(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面処理をするための流体静力学式の圧延装置（２５）であって、
（ａ）ボールである少なくとも一つの転動体（１４）と、
（ｂ）少なくとも一つの前記転動体（１４）が支承される少なくとも一つの流体静力学式の支承部（１５）と、
（ｃ）前記支承部（１５）へ加圧流体を供給するように設計された少なくとも一つの加圧流体供給部（２６）とを有し、
（ｄ）前記支承部（１５）が、処理されるべきワークピース表面（２２）に対して前記転動体（１４）を前記加圧流体で押圧させることができるように設計され、
（ｅ）前記加圧流体が潤滑剤粒子を含有する加圧気体であることを特徴とする圧延装置（２５）。
【請求項２】
前記加圧流体供給部が、オイルを含んでいる潤滑剤液滴、又は、オイルフリーの成分とオイル成分との双方を含んでいる潤滑剤液滴を含む潤滑剤霧を放出するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧延装置（２５）。
【請求項３】
前記支承部（１５）が、処理されるべきワークピース表面（２２）に対して少なくとも一つの前記転動体（１４）を時間的に均一な前記加圧流体の力で押圧させることができるように設計されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧延装置（２５）。
【請求項４】
前記加圧流体供給部（２６）が、少なくとも２０バール（２ＭＰａ）又は少なくとも５０バール（５ＭＰａ）の値を有する作業圧力（ｐＡ）下にある圧力流体を放出するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の圧延装置（２５）。
【請求項５】
前記支承部が、前記転動体を保持する転動体着座部を有していることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の圧延装置（２５）。
【請求項６】
前記加圧気体、潤滑剤粒子含有の加圧気体の気体温度（ＴＧ）を制御及び／又は調整するための温度制御系又は温度調整器を有していることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の圧延装置（２５）。
【請求項７】
前記圧延装置（２５）が複数の圧延工具（１２）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の圧延装置（２５）。
【請求項８】
前記支承部（１５）は、前記転動体（１４）が圧延工具（１２）から外に出ることを防止する規制構造（２４．１，２４．２）を有しており、
規制構造は、前記転動体（１４）がワークピースと接触していないときに、気体（２０）が外に出るのをほぼ防止することを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の圧延装置（２５）。
【請求項９】
表皮層を処理するための方法であって、
（ｉ）少なくとも一つの圧延工具（１２）のボールである少なくとも一つの転動体（１４）を加圧流体で付勢する工程と、
（ｉｉ）ワークピース表面（２２）と前記転動体（１４）を接触させて、それにより前記転動体（１４）がワークピース表面（２２）に力を及ぼすようにさせる工程と、
（ｉｉｉ）ワークピースに対して相対的に前記圧延工具を移動させる工程を有し、
（ｉｖ）前記加圧流体として、潤滑剤粒子含有の気体を用いることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記加圧流体を、少なくとも２０バール（２ＭＰａ）又は少なくとも５ＭＰａの作業圧力（ｐＡ）下で供給することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記加圧流体が潤滑液（４０）から成る潤滑液滴を含む潤滑剤霧（５０）であり、前記潤滑液（４０）が温度に左右される粘度を有し、
前記転動体（１４）が、潤滑剤霧（５０）の膨張中の温度低下に起因して前記潤滑剤の粘性が前記転動体の付近で少なくとも２倍だけ増すような作業圧力（ｐＡ）で潤滑剤霧（５０）により付勢されることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記加圧流体が前記転動体（１４）の周囲を流れ、
前記潤滑剤粒子が前記転動体（１４）を潤滑させ、
前記圧延工具から去るときに前記加圧流体を膨張させて、１０ケルビンを越える又は２０ケルビンを越える温度低下をもたらすように、前記転動体（１４）を前記加圧流体に晒すことを特徴とする、請求項９又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記加圧流体が前記圧延工具（１２）を去るときに１５℃未満又は１０℃未満の温度を有していることを特徴とする、請求項９〜１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワークピースの少なくとも前記表面（２２）が、前記加圧流体が前記圧延工具（１２）から去るときの温度で冷間加工硬化下で変形可能な材料から作られていることを特徴とする、請求項９〜１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記潤滑剤霧（５０）は、オイルを含む潤滑剤液滴、又は、オイルフリーの成分とオイル成分との双方を含んでいる潤滑剤液滴を含んでいることを特徴とする、請求項９〜１４の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理をするための、特に平滑圧延および／または硬化圧延をするための、流体静力学式の圧延装置に関するものであり、（ａ）少なくとも一つの転動体と、（ｂ）該少なくとも一つの転動体が支承される少なくとも一つの流体静力学式の支承部と、（ｃ）該支承部へ加圧流体を供給するように設計された少なくとも一つの加圧流体供給部とを有し、（ｄ）支承部が、加圧流体によって処理されるワークピース表面に対して転動体を押圧させることができるように設計されている。
【０００２】
本発明の第二の側面によれば、本発明は表皮層を処理するための方法に関するものであり、（ｉ）圧延工具の転動体を圧力流体に晒す工程と、（ｉｉ）転動体とワークピース表面とを接触させて、転動体がワークピース表面に力を及ぼすようにさせる工程と、（ｉｉｉ）ワークピースに対して転動体を移動させる工程とを有している。
【背景技術】
【０００３】
特に金属ワークピースのようなワークピースの表皮層を処理するためには、流体静力学式圧延装置が用いられている。その圧延装置は、ワークピース表面に対してかなりの力で押圧される一つ又は複数の転動体を備える圧延工具を有し、その工具とワークピースは、例えば、回転によって互いに相対的に移動する。圧延力は、転動体の背後で加圧流体によって生成される。
【０００４】
転動体が短時間のうちにアブレシブ摩耗で破損しないようにするために、潤滑剤を塗布しなければならない。従って、多くの場合に、加圧流体としてオイルが用いられている。このオイルは二つの機能、即ち、一方では転動体に静圧力を付加し、他方では転動体を支承部に対して潤滑させるという機能を有している。
【０００５】
公知の圧延装置の欠点は、フリーフォーム面の場合や非円筒状ワークピースの場合に、実現可能な処理速度が、転動体の運動のヒステリシスによって制限されることにある。即ち、処理は、例外的なケースでのみ、使用中の工作機械の送り軸に沿って行われる。従って、圧延装置の圧延工具の移動中に、処理されるワークピースの輪郭に沿って圧延工具を追従させなくてはならない。このような追従は別々の工程で行われるため、転動体が支承部から突き出す突出部が、各工程で変化し、更にワークピースとの間隔の変化にともなって変化する。突出部が急速に変わるほど、たとえば作動油のような加圧流体は、転動体の運動をいっそう強く減衰させる。このことは、最大限の実現可能な加工速度を制限してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、いっそう高い処理速度を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、加圧流体が気体である、当分野に属する流体静力学式の圧延装置によってこの問題を解決する。更に、本発明は、このような種類の圧延装置を備える工作機械によってこの問題を解決する。
【０００８】
第二の側面によれば、本発明は、加圧下にある気体を加圧流体として用いる、当分野に属する方法によってこの問題を解決する。
【０００９】
本発明は、転動体を気体によって流体静力学的に支承することができるという知見に基づくものである。それが驚くべきことである理由は、温度の上昇に伴って、気体の粘度は増加するが、液体の場合には低減するからである。圧力が増すにつれて、通常、気体では粘度が高くなるのに対して、液体の場合にはほぼ変わらないままに保たれる。高い圧力のもとにある気体が減圧されると、その粘度は非常に大幅に低下する。ところが、高い粘度は確実な流体静力学式の支承のための前提条件であるから、気体は適していないと考えられてきたのであろう。
【００１０】
本発明の利点は、気体の低い粘度により、明らかに高い処理速度が可能になることである。
【００１１】
更に、冷却潤滑剤の調達と処分のための費用が不要になるという利点がある。
【００１２】
更に別の利点は、圧延によって引き起こされる表皮ゾーン特性の変化が、たとえば特定の鋼材のようないくつかの素材について、いっそう長期にわたって維持されることにある。その背景には、潤滑剤粒子を含有する気体が膨張時に転動体の近傍で冷却されるように、潤滑剤粒子含有の気体の温度と圧力を選択できるということがある。そうすると、ワークピースの表皮ゾーンでは、素材表面を特別に持続的に改善する冷間成形が生じる。
【００１３】
この説明の範囲内において、転動体とは、特に、支承部と同様に、それ自体として圧延装置の一部である圧延工具の一部であり、加圧流体供給部によって加圧流体で付勢可能である要素を意味している。特に、転動体は、圧延工具が動いたときにワークピース表面に沿って回転し、それ故ワークピース表皮ゾーンに作用するように構成、配置されている。特に、転動体はボールである。
【００１４】
流体静力学式の支承部とは、特に、それによって転動体の位置を圧延工具のその他の部分に対して相対的に維持させる装置を意味している。それが流体静力学式の案内部であるという構成要件は、特に、転動体が作動時に圧縮気体からなる気体クッションの上で保持され、それにより、特に支承部または圧延工具のその他のコンポーネントと転動体との固体摩擦が生じないことを意味している。
【００１５】
気体は、例えば、空気，窒素，二酸化炭素、又は、これらの混合物である。然しながら、原則として、どのような気体でも利用可能である。気体の反転温度が０℃を上回っていると好ましい。気体とは、特に、２２℃の室温と１０１３ｈＰａの標準気圧のときに気体状である物質を意味している。特に、気体とは、室温で２００バール（２０ＭＰａ）のときに気体状である物質をも意味している。
【００１６】
圧延装置は複数の圧延工具を含んでいることが可能である。それには関わりなく、一つまたは複数の圧延工具はそれぞれ一つ、二つ、三つ、又は、それ以上の転動体を有していることが可能である。
【００１７】
圧延工具が複数の転動体を有している場合には、これらの転動体は一つの直線又は曲線に沿って、特に円に沿って配置されていてもよい。転動体を、平面に沿って、または湾曲面に沿って、特に円筒面に沿って、あるいは樽形の面に沿って配置することも可能である。
【００１８】
加圧流体は、加圧下にある潤滑剤粒子を含有している気体であることが好ましい。その場合には、冷却潤滑剤の消費量を明らかに削減できるという利点がある。
【００１９】
気体中の潤滑剤粒子の濃度は、もはや取り除く必要がない、例えば、オイルのような潤滑剤粒子の薄い膜だけが、ワークピースの上に残されるように低く選択することが有益である。公知の流体静力学式の圧延装置では、加圧流体が同時に潤滑剤の役目を果たしており、従って、本発明に比べて明らかに高い処理量の潤滑剤が必要になるので、少ない量の潤滑剤粒子で十分であるのは驚くべきことである。
【００２０】
本発明の一つの好ましい実施形態によれば、潤滑剤粒子含有の気体は潤滑剤霧である。潤滑剤粒子含有の気体が煙であること、即ち、固体粒子を含んでいることも考えられるが、潤滑剤粒子含有の気体が、気体と潤滑剤液滴から成るエアロゾルであると特に好ましい。潤滑剤霧の中の潤滑剤液滴の９０％以上が、最大１０マイクロメートル、特に最大１マイクロメートルの液滴サイズを有しているのが好ましい。
【００２１】
本発明の一つの好ましい実施形態によれば、加圧流体供給部は、作動時間当たり最大５０ミリリットルの潤滑剤を放出する加圧流体を放出するように構成されている。これは、最少量の潤滑剤による圧延工具に関するものである。
【００２２】
本発明の一つの好ましい実施形態によれば、加圧流体供給部は、オイルフリーの潤滑剤からなる潤滑剤液滴を含む潤滑剤霧を放出するように構成されている。しかし、当然ながら、潤滑剤霧は、オイルを含む潤滑剤液滴を含んでおり、すなわちオイルエアロゾルであり、又は、オイルフリーの成分とオイル成分との双方を含んでいることも可能である。
【００２３】
支承部は、少なくとも一つの転動体を時間的に一定の力で、処理されるべきワークピース表面に対して押圧可能であるように構成されているのが好ましい。このことは、平滑圧延のために特に好ましい。加圧空気によって衝撃球が円形軌道の上で保持され、その衝撃球が規則的な間隔で、ワークピース表面に当接する接触球に衝突するようになっている表面処理工具が知られている。これは、ワークピースの表皮ゾーンの硬化をもたらし、そのような硬化は特に平滑圧延の場合には望ましくない。力が時間的に一定しているという構成要件は、特に、工具がワークピースと係合しているが工具が動いていない時に、転動体がワークピース表面に対して及ぼす力が実質的に変動せず、即ち、特に２０％未満だけ変動することを意味している。
【００２４】
当然のことながら、この種の圧延装置により、例えば、時間的に徐々に増加又は減少する力の形態で、時間的に変化する力を付加することも可能である。然しながら、一定の力を付加することができるのが好ましい。
【００２５】
支承部は、少なくとも一つの転動体が処理中に、最大１ヘルツの基本周波数で変動する力をワークピースに対して付加するように構成されているのが好ましい。
【００２６】
加圧流体供給部は、作業圧力下にある加圧流体を放出するように構成されているのが好ましく、その作業圧力は少なくとも２０バール（２ＭＰａ）、特に少なくとも５０バール（５ＭＰａ）である。少なくとも２０バールの作業圧力のとき、転動体の潤滑が確実に保証されることが判明している。その理由は、現在の知見状況からすると、加圧下にある気体が転動体の近傍で膨張し、その際に冷却され、それによって潤滑剤液滴の粘度が増すことに帰せられる。その一方で潤滑剤は転動体に良好に付着し、そのようにして、加圧流体中の低い潤滑剤濃度にもかかわらず、転動体の確実な潤滑が保証される。
【００２７】
更に、潤滑剤粒子は、特に潤滑剤液滴が支承部と転動体の間にあるときに冷却される。即ち、そこで流速が最大になり、ベルヌーイの法則により圧力が特別に低くなり、それにともなって温度が低くなる。潤滑剤液滴は、支承部と転動体との間の間隙で高い粘度を有していることによって、気体の貫流を妨げるとともに、そのようにして加圧流体ないし潤滑剤霧の消費量を引き下げる。
【００２８】
更に、高い作業圧力によって、ワークピースの表面に付着している潤滑剤が吹き飛ばされ、それにより、ワークピースを通常は処理後に洗浄しなくてよくなる。
【００２９】
支承部は、転動体が保持される転動体着座部を有しているのが好ましい。即ち、転動体は転動体着座部にとどめられるので、加圧流体によって圧延工具から押し出されることがない。あるいは、例えば穴を加工する場合に、半径方向外側に向かう転動体の運動を支承部が阻止しないことも考えられる。この場合には、圧延工具は、転動体が外に出るのを、対向するワークピース表面によって防げられないときには、転動体が外に出るのを妨げるスリーブを有しているのが好ましい。
【００３０】
流体静力学式の支承部は転動体着座部を有しているのが好ましく、転動体着座部は、転動体により少なくとも実質的に流体密閉的に閉止可能であるように構成されており、それにより、転動体がワークピースと係合していないときに、加圧流体が実質的に外に漏れることがない。これに関する利点は、圧延工具がワークピースと接触していないときに、非常にわずかな加圧流体しか消費されないことである。特に、漏れ流は、加圧流体流の可能な最大値の１０分の１の最大値を有している。
【００３１】
転動体着座部は、転動体がワークピースに対して押圧されたときに、転動体着座部と転動体との間で加圧流体クッションが形成されることを可能にするように構成されているのが好ましい。
【００３２】
圧延工具は、潤滑剤粒子を含有する気体の気体温度を制御及び／又は調整するための温度制御系及び／又は温度コントロール装置を有していると好都合である。上述したように、本発明による好ましい方法では、膨張によって引き起こされる気体の冷却が役割を演じる。圧力が同一のままであれば、気体の温度を調整することによって転動体の温度を調整することができ、それにより、圧延が行われる条件を定めることができる。当然のことながら、潤滑剤粒子含有の気体の気体温度は、特に潤滑液粒子である潤滑剤粒子の導入の前に、又は、その後でも設定することができる。
【００３３】
加圧流体供給部は、空気を圧縮するためのコンプレッサを含んでいるのが好ましい。この場合には、コンプレッサの後の下流側に、温度制御ユニットを設けるのが好都合であり、その温度制御ユニットには、特に熱交換器を含めることができる。その熱交換器により、圧縮によって発生する熱を冷却することができる。
【００３４】
本発明による方法は、特に、加圧流体が転動体の周囲を流れ、潤滑剤粒子、特に潤滑液滴が転動体を潤滑し、圧延工具から外に出るときの加圧流体の膨張が１０ケルビンより高く、特に２０ケルビンより高く、圧力流体の温度低下をもたらすように、転動体が圧力流体で付勢されるように実施される。上述したように、それによって潤滑液滴の粘度が高くなる。加圧流体の作業圧力が高いほど、通常、温度低下が大きくなる。例えば、作業圧力が少なくとも１５０バールであると好ましい場合がある。その場合に、３０ケルビンよりも高い温度の低下を生じさせることができるからである。
【００３５】
特に、潤滑剤粒子含有の気体の気体温度及び／又は流体圧力は、転動体から外に出た後に、即ち、ワークピース表面に近づいた時に、加圧流体の温度が、２０℃、好ましくは１０℃、特に５℃を下回るように選択される。
【００３６】
従って、本方法は、潤滑剤粒子含有の気体の温度を５０℃未満、特に４０℃未満の気体温度に設定することを含んでいると好都合である。
【００３７】
本発明の一つの好ましい実施形態によれば、加圧流体は、潤滑液から成る潤滑液滴を含んだ潤滑剤霧であり、潤滑液は温度に左右される粘度を有している。転動体は、潤滑剤霧の膨張時の温度低下によって潤滑剤の粘度が転動体の領域で少なくとも２倍だけ増すような作業圧力で、潤滑剤霧により付勢されるのが好ましい。
【００３８】
本方法は、フリーフォーム面、少なくとも部分的に回転対称のワークピース、穴、特に円筒状および非円筒状の穴などを加工するのに適しており、ならびに、特に切削工具などの他の工具との組み合わせに適している。従って、例えば、流体静力学式の圧延工具について上述した構成要件の他に、切削工具、特に少なくとも一つの幾何学的に規定された切刃を有する、複合型のピーリング工具なども本発明に含まれる。
【００３９】
本方法は、加圧流体が圧延工具から外に出るときに１５℃未満、特に１０℃未満の温度を有するように実施されるのが好ましい。それにより、圧延中に冷間加工硬化を起こしやすい傾向の素材からなるワークピースを強力に硬化させることができる。
【００４０】
次に、添付の図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明による圧延装置の圧延工具を転動体の高さ位置で示す断面図である。
【図２】図２は、本発明による圧延装置を示す図である。
【図３】図３は、圧延装置の第２の実施形態を示す図である。
【図４】図４は、圧延装置の第３の実施形態を示す図である。
【図５】図５は、本発明による圧延装置の第４の実施形態を示す図である。
【図６】図６は、転動体に関する熱力学的割合を示す詳細図である。
【図７】図７は、本発明による圧延装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明による圧延工具１２のヘッド１０の断面を示している。圧延工具１２は、本例では穴の形態の支承部１６によって支承された、第一の転動体１４．１と第二の転動体１４．２を有している。転動体１４（数字が付加されていない参照符号については、数字が付加されている部品を総称して示すものとする）は、穴１６の直径より若干小さい直径を有しているので、転動体は穴１６の中でスライド可能かつ回転可能なように穴１６内に収容されている。
【００４３】
通路１８を介して、加圧気体２０が供給さるので、転動体１４は半径方向外側に向かって、処理されるべきワークピース表面２２に対して押圧される。そして、転動体１４はワークピース表面２２に対して力を及ぼし、それを変形させる。本実施形態で設けられているような支承部は、随意に規制構造２４．１，２４．２を有していてもよく、これらによって、転動体１４が圧延工具１２から外に出ることが防止される。更に、規制構造は、転動体１４がワークピースと接触していないときに、気体２０が外に出るのをほぼ防止する。転動体１４がワークピース表面から逸れると、ただちに間隙が開き、転動体１４を案内するエアクッションが形成される。
【００４４】
図２は、圧延工具１２と加圧流体供給部２６とを有する、本発明による圧延装置２５の模式図を示している。加圧流体供給部２６は加圧気体源２８を含んでおり、その加圧気体源２８から気体２０を圧力配管３０を通じて取出し可能になっている。バルブ３２を介して気体流を遮断することが可能であるので、加圧気体源２８を例えば取り替えることができる。圧力調整器３４は、加圧流体ガス２０を噴霧化室３６へと案内させるための流体圧力ｐ１を調整する。
【００４５】
噴霧化室３６内には、潤滑液配管４２から潤滑液圧力ｐｓで供給される潤滑液４０を噴霧化するノズル３８が配置されている。潤滑液配管４２は、液状の潤滑剤のための潤滑剤タンク４６と、潤滑剤ポンプ４８とを含む潤滑剤調量ユニット４４から潤滑液の供給を受ける。潤滑液圧力ｐｓは、多くの場合、流体圧力ｐ１よりも高い。噴霧化室３６で潤滑剤霧５０が形成され、これが圧力配管５２を介して作業圧力ｐＡで、ヘッド１０が配置された圧延工具１２へと案内される。
【００４６】
圧力配管５２及び圧力接続部５６を含んだ、加圧気体源２８からの各部品は、加圧流体供給部２６の一部である。圧延工具１２は工具シャフト５４を有しており、それを介してスピンドルの回転運動を誘発させることが可能になっている。回り止めを介して、ハウジングがそれと一緒に回転することが防止され、それ故、ヘッド１０だけが回転する。
【００４７】
本発明による方法は、まず圧延工具１２の転動体１４が、加圧流体供給部２６からの、特に、潤滑剤粒子含有の気体で付勢されることによって実施される。その前に又はそれに追従して、転動体１４は、図２には図示されていないワークピース表面に接触させられるので、転動体１４はワークピース表面に対して力を及ぼす。そして、圧延工具１２が工作物に対して相対的に移動し、本例では、ヘッドを回転させながら穴に沿って運動し、それにより、一つ又は複数の転動体がワークピースの表層に影響を及ぼすことになる。
【００４８】
圧延工具１２に潤滑剤粒子含有の気体を供給するために、気体２０が加圧気体源２８から取り出され、圧力調整器３４によって、事前設定された圧力ｐ１にされて、噴霧化室３６へと案内され、噴霧化室３６において、例えば、ベンチュリノズルによって潤滑液４０が噴霧化される。そして、運転圧力ｐＡ下にある潤滑剤粒子含有の気体が、圧延工具１２へと案内される。
【００４９】
潤滑剤ポンプ４８は、図示されていない制御部により、圧力配管５２を通じて放出される潤滑剤粒子含有の気体中の潤滑剤粒子の量を一定のままとさせるように駆動される。
【００５０】
図３は、本発明による圧延装置２５の加圧流体供給部２６の別の実施形態を示し、この実施形態の加圧気体源２８は、周囲空気を吸い込んで圧縮するコンプレッサ６０を有している。こうして生成された加圧気体２０は、その加圧気体２０を所定の気体温度ＴＧに調整又はコントロールする、熱交換器を備えた温度制御部６２に到達する。圧力をモニターするために、圧力調整器３４の後の下流側にマノメータ６４を配置することが可能である。ただし、例えば、コンプレッサ６０が相応に設計されていれば、圧力調整器３４及びマノメータは必要ない。
【００５１】
図４は、加圧流体供給部２６の更に別の実施形態を示した図で、この加圧流体供給部の潤滑剤タンク４６は、適切な圧力バランスを担保する連結配管６６によって流体圧力ｐ１下にある。ノズル３８はベンチュリノズルとして設計されており、潤滑液配管４２は、高い流速のポイントに位置していて、圧力の低い個所でノズル３８に連通している。それによって、潤滑液４０が潤滑液タンク４２から吸引されて噴霧化され、それにより潤滑剤霧５０が生じ、これが圧力配管５２を通して圧延工具１２へと案内される。
【００５２】
図５は、本発明による圧延装置５８用の加圧流体供給部２６の更に別の実施形態を示した図で、その加圧流体供給部２６は、必要な場合にコンプレッサ６０により気体が充填されるようになっている加圧気体ボトル６８を有している。逆止め弁７０を介して、加圧気体２０が加圧気体ボトル６８からコンプレッサ６０の方向へ出ていかないことが保証される。圧縮気体ボトル６８の中の圧力が所定の閾値を下回ると、圧力スイッチ７２によってコンプレッサ６０が駆動される。
【００５３】
図６は、運転中の工具１２の状況を模式的に示している。潤滑剤霧５０の形態の潤滑剤粒子含有の気体は、流速ｖ１と、作業圧力ｐＡと、温度Ｔ１とで転動体１４に向かって流れる。潤滑剤液滴７４．１，７４．２，７４．３，．．．は、粘度ｖ１を有する潤滑剤で成り立っている。
【００５４】
ポイントＰ２では、たとえば転動体１４と支承部１６との間隔が最も短いポイントでは、流速が値ｖ２まで上昇し、圧力が値ｐ２まで低下し、その結果として温度が値Ｔ２まで低下する。潤滑剤液滴の粘度ｖは、温度が低いために値ｖ２まで増加する。粘性が増加した結果、たとえば転動体１４がワークピース７８と係合していない場合や再係合した場合に、いくつかの潤滑剤液滴が転動体１４に付着してこれを潤滑する。
【００５５】
図７は、複数の圧延工具１２を有する本発明による圧延装置２５を示しており、それら複数の圧延工具１２のうちで、圧延工具１２．１，１２．２，１２．３を図７において見ることができる。圧延工具１２がワークピース７８と接触していないとき、転動体１４の球中心点は、一つの面であってよい一領域に位置している。然しながら、この面は一つの次元又は二つの次元で湾曲していることも可能である。これらの圧延工具１２は、共通の圧力配管５２によって加圧流体供給部５８（図２〜図５を参照）に接続されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
表面処理をするための流体静力学式の圧延装置（２５）であって、
（ａ）少なくとも一つの転動体（１４）と、
（ｂ）少なくとも一つの前記転動体（１４）が支承される少なくとも一つの流体静力学式の支承部（１５）と、
（ｃ）前記支承部（１５）へ加圧流体を供給するように設計された少なくとも一つの加圧流体供給部（２６）を有し、
（ｄ）前記支承部（１５）が、処理されるべきワークピース表面（２２）に対して前記転動体（１４）を前記加圧流体で押圧させることができるように設計され、
（ｅ）前記加圧流体が加圧気体であることを特徴とする圧延装置（２５）。
［２］
前記加圧気体が潤滑剤粒子を含有し、その潤滑剤粒子含有気体が潤滑剤の霧（５０）であることを特徴とする、［１］に記載の圧延装置（２５）。
［３］
前記支承部（１５）が、処理されるべきワークピース表面（２２）に対して少なくとも一つの前記転動体（１４）を時間的に均一な前記加圧流体の力で押圧させることができるように設計されていることを特徴とする、［１］又は［２］に記載の圧延装置（２５）。
［４］
前記加圧流体供給部（２６）が、少なくとも２０バール（２ＭＰａ）又は少なくとも５０バール（５ＭＰａ）の値を有する作業圧力（ｐＡ）下にある圧力流体を放出するように設計されていることを特徴とする、［１］〜［３３の何れか一に記載の圧延装置（２５）。
［５］
前記支承部が、前記転動体を保持する転動体着座部を有していることを特徴とする、［１］〜［４］の何れか一に記載の圧延装置（２５）。
［６］
前記加圧気体、特に潤滑剤粒子含有の加圧気体の気体温度（ＴＧ）を制御及び／又は調整するための温度制御系又は温度調整器を有していることを特徴とする、［１］〜［５］の何れか一に記載の圧延装置（２５）。
［７］
前記圧延装置（２５）が複数の圧延工具（１２）を含んでいることを特徴とする、［１］〜［６］の何れか一に記載の圧延装置（２５）。
［８］
表皮層を処理するための方法であって、
（ｉ）少なくとも一つの圧延工具（１２）の少なくとも一つの転動体（１４）を加圧流体で付勢する工程と、
（ｉｉ）ワークピース表面（２２）と前記転動体（１４）を接触させて、それにより前記転動体（１４）がワークピース表面（２２）に力を及ぼすようにさせる工程と、
（ｉｉｉ）ワークピースに対して相対的に前記圧延工具を移動させる工程を有し、
（ｉｖ）前記加圧流体として、潤滑剤粒子含有の気体を用いることを特徴とする方法。
［９］
前記加圧流体を、少なくとも２０バール（２ＭＰａ）又は少なくとも５ＭＰａの作業圧力（ｐＡ）下で供給することを特徴とする、［８］に記載の方法。
［１０］
前記加圧流体が潤滑液（４０）から成る潤滑液滴を含む潤滑剤霧（５０）であり、前記潤滑液（４０）が温度に左右される粘度を有し、
前記転動体（１４）が、潤滑剤霧（５０）の膨張中の温度低下に起因して前記潤滑剤の粘性が前記転動体の付近で少なくとも２倍だけ増すような作業圧力（ｐＡ）で潤滑剤霧（５０）により付勢されることを特徴とする、［８］又は［９］に記載の方法。
［１１］
前記加圧流体が前記転動体（１４）の周囲を流れ、
前記潤滑剤粒子が前記転動体（１４）を潤滑させ、
前記圧延工具から去るときに前記加圧流体を膨張させて、１０ケルビンを越える又は２０ケルビンを越える温度低下をもたらすように、前記転動体（１４）を前記加圧流体に晒すことを特徴とする、［８］又は［１０］に記載の方法。
［１２］
前記加圧流体が前記圧延工具（１２）を去るときに１５℃未満又は１０℃未満の温度を有していることを特徴とする、［８］〜［１１］の何れか一に記載の方法。
［１３］
前記ワークピースの少なくとも前記表面（２２）が、前記加圧流体が前記圧延工具（１２）から去るときの温度で冷間加工硬化下で変形可能な材料から作られていることを特徴とする、［８］〜［１２］の何れか一に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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