DE1910146A1 - Method and device for running in elements made of metal - Google Patents
Method and device for running in elements made of metalInfo
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- B23F19/02—Lapping gear teeth
- B23F19/04—Lapping spur gears by making use of a correspondingly shaped counterpart
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Description
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PATENTANWALT ^-ι^^η^ου^=«,=« ,n PATENT ADVERTISEMENT ^ -ι ^^ η ^ ου ^ = «, =« , n K/WK / W
β FRANKFURT/MAIN 1, DEN C /ir Γβοι 1969β FRANKFURT / MAIN 1, DEN C / i r Γβοι 1969
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DANFOSS A/S, Nordborg (Dänemark)DANFOSS A / S, Nordborg (Denmark)
Verfahren und Vorrichtung zum Einlaufen von Elementen ausMethod and device for running in elements
Metallmetal
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einlaufen von aufeinander beweglichen oder miteinander in Eingriff stehendenElementen aus Metall und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for running in mutually movable or mutually engaging standing elements made of metal and on a device for performing this method.
Häufig lassen sich miteinander zusammenwirkende Metallelemente nicht mit der für eine gute Passung erforderlichen Formgenauigkeit herstellen. Man schaltet dann dem eigentlichen Betrieb eine Einlaufperiode vor, in der ein erhöhter Abrieb der miteinander in Eingriff stehenden Metallelemente in Kauf genommen wird» Es ist auch bekannt, die Einlaufzeit dadurch zu verkürzen, daß die miteinander in Eingriff stehenden Flächen zuvor mit einer Oberflächenschicht aus einem Metallphosphat versehen werden. Zwar ist es, insbesondere bei komplizierten Teilen, nicht sicher, daß die Oberflächenschicht überall genau die gleiche Stärke hat, so daß die Formgenauigkeit noch weiter abnimmt; dieser Nachteil wird aber in der Regel durch ein wesentlich besseres Abriebverhalten ausgeglichen.Often, metal elements that interact with one another cannot be formed with the dimensional accuracy required for a good fit produce. The actual operation is then preceded by a running-in period in which there is increased wear and tear between the two engaged metal elements is accepted »It is also known to shorten the running-in time by that the mutually engaging surfaces previously provided with a surface layer of a metal phosphate will. It is true, especially in the case of complicated parts, that the surface layer is not exactly that everywhere has the same strength, so that the shape accuracy decreases even further; but this disadvantage is usually caused by a much better abrasion behavior balanced.
In vielen Fällen ist bei miteinander in Eingriff stehenden Metallelementen eine sehr hohe Formgenauigkeit notwendig. Es sei beispielsweise an Zahnradpumpen und -motoren erinnert, bei denen schon Ungenauigkeiten in der Größenordnung von 1/1000 mm einen erheblichen Wirkungsgradabfall hervorrufen. Infolge der Herstellungstoleranzen und der sich infolgedessen beimIn many cases, metal elements which are in engagement with one another require a very high degree of dimensional accuracy. It Take, for example, gear pumps and motors, which already have inaccuracies of the order of 1/1000 mm cause a considerable drop in efficiency. As a result of the manufacturing tolerances and the resulting
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Betrieb einstellenden Abnutzung wurden in der Praxis bisher erhebliche Rückgänge des Wirkungsgrads in Kauf genommen, bei hydraulischen Zahnradmotoren beispielsweise von der Untergrenze 70 % bei neuen Motoren auf die Untergrenze 55 % nach 2000 Betriebsstunden. An diesem Ergebnis ließe sich auch durch vorheriges Aufbringen einer Phosphatschicht nichts ändern„ Abgesehen davon führt die Dicke dieser Phosphatschicht, die immerhin einige /u beträgt, in vielen Fällen, z. B, bei einem in einem Zahnring einzusetzenden Zahnrad, dazu, daß die mit möglichst geringen Toleranzen hergestellten Elemente gar nicht mehr ineinander gefügt werden können.In practice, significant reductions in efficiency have so far been accepted as wear and tear has stopped, in the case of hydraulic gear motors, for example, from the lower limit of 70% in new motors to the lower limit of 55% after 2000 operating hours. This result could not be changed by applying a phosphate layer beforehand. B, in the case of a toothed wheel to be inserted in a toothed ring, this means that the elements produced with the smallest possible tolerances can no longer be joined together.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie bei aufeinander beweglichen oder miteinander in Eingriff stehenden Elementen aus Metall trotz der unvermeidbaren Herstellungstoleranzen nach dem Einlaufen eine wesentlich bessere. Passung als bisher erzielbar ist.The invention is based on the object of showing a way of how when moving on one another or with one another in Interlocking elements made of metal, despite the inevitable manufacturing tolerances after running in, an essential better ones. Fit than previously achievable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöstff daß auf die Metalleleinente während des Einlauf vor ganges eine Oberflächenschicht aufgetragen wird, die aus festem, aber durch reibende Berührung abtragbarem Material besteht.This object is inventively achieved in ff that is applied to the Metalleleinente during the inlet passage prior to a surface layer consisting of solid, but abradable by frictional contact material.
Bei diesem Torgehen werden alle Formungenauigkeiten, die bei der Herstellung entstanden sind, ausgeglichen. Dort wo sich die Metallelemente nicht berühren, wo sich also im Betrieb eine "undichte1.1 Stelle ergeben würde, kann die Oberflächenschicht ungehindert aufgetragen werden, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Andererseits wird die gebildete Oberflächenschicht bei einer Berührung mit dem anderen Element sofort wieder abgetragen, so daß sich an denjenigen Stellen, an denen kein Unterschied auszugleichen ist, auch keine Formänderung ergibt« Insgesamt entstehen daher beim Einlaufen sehr gut zueinander passende Elemente hoher Formgenauigkeit.With this goal, all inaccuracies in the shape that have arisen during manufacture are compensated for. The surface layer can be applied unhindered until the desired thickness is reached where the metal elements do not touch, i.e. where a "leaky 1. 1 point" would result in operation removed again, so that there is also no change in shape at those points where no difference needs to be compensated. On the whole, therefore, elements of high dimensional accuracy that match each other very well are created when running in.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Material verwendet wird, das beim Abrieb von Teilchen der Metallelemente eineIt is particularly advantageous if a material is used that when particles of the metal elements are abraded
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ein Festfressen oder Verschweißen verhindernde Gleitwirkung hervorruft. Es besteht demnach keine Notwendigkeit, die Metallelemente bewußt mit Minustoleranzen herzustellen; vielmehr ist ein Abrieb überstehenden Metalls während des Einlaufens durchaus erlaubt. Es werden daher beim gleichen Arbeitsgang "Berge" abgetragen und "Täler" ausgefüllt, wobei das Füllmaterial gleichzeitig die mit dem Metallabrieb zusammenhängenden Schwierigkeiten vermindert.a sliding effect that prevents seizing or welding. So there is no need to do that Consciously manufacture metal elements with minus tolerances; rather it is an abrasion of protruding metal during running-in quite allowed. "Mountains" are therefore removed and "valleys" filled in in the same operation, with the filler material at the same time reduces the difficulties associated with metal abrasion.
Vorteilhafterweise wird als Material der Oberflächenschicht im wesentlichen ein Phosphat, insbesondere Manganphosphat, verwendet. Dieses Material hat nicht nur zahlreiche, für den vorliegenden Zweck und für den späteren Betrieb günstige Eigenschaften, sondern läßt sich auch verhältnismäßig leicht aufbringen, z. B« durch Behandlung mit einer entsprechenden Flüssigkeit. Ein solches Auftragverfahren ist beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "Bonder-Verfahren" bekannt.Advantageously, the material of the surface layer is essentially a phosphate, in particular manganese phosphate, used. This material not only has numerous favorable for the present purpose and for subsequent operation Properties, but can also be applied relatively easily, e.g. B «by treatment with an appropriate Liquid. Such an application process is known, for example, under the trade name "Bonder process".
Besonders günstig ist es, wenn das Auftragen der Oberflächenschicht kontinuierlich während des Einlauf vorgänges sr-folgt* Hierbei werden nicht nur die "Täler" kontinuierlich aufgefüllt. Vielmehr erhalten auch die jeweils abgeschabten und daher blanken Metallflächen jeweils eine frische Oberflächenschicht, die die Bedingungen beim nächsten metallischen Abrieb verbessert.It is particularly favorable when the surface layer is applied continuously during the run-in process sr-follows * Here not only the "valleys" are continuously filled. Rather, the scraped and therefore bare metal surfaces each receive a fresh surface layer, which improves the conditions for the next metallic abrasion.
Vorzugsweise' findet der Einlaufvorgang in einer Badflüssigkeit statt, mit deren Hilfe sich das Material der Oberflächenschicht auf den Metallelementen bildet. Durch Eintauchen der sich bewegenden Metallelemente in die Badflüssigkeit ist sichergestellt, daß alle Metallflächen mit der Badflüssigkeit in Berührung kommen.The running-in process preferably takes place in a bath liquid, with the aid of which the material of the surface layer is removed forms on the metal elements. By immersing the moving Metal elements in the bath liquid ensures that all metal surfaces are in contact with the bath liquid come.
Der Einlaufvorgang ist zweckmäßigerweise derart gesteuert, daß Oberflächenabschnitte, die mit einem Nachbarelement in Berührung waren, so lange der Badflüssigkeit ausgesetzt werden, daß sich auf blanken Metallflächen eine Lage der OberflächenschichtThe running-in process is expediently controlled in such a way that surface sections which come into contact with an adjacent element were exposed to the bath liquid as long as a layer of the surface layer is on bare metal surfaces
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bildet, ehe sie erneut mit dem Nachbarelement in Berührung
treten. Das führt in der Regel zu relativ langsamen Einlaufbewegungen,
stellt aber sicher, daß eine durch Abrieb oder
Abschaben blanke Metallfläche einem erneuten Abrieb erst
ausgesetzt werden kann, wenn sich eine Oberflächenschicht
auf ihr gebildet hatte. Umgekehrt darf natürlich die Einlaufbewegung nicht so langsam erfolgen, daß die sich bildende
Oberflächenschicht zu dick ist, um an den entsprechenden
Stellen wieder abgetragen zu werden.forms before it again comes into contact with the neighboring element
step. This usually leads to relatively slow inlet movements, but ensures that one through abrasion or
Scrape off the bare metal surface for renewed abrasion
can be exposed if there is a surface layer
had formed on her. Conversely, of course, the running-in movement must not take place so slowly that the
Surface layer is too thick to adhere to the corresponding
Places to be removed again.
Ferner sollten die Metallelemente vor Beginn des Einlaufvorganges so lange ruhig in der Badflüssigkeit gehaltan werden, bis
sich auf den blanken Metallflächen eine erste Lage der
Oberflächenschicht gebildet hat. Auch hiermit wird sichergestellt, daß bereits die ersten Abriebvorgänge in Anwesenheit
des Materials der Oberflächenschicht stattfinden. Die vorgeschaltete Ruheperiode braucht nur einen Bruchteil, insbesondere
weniger als 20 %, der Einlaufzeit zu betragen. Bei" einer Einlaufzeit
von 3 min genügt z, B. eine Ruheperiode von 25 see.Furthermore, the metal elements should be kept calmly in the bath liquid before the start of the running-in process until a first layer of the
Has formed surface layer. This also ensures that the first abrasion processes take place in the presence of the material of the surface layer. The preceding rest period only needs to be a fraction, in particular less than 20 %, of the running-in period. With "a running-in time of 3 minutes, for example, a rest period of 25 seconds is sufficient.
Es wurde bereits erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch positive Toleranzen, die einen metallischen Abrieb nach
sich ziehen, zuläßt,Bei einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel
soll sogar den Metallelementen vor dem Einlaufen eine solche Passung gegeben werden, daß sich bei deren Relativbewegung
eine Reibungskraft ergibt. Damit wird sichergestellt, daß
der überwiegende Teil der Eingriffsfläche der Metallelemente nach dem Einlaufen durch Metallflächen gebildet wird, die
durch entsprechenden Abrieb eine genaue Paßform erhalten haben, während nur ein kleinerer Teil der Eingriffsfläche durch das
gegen Druckbeansjvruchungen usw. etwas empfindlichere Material
der Oberflächenschicht gebildet wirdc It has already been mentioned that the method according to the invention also allows positive tolerances that result in metallic abrasion
results in a frictional force. This ensures that
the predominant part of the engagement surface of the metal elements after running in is formed by metal surfaces which
have obtained an exact fit through appropriate abrasion, while only a smaller part of the engagement surface is formed by the material of the surface layer, which is somewhat more sensitive to pressure stresses, etc. c
Die Anwendui,{T ae;: erfindungsgemäß« r. Einlauf Verfahrens empfiehlt sich insbtS'.i .i>:. ■- bei Roll™ oder* DreLkolbenmaschinen, bei in Eingriff stiT ';:;d'--} Zahnradpaaren, ir.f.besondere wenn es sich umThe appli, { T ae; : according to the invention «r. Enema procedure is particularly recommended. ■ - with Roll ™ or * rotary piston machines, with meshed T ';:;d' -} gear pairs, ir. F. Special when it comes to
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ein außen verzahntes Zahnrad und einen damit in Eingriff stehenden, innen verzahnten Zahnring handelt, sowie bei Reibrädern, von Friktionsgetrieben. Bei diesen Fällen kommt es nämlich darauf an, daß in jeder Drehstellung der Metallelemente eine möglichst gleichbleibende Berührung zwischen den Teilen erzielt wird.an externally toothed gear and a meshing one, internally toothed ring gear, as well as friction gears, are friction gears. In these cases, it comes down to it indicates that in every rotational position of the metal elements a contact between the parts that is as constant as possible is achieved.
Eine Vorrichtung zur Durchführung" dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Behälter für die Badflüssigkeit, durch eine in den Behälter einführbare Hilfsvorrichtung zur Aufnahme von mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Metallelementen und durch eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung der Relativbewegung der im Behälter befindlichen " Elemente,An apparatus for carrying out "this method is according to the invention characterized by a container for the bath liquid, by an auxiliary device which can be introduced into the container for receiving at least two metal elements that can be moved relative to one another and by a drive device to generate the relative movement of the "elements located in the container,"
Vorzugsweise weist bei relativ zueinander rotierenden scheibenförmigen Metallelementen die Hilfsvorrichtung zwei parallele, die Metallelemente zwischen sich aufnehmende Seitenteile auf, die mit einer Kraft entsprechend der Andruckkraft im Betrieb gegeneinander gespannt sinde Auf diese Weise erhalten die scheibenförmigen Metallelemente, auch wenn sie nicht genau parallele Seitenwände haben sollten, bereits während des Einlaufens in der Hilfsvorrichtung eine solche Form, wie sie beim späteren betrieblichen Einbau erzwungen wird0 Preferably, in relatively rotating disk-shaped metal elements, the auxiliary device comprises two parallel metal elements between them receiving side parts, which are tensioned with a force corresponding to the pressing force in operation to today e In this way, get the disk-shaped metal elements, even if they are not exactly parallel side walls should, already during the run-in in the auxiliary device, be in the form that will be enforced during later operational installation 0
Hierbei sollten die Seitenteile durch ein Abstandsstück in einem solchen Abstand voneinander gehalten sein, daß sich das rotierende Metallelement mit einem Seitenwandspiel von höchstens wenigen /u drehen kanne Da sich die Oberflächenschicht teilweise auch zwischen den Metallelementen und den Seitenteilen der Hilfsvorrichtung zu bilden versucht, führt diese Bedingung dazu, daß die Seitenteile nach mehrmaliger Benutzung plan geläppt werden müssen. Andererseits werden auf diese Weise aber absolut genaue Paßformen der Metallelemente erzielteHere, the side panels should be spaced from each other by a spacer in a distance such that the rotating metal member can u rotate with a side wall game of at most a few / e Since the surface layer part and the auxiliary device attempts to form between the metal elements and the side parts, leads this condition also means that the side parts must be lapped flat after repeated use. On the other hand, however, absolutely precise fits of the metal elements are achieved in this way
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, näher erläutert,, Es zeigen:The invention is described below with reference to one in the drawing illustrated embodiment, explained in more detail, They show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß zu behandelndes Paar von Metallelementen in der Form eines Zahnrades und eines damit in Eingriff stehenden Zahnringes,Fig. 1 is a plan view of a pair of metal elements to be treated according to the invention in the form of a toothed wheel and a toothed ring in engagement therewith,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Zahnring in stark übertriebener Darstellung nach seiner Herstellungs Fig. 2 shows a cross-section through the toothed ring in a greatly exaggerated representation after its manufacture s
Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäß verwendbare Hilfsvorrichtung und3 shows a cross section through the auxiliary device which can be used according to the invention and
Fig. 4 eine schematische Darstellung durch eine Vorrichtung zum Einlaufen dieser Zahneleiaentee 4 shows a schematic representation through a device for running in these Zahneleiaente e
Der Zahnradsatz in FIg6 1 bestellt aus einem außen verzahnten Zahnrad 1 und einem innen versahnten Zahnring 2, die zwischen sich Verdrängungskammern 3 bilden, die jeweils längs einer Berührungslinie 4 zwischen den beiden Zahnelementen gegeneinander abgedichtet sind, Wenn das Salinrad 1 in Pfeilrichtung angetrieben wird, dreht sich auch der Sahnring 2 in dergleichen Richtung, wobei sich mit Hilfe der Yerdrängungskaminern 3 ein Pumpeffekt ergibt. Umgekehrt kann Druckflüssigkeit in die Yerdrängungskammern 3 geleitet werden3 so daß die Anordnung als Motor arbeitet.The gear set in FIG. 6 1 is made up of an externally toothed gear 1 and an internally toothed ring gear 2, which form displacement chambers 3 between them, each of which is sealed against one another along a contact line 4 between the two tooth elements. the cream ring 2 also rotates in the same direction, with the aid of the displacement chimneys 3 producing a pumping effect. Conversely, pressure fluid can be passed into the displacement chambers 3 3 so that the arrangement works as a motor.
Es ist einleuchtend, daß Zahnrad 1 und Zahnring 2 eine genaue Paßform haben müssen, damit in jeder Drehstellung längs der Berührungslinien 4 eine gute Abdichtung erfolgt. Daher müßten der äußere Umfang des Zahnrades 1 und der innere Umfang des Zahnringes 2 außerordentlich genau bearbeitet werden» Dies ist in der Praxis jedoch nicht möglich. Zwar kann man die Zähne des Zahnrades 1 mit einem außen angreifenden Fräser mit relativ engen Toleranzen erzeugen. Dies gilt aber nicht für die Zähne des Zahnringes 2. In der Regel müssen diese Zähne mit einem Räumwerkzeug geformt werden^ was nur eine sehrIt is evident that gear 1 and ring gear 2 must have an exact fit so that in every rotational position along the Contact lines 4 a good seal takes place. Therefore, the outer circumference of the gear 1 and the inner circumference of the Toothed ring 2 can be machined extremely precisely »In practice, however, this is not possible. You can Generate teeth of the gear 1 with an externally engaging cutter with relatively tight tolerances. But this does not apply for the teeth of the toothed ring 2. As a rule, these teeth have to be shaped with a broach ^ which is only a very
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ungenaue Formgebung ermöglicht.allows imprecise shaping.
Darüber hinaus erfolgt beim Durchtritt des Räumwerkzeuges durch den Ring eine Verdrehung des RingquerSchnitts, wie es in Fig, gezeigt ist. Dort ist angenommen, daß das Räumwerkzeug von oben nach unten geführt wird. Infolge der Axialbelastung nimmt der Ring die gestrichelt gezeichnete Querschnittßlage an und kehrt anschließend durch Eigenelastizität in die voll ausgezogene Lage zurück. Unter Umständen ergibt sich auch eine bleibende Verformung, die zwischen der gestrichelten und der voll ausgezogenen Querschnittsfläche liegt. Die Darstellung ist stark übertrieben. In Wirklichkeit ergeben sich Abweichungen von den genauen orthogonalen Richtungen in der Größenordnung von einigen /U. Ein auf diese Weise hergestellter hydraulischer Motor hat anfänglich einen Wirkungsgrad von rund 70 %t der nach 2000 Betriebsstunden auf etwa 55 % abgesunken ist. Der gleiche Motor hat, wenn seine Zahnräder erfindungsgemäß weiter behandelt werden, anfänglich einen Wirkungsgrad von 75 bis 80 %9 der nach 2000 Betriebsstunden nahezu unverändert ist.In addition, when the broaching tool passes through the ring, the ring cross-section is twisted, as shown in FIG. It is assumed there that the broach is guided from top to bottom. As a result of the axial load, the ring assumes the cross-sectional position shown in dashed lines and then returns to the fully extended position due to its own elasticity. Under certain circumstances, there is also a permanent deformation that lies between the dashed and the fully drawn cross-sectional area. The representation is greatly exaggerated. In reality there are deviations from the exact orthogonal directions on the order of a few / U. A hydraulic motor manufactured in this way initially has an efficiency of around 70 % t which has dropped to around 55% after 2000 operating hours. If its gears are treated further according to the invention, the same motor initially has an efficiency of 75 to 80 % 9 which is almost unchanged after 2000 operating hours.
Die erfindungsgemäße Einlaufbehandlung wird. Hit Hilfs der in den Fig. 3 und k dargestellten Vorrichtung durchgeführt. Diese weist einen Behälter 5 für eine Badflüssigkeit 6 auf, mit deren Hilfe auf den Zahnrädern eine Oberflächenschicht aufgetragen wird. Eine geeignete Flüssigkeit besteht beispielsweise " aus einer verdünnte^ Lösung von sauren Metallphosphaten, gegebenenfalls mit Zusatz von Oxydationsmitteln zur Reaktionsverkürsung, wie sie beispielsweise unter der Handelsbeseichnung Bonder R 93 gehandelt wird.The enema treatment according to the invention is. Hit the auxiliary device shown in FIGS. 3 and k. This has a container 5 for a bath liquid 6, with the aid of which a surface layer is applied to the gear wheels. A suitable liquid consists, for example, of a dilute solution of acidic metal phosphates, optionally with the addition of oxidizing agents to shorten the reaction, as is traded, for example, under the trade name Bonder R 93.
An einem Ständer 7 ist ein Arm 8 gelenkig befestigt, der sich auf einem Anschlag 9 abstützen kann und einen Elektromotor 10 trägt. Mit cem Motorgehäuse ist eine Hilfsvorrichtung 11 verbunden, durch die die Motorwelle 12 führt«, Die Hilfsvorrichtung weist eine Buchse 13 mit einem ersten Seitenteil 14f ein ringförmiges Abstandsstück 15 und ein zweites Seitenteil 16 auf«An arm 8, which can be supported on a stop 9 and carries an electric motor 10, is attached in an articulated manner to a stand 7. With cem motor housing an auxiliary device 11 is connected, through which the motor shaft 12 carries, "The auxiliary device includes a bushing 13 with a first side portion 14 f, a ring-shaped spacer 15 and a second side panel 16 '
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Dazwischen befinden sich der Zahnring 2 und das auf die ¥elle 12 aufgesetzte Zahnrad 1. Schrauben 17 spannen die Hilfsvorrichtung mit einem Druck zusammen, der dem Betriebsdruck entspricht, beispielsweise mit einem spezifischen Druck von 1500 kg/cm . Die Seitenteile 14 und 16 sind genau parallel zueinander, wobei Abweichungen innerhalb von 5/u liegen sollen. Das Spiel der Zahnelemente 1 und 2 zwischen den Seitenteilen 14 und 16 ist ebenfalls auf wenige /u, maximal 20, vorzugsweise aber weniger als 10 /u, begrenzt. Im Seitenteil befinden sich zahlreiche Öffnungen 18, durch die Badflüssigkeit 6 in die Verdrängungskammern 3 eintreten kann» Infolgedessen kann sich auf den frei liegenden Oberflächen eine Phosphatschicht abscheiden. Wenn der Motor 10 eingeschaltet ist und die Zahnelemente 1,2 sich drehen, wird infolge der Vergrößerung und Verkleinerung der Kammern 3 immer wieder neue Badflüssigkeit in die Kammern eingeführt, so daß die Abscheidung kontinuierlich erfolgt.In between are the toothed ring 2 and the gear 1 placed on the ¥ elle 12. Screws 17 tension the auxiliary device together with a pressure which corresponds to the operating pressure, for example with a specific pressure of 1500 kg / cm. The side parts 14 and 16 are exactly parallel to one another, with deviations within 5 / u should. The play of the tooth elements 1 and 2 between the side parts 14 and 16 is also limited to a few / u, a maximum of 20, but preferably less than 10 / u, limited. In the side part there are numerous openings 18 through the bath liquid 6 can enter the displacement chambers 3 »As a result, a Separate the phosphate layer. When the engine 10 is on and the tooth elements 1, 2 rotate, is always new as a result of the enlargement and reduction of the chambers 3 Bath liquid introduced into the chambers so that the deposition takes place continuously.
Wenn die Zahnelemente 1,2 in die Hilfsvorrichtung 11 eingespannt worden sind, wird die Hilfsvorrichtung in den Behälter 5 eingeführt, wie es Fi'g. 4 zeigt. Alsdann wird die Anordnung 25 see ruhend in der Badflüssigkeit belassen. Während dieser Zeit hat sich auf den frei liegenden Teilen der Zahnelemente 1, 2, insbesondere der Umfangsflachen, eine dünne Lage der Oberflächenschicht abgesetzt. Alsdann wird der Motor 10 für rund 3 bis 6 Minuten eingeschaltet. Bei der nun folgenden Relativbewegung der Zahnelemente 1 und'2 gibt es Stellen, z.B. im Bereich 19, die überhaupt nicht miteinander in Berührung treten. Hier kann sich daher das Material der Oberflächenschicht unbehindert ablagern. Andere Bereiche, z. B. die Stelle 20, tritt mit jedem Zahn des Zahnrades 1 in reibende Beinahrung, wotoi nicht nur die sich dort gebildete Oberflächenschicht abgetr-'if-f-n, sondern auch darunter befindliches Metal], abgerieben wird. Dieser metallische Abrieb führt aber wegen dee Vorhandenseins d«s Materials dr-r H-erflächenschicht nicht zu ^ineir. Ferr;"vf'HSf--n oder Verschweißen,When the tooth elements 1, 2 have been clamped into the auxiliary device 11, the auxiliary device is introduced into the container 5, as shown in FIG. 4 shows. The arrangement 25 is then left at rest in the bath liquid. During this time, a thin layer of the surface layer has deposited on the exposed parts of the tooth elements 1, 2, in particular the peripheral surfaces. The motor 10 is then switched on for around 3 to 6 minutes. During the relative movement of the tooth elements 1 and 2 that now follows, there are points, for example in the area 19, which do not come into contact with one another at all. The material of the surface layer can therefore be deposited here unhindered. Other areas, e.g. B. the point 20, occurs with each tooth of the gear wheel 1 in rubbing leg food, wotoi not only the surface layer formed there, but also the metal underneath is rubbed off. However, because of the presence of the material, this metallic abrasion does not lead to damage to the surface layer. Ferr; "vf'HSf - n or welding,
SAD OHtGiNAL SAD OHtGiNAL
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Nach einer vorgegebenen Zeit sind alle "Berge" abgetragen und alle "Täler" gefüllt, so daß das Zahnradpaar eine sehr genaue Paßform hat, die sich durch eine weitere Einlaufbehandlung nicht mehr verbessern läßt«,After a given time all "mountains" are removed and all "valleys" are filled, so that the gear wheel pair is very precise Has fit, which is due to a further enema treatment can no longer be improved «,
Die Antriebsgeschwindigkeit richtet sich nach der Aufbaugeschwindigkeit der Oberflächenschicht. Ihr Optimalwert läßt sich leicht durch Versuche feststellen. Der Antrieb sollte einerseits so langsam .erfolgen, daß jeder Umfangsabschnitt, der gerade eine Berührungslinie 4 gebildet hatte und daher möglicherweise infolge Abriebs aus blankem Metall besteht, ä bis zu dem Zeitpunkt, an dem er erneut eine Berührungslinie bildet, eine, wenn auch dünne Lage des Oberflächenschichtmaterials erhalten hat. Andererseits darf der Antrieb nicht so langsam erfolgen, daß die aufgetragene Oberflächenschicht eine Dicke erreicht hat, bei der ein weiteres Drehen nur mit Schwierigkeiten möglich istoJBei einem Ausführungsbeispiel hatte der Zahnradsatz ein Zahnrad mit 6 Zähnen und einen Zahnring mit sieben Zähnen,, Der Außendurchmesser betrug 120 mm, die Breite iO mme Die spanabhebende Bearbeitung war derart erfolgt, daß sich die beiden Zahnelemente mit einem Drehmoment von 0,5 bis 1?5 mkg relativ zueinander drehen ließen»The drive speed depends on the build-up speed of the surface layer. Its optimum value can easily be determined through experiments. The drive should one hand .erfolgen so slowly that each circumferential portion just had a line of contact 4 is formed, and therefore may exist as a result of abrasion of bare metal, etc. up to the time at which it again forms a line of contact, a, albeit thin layer of the surface layer material. On the other hand, the drive must not be so slow that the applied surface layer has reached a thickness at which further turning is only possible with difficulty mm, the width ok mm e The machining was carried out in such a way that the two tooth elements rotate with a torque of 0.5 to 1 ? 5 mkg rotated relative to each other »
Die ßadflüssigkeit β bestand aus dem System Gleitbonder 98 ( der Metallgesellschaft AG in Frankfurt/Mo mit einer Punktzahl von 50+2 und einer Temperatur von 95 bis 98°„The ßadiquid β consisted of the system Gleitbonder 98 ( of the Metallgesellschaft AG in Frankfurt / Mo with a score of 50 + 2 and a temperature of 95 to 98 ° "
Die genanntenZahnelemente wurden entfettet und gespült. Alsdann wurden sie in die Hilfsvorrichtung- 11 eingespannt. Der Gesamtspanndruck betrug 10 t.The mentioned tooth elements were degreased and rinsed. Then they were clamped in the auxiliary device 11. Of the Total clamping pressure was 10 t.
Diese Anordnung wurde dann in die Badflüssigkeit 6 gebaucht und dort zunächst 25 bis maximal 60 see ruhig gehalten. Dann wurde der Motor 10 eingeschaltet, wobei die Welle 12 eine Drehzahl von 10 U/min hatte. Nach einer Einlaufzeit von 3 bis 6 min ergab sich keine Verbesserung der Wirkung mehr. Abweichungen von der genannten Drehzahl waren möglich. UnterhalbThis arrangement was then bulged into the bath liquid 6 and initially kept calm there for 25 to a maximum of 60 seconds. Then the motor 10 was switched on, with the shaft 12 a Speed of 10 rpm. After a running-in period of 3 to 6 min there was no further improvement in the effect. Deviations of the specified speed were possible. Below
BAD 009847/1690BATH 009847/1690
191 Ol 46-' - το - 191 Ol 46- ' - το -
von 2 U/min wurde die Oberflächenschicht ,jedoch zu dick, so daß sich der Zahnradsatz kaum mehr drehen ließ. Bei einer Drehzahl über 20 U/min ergab sich nur eine geringfügige Verbesserung des Wirkungsgrades. Bei 15 U/min wurde eine .-brauchbare Wirkung bei einer etwas längeren Einlaufzeit erzielt. Die Seitenteile 14 und 16 wurden nach je 5 Einlauf-Vorgängen geläppt, damit sie ausreichend eben waren.at 2 rpm the surface layer became too thick, however, so that the gear set could hardly be turned any more. At a speed of more than 20 rpm there was only a slight improvement in efficiency. A .- useful effect in a slightly longer warm-up time at 15 U / min was achieved. The side parts 14 and 16 were lapped after every 5 running-in processes so that they were sufficiently flat.
Bei einer Vielzahl von Versuchen wurde festgestellt," daß gute Paarungen, die gelegentlich auch durch entsprechende Auswahl von nur spanabhebend bearbeiteten Zahnelementen erzielt werden konnten? keinerlei Verschlechterung erfuhren, daß aber schlechte Paarungen durchwegs ganz erhebliche Verbesserungen, nämlich bis auf einen gleichbleibenden Wirkungsgrad von 75 - 80 #,"erfuhren.In a variety of experiments no deterioration was observed that "good pairings that could occasionally be achieved by appropriate selection of only machined teeth members learned that however bad pairings consistently very significant improvements, namely up to a constant efficiency of 75? - 80 #, "learned.
Wenn ein Zahnelement 1, 2 ortsfest gehalten wird und das andere sich bei der Drehung gleichzeitig auf einer Kreisbahn bewegtf empfiehlt es sich, das festgehaltene Element, beispielsweise den Zahnring 2? mindestens mit seiner normalen Einspannkraft zwischen den Seitenteilen 14, 16 zu haltens damit bei der Behandlung bereits diejenige Deformation <, die beim normalen Zusammenbau auftritt, berücksichtigt ist- und korregiert wird» In diesem Fall kann auf den Abstandsring 15 verzichtet werden; es muß aber der Antrieb eine die Kreisbahnbewegung ausgleichende Vorrichtung aufweisen,.If a tooth element 1, 2 is held stationary and the other moves at the same time on a circular path during rotation f it is advisable to use the held element, for example the toothed ring 2 ? at least at its normal clamping force between the side parts 14, 16 to keep s so that deformation in the treatment already <occurring during normal assembly into account the actual and is korregiert "In this case, can be dispensed with the spacer ring 15; but the drive must have a device that compensates for the circular path movement.
0098477169000984771690
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Publications (2)
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1970
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Also Published As
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