DE1552760A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Zahnraedern - Google Patents

Description

DR. A. MENTZEL DUMPING. W. DAHLKE PATENTANWÄLTE

506 HEFRATH b. Köln, den ' FHANKENPOHST 1B7 TELEFON: BENSBKBO 64300

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Hg./Bi.

Illiiiüis Tool Vorks Inc.,
Chicago 39, Illinois, USA

Verfahren und Vorrichtung auni Polieren

ν ο α ii alinr ad err.

^ betri^Tx ein "Verfahre,. U;id e_ne forr:'.oLxi-Vi i; aiii B ε-Land G In von Zahnrädern und insbesondere ein V" erfahr en U₁ e^no ■/crriolrGung oLtui LiitxeruGi. von Unregeliaäüigkeiter. auf den Zahiiflocken von .'jaunrädern.

im all^eueiuc/ü ν,-erdGii eluutronisclie iaimpruf-c-ltix'' ^ä'-.niu spekt ..onav^j-'X'iclitungen verwendet;, di^ dixj jaliurc.-L;.. .bai^t^t
durcr_L ineiuandergreif6li und x^brollen biues itsharadco

Genauigkeit

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^8AD original

Heßrad v/erden festgestellt mid für Faktoren aufgezeichnet, beispielsweise 'für Zahnabstandsf enler "und evolveirceü-eii^-r-auir-' '■ keiten, die durch Veränderungen zwischen deu i^ixtelpulikten 'des. zu prüfenden Rades und des iießrades sieht;oar ν.ordti.. ^.iu Jeil der Dehler ist auf scmiiaie Kerben und auf geriuge Stöße-wänrend der wärmebehandlung, sowie auf Zünder,' Späne, Kratzer, Grate" und'Fremdkörper einschließlich Staubteilchen, die an den Lahn-' flanken icleben, zurückzuführen. Derartige Partikel '!tonnen Prüfungsergebnisse solcher Ausmaße erzeugeü, daß ein'Lannrad v/änrend der Prüfung als ^usschuü angesehen v/ird, obv/ohl dieses keine die Genauigkeit und Eignung betreffende Grunafex.ler e"athäl t.

Die irfindung bezweckt in erster Linie, ein Verfahren und eine "Vorrichtung zu schaffen, durch die die widrigen Prüfungsergebnisse verringerx werden, die auf kleine üngenf-uirkelten der Zahnoberflächen zuiLbkzuführen sind, die i.b~ ο nt t.-Ltr:.: werden können, ohne das genaue, funktionieren des Zannr&ae.:. unter Arbeitsbedingungen zu beeinflussen.

iTerner bezweckt die Erfindung, ein Verfahren xxuu eint Vorrichtung zu schaffen, durch die fehler geringer λγϊ, die durch Oberflächenzunder, kleine Späne, geringe kratzer odex* -.Fremdkörper hervorgerufen v/erden, beseitigt oaei" im wesentlici.ev: verringert werden.

Mn v/eiterer Zweck der Erfindung besieht darin,

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AuBschußrate bei Zahnradprüfungen zu verringern und dadurch die Geschwindigkeit und die Wirksamkeit von Zahnradprüfeinrichtungen zu erhöhen·

Diese und andere Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die.'Zahnflächen: eines Sahnrades derart be-' aufschlagt werden, daß die Oberflächen poliert- und dadurch kleine Unregelmäßigkeiten verringert oder entfernt werden, bevor das Zahnrad einer Prüfung unterworfen wird.

Die Lrfindung wird anhand-der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer erfiudungsgeiaäjien Vorrichtung veranschaulicht. In der Zeichnung; zellen:

Pi_f;. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfind uiigsge— mäßen Poliereinrichtuiig und ■

Fig. 2 eine schema tische Darstellung der '■ xiiTirichtung und des erfindungs'gemäßen Verfahrens zuia Zurühren von Zahnrädern zum Polieren, Polieren der Zahnräder und danach V/egf ordern der Zahnräder von der Po-

lier&iurichtung su einer sich der&a ai.soL^.ieße rrüfung.- .

in if'ig. 1 der Zeichnung endet eine Zuführungsruxscne 1ü, die etwas-' iejreirüber aer Horiacu^aleii ::eij.eig"ü angeordnet ist,

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mit ihrem unteren üJnde oberhalb eines angetriebenen Zahnrades 12.. Die Achse der Zuführungsrutsche 10 steht im wesentlichen senk- ■' recht zur Achse des angetriebenen Zahnrades 12. Hach dem erfindungsgemäßen Polierverfahren werden Zahnräder, die anschließend geprüft werden sollen, von einer Zufuhrstelle aus durch die Zuführungsrutsche 10 gefördert, .die mi't einem geeigneten Dämpfungswerkstoff, beispielsweise Gummi, ausgekleidet sein kann, um die Zahnräder während ihrer Bewegung durch die Rutsche zu schonen. Wenn die Zuführungsrutsche 10 mehr als ein Zahnrad enthält, ist ein Tor oder ein Sperrmechanismus an einigen Punkten der Länge der nutsche 10 oberhalb der Stelle vorgesehen, an der ein Zahnrad 1 das angetriebene Zahnrad 10 berührt, so daß jeweils nur ein Zahnrad von der Poliereinrichtung aufgenommen wird.

Diese Vorrichtung soll die Zahnflächen eines Zahnrades nur durch ein kurzzeitiges Laufen der Zahnräder unter Belastung polieren und dient nicht dazu, die Zahnräder auf Zahnfehler zu prüfen. Aus diesem Grunde sind die drei, den Poliervorgang bewirkenden Zahnräder nicht starr angeordnet. Durch angemessene Flexibilität in der Anordnung ist es möglich, daß die Vorrichtung zu polierende Zahnräder aufnimmt, die größere Zahn/fehler aufweisen. Aus diesem Grunde ist das angetriebene Zahnrad 12 durch eine Mutter 14 und eine Anschlagscheibe 16 sowie eine aus nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise Gummi, bestehende Scheite 18 befestigt, wobei eine ähnliche nachgiebige Scheibe auf der rückwärtigen bzw. versteckten Seite des angetriebenen Zahnrades verwendet worden ist, um eine flexible Lagerung

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d-es angetriebenen Zahnrades auf der Leerlaufwelle 20 zu erreichen. Zum anderen Ende der Leerlaufwelle 20 hin ist ein Leerlaufzahnrad 22 angeordnet, das mit einem Zwischenrad 24 kämmt, das seinerseits mit einem Leerlaufzahnrad 20. einer Leerlaufwelle 2b kämmt. Alle drei LeerlaufZahnräder 22, 24 und 26 sind identisch und durch Wellenlager im Gehäuse 30 in Eingriff gehalten, wobei das Gehäuse 30 ferner eine Hagnetbremse trägt, die die Umlaufgeschwindigkeit des Zwischenrades 24 steuert, wie dies später näher erläutert werden wird.

In der gleichen Weise wie das angetriebene Zahnrad 12 ist ein angetriebenes Zahnrad-32 auf einer Leerlaufwelle 28 durch eine Mutter 34, eine Anschlagscheibe 36 und eine nachgiebige Scheibe 38 angeordnet. Oberhalb und achsparallel mit den angetriebenen Zahnrädern 12 und 3^- ist ein Antriebs zahnrad 40 vorgesehen, das in gleicher 'Weise durch eine nachgiebige ocheibe 42, eine Anschlagscheibe 44 und- eine Mutter 4-6 auf der Antriebswelle 4ci befestigt ist. Jedoch ist eine starre Anordnung des Antriebszahnrades 40. ausreichend, deim die Ausrichtung wird . bereits durch, die flexible anordnung der angetriebenen ZaIiXirader 12 und 32 bov,^r i^ct, LIit diesen Hit.telα -uud.einem noch . zu beschreibenden Verfahren wird das Prüfsahnrad 1 in gleichzeitige Berührung mit dem Antriebszahnrad 40 uud den angetriebenen Zahnrädern 12 und 32 gebracht, und unter kräftigem x^n,-drücken an diese Zahnräder mehrmals in Umdrehung versetzt, bevor es herausgehoben und einer Ausgangsrutsche 50 zum Prüfen und zur weiteren Behandlung zugeführt wird. -■ ■;

BADOBIQIiW.

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Der obere das Antriebszahnrad lagernde Arm 52 lot so gestaltet, daß er au einem Punkt seiner Länge schwenkbar von einem Ständer 54 getragen ist. während des Betriebs wird der Oberarm durch ein Stellglied 56 hin und her bewegt, das durch einen Zapfen 5β an das Gestell der Yurrichtung angeleckt ist, um dem oberen Ende der Kolbenstange 60 des Stellgliedes die Möglichkeit zu geben, der bogenförnigen Bewegung des Zapfens

_k im Oberarm 52 zu folgen, Eine ieder 64 dient als j?ederi.vittei W

zur Urzeugung eines Mindestaufwärtsdruckes, der als I-Iindestabwärtsdruck, am anderen Ende des Oberarmes 52 wirkt, um welches das .antriebszahnrad 40 in Eingriff mit deu Prüfsahnrad 1 hält, bis dieses aus der Polierfeinrichtung entnommen wird.

Der Antrieb der welle 4ö des Antriebszahnradei 40 um-, faßt eine Antriebsscheibe 66, einen Riemen 60 und eine ,_^- trieosscheibe 70. Der Antrieb kann jedoch durch andere r^-.:.:^~ nete Anxriebssysteme ersetzt werden, die die libert-ragu^ e_nes ' konstanten Drehmomentes zum ^.ntriebszahnrad 40 er:._töglic:_-.:., während der Oberarm 52 in seine verschiedenen S τ erlange;. 7erschwenkt wird. Als Antriebskraft dient ein .Motor id ώΐι eineiu Untersetzungsgetriebe 74, dessen Ausgangswelle 76 etwa lait 75 bis 100 Umdrehungen pro 1Iinute umläuft. Jas Antrieudzai.u- , rad 40 läuft mit der gleichen Geschwindigkeit um, die e cv.& konstant gehalten wird.

Bei einem Polierzyklus, der beliebig lange dauern kann, jedoch in einem Sechs Sekundenzyklus einschließlich Zuführung-

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und Abführung eines Zahnrades durchgeführt v.·erden, kann, wird ein Zahnrad 1,wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist, abwärts durch die Zuführungsrutsche 10 tangential über das angetriebene Zahnrad 12 in das oberhalb der angetriebenen Zahnräder 12 und 32 gebildete Tal eingeführt. Der Oberarm 52 drückt das Antriebszahnrad 40, das ständig umläuft, mit dem vorerwähnten kindes"cabwärtsdruck gegen das Zahnrad 1. Durch den auf das Zahnrad 1 auegeübten Abwärtsdruck wird dieses in Eingriff mit den ange- | triebenen Zahnrädern 12 und 32 gebracht. Falls das käiimen noch .nicht erfolgt ist, sind die Wellen der angetriebenen Sannräder durch die vorbeschriebeneti Swischenräder synchronisiert, die bei do. Räder in Winkelstellung!! holten, in denen deren Sahne mit dem Sahnrad 1 kämmen. Genügend Schlupf ist vorgesehen, um die erforderliche relative Vrinkelsehnverstellung zu ermöglichen, die für ein schnelles mil weiches Liniegen und Herausheben des Sahnrades 1 erforderlich ist. Hach dein nirksaawerden des Stellgliedes 56, durch das die Kolbenstange bü abgehoben und dadurch eine zusätzliche abwärts gerichtete Kraft auf das Antriebsrad 4,0 cu'r Belastung des Sahnrades 1 „rzeugt wird, erfolgx das Polieren.

liachdem dieses beendet -isx, wob-ii die erforderliche Zeit variiert, jedoch bei der sncegebenen Jeschwindigicfei;, höchstfa-liö- Arei oder vier Sekunden dauert, werden die ^eerlaufsamiräi-er Sw und £6 in ihrer Umdrehung durch das Zvdschenrad 24 auf der ».eile- 78 'gesteuert und von der i-.agnetbremse SO

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verlangsamt■. Aus Mg« 2 der Zeichnung 1st zu ersehen» daO _f -.;i die Verlangsamung der Antriebsräder 12 und"32 bei der Auf- ■ T rechterhaltung einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit des Antriebsrades 40 -ein." Herausschieben des Za'hnrades 1 aus

dem von den beiden, angetriebenen Hadern 12 und 32 gebildeten Tal durch'das Antriebsrad 40 bewirkt, wodurch das Zahnrad 1 , ■·> ,?.

zuerst vom Zahnrad 12 gelöst wird. Die höhere Umlaufgesehwin-

digkeit des Antriebsrades 40 im Bezug zu dem verlangsamten ' ^(?

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angetriebenen Zahnrad 32 bewirkt ein Anheben des Zahnrades 1_t ' wodurch dieses noch in Eingriff um das angetriebene Zahnrad 32 - , au einem Punkt bewegt wird, an dem es sich sowohl aus dem angetriebenen·Ead32 und dem Antriebsrad 40 herauslöst« In diesem Augenblick ist das Zahnrad 1 frei zur Abwärtsbewegung

durch die Ausgangsrutsche 50, wie dies in der Zeichnung durch das gestrichelte Zahnrad la veranschaulicht ist. Pas angetriebene Zahnrad 40 ist auf der Ausgangsrutschenseite auf einer vertikalen Linie zwischen den angetriebenen Zahnrädern 12 und 32 angeordnet, um das Zahnrad 1 ohne zusätzliche Mittel auszuwerfen. Un dies zu bewerkstelligen, wird das Zahnrad 1 engehoben und über den vertikalen Durchmesser des angetriebenen Zahnrades 32 bewo.;t, so daia seine Bewegung und sein Gewicht das Zahnrad in die Ausgangsrutsche ^O tragen.

Lin Tor eier eine ändert- Ansci.Iageiiirichtung ar, einem Pur-kx' der LiLn^ü aex¹ Zuführmigsrutsciie 10 r&mi durch die Lifttev.'sgung des "Oberarmes 52 in der. llcinenz betätigt werden,- wenn

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dieser sich vom polierten Zahnrad 1 löst und das folgende ' zu.polierende Zahnrad in den Spalt zwischen den angetriebenen . Zahnrädern 12 und 52 eingeführt werden kann und ein Absenken

des Antriebszähnrades 40 erfolgt. '

Es ist selbstverständlich, daß eine erfindungsgemäße PoIiereinrichtung zum Polieren von Zahnrädern ausgelegt ist, die im wesentlichen identische Abmessungen und Formen haben. Ein Wechsel in der Type der zu polierenden Zahnräder wird im allgemeinen ein Auswechseln des Antriebszahnrades 40 sowie der angetriebenen Zahnräder 12 und 32 erfordern, damit diese dem zu polierenden Zahnradtyp entsprechen. Obwohl die PoIi er einrichtung mit identischen oder etv/a identischen Zahnrädern als Antriebs- und getriebenen Rädern beschrieben worden ist, ist es klar, daß nur ein identischer Zahnabstand bei den Rädern erforderlich ist, die im übrigen unterschiedliche Abmessungen haben können, so lange eine Dreipunktberührung des zu polierenden Zahnrades gewährleistet ist. Diese Änderung der Abmessungen dieser drei Zahnräder wird jedoch auch eine Änderung ihrer Stellungen zueinander erfordern. Ferner muß, um ein Polieren der gesamten Zahnfläche sicherzustellen, die Breite des treibenden und der angetriebenen Zahnräder größer als die Breite des zu po- -lierenden Rades sein, so daß eine Zahnberührung über die'ge-"Samte Breite des Zahnrades erfolgt, während es im Eingriff steht, ; .-;■■■ ■■■■■:."

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Durch JLnderun der relativen Stellungen und Umlauf richtungen der Zahnräder ist es möglich* das untere neben der Ausgangsrutsche liegende Zahnrad anzutreiben und aufi dem oberen Zahnrad ein angetriebenes zu machen, wodurch das · polierte Zahnrad außer Eingriff in die Ausgangsrutsche bewegt wird. Bei jeder Anordnung ist es das relative Umdrehungsverhältnis des treibenden Rades und des der Aus- ψ gangsrutsche benachbarten angetriebenen Zahnrades, was das polierte Rad außer Eingriff zur Entladung bewegt.

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Claims (1)

1. Patentajisprüeiie

   1. Vorrichtung zum Polieren von Zahnrädern, gekenzeichnet durch mehrere Zehnräder (12, 32 und 40), deren ".Zahnform und Zahnabstand geeignet sind» mit dem zu polierenden Zahn*. ' rad (1) in Engriff zu bringen^und deren Achsen parallel zueinander liegen, wobei eines {40) der Zahnräder eitt An- " triebsrad ist und auf eines der das zu polierende Zahnrad έ umgebenden Zahnräder ein Brück ausgeübt wird.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekenttSseiöhneft durch, eine

   , Einrichtung (80) zum Verändern der relativen Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen dem angetriebenen Zahnrad (40) und den übrigen Zehnrädern (12, 52), wodurch das polierte Zahnrad (1) außer Eingriff bringber ist. "

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekeniiaeichnet, daß diese drei Zahnräder (12, 32 und 40) umfsist«

   4. Vorrichtung iiecli Ansprucli 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daii die■ Z-ahnräder (12, 32 und 40) zum Ausglelcliei: von axialen AbvieiehimsBn flexibel anceordiiet sind.

   Vorrichtung- nach Anspruc-li 1 -eis

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   Hurenden Zahnrädern (1) zv* Ischen die polierenden Zahnräder (12, 32, 40).

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, Ua₁.. die Linrichxung zuiu Zuführen der zu poliereüden Bahnräder diese durch Schwerkraft zuführt.

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