并可绕其纵轴旋转的轧辊加载。
根据按权利要求13的措施工件适宜于通过至少一个起码局部配备外轮廓的轧辊加载，并至少通过另一个起码局部配备外轮廓的轧辊或不带轮廓的轧辊等等，相对于至少一个轧辊位于其对面离开一定距离的支承装置加工和支承。
按本发明的方法的一种有利的方案是，按权利要求14工件的待处理表面通过至少一个具有环形凸起和缺口形状的外轮廓的轧辊加工。
其次在本发明的范围内按权利要求15工件的待处理表面通过多个具有环形凸起和缺口的形状的外轮廓的轧辊加工，其中相互相邻的轧辊的环形凸起和缺口在其造型和布局方面各不相同和/或各相互相邻的轧辊分别以不同的旋转方向驱动。
此外按本发明按权利要求16设想，工件或工件的待处理表面通过具有相对于轧辊纵轴成一角度α或α′设置的环形凸起和缺口形状的外轮廓的轧辊加工，其中在凸起和缺口的倾斜方向基本上相反时轧辊向同一个旋转方向驱动，在凸起和缺口的倾斜方向基本上相同时轧辊向相向的旋转方向驱动。
其次按本发明可供选择地或更加倾向于设想，按权利要求17工件或工件的待处理表面通过具有垂直于其纵轴，特别是相互轴向错开的环形凸起和缺口形状的外轮廓的轧辊加工。
最后还有权利要求18的特征具有特别大的意义，按照权利要求18被处理工件或工件的至少部分被处理表面或者至少一个被处理孔等等的缺口涂上金属，例如铬、铜等等和/或金属合金和/或颜料和/或塑料覆盖层，和/或阳极氧化处理和/或电镀和/或酸洗。借助于本发明可以达到被处理工件显著改善的附着性能。这又在工件涂层方面带来十分普遍的显著改善。例如可以毫无困难地将一窄长的型材，如铝芯线材用铜的(封闭的或连续的)外层覆盖。这里铜覆盖层十分持久地并特别耐磨地附着在铝芯上。不再需要采用实心材料的铜线。因此除减少重量以外尤其是达到显著的成本降低。同样通过按本发明的方法可以制造可以承受很大载荷的硬铬镀层，而不需要成本高昂的预加工。例如可以完全取消像迄今为止所需要的那样在工件如黄铜轴等等镀铬以前的表面氧化层和/或污染物的费钱和费时的擦除。同样在工件例如阳极化着色或阳极化处理或电镀时可以得到耐磨蚀的覆盖层。
这里待处理的或处理过的工件和/或其涂层可以根据当时要达到的材料性能或材料数据由非贵金属，例如铝、铅、铬、铁、钴、镍、铜、锰、钼、硅、钨、锡、锌或它们的合金，如黄铜，或者由贵金属，如金、钯、铂、银，或它们的合金，或者由非贵金属和贵金属的组合组成。尤其是提供钢和/或铝和/或含铝合金，例如AlMg4.5Mn，AlMgSi0.5，AlMgSi，AlMg5，AlZn4.5Mg，AlCuMg，AlCuMg2，AlZnMgCu0.5，AlZnMgCu1.5，AlCuMgPb。
在这任务在装备技术方面以令人惊讶的方法通过权利要求19的特征来解决。
因此按照本发明的用来对例如细长型材的、具有圆形表面的工件进行表面处理的装置包括三个平行地，围绕工件，特别是大致相互等距地设置的轧辊，它们至少局部配备对工件表面加载的外轮廓，并可分别单独地绕其纵轴和共同地绕工件旋转。因此按本发明的装置的特征在于特别简单和紧凑的结构。此外按本发明的装置确保在制造具有特别高的强度和硬度以及高的精度的工件时得到特别高的加工精度。这样可以制造精度假如高达十分之几毫米的工件，例如细长型材，此外通过按本发明的装置工件，例如细长型材形状的，在表面处理时不经受旋转运动。对于具有圆型表面的那种工件进给速度例如可以达到约每分钟100米。尤其是由于非常高的加工速度按本发明的装置可以大大减少在这种具有圆形表面的工件表面处理时的加工费用和成本。
其次本发明的任务在装备技术方面还通过按权利要求20的特征以令人惊讶地简单的方法来解决。
按该权利要求设想一种用于表面处理的装置，它同样适合于用来相应地加工工件或者它的孔和/或其他缺口，如通孔和/或盲孔，特别是用来实现按上述权利要求之任一项的方法，它至少包括两个，特别是三个平行的和设置在孔等等缺口内的轧辊，轧辊至少局部配备对孔等等缺口加载的外轮廓，并可各自单独地绕其纵轴以及共同在孔等等的缺口内旋转。除上述优点外用这种方法同样可以在给定情况下固定夹紧待表面处理的工件。
按本发明的装置的有利的结构细节在权利要求21至37中加以说明。
权利要求21和22的特征对于工件的表面处理有重要意义，按照这两项权利要求至少一个轧辊，特别是两个轧辊至少局部配备对工件表面加载的外轮廓，其他轧辊，特别是一个轧辊做得不带凹凸轮廓。
按权利要求23至少一个轧辊的对工件或其表面和/或孔加载的外轮廓做成相对于轧辊纵轴成一角度α或α′设置的环形凸起和缺口。
根据权利要求24至26的特征工件表面的加载可以以有利的方法通过至少一个，特别是两个轧辊的外轮廓先后顺次地在相反的方向进行，也就是说基本上垂直于或倾斜于工件运动方向进行两次变形。
其次在本发明的范围内，按权利要求27至少一个轧辊配备不带凹凸轮廓的末端。
这里按权利要求28在工件运动方向至少一个轧辊的迎前一侧的不带凹凸轮廓的末端具有稍小一些的外径，以补偿工件可能的不均匀性或者承担一定的校直功能。
根据权利要求29的特征至少一个轧辊的沿工件运动方向下游一侧的不带凹凸轮廓的末端相反具有稍大一些的外径，以便将已经表面处理的工件加工成具有光滑表面的恒定尺寸。
其次在本发明范围内，按权利要求30和31轧辊由一驱动装置带动轧辊各自单独地绕其纵轴旋转，并由一驱动头带动轧辊共同绕工件旋转。
权利要求32的措施，也就是驱动装置和/或驱动头液压或气动控制，使得在避免任何打滑的情况下进行无级控制，从而使工件得到非常高的表面光滑性。因此还可以在考虑特殊的特征和运行条件，如轧辊直径、环形凸起和缺口的导程，环形凸起和缺口的长度，直径和内外径之比，工件直径和许多其他数据的情况下对工件的进给速度施加特别精确的影响。
在这种情况下轧辊和驱动头的蜗杆传动装置的驱动按权利要求33和34适宜于通过单独的驱动马达进行，它们特别是可以液压或气动驱动。这个措施附带地支持按本发明的装置的精确控制，使得可以对轧辊和蜗杆传动装置的运动分别单独地施加影响。
这种类型的液压或气动工作的驱动装置以有利的方法附带地得到一种密封装置的影响，例如在DE19610809Al中所述。这种密封装置除可以使轧辊自转以外，还可以附带地使轧辊绕工件本身旋转。
权利要求35和36的特征在本发明的其他方案中有利于装置非常广泛的多功能性，因为通过驱动装置和驱动头相互的相对运动可能性在不同长度的轧辊时可以进行长度补偿，从而使轧辊可以任意更换。
其次权利要求37的特征用来在允许高的进给速度的情况下得到非常高的精度，或者说只有很小的公差，按权利要求37驱动装置和/或驱动头设有用于工件的定心装置。由此可以消除由于在轧辊区域内的表面处理可能出现的振动，至少可以减小振动。
其次在装备技术方面通过权利要求38的特征以令人惊讶的简单方法解决本发明的任务。
按照权利要求38按本发明的用于至少带一个平表面的工件，尤其是细长型材的表面处理的装置至少包括一基本上垂直于工件纵向或与它成一角度β设置的轧辊，它至少局部设有对工件表面加载的外轮廓，并可绕其纵轴旋转。因此按本发明的装置特别适合于具有大致成矩形的，例如正方形的横截面的工件的表面处理。用这种装置可以达到的优点基本上和用来对具有图形表面的工件进行表面处理的装置的实施形式相关的上述优点，如结构简单，制造具有特别高的强度、硬度以及精度的工件，加工费用和成本低等等相同。
按权利要求39至少一个起码局部配备外轮廓的轧辊适宜于在对面配设至少另一个起码局部配备外轮廓的轧辊或不带凹凸轮廓的轧辊等等的支承装置，以便对于至少一个轧辊设置一所谓的对应支承。如果不仅工件的上表面应该通过至少一个轧辊处理，而且此外还对下表面进行处理，那么只要至少设置另一个轧辊，它也具有一外轮廓。否则可以采用一不带凹凸轮廓的轧辊之类的支承装置，例如支承板形状的等等。
按权利要求40至42的特征，也就是至少一个轧辊具有有环形凸起和缺口形状的外轮廓，它们相对于那个轧辊的纵轴成一个角度α或α′和/或垂直于它设置，对于表面处理有重要意义。
此外按权利要求43的措施对于进一步改善强度、硬度和精度有特别重要的意义。按该权利要求至少一个起码局部配备外轮廓的轧辊附加地后面设置另一个同样起码局部配备外轮廓的轧辊，以便沿工件运动方向对工件表面先后依次向相反的方向加载，也就是说大致垂直于或倾斜于工件运动方向向前然后重新退回地变形。
这种使工件表面几乎来回的变形可以以有利的方式通过权利要求44和45的特征根据外轮廓的凸起和缺口的结构造型、布局和旋转方向来实现。
本发明的范围内，按权利要求46至少一个起码局部配备对工件表面加载的外轮廓的轧辊沿工件运动方向前面和/或后面设置至少一个不带凹凸轮廓的轧辊。
根据按本发明的装置按权利要求47的方案至少一个设置在前面的不带凹凸轮廓的轧辊具有一略小的外径，以便将工件均匀地带给外轮廓并补偿在一定情况下存在的不均匀性和非预期的超出公差，至少使之减小。至少一个设置在前面的不带凹凸轮廓的轧辊附加地得到一定的校直功能。
为了使从外轮廓区域出来的工件得到具有光滑表面的规定的不变的尺寸，按照权利要求48至少一个设置在后面的不带凹凸轮廓的轧辊具有略大一些的外径。因此至少一个连接在后面的不带凹凸轮廓的轧辊可以附带地用来整形。
其次在本发明范围内，按权利要求49环形凸起突出于至少一个轧辊的外径。
权利要求50至52的特征有助于任意厚度的工件的表面处理，按这些权利要求至少一个轧辊安装在一固定装置中，它可相对于一支承工件的支承装置，例如以至少另一个轧辊的形式，相对运动。用这种方法提高按本发明的装置的多功用性，因为可以表面处理任意厚度的工件。
按权利要求53固定装置和/或支承装置适宜于可液压或气动控制。
通过权利要求54的特征，给至少一个(另一个)轧辊各自配设一独立的驱动马达，可以合适地达到各个轧辊单独的控制。
其次在本发明范围内，按权利要求55轧辊做成多件的，特别是例如由一个高韧性的轴和与该轴不可旋转地连接的高强度或硬度，从而具有高耐磨性的套拼装而成。
在本发明的另一种方案中按权利要求56轧辊最好可通过一内部的冷却系统和/或外部的冷却池冷却，由此可以提高装置的使用寿命。
最后按权利要求57借助于按本发明的方法和所属的装置还可以制造由金属组成的工件，特别是由非贵金属，如铝、铅、铬、铁、钴、镍、铜、锰、钼、硅、钨、锡、锌和它们的合金，如黄铜，尤其是由钢和/或由铝和/或含铝的合金，如AlMg4.5Mn，AlMgSi0.5，AlMgSi，AlMg5，AlZn4.5Mg，AlCuMg，AlCuMg2，AlMzMgCu0.5，AlZnMgCu1.5，AlCuMgPb，或者由贵金属，如金、钯、铂、银和它们的合金，或由非贵金属和贵金属的复合组成的工件。其中最近以来断定由假如铝或含铝的合金组成的工件由于其各种优良的特性，例如耐腐蚀性，特别小的密度等等特别适合。特别是在汽车制造领域内这种材料得到越来越广泛的应用。与这种材料相关的缺点例如迄今为止强度不够，由于存在氧化层和(纵向)裂纹材料表面需要费工费钱的预处理和后续处理，以及非常大的公差范围等等，可以用按本发明的方法和所属的装置以非常简单的方法加以排除。
例如按权利要求58可以制造细长的、特别是淬硬的和/或涂层的实心型材，特是线材、棒材和带材，和/或由管状材料组成的型材，特别是管件，尤其是汽车中的前弓形支承架。
按权利要求59本方法和装置也可以用来制造卷绕的、特别是淬硬的和/或涂层的工件，尤其是螺旋弹簧。
根据权利要求58按本发明的方法和装置也以适宜的方法适合于制造汽车发动机中的孔等等缺口，尤其是通孔和/或盲孔。
铝或含铝的合金材料由于显著提高的强度和硬度，更好的耐疲劳性，只是略微大一点的公差和高的光滑性以及对于电镀层或其他防锈和防氧化材料更好的附着性展示出迄今为止未涉及的应用可能性。由此同时更进一步改善铝或含铝合金材料的多功用性和它的长期以来众所周知的优点。
本发明的其他特征、优点和细节由以下对于本发明优选的实施形式的说明并借助于图形得到。其中表示
图1一按本发明的用于一局部剖开的带圆形表面的工件，例如圆材或管材的表面处理的装置的一种实施形式的示意正视图，图2本发明按图1的装置相应于箭头II-II的局部剖开的放大的俯视图，图3本发明按图1的装置相应于箭头III-III的放大的俯视图，图4本发明按图1的装置相应于箭头IV-IV的放大的俯视图，图5A和5B本发明按图1的装置相应于剖分线V-V的横剖视，和本发明相应于图5A的装置的三个轧辊分别放大的示意俯视图，图6A，6B和6C本发明按图5A和5B的装置的三个轧辊的实施形式各自放大的示意侧视图，图7A和7B本发明按图1的装置的另一种实施形式的局剖横剖视，和本发明相应于图7A的装置的三个轧辊各自放大的示意俯视图，图8A和8B本发明按图1的装置的另一种实施形式的横剖视，和本发明相应于图8A的装置的三个轧辊各自放大的示意俯视图，图9A和9B按本发明的用于一部分剖开的带至少一个平表面的工件，例如具有正方形、矩形或其他的如多边形横截面的工件的表面处理的装置的另一种实施形式的示意正视图，图10A和10B本发明按图7的装置的实施形式的轧辊相应于截面VIII的示意侧视图和俯视图，
图11本发明按图7的装置的实施形式的轧辊相应于截面VIII的示意侧视图和顶视图，图12A和12B本发明按图7的装置局部剖开的侧视图，和本发明相应于图7的装置的三个轧辊各自放大的示意俯视图，和图13A，13B和13C用来制造具有任意横截面的工件的可能的工艺流程的三种实施例的示意图，其中分别内装了按本发明的装置。
在以下的对按本发明的用于具有圆形表面14，例如具有圆形横截面的圆材或管材形式的工件12，例如细长型材形状的工件；具有至少一个平表面14′的，例如具有正方形或—如这里所示—矩形或其他多边形横截面的工件12′，例如细长型材；具有至少一个孔14″等等的缺口，如通孔和/或盲孔的工件12″的表面处理的装置10的不同实施例的说明中相互对应的、相同的构件配备相同的图形标记。
在图1至6C中表示按本发明的用于具有圆形表面14的工件12、例如细长型材的表面处理的装置10的一种实施形式。
按照特别是图2至4和5A装置10包括三个轧辊16，16′，16″，它们平行地并且围绕工件12以大致相同的距离，也就是说相互各自错开120°设置。在图2至4和5A中所示的装置10的实施例中三个轧辊16，16′，16″各自具有相同的直径。其纵轴18，18′，18″放置在一共同的分度圆20上，因此各自到工件12具有相同的距离。但是三个轧辊16，16′，16″的直径也可以是不同的。
轧辊16，16′，16″至少局部配备对工件12的表面14加载的外轮廓22，22′。在装置10按图1至6C的实施形式中轧辊16和16′配备这种外轮廓。而轧辊16″做得不带凹凸轮廓。但是原则上也可以代替两个轧辊16，16′只有一个轧辊配备这种类型的对工件12的表面14加载的外轮廓(参见7A，7B)。也可以设想，所有三个相互平行地并以相同的间距围绕工件12设置的轧辊16，16′，16″都配备这种对工件12的表面14加载的外轮廓(未画出)。
两个轧辊16，16′的对工件12的表面14加载的外轮廓22，22′做成环形凸起24和设置在它们之间的缺口26的形状，它们相对于各轧辊16，16′的纵轴18，18′成一角度α设置。因此两个轧辊16，16′的凸起24和缺口26相对于轧辊16，16′的纵向倾斜分布。这里环形凸起24伸出轧辊16，16′的外径。
两个轧辊16，16′以有利的方法至少局部配备一外轮廓22，22′，它对工件12的表面14先后依次地向相反的方向加载，也就是说工件12的表面14先向一个方向然后向与它相反的方向变形。
在按本发明的装置10的在图1至6C中所示的实施形式中为了这个目的两个轧辊16，16′的外轮廓22，22′的凸起24和缺口26相互反向，也就是说大致相互交叉设置。尽管轧辊16的外轮廓22的角度α和轧辊16′的外轮廓22′的角度α′在大小方面相等，但是角度α和α′的符号不同，所以其中一个角度是正的，另一个是负的，或者倒过来。这里角度α、α′在2°至85°的范围内，最好在2°至60°之间，特别优选在2°至10°之间。
然而作为另一种选择或者更加倾向于将环形凸起24和缺口26的导程角α，α′做得相互大小不等，例如角度α为30°，角度α′为45°。也可以考虑任何其他的组合。
按图5B轧辊16上的凸起24和缺口26做得从右向左延伸，而在轧辊16′上则从左向右延伸。为了确保在两个相邻轧辊16，16′的凸起24和缺口26的前倾角基本上相反时工件12的运动，因此两个轧辊16，16′可以向同一旋转方向驱动。
然而如果与此相反凸起24和缺口26的前倾角基本上相同，那么两个相邻轧辊16，16′可以向相反的旋转方向驱动(未画出)。
在本发明的装置10按图1和5B的实施形式中工件12沿箭头28的方向通过轧辊16，16′，16″从右向左运动。
轧辊16，16′具有两个末端30，32，它们由图5B，6A和6B可以清楚看出，它们限定各个外轮廓22，22′。轧辊16，16′沿工件12按箭头28的运动方向迎前一侧的末端30和下游一侧的末端32做得不带凹凸轮廓，或者说是光滑的。轧辊16，16′迎前侧的末端30具有略小一些的外径，以便补偿输入外轮廓22，22′的工件12可能的不均匀性，或者预先施加一定的校直作用。轧辊16，16′下游侧的末端32与此相反具有一略大一些的直径，以便使从外轮廓22，22′区域出来的工件12保持恒定的尺寸，也就是说将工件加工成具有非常光滑的表面和小的误差的实际的或所希望的理论尺寸。而轧辊16″完全配备光滑的表面。
此外在该实施形式中轧辊16，16′，16″做得可以各自绕其纵轴18，18′，18″旋转，特别是如图5A中所示。如上所述两个具有反方向分布的外轮廓22，22′的轧辊16，16′各自向相同的旋转方向驱动，然而只有光滑表面的轧辊的旋转方向可以任意选择。
轧辊16，16′，16″根据图1由一驱动装置34和一驱动头36之类的驱动机构支承。驱动装置34用来使轧辊16，16′，16″各自单独地绕其纵轴18，18′，18″旋转。驱动头36之类的驱动机构用来使轧辊16，16′，16″共同绕工件12旋转。
根据图1，3和6A至6C轧辊16，16′，16″的迎前侧的末端30用一轮廓38，例如四边形轮廓不可相对旋转地支承在液压驱动装置34的相应地成形的，基本上配合精确的缺口40内(参见图3)。而轧辊16，16′，16″的下游侧的末端32各自通过一轴颈42可旋转地支承在驱动头36的孔43内(参见图2)。
在图1中所示的按本发明的装置10的实施形式中驱动装置34沿工件12按箭头28的运动方向设置在驱动头36之类的驱动机构之前。但是驱动装置34也可以沿工件12运动方向设置在驱动头36之类的驱动机构的后面，这样轧辊16，16′，16″现在的迎前侧的末端30可旋转地支承在驱动头36内，而轧辊16，16′，16″现在的下游侧的末端32不可旋转地支承在驱动装置34内。
在按本发明的装置10的在图1中所示的实施形式中三个轧辊16，16′，16″的驱动装置34和/或驱动头36之类的驱动机构可液压或气动控制。三个轧辊16，16′，16″的这种驱动装置使得可以无级控制，如避免任何打滑，从而在处理时得到工件12完全光滑的表面14。这种液压或气动的驱动装置34和/或液压或气动工作的驱动头36可以例如通过一密封装置，如DE19610809A1中所述，以有利的方式加以支持。驱动装置34和/或驱动头36可通过一控制台控制或调节。
这里驱动装置34一共包括三个单独的、尤其是液压拖动的驱动马达46，它们分别在末端处配设于轧辊16，16′，16″之一。但是也可以仅仅两个带凹凸轮廓的轧辊16，16′借助于这种驱动马达46驱动。
在图1和2中较详细地表示的驱动头36之类的驱动机构与一蜗杆传动装置48啮合。为了避免任何打滑蜗杆传动装置48还有驱动头36同样通过一驱动马达液压或气动驱动。如果规定了蜗杆传动装置48的速度，也就规定了驱动头36的转速，从而还有轧辊16，16′，16″绕待处理工件12的共同的旋转运动，那么同样便确定了工件12通过按本发明的装置10的进给量。
此外驱动装置34和驱动头36做得相互可相对运动。为此目的驱动装置34通过一导向杆等等形式的导向装置52和一支承在装置10的框架上的可机械、电动、气动或液压操纵的驱动元件54做得可沿纵向移动。驱动元件54最好设计成压力缸。用这种方法在轧辊16，16′，16″的长度不同时可以进行长度补偿，进一步提高了轧辊16，16′，16″的可更换性，从而提高了装置10的多功用性。
为了使工件12得到很高的精度，或者说只有很小的误差，给驱动装置34和驱动头36附加地配设一定心装置58。通过用定心装置58吸收在某种情况下由于表面处理在轧辊16，16′，16″区域内产生的振动的方法，使得以高的速度通过按本发明的装置10按箭头28运动的工件12得到稳定。
如图1中仅仅示意表示的那样，轧辊16，16′，16″通过一内部的冷却系统冷却。此外轧辊16，16′，16″可选择或者更倾向于以公知的方法通过外部的冷却池冷却(未画出)。
特别是由于工件12不经受旋转运动的事实，工件12的表面处理宁愿通过各自单独绕其纵轴18，18′，18″以及共同绕工件12旋转的轧辊16，16′，16″进行，进给速度可以达到约100米/分。尽管装置10的效率得到这样的极大的改进，最后通过轧辊16，16′，16″的下游侧的末端32加工到所希望的尺寸的工件12仍然可以达到非常高的精度。例如精度可以达到至少约1/10mm，而且不需要单独的后续加工。
通过轧辊16，16′的外轮廓22，22′的凸起24和缺口26的反方向的或者也称为交叉的取向工件12作纵向运动，而不作任何旋转运动。
根据按本发明的装置10按图1的方案可以达到装置10的非常多方面的应用可能性。例如可以根据当时的工件12的尺寸、材料性能等等的不同单独地采用具有不同长度、不同直径、以及不同外轮廓22，22′，也就是说通过具有不同导程的凸起24和缺口26，不同数量的凸起24和缺口26，不同间距的凸起和缺口的布局形成的外轮廓的轧辊16，16′，16″。
根据图6A至6C轧辊16，16′，16″做成多件的。例如轧辊16，16′，16″各自包括一带有设置在轮廓38的区域内的止挡62的轴60。轴60支承一要不带有外轮廓22，22′，迎前侧的末端30和下游侧的末端32就是带有整个光滑表面的套64。套64通过键66防止旋转地装在轴60上。在轴向套64通过止挡62、垫圈68和螺母70固定在轴60上。由于这种多件性当轧辊16，16′或16″的外轮廓22，22′磨损或有缺陷时套64可以毫无困难地不花很多费用地更换。此外这种多件性还有这样的优点，轴60和套64可以用不同的方法制造，使得最后轴60具有高的韧性，而具有轧辊16，16′或16″的外轮廓22，22′的套64具有高的硬度，从而有高的耐磨性。
在按本发明的装置10的相应于图7A和7B的实施形式中只有一个轧辊，也就是轧辊16，至少局部配备外轮廓22，22′，它们先后依次向相反的方向对工件12的表面14加载，也就是说工件12的表面14先向一个方向然后向与它相反的方向变形。
在按图7A和7B的装置10中为此目的轧辊16的外轮廓22，22′的凸起24和缺口26相互方向相反，也就是说大致交叉设置。尽管轧辊16外轮廓22的角度α和外轮廓22′的角度α′大小相等，但是角度α和α′的符号不同。轧辊16绕其轴线18旋转。两个轧辊16″做成不带凹凸轮廓的。
最后本发明装置10按图8A和8B的实施例与按图1至6C的实施形式的区别在于轧辊16，16′，16″用于工件12″的孔14″等等的缺口，例如通孔和/或盲孔，像汽车发动机箱体中的汽缸孔的表面或者说内壁的表面处理。但是也可以为了对工件12″或者孔14″的内壁进行表面处理仅仅设置一个相应于图7A，7B的带有外轮廓22和/或22′的轧辊16和/或其他带有凹凸轮廓的轧辊16，16′，16″(未画出)。
例如分别带有一柄部17，17′，17″等等的轧辊16，16′，16″同时全部支承在工件12″的孔14″的内壁上。这比在尤其是盲孔的表面处理时轧辊16，16′，16″悬臂地支承有利。但是也可以设想，只用一个轧辊16。但是最好应该采用至少两个轧辊16，16′或16″，其中至少一个带有凹凸轮廓。这两个轧辊16，16′或16″应该相互面对面设置，其中其两个外径可以在孔14″的内径上滚动，以达到在表面处理时附加的支承作用。由此工件12″的加工精度在表面处理以后还可以进一步改善。
用图9A至12B中所示的装置10的另一种实施形式可以用相应的方法对工件12进行表面处理。然而工件12′与工件12不同具有至少一个平表面14′。在所示实施例中牵涉到一横截面是矩形的工件12′(参见特别是图12A)，其上下表面14′完全一样地加工。
用于这种带至少一个平表面14′的工件12′的表面处理的装置10在按图9A和9B的实施例中做成压力机之类的装置。装置10包括一固定装置72，其中总共设有四对轧辊74，74′，74″，74，它们沿工件12′按箭头28的运动方向先后依次设置，并至少局部设有对工件12′的表面14′加载的外轮廓76，76′，78，78′，下面还要对它们更具体地说明。
轧辊74，74′，74″，74绕其纵轴可旋转地安装在一固定框架79内，该框架与固定装置72的头部82相连。如图11所示，轧辊74，74′，74″，74垂直于工件12′按箭头28的运动方向设置。但是也可以将它们与运动方向倾斜一角度β安装(未画出)。因此在所示实施例中角度β为0°。
固定装置72和支承装置84共同作用，支承装置配置在固定装置72的对面，在表面处理时用作工件12′的所谓对应支承。在所示实施例中支承装置84同样由总共四对轧辊86，86′，86″，86构成，它们在数量和布局方面相应于四对轧辊74，74′，74″，74。因此轧辊86，86′，86″，86同样沿工件12′按箭头24的运动方向先后依次设置，并至少局部配备对工件12′的表面14′加载的外轮廓76，76′，78，78′。
然而如果工件12′的底面14′不需要处理，那么当然代替带有外轮廓76，76′，78，78′的轧辊86′，86″同样采用不带凹凸轮廓的轧辊86，86。也可以设想，支承装置84设计成不带轧辊86，86′，86″，86，而是代替轧辊设置例如支承板等等。
带有至少一个加工工件12′上表面14′的轧辊74′，74″的固定装置72可相对于支承工件12′的支承装置84运动。用这种方法确保，可以对任何厚度的工件12′进行表面处理。
为此固定装置72通过一导向装置88，例如导向杆之类形式的、和一可机械地、电动地、气地或液压地操纵的驱动元件90可相对于支承装置84相对运动，也就是说高度可调。可操纵的驱动元件90最好做成压力缸。
固定装置72和/或支承装置84可液压或气动控制。分别具有光滑表面的轧辊对74，74或86，86借助于单独的驱动马达92可绕其纵轴旋转地驱动。这里驱动马达92最好也做成液压或气动马达。用这种方法工件12′的进给量可以任意地、但是同时精确和尤其是无级地调整。轧辊74′，74″或86′，86″相反仅仅可自由旋转地支承在固定装置72的固定框架79内。
如果在本装置10的在图9A至12B中所示的实施例中仅仅轧辊74，74，86′，86通过驱动马达92带动旋转，那么完全可以设想，可选择或更加倾向于个别或全部带有外轮廓76，76′，78，78′的轧辊74′，74″和/或86′，86″通过这种驱动马达施加旋转运动。由此可以附加地支持工件12′的进给运动。
按本发明的装置10的这种举例说明的实施形式可以根据对工件12′强度和/或尺寸精度特别的规定或要求的不同任意改变。例如工件12′的上和/或下表面14′可以毫无问题地仅仅通过唯一的一个轧辊74′，74″或86′，86″加工，它们具有至少局部的对工件12′的表面14′加载的外轮廓76，76′，78，78′。同样可以设想，加大带有外轮廓76，76′，78，78′的轧辊74′，74″或86′，86″的数量。
如由图10A，11，12A和12B可以清楚看到的那样，轧辊74′，74″，86′，86″至少局部具有对工件12′的表面加载的、环形凸起94和缺口96形状的外轮廓76，76′，78，78′。这里外轮廓76，76′和78，78′各自相互匹配。
在轧辊74′，86′中环形凸起94和缺口96垂直于轧辊74′，86′的纵轴设置。因此轧辊74′，86′的环形凸起94和缺口96平行地朝向工件12′按箭头28的运动方向布置。
在轧辊74″，86″中凸起94和缺口96相应于按图1的实施例相对于轧辊74″，86″的纵轴成一角度α或α′设置。因此凸起94和缺口96具有一导程，或者说相对于工件12′按箭头28的运动方向倾斜布置。凸起94和缺口96同样是反向延伸的，也就是说交叉设置的。
带有外轮廓76，76′，78，78′的轧辊74′，86′和74″，86″最好沿工件12′按箭头28的运动方向成对地这样先后依次设置，使得对工件12′的表面14′先后依次向相反的方向加载。因此工件12′的表面14′大致垂直于工件12′按箭头28的运动方向先向一个方向然后向相反的方向往回变形。
这在两个相互先后依次设置的具有垂直于其纵轴设置的环形凸起94和缺口96的轧辊74′和86′时通过这样的方法进行，即两个轧辊74′和86′和/或环形凸起94和缺口96相互轴向错开。
在两个相互先后依次设置的具有相对于其纵轴80成一角度α和α′设置的环形凸起94和缺口96的轧辊74″和86″中对于工件12′的表面14′的这种往复变形可以有两种可能性。一种是两个轧辊74″和86″按照图10A和9中所示的实施例在凸起94和缺口96的前倾角基本上相反的情况下可以向相同的旋转方向驱动。另一种可能性是可以设想，两个轧辊74″和86″在凸起94和缺口96的前倾角相同时向相反的旋转方向驱动(未画出)。这里两种实施形式在其效果和功用方面是一样的。
最后由图10A，11和12B还可以看到，轧辊对74，74和86，86具有光滑的表面。轧辊74，74和86，86沿工件12′按箭头28的运动方向设置在具有相应外轮廓76，76′和78，78′的轧辊74′，74″和86′，86″的前面和/或后面。然而在运动方向迎前的轧辊74和86具有略小一些的外径，在运动方向下游的轧辊74和86配备略大一些的外径。
毫无问题也可以只设置轧辊74′，86′或74″，86″和/或轧辊74′，86′和/或74″，86″相互或者共同地以任何其他次序组合。例如存在这样的可能性，一带外轮廓76的轧辊74′，一带外轮廓78的轧辊74″，一带外轮廓78′的轧辊74″和一带外轮廓76′的轧辊74′，或者以任何其他的组合，排成一行。
特别地如图12A中所示，相互配对的轧辊74′，86′也可以配备相互不同外轮廓76和76′等等。对于轧辊74″，86″也一样。
图13A和13B表示工艺流程，其中包含按本发明的方法和所属装置的表面处理。
按图13A尤其是由铝组成的工件12，12′在一压力机98中连续挤压，然后在一水池100中进行冷却，最后在一校直机中校直，然后在按本发明的装置10中进行相应的表面处理，此后在一成形机104中成形，最后在切断装置106中切断。
按图13B的方法与图13A的方法的区别仅仅在于，工件12，12′在按本发明的装置10中表面处理后立即卷绕成盘料108。这只有通过按本发明的装置10才有可能，因为工件12，12′本身不旋转，而只是沿按箭头28的纵向直线运动。
按图13C的方法与按图13B的方法的区别也仅仅在于装置110，它用来用金属、如铬，铜等等，颜料，例如耐磨的阳极化处理着色，或塑料对工件12，12′进行涂层和/或阳极化处理和/或电镀和/或酸洗。装置110设置在按本发明的用来表面处理的装置10和卷绕机108之间。
按本发明的方法和装置10特别良好地适合于细长型材的批量生产，例如汽车中的前弓形支架等等，它们尤其是由铝或含铝合金组成。特别是这样制成的前支架的特征一方面在于特别高的强度，但是另一方面具有一定的可变形性，因此可以避免正是在正面碰撞时迄今一直发生的汽车乘客的头部受伤。
按本发明的方法和所属的装置并不局限于先前举例说明的实施形式。例如完全可以设想，在本发明装置按图9A至12B的实施例中也可以用与加工工件上下表面相同的方法加工侧表面。为此只需大致垂直于所述轧辊设置至少各一个带外轮廓的轧辊。此外待处理工件也可以由任何在市场上可以得到的材料或者说由金属或金属合金组成的材料制成。对于已经处理过的工件或表面或者孔等等的可能配备的涂层也一样，其中它们也可以任意地形成，因此可以由金属或金属合金和/或颜料和/或塑料组成。
权利要求
1.用于工件(12，12′，12″)表面处理的方法，其中工件(12，12′，12″)通过至少一个起码局部配备外轮廓(22，22′，76，76′，78，78′)的轧辊(16，16′，16，74′，74″，86′，86″)至少局部地这样加载，使工件(12，12′，12″)处理过的表面(14，14′，14″)经受内压应力，而工件(12，12′，12″)位于处理过的表面(14，14′，14″)之下的区域经受沿轴向和切向的内拉应力。
2.按权利要求1的方法，其特征为工件(12，12′，12″)通过由至少一个起码局部配备外轮廓(22，22′，76，76′，78，78′)的轧辊(16，16′，16，74′，74″，86′，86″)的加载沿轴向运动。
3.按权利要求1或2的方法，其特征在于工件(12，12′，12″)通过至少一个，特别是两个，起码局部配备外轮廓(22，22′，76，76′，78，78′)的轧辊(16，16′，16，74′，74″，86′，86″)先后依次向相反方向加载。
4.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征为具有圆形表面(14)的工件(12)通过至少一个起码局部配备外轮廓(22，22′)的、平行于工件(12)设置并可绕其纵轴(18，18′，18″)以及绕工件(12)旋转的轧辊(16，16′，16)加载。
5.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征为具有至少一个孔(14″)之类的缺口的工件(12″)通过至少一个起码局部配备外轮廓(22，22′)的、平行于孔(14″)之类的缺口设置并可绕其纵轴(18，18′)以及在孔(14″)之类的缺口内旋转的轧辊(16，16′)加载。
6.按权利要求4或5的方法，其特征为工件(12，12″)通过围绕工件(12)或在至少一个孔(14″)之类的缺口内设置的一个起码局部配备外轮廓(22，22′)的轧辊(16，16′，16)和至少一个，尤其是两个基本上不带凹凸轮廓的轧辊(16″)加载。
7.按权利要求6的方法，其特征为工件(12，12″)通过一带有与轧辊(16)的纵轴(18)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(24)和缺口(26)形状的外轮廓(22，22′)的轧辊(16)加工，其中特别是轧辊(16，16′)的与轧辊(16)的纵轴(18)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(24)和缺口(26)具有基本上相互方向相反的前倾角。
8.按权利要求4或5的方法，其特征为工件(12，12″)通过围绕工件(12)或在至少一个孔(14″)之类的缺口内设置的两个起码局部配备外轮廓(22，22′)的轧辊(16，16′)和一基本上不带凹凸轮廓的轧辊(16″)加载。
9.按权利要求8的方法，其特征为工件(12，12″)通过两个带有与轧辊(16，16′)的纵轴(18，18′)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(24)和缺口(26)形状的外轮廓(22，22′)的轧辊(16，16′)加工。
10.按权利要求9的方法，其特征为如果两个轧辊(16，16′)的相对于轧辊(16，16′)的纵轴(18，18′)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(24)和缺口(26)具有基本上相互反方向的前倾角，那末两个轧辊(16，16′)向相同的旋转方向驱动。
11.按权利要求9的方法，其特征为如果两个轧辊(16，16′)的相对于轧辊(16，16′)的纵轴(18，18′)成一角度设置的环形凸起(24)和缺口(26)相互具有基本上相同的前倾角，那么两个轧辊(16，16′)向相反的旋转方向驱动。
12.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征为具有至少一个平表面(14′)的工件(12′)通过至少一个起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)的、与工件(12′)基本上垂直地或成一角度(β)设置并可绕其纵轴(80)旋转的轧辊(74′，74″，86′，86″)加载。
13.按权利要求12的方法，其特征为工件(12′)通过至少一个起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(74′，74″)加载，并通过至少另一个起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(86′，86″)或一不带凹凸轮廓的轧辊(86，86)等等支承装置加载或支承，它与至少一个轧辊(74′，74″)面对面隔开一定距离。
14.按权利要求13的方法，其特征为工件(12′)的待处理表面(14′)通过至少一个带有环形凸起(94)和缺口(96)形状的外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(74′，74″，86′，86″)加工。
15.按权利要求14的方法，其特征为工件(12′)的待处理表面(14′)通过多个带有环形凸起(94)和缺口(96)形状的外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(74′，74″，86′，86″)加工，其中相邻轧辊(74′，74″，86′，86″)的环形凸起(94)和缺口(96)在其造型和布局方面相互不同和/或各相邻的轧辊(74′，74″，86′，86″)向不同的旋转方向驱动。
16.按权利要求15的方法，其特征为工件(12′)的待处理表面(14′)通过带有相对于轧辊(74″，86″)的纵轴(80)成一角度设置的环形凸起(94)和缺口(96)形状的外轮廓(78，78′)的轧辊(74″，86″)加工，其中当凸起(94)和缺口(96)的前倾角基本上相反时轧辊(74″，86″)向相同的旋转方向驱动，当凸起(94)和缺口(96)的前倾角基本上相同时向相反的旋转方向驱动。
17.按权利要求15或16的方法，其特征为工件(12′)的待处理表面(14′)通过带有垂直于其纵轴(80)的、特别是相互轴向错开的环形凸起(94)和缺口(96)形状的外轮廓(76，76′)的轧辊(74′，86′)加工。
18.按权利要求1至17之任一项的方法，其特征为处理过的工件(12，12′，12″)或工件(12，12′，12″)至少局部处理过的表面(14，14′)或至少一个处理过的孔之类的缺口用由金属，如铬、铜等等和/或由金属合金和/或由颜料和/或由塑料组成的覆盖层涂覆和/或阳极化处理和/或电镀和/或酸洗。
19.用于具有圆形表面(14)的工件(12)表面处理的、特别是用来实现按上述权利要求之任一项所述方法的装置，包括三个平行地并围绕工件(12)设置的轧辊(16，16′，16″，16)，轧辊至少局部配备对工件(12)的表面(14)加载的外轮廓(22，22′)，并可分别单独地绕其纵轴(18，18′，18″，18)以及共同绕工件(12)旋转。
20.用于具有至少一个孔(14″)之类的缺口的工件(12″)的表面处理的、特别是用来实现按上述权利要求之任一项所述方法的装置，包括至少两个特别是三个平行的和设置在孔(14″)之类缺口内的轧辊(16，16′，16″，16)，轧辊至少局部配备对孔(14″)之类缺口加载的外轮廓(22，22′)，并可分别单独地绕其纵轴(18，18′，18″，18)以及共同地在孔(14″)之类的缺口内旋转。
21.按权利要求19或20的装置，其特征为至少一个轧辊，特别是两个轧辊(16，16′，16″，16)起码局部配备对工件(12，12″)加载的外轮廓(22，22′)。
22.按权利要求21的装置，其特征为其余轧辊，特别是一个轧辊(16″)做得不带凹凸轮廓。
23.按权利要求19至22之任一项的装置，其特征为至少一个轧辊(16，16′，16)的对工件(12，12″)加载的外轮廓(22，22′)做成相对于轧辊(16，16′，16)的纵轴(18，18′，18)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(24)和缺口(26)。
24.按权利要求19至23之任一项的装置，其特征为至少一个，特别是两个轧辊(16，16′，16)至少局部配备对工件(12，12′)先后依次向相反方向加载的外轮廓(22，22′)。
25.按权利要求24的装置，其特征为一个轧辊(16)配备相对于轧辊(16)的纵轴(1 8)成一角度(α，α′)设置的带有相互基本上方向相反的前倾角的环形凸起(24)和缺口(26)形状的外轮廓(22，22′)。
26.按权利要求24的装置，其特征为两个相邻的带有外轮廓(22，22′)的轧辊(16，16′)在凸起(24)和缺口(26)的前倾角方向基本上相反时可向同一个旋转方向驱动，在凸起(24)和缺口(26)的前倾向的方向基本上相同时可向相反的旋转方向驱动。
27.按权利要求19至26之任一项的装置，其特征为至少一个轧辊(16，16′，16)配备不带凹凸轮廓的末端(30，32)。
28.按权利要求27的装置，其特征为至少一个轧辊(16，16′，16)的沿工件(12，12″)的运动方向迎前一侧的不带凹凸轮廓的末端(30)具有略小一些的外径。
29.按权利要求27或28的装置，其特征为至少一个轧辊(16，16′，16)的沿工件(12，12″)的运动方向下游一侧的不带凹凸轮廓的末端(32)具有略大一些的外径。
30.按权利要求19至29之任一项的装置，其特征为轧辊(16，16′，16″，16)被一用来使轧辊(16，16′，16″，16)分别单独绕其纵轴(18，18′，18″，l8)旋转的驱动装置(34)和一用来使轧辊(16，16′，16″，16)共同绕工件(12)或在工件(12″)的至少一个孔(14″)之类的缺口内旋转的驱动头(36)之类的驱动机构所支承。
31.按权利要求30的装置，其特征为轧辊(16，16′，16″，16)分别以一端(30)，特别是通过一轮廓(38)和驱动装置(34)一相应地成形的孔(40)由驱动装置(34)不可旋转地支承，并以另一端(32)由驱动头(36)之类的驱动机构可旋转地支承。
32.按权利要求30或31的装置，其特征为驱动装置(34)和/或驱动头(36)可液压或气动控制。
33.按权利要求30至32之任一项的装置，其特征为驱动装置(34)包括驱动马达(46)，它们各自配设于轧辊(16，16′，16″)之一。
34.按权利要求30至33之任一项的装置，其特征为驱动头(36)之类的驱动机构可用一蜗杆传动装置(48)转动，它特别是可通过一单独的驱动马达(50)驱动。
35.按权利要求30至34之任一项的装置，其特征为驱动装置(34)和驱动头(36)做得可相互相对运动。
36.按权利要求34的装置，其特征为驱动装置(34)可通过一导向装置(52)等等和一可机械地、电动地、气动地或液压地操纵的驱动元件(54)，特别是一压力缸等等纵向移动。
37.按权利要求30至36之任一项的装置，其特征为驱动装置(34)和/或驱动头(36)配备用于工件(12)的定心装置(58)。
38.用于具有至少一个平表面的工件(12′)的表面处理的、特别是用来实现按上述权利要求之任一项所述方法的装置，包括至少一个相对于工件(12′)纵向(箭头12)基本上垂直或成一个角度(β)设置的轧辊(74′，74″，86′，86″)，它们至少局部配备对工件(12′)的表面(14′)加载的外轮廓(76，76′，78，78′)，并可绕其纵轴(80)旋转。
39.按权利要求38的装置，其特征为在至少一个起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(74′，74″)的对面配设至少另一个起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(86′，86″)或不带凹凸轮廓的轧辊(86，86)之类的支承装置。
40.按权利要求38或39的装置，其特征为至少一个轧辊(74′，74″，86′，86″)至少局部具有对工件(12′)的表面(14′)加载的、环形凸起(94)和缺口(96)形状的外轮廓(76，76′，78，78′)。
41.按权利要求40的装置，其特征为至少一个轧辊(74″)的环形凸起(94)和缺口(96)相对于其纵轴(80)成一角度(α，α′)设置。
42.按权利要求40或41的装置，其特征为至少一个轧辊(74′，74″，86′，86″)的环形凸起(94)和缺口(96)垂直于其纵轴(80)设置。
43.按权利要求38至42之任一项的装置，其特征为在至少一个起码局部配备外轮廓(76，78)的轧辊(74′，74″，86′，86″)沿工件(12′)运动方向后面设置一附加的起码局部配备外轮廓(76′，78′)的用来对工件(12′)的表面(14′)先后依次向相反方向加载的轧辊(74′，74″，86′，86″)。
44.按权利要求43的装置，其特征为两个相互依次设置的轧辊(74″，86″)具有相对于其纵轴(80)成一角度(α，α′)设置的环形凸起(94)和缺口(96)，其中当凸起(94)和缺口(96)的前倾角方向基本上相反时两个轧辊(74″，86″)可向同一旋转方向驱动，或者当凸起(94)和缺口(96)的前倾角方向基本上相同时可向相反的旋转方向驱动。
45.按权利要求43或44的装置，其特征在于两个相互依次设置的轧辊(74′，86′)具有垂直于其纵轴(80)设置的环形凸起(94)和缺口(96)，其中两个轧辊(74′，86′)和/或环形凸起(94)和缺口(96)相互沿轴向错开。
46.按权利要求38至45之任一项的装置，其特征为在至少一个起码局部配备对工件(12′)的表面(14′)加载的外轮廓(76，76′，78，78′)的轧辊(74′，74″，86′，86″)沿工件(12′)运动方向的前和/或后设有至少一个不带凹凸轮廓的轧辊(74，74，86，86)。
47.按权利要求46的装置，其特征为至少一个设置在前面的不带凹凸轮廓的轧辊(74，74，86，86)具有略小一些的外径。
48.按权利要求46或47的装置，其特征为至少一个设置在后面的不带凹凸轮廓的轧辊(74，74，86，86)具有略大一些的外径。
49.按权利要求23至48之任一项的装置，其特征为环形凸起(24，94)突出于至少一个轧辊(16，16′，74′，74″，86′，86″)的外径。
50.按权利要求38至49之任一项的装置，其特征为至少一个轧辊(74′，74″)支承在一可相对于支承工件(12′)的支承装置(84)运动的固定装置(72)中。
51.按权利要求50的装置，其特征为固定装置(72)可通过一导向装置(88)等等和一可机械地、电动地、气动地或液压地操纵的驱动元件(90)，特别是一压力缸等等相对于支承装置(84)调整。
52.按权利要求50或51的装置，其特征为支承装置(84)包括至少另一个起码局部配备外轮廓(78，78′)的轧辊(86′，86″)或不带凹凸轮廓的轧辊(86，86)等等。
53.按权利要求50至52之任一项的装置，其特征为固定装置(72)和/或支承装置(84)可液压或气动控制。
54.按权利要求50至53之任一项的装置，其特征在于至少一个(另一个)起码局部配备外轮廓(76，76′，78，78′)和/或不带凹凸轮廓的轧辊(74′，74″，86′，86″或74，74，86，86)分别配设一单独的驱动马达(92)。
55.按权利要求19至54之任一项的装置，其特征为轧辊(16，16′，16″，74，74′，74″，74，86，86′，86″，86)做成多件的，特别是由一轴(60)以及一与轴(60)不可旋转地连接的局部配备外轮廓(22，22′，76，76′，78，78′)的，光滑的迎前侧末端(30)和光滑的下游侧末端(32)或者全部光滑表面的套(84)拼装而成。
56.按权利要求19至55之任一项的装置，其特征为轧辊(16，16′，16″，74，74′，74″，74，86，86′，86″，86)可通过内部的冷却系统和/或外部的冷却池冷却。
57.用按上述权利要求之任一项的方法和装置对由金属，特别是非贵金属，如铝、铅、铬、铁、钴、镍、铜、锰、钼、硅、钨、锡、锌或他们的合金，如黄铜，尤其是由钢和/或由铝和/或含铝的合金，如AlMg4.5Mn，AlMgSi0.5，AlMgSi，AlMg5，AlZn4.5Mg，AlCuMg，AlCuMg2，AlZnMgCu0.5，AlZnMgCu1.5，AlCuMgPb，或由贵金属，如金、钯、铂、银，或它们的合金或由它们的复合组成的工件(12，12′，12″)进行表面处理。
58.用按上述权利要求之任一项的方法和装置来制造细长的，特别是淬硬和/或涂层的实心材料型材(12，12′)，特别是线材、棒材和带材，和/或由管状材料组成的型材，特别是管材，尤其是汽车前弓形支架。
59.用按上述权利要求之任一项的方法和装置来制造卷绕的，特别是淬硬的和/或涂层的工件，尤其是螺旋弹簧。
60.用按上述权利要求之任一项的方法和装置来制造工件(12″)的孔(14″)之类的缺口，特别是通孔和/或盲孔，尤其是汽车发动机内的孔。
全文摘要
本发明涉及一种用于工件(12,12′,12″)的表面处理的方法和装置,其中工件(12,12′,12″)通过至少一个起码局部配备外轮廓(22,22′,76,76′,78,78′)的轧辊(16,16′,16″,74′,74″,86＇,86″)至少局部这样地加载,使工件(12,12′,12″)被处理的表面(14,14′,14″)经受内压应用,位于工件(12,12′,12″)被处理表面(14,14′,14″)以下的区域经受沿轴向和切向的内拉应力。
文档编号B21B45/04GK1326388SQ99813179
公开日2001年12月12日 申请日期1999年9月23日 优先权日1998年9月23日
发明者库尔特·肯伯, 京特·奥托 申请人:库尔特·肯伯