DE1910146C

DE1910146C - Method and device for the produc- tion of tooth element pairs from externally toothed gears and internally toothed tooth

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur wänden, die durch eine Axialkraft gegeneinander-Herstellung von Zahnelementpaaren, bestehend aus gespannt sind, angeordnet wird, daß das so eingeeinem außen verzahnten Zahnrad und einem dieses spannte Elementpaar in eine Badlösung gebracht umschließenden, innen verzahnten, durch ein axial wird, die eine Oberflächenschicht aus festem, aber bewegtes Werkzeug, z. B. Räumwerkzeug, geformten 5 durch reibende Berührung abiragbarem Material auf Zahnring, deren Umfangsflächen aufeinander beweg- den Zahnelementen bildet, und daß dann die Zahnlich sind, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung elemente des Paares gegeneinander bewegt werden,
dieses Verfahrens. Bu diesem Herstellungsverfahren wird v.>n einerThe invention relates to a method for walls which are arranged by an axial force against one another-production of tooth element pairs, consisting of are tensioned, that the internally toothed gearwheel and an internally toothed gearwheel which surrounds this tensioned element pair in a bath solution are brought through an axial, which is a surface layer of fixed but moving tool, e.g. B. broach, shaped 5 by frictional contact abiragbarem material on toothed ring, the peripheral surfaces of which forms the tooth elements moving towards one another, and that then the teeth are, and on a device for carrying out elements of the pair are moved against each other,
this procedure. In this manufacturing process, v.> N one

Häufig lassen sich Zahnrad und Zahnring nicht Bearbeitung des Zahnringes ausgegangen, die zu unmit der für eine gute Passung erforderlichen Form- xo vollkommenen Ergebnissen führt. Denn diese Beargenauigkeit herstellen. Man schaltet dann dem eigent- beitung mit einem axial bewegten Werkzeug führt zu liehen Betrieb eine Einlaufperiode vor, in der ein er- Formungenauigkeiten. Die Zahnform ist infolge der höhter Abrieb der miteinander im Eingrilf stehenden. Räumspuren und der Führung des Räumwerkzeugs Metallelemente in Kauf genommen wird. Es ist auch wesentlich ungenauer als bei einem durch Abwälzbekannt, die Einlaufzeit dadurch zu verkürzen, daß 15 fräsen hergestellten Zahnrad. Durch die beim Räudie miteinander im Eingriff stehenden Flächen zuvor men auftretenden Axialkräfte verformt sich derZahnmit einer Oberflächenschicht aus einem Metallphos- ring aus seiner Ebene heraus. Wird nun das Zahnradpfiat versehen werden. Zwar ist es, insbesondere bei paar zwischen zwei parallelen Seitenwänden angeordkomplizierten Teihn, nicht sicher, daß die Ober- net. die durch eine Axialkraft gegeneinandergespannt flächenschicht überall genau die gleiche Stärke hat, ao sind, wird der Zahnring derart verformt, daß nicht so daß die Formgenauigkeit noch weiter abnimmt; einmal seine Innenumfangsfläche parallel zur Achse dieser Nachteil wird aber in der Regel durch ein we- verläuft. Trotzdem ergibt sich bei der nachfolgenden sentlich besseres Abriebverhalten ausgeglichen. Behandlung, rämlich der Relativbewegung in derOften the toothed wheel and toothed ring can not be assumed machining of the toothed ring, which is too close the Form xo required for a good fit gives perfect results. Because this machining accuracy produce. You then switch to the job with an axially moved tool lent operation before a running-in period in which there is a forming inaccuracies. The tooth shape is due to the increased abrasion of those in engagement with one another. Clearance tracks and the guide of the clearing tool Metal elements is accepted. It is also much more inaccurate than known from one to shorten the running-in time by having 15 mill-made gear. By the Raudie The tooth is deformed with surfaces that are in engagement with one another before the axial forces that occur a surface layer of a metal phosphorous ring out of its plane. Will now be the cogwheel pfiat be provided. It is true that it is, especially in the case of a pair, arranged between two parallel side walls Teihn, not sure the Obernet. which are clamped against each other by an axial force surface layer has exactly the same thickness everywhere, ao, the toothed ring is deformed in such a way that not so that the shape accuracy decreases even further; once its inner peripheral surface parallel to the axis however, this disadvantage is usually caused by a we-. Nevertheless, the following arises significantly better abrasion behavior balanced. Treatment of relative movement in the

In vielen Fällen ist bei miteinander im Eingriff ste- speziellen Badlösung, ein einwandfreies ZahnradpaarIn many cases, there is a special bath solution in mesh with one another, a perfect pair of gears

her.den Zahnelementen eine sehr hohe Formgenauig- 35 hoher Paßgenauigkeil, wobei das Zahnrad als eineher.den tooth elements a very high Formgenauig- 35 high fitting accuracy wedge, with the gear as a

keit notwendig. Es sei beispielsweise an Zahnradpum- Art »Abwälzwerkzeug« wirkt.necessary. Let us assume, for example, that a gear pump is used as a »hobbing tool«.

pen und -motoren erinnert, bei denen schon Unge- Dieser positive Effekt tritt vermutlich aus den folnauigkeiten in der Größenordnung von "1000 mm genden Gründen auf: Zwischen den beiden Zahiieinen erheblichen Wirkungsgradabfall hervorrufen. elementen herrscht jeweils nur eine Linienberührung. Infolge der Hersteliungstoleranzen und der sich in- 30 wobei die Gesamtheil der Linienberührungen genau folgedessen beim Betrieb enstellt <der Abnutzung der gewünschten Zahnform des Zahnringes entspricht, wurden in der Praxis bisher erhebliche Rückgänge Jeder Flächenbereich des Zahnringes ist nach der Bedes Wirkungsgrads in Kauf genomnv.n, bei hydrau- arbeitung durch das Zahnrad längere Zeit der freien lischen Zahnradmotoren beispielsweise von der Un- Einwirkung der Badflüssiekeit ausgesetzt. Daher biltergrenze 70° 0 bei neuen Motoren auf die Unter- 35 det sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Liniengrenze 55°/o nach 2000 Betriebsstunden. An diesem berührungen immer wieder eine Oberflächenschicht. Ergebnis ließe sich auch durch vorheriges Aufbringen Dort, wo bereits zuviel Material vuiiianden ist. wird einer Phosphatschicht nichts ändern. Abgesehen davon die Oberflächenschicht und gegebenenfalls darunter führt die Dicke dieser Phosphatschicht, die immerhin befindliches Metall abgetragen. Dort, wo zuwenig einige Mikron beträgt, in vielen Fällen, z. B. bei einem ^o Material vorhanden ist. wird der Spalt durch die in einem Zahnring einzusetzenden Zahnrad, dazu, Schicht aufgefüllt. Die die »Täler« ausfüllende Schicht daß die mit möglichst geringen Toleranzen hergestell- hat nicht die gleiche Festigkeit wie das Metall des ten r lemente gar nicht mehr ineinandergefügt wer- Zahnringes. Gegen Ende der Bearbeitung erfolgt aber den können. eine Art Verdichtung dieser Schicht, da Zahnring undpens and motors that have already been This positive effect probably comes from the inaccuracies in the order of magnitude of "1000 mm for the following reasons: Between the two numbers cause considerable drop in efficiency. elements there is only one line contact. As a result of the manufacturing tolerances and the fact that the total harmony of the line contacts is exactly consequently set during operation <the wear corresponds to the desired tooth shape of the toothed ring, In practice there have been considerable declines so far. Every surface area of the toothed ring is according to the Bedes Efficiency in purchase genomnv.n, with hydraulic work by the gear longer time of the free Lischen gear motors, for example, exposed to the ineffectiveness of the bath fluid. Hence bilter limit 70 ° 0 for new engines on the lower 35 between two successive line boundaries 55% after 2000 hours of operation. Again and again a surface layer touches this. The result could also be achieved by applying it beforehand where there is already too much material. will change nothing with a phosphate layer. Apart from that, the surface layer and, if necessary, underneath leads to the thickness of this phosphate layer, which at least removes the metal. Where there is not enough is a few microns, in many cases e.g. B. is present in a ^ o material. the gap is through the Gear wheel to be inserted in a toothed ring, for this purpose, layer filled. The layer that fills the "valleys" that the manufactured with the smallest possible tolerances does not have the same strength as the metal of the ten r elements are no longer fitted into one another. However, towards the end of processing the can. a kind of compaction of this layer, since toothed ring and

Es ist bereits ein Verfahren zum Paßschleifen, ins- 45 Zahnrad einander umschließen und durch das Anbesondere von Kurvenflächen, bekannt, gemäß dem wachsen der Schicht ein Übermaß entsteht, das nicht die Flächen in einer die Metalloberfläche angreifen- nur durch Abscharren, sondern auch durch Vcrdichden Lösung gegeneinander bewegt werden. Die Lö- tung beseitigt wirdIt is already a process for precision grinding, in particular gearwheels enclose each other and through the special of curved surfaces, known, according to which the layer grows an excess that does not arise attack the surfaces in a metal surface - only by scraping, but also by thickening Solution can be moved against each other. The soldering is eliminated

sung soll entweder beizend oder schutzschichtbildend Besonders günv i ist es. wenn den ZahnclemcnicnThe solution should either be acidic or form a protective layer. It is particularly beneficial. if the Zahnclemcnicn

wirken. Auf diese Weise können flächig aufeinander- 5" vor der Badbehandlung eine solche Passung gegebenworks. In this way, such a fit can be given over a large area on top of one another 5 "before the bath treatment

passende Kurvenflächen erzeugt werden. wird, daß sich bei deren Relativbewegung eine Rei-matching curved surfaces are generated. becomes that with their relative movement a friction

Es ist ferner bekannt, bei der spanabhebenden bungskraft ergibt. Das bedeutet, daß die Zahn-Feinbearbeitung die Oberfläche des Werkstücks vor elemente in einem Bereich unter erheblicher Pressung oder während der Bearbeitung mit einer Lösung, aufeinandcrlicgcn, so daß dort Metnil abgeschabt welche chemisch oberflächlich schichtbildend wirkt, 55 werden muß. Dies hat zur Folge, daß die in einem zu behandeln. anderen Bereich aufzufüllende Schichtdicke ai ^r einenIt is also known when the cutting force results. This means that the fine machining of the tooth must be scraped off the surface of the workpiece in front of elements in an area under considerable pressure or during machining with a solution, so that metal, which has a chemically superficial layer-forming effect, has to be scraped off there. This has the consequence that the one to deal with. other area to be refilled layer thickness ai ^r a

Des weiteren ist es bekannt, Gleit- oder Wälzpaa- für die Praxis brauchbaren Wert beschränkt bl nt.Furthermore, it is known that sliding or rolling pairs are limited to a value that can be used in practice.

rungen dauernd einem Elektrolyten auszusetzen und Vorzugsweise ist die Oberflächenschicht aus einemThe surface layer is preferably made of an electrolyte

während des Betriebs kontinuierlich oder nicht konti- Material gebildet, das beim Abrieb von Teilchen derContinuous or non-continuous formation during operation. Material is formed when particles of the

nuicrlich Metallscbmierschichten abzuscheiden. ⁶° Zahnelemente eine ein Festfressen oder Verschwci-only to deposit metal layers. ⁶ ° tooth elements a seizure or fusion

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zahn- ßen verhindernde Gleitwirkung hervorruft. DieseThe invention is based on the object of producing a sliding effect which prevents teeth. This

elemcnipaare der beschriebenen Art herzustellen, die Maßnahme erlaubt es, eine verhältnismäßig starkeTo produce elemcnipaare of the type described, the measure allows a relatively strong

trotz der unvermeidlichen Herstellungstoleranzeß nach Pressung vorzusehen. Da sich vor jeder Linienberüh-to be provided after pressing despite the inevitable manufacturing tolerance. Since in front of each line

dem Einlaufen eine wesentlich bessere Passung als rung eine Oberflächenschicht gebildet hat, steht immera much better fit than a surface layer when running in is always possible

bisher haben und daher Maschinen mit wesentlich *U ein Gleitmittel zur Veirfügung.up to now, machines with essentially * U have had a lubricant available.

besserem Wirkungsgrad ergeben. Günstig ist es, wenn das eingespannten Element-result in better efficiency. It is beneficial if the clamped element

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- paar in eine Badlösung gebracht wird, die auf denAccording to the invention, this object is brought into a paired bath solution that is based on the IiWt. dall das Paar zwischen zwei parallelen Seiten- Zahnelemcritcn eine Manganphosphatschicht bildet.IiWt. because the pair forms a manganese phosphate layer between two parallel side tooth elements.

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,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,

Der Vorgang ist zweckmäßigerweise derart gesteuert, daß Oberflächenabschnitte, die mit einem Nachbarelement in Berührung waren, so lange der Badfliissigkeit ausgesetzt werden, daß sich auf blankenThe process is appropriately controlled so that surface sections with a Neighboring element were in contact, so long exposed to the bath liquid that on bare

zahnten Zahnring 2, die zwischen sich kammern 3 bilden, die jeweils längs einer Bcruhrungslinie 4 zwischen den beiden Zahnelementcu gegeneinander abgedichtet sind. Wenn das Zahnrad I in Pfeilrichtung angetrieben wird, dreht sich auch der Zahnring 2 in der gleichen Richtung, wobei sich mit Hilfe der Verdrängungskammern 3 ein Pumpelfekt ergibt. Umgekehrt kann Druckflüssigkeit in die Vt-rdrängungskammern 3 geleitet werden, so daß die Anden. Dies ist in der Praxis jedoch -icht möglich. Zwar kann man die Zähne des Zahn.ades 1 mit eit.m außen angreifenden Fräser mit relativ engen To!lao ranzen 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 sehr ungenaue Formgebung ermöglicht.toothed ring gear 2, which form chambers 3 between them, each along a Bcruhrungslinie 4 are sealed against each other between the two Zahnelementcu. When the gear I is driven in the direction of the arrow, the toothed ring 2 also rotates in the same direction, with Help the displacement chambers 3 results in a pumping defect. Conversely, hydraulic fluid can enter the displacement chambers 3 are headed so that the Andes. In practice, however, this is not possible. That is can the teeth of Zahn.ades 1 with eit.m outside attacking cutter with relatively tight To! lao generate satchel. However, this does not apply to the teeth of the toothed ring 2. As a rule, these teeth must be shaped with a broach, which only allows very imprecise shaping.

Darüber hinaus erfolgt beim Durchtritt des Riium-In addition, when passing through the riium

Metallflächen eine Lage der Oberflächenschicht bildet, 10 Ordnung als Motor arbeitet.Metal surfaces forms a layer of the surface layer, 10 order works as a motor.

ehe sie erneut mit dein Nachbarelement in Berührung Es ist einleuchtend, daß Zahnrad 1 und Zahntreten. Das führt in der Regel zu relativ langsamen Be- ring 2 eine genaue Paßform haben müssen, damit in wegungen, stellt aber sicher, dnß eine durch Abrieb jeder Drehstellung längs der Berührungslinien 4 fine oder Abschaben blanke Metallfläche einem erneuten gute Abdichtung erfolgt. Daher müßten der äußere Abrieb erst ausgesetzt, werden'kann, wenn sich eine 15 Umfang des Zahnrades 1 und der innere Umfang des Oberflächenschicht auf ihr gebildet hatte. Umgekehrt Zahnringes 2 außerordentlich genau bearbeitet wer darf natürlich die Einlaufbewegung nicht so langsam
erfolgen, daß die sich bildende Oberflächenschicht
zu dick ist, um an den entsprechenden Stelen wieder
abgetragen zu werden.before they come into contact with your neighboring element again. It is evident that gear 1 and tooth stepping. As a rule, this leads to relatively slow ring 2 having to have a precise fit so that in movements, but ensures that a metal surface that is bare by abrasion at every rotational position along the contact lines 4 fine or by scraping results in a renewed good seal. Therefore, the external abrasion would only have to be exposed when a circumference of the gear wheel 1 and the inner circumference of the surface layer had formed on it. Conversely, toothed ring 2 machined extremely precisely who, of course, is not allowed to run the running-in movement so slowly
take place that the forming surface layer
is too thick to return to the appropriate steles
to be worn away.

Ferner sollten die Zahnelemente vor Beginn der
Bewegung zunächst so lange ruhig in der Badflüssigkeit gehalten werden, bis sich auf den blanken Metallflächen eine erste Lage der Oberflächenschicht gebil- _e. _ _.._ Furthermore, the tooth elements should be before the start of
Motion are first kept quiet for so long in the bath until the bare metal surfaces, a first layer of the surface layer gebil- _e. _ _.._

det hat. Auch hiermit wird sichergestellt, daß bereits »5 Werkzeuges durch den Ring eine Verdrehung dosdet has. This also ensures that the tool is already twisted by the ring

die ersten Abriebvorgange in Anwesenheit des Mate- Ringquerschnitts, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Dortthe first abrasion processes in the presence of the mate ring cross-section, as shown in FIG. 2 is shown. there

rials der Oberflächenschicht stattfinden. Die vor- ist angenommen, daß das Räumwerkzeug von obenrials of the surface layer take place. The above is assumed that the broach from above

geschaltete Ruheperiode braucht nur einen Bruchteil, nach unten geführt wird. Infolge der Axialbelastungswitched rest period only needs a fraction, is led down. As a result of the axial load

insbesondere weniger als 20⁰O, der Bewegungszeit nimmt der Ring die gestrichelt gezeichnete Quer-in particular less than 20 ⁰ O, the movement time the ring takes the dashed cross

zu betragen. Bei einer Bewegungszeit von 3 Minuten 30 schnittslage an und kehrt anschließend durch Eieen-to be. With a movement time of 3 minutes 30 cutting position and then returns through iron

genügt z. B. eine Ruheperiode von 25 Sekunden. elastizität in die voll ausgezogene Lage zurück. Unteris sufficient z. B. a rest period of 25 seconds. elasticity to the fully extended position. Under

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver- Umständen ergibt sich auch eine bleibende Verfor-A device for carrying out this situation also results in a permanent de-

fahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mung, die zwischen der gestrichelten und der volldriving is characterized according to the invention by mung between the dashed and the full

einen Behälter für die Badflüssigkeit, durch eine in ausgezogenen Querschnittsfläche liegt. Die Darstel-a container for the bath liquid, through a solid cross-sectional area. The performing

den Behälter einführbare Hilfsvorrichtung, welche 35 lung ist stark übertrieben. In Wirklichkeit ergebenthe container insertable auxiliary device, which development is greatly exaggerated. In reality surrendered

zwei paralltie, die Zahnelemente zwischen sich auf- sich Abweichungen von den genauen orthogonalentwo paralltie, the tooth elements between them- deviations from the exact orthogonal

nehmende Seitenwände aufweist, die mit einer Kraft Richtungen in der Größenordnung von einigen μ.having increasing side walls, which with a force directions in the order of a few μ.

entsprechend der Andruckkraft im Bet.-ieb gegen- Ein auf diese Weise hergestellter hydraulischer Motoraccording to the pressure force in the actuator against a hydraulic motor produced in this way

einandergespannt sind, und durch eine Antriebsvor- hat anfänglich einen Wirkungsgrad von rund 70%.are clamped together, and through a drive project initially has an efficiency of around 70%.

richtung zur Erzeugung der Relativbewegung der im 4° der nach 2000 Betriebsstunden auf etwa 55° 0 abt>e-direction for generating the relative movement of the 4 ° or after 2000 operating hours to about 55 ° 0 abt> e-

Behälter befindlichen Zahnelemente. sunken ist. Der gleiche Motor hat, wenn seine Zarin-Containers located tooth elements. sunken is. The same engine has, when its tsarina

Hierbei sollten die Seitenwände durch ein Abstandsstück in einem solchen Abstand voneinander gehalten sein, daß sich das loticrende Zahnelement mit einem Seitenwand?-Diel von höchstens wenigen μ drehen kann. 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 mehrli BHere, the side walls should be spaced apart by a spacer be held that the loticrende tooth element with a side wall? -Diel of at most a few μ can turn. Because the surface layer is partly between the metal elements and the side parts Tried to form the auxiliary device, this condition leads to the fact that the side panels after mehrli B.

räder erfindungsgemäß wciterbehandelt werden, anfänglich einen Wirkungsgrad von 75 bis 80⁰O, der nach 2000 Betriebsstunden nahezu unverändert isiWheels are treated according to the invention, initially an efficiency of 75 to 80 ⁰ O, which is almost unchanged after 2000 hours of operation

Die erfindungsgemäße Einlaufbewegung winl nut Hilfe der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Verrichtung durchgeführt. Diese weist einen Behältei S für eine Badflüssigkeit ο auf, mit deren Hilfe auf den Zahnrädern eine Oberflächenschicht aufgetragenThe inlet movement according to the invention winl nut With the help of the operation shown in FIGS. 3 and 4 carried out. This has a Behäli S for a bath liquid ο, with the help of which on the Gears applied a surface layer

gg n _gg n _

maliger Benutzung plan geläppt werden müssen. 5» wird. Eine geeignete Flüssigkeit bestellt beispielsweise Adit d f di Wi b bl i Mllhmust be lapped flat after being used. 5 »will. Order a suitable liquid, for example Adit d f di Wi b bl i Mllh

Andererseits werden auf diese Weise aber absolut genaue Paßformen der Metallelemente erzielt.On the other hand, absolutely precise fits of the metal elements are achieved in this way.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below using an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß zu behandelndes Paar von Metallelementen in der Form eines Zahnrades und -ines damit im Eingriff stehenden Zahnringes,Fig. 1 is a plan view of a according to the invention treating pair of metal elements in the form of a gear and a toothed ring meshing therewith,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Zahnring in ^6o 14,*em ringförmiges Abstandsstück 15 und ein tweistark Übertriebener Darstellung nach seiner Her· tes Seitenteil 16 auf. Dazwischen befinden sich der stellung, Zahnring 2 und das auf die Welle 12 aufgesetzteF i g. 2 shows a cross section through the toothed ring in ^{FIG. 6o,} 14, an annular spacer 15 and a somewhat exaggerated illustration of its side part 16. In between are the position, toothed ring 2 and the one placed on the shaft 12

Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungs- Zahnradi. Schrauben 17 spannen die Hilfsvorrichgemäö verwendbare Hilfsvorrichtung und lung mit einem Druck zusammen, der dem Betrichs-3 shows a cross section through the gear radii of the invention. Screws 17 clamp the auxiliary device used auxiliary device and ment together with a pressure that is

Fig.4 eine schematische Darstellung durch eine ^e* druck entspricht, beispielsweise mit einem spulvorrichtung zum Einlaufen dieser Zahnelemente. fischen Druck von- 1500 kg/cm². Die Seitenteile 144 corresponds to a schematic representation through an ^e * pressure, for example with a winding device for running in these tooth elements. fishing pressure of- 1500 kg / cm ² . The side panels 14

-Der Zülinradsatj: in Fig. 1 besieht aus einem und 16 sind genau parallel zueinander, wobei Ahaußen verzahnten Zahnradi und einem innen ver- weitfnmgen innerhalb von 5μ liegen sollen D.is-The Zülinradsatj: seen in Fig. 1 from one and 16 are exactly parallel to each other, with A externally toothed gear radii and an internally widened one should be within 5μ D.is

gg ggg g

aus einer verdünnten lösung von sauren Metallphosphaten, gegebenenfalls mit Zusatz von Oxydationsmitteln zur Reaktionsverkürzung.from a dilute solution of acidic metal phosphates, optionally with the addition of oxidizing agents to shorten the reaction.

An einem ständer 7 ist ein Arm 8 gelenkig befestigt, der sich auf einem Anschlag 9 abstützt n kanu und einen Elektromotor 10 trägt. Mit dem Motorgehäuse ist eine Hilfsvorrichtung 11 verbunden durch die die Motorwelle 12 führt. Die Hilfsvoirichtung weist eine Buchse 13 mit einem ersten Seitenteil 14 i ifö Abdük 15 d i iOn a stand 7, an arm 8 is articulated, which is supported on a stop 9 n canoe and an electric motor 10 carries. An auxiliary device 11 through which the motor shaft 12 leads is connected to the motor housing. The auxiliary device has a socket 13 with a first side part 14 i ifö Abdük 15 dii

Spiel der Zahnelemente 1 und 2 zwischen den Seitenteilen 14 und 16 ist ebenfalls auf wenige μ, maximal 20, vorzugsweise aber weniger als IO μ, begrenzt. Im Seitenteil 16 befinden sich zahlreiche öffnungen 18. durch die BadflUssigkeit 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.Game of the tooth elements 1 and 2 between the side parts 14 and 16 is also a few μ, maximum 20, but preferably less than IO μ, limited. in the There are numerous openings 18 on the side part 16. can enter the displacement chambers 3 through the bath fluid 6. As a result, can relate to deposit a layer of phosphate on the exposed surfaces. When the motor 10 is switched on and the tooth elements 1.2 rotate, as a result of the enlargement and reduction of the chambers 3 again and again new bath liquid is introduced into the chambers, so that the separation is continuous he follows.

Wenn die Zahnelemente 1, 2 in die Hilfsvorrichtung 11 eingespannt worden sind, wird die Hilfsvorrichtung in den Behälter 5 eingeführt, wie es F i g. 4 zeigt. Alsdann wird die Anordnung 25 Sekunden ruhend in der Badflüssigkeit belassen. Während dieser Zeit hat sich auf den frei liegenden Teilen der Zahnelemente 1.2. insbesondere der Umfangsflächen, 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 Berührung, wobei nicht nur die sich dort gebildete Oberflächenschicht abgetragen, sondern auch darunter befindliches Metall abgerieben wird. Dieser metallische Abrieb führt aber wegen des Vorhandenseins des Materials der-Oberflächenschicht nicht zu einem Festfressen oder Verschweißen. When the tooth elements 1, 2 have been clamped in the auxiliary device 11, the auxiliary device introduced into the container 5, as shown in FIG. 4 shows. Then the arrangement is 25 seconds leave dormant in the bath liquid. During this time it has been on the exposed parts of the Tooth elements 1.2. especially the peripheral surfaces, a thin layer of the surface layer is deposited. The motor 10 is then switched on for around 3 to 6 minutes. With the relative movement that now follows the tooth elements 1 and 2 there are places such. B. in the area 19. which are not in contact with each other at all to step. The material of the surface layer can therefore be deposited here unhindered. Other Areas, e.g. B. the point 20 comes with each tooth of the gear 1 in frictional contact, and not only The surface layer that has formed there is removed, but also the metal underneath is abraded will. However, this metallic abrasion leads to the presence of the material of the surface layer does not result in seizing or welding.

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 Gear pair has a very precise fit. which are no longer affected by further enema treatment can improve.

Die Antriebsgeschwindigkeit richtet sich nach der Aulbaugeschwindigkeit 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, bis zu dem Zeitpunkt, an dem er erneut eine Berührungslinie 4 bildet, eine, wenn auch dünne Lage des Oberflächenschichtmaterials erhalten hat. Andererseits darf der Antrieb nicht so langsam erfolgen, daß die aufgetragene Oberflächenschicht eine Dirke erreicht hat. bei der ein weiteres Drehen nur mit Schwierigkeiten möglich ist.The drive speed depends on the speed at which the surface layer is built. Her The optimum value can easily be determined through experiments. On the one hand, the drive should be so slow that that each circumferential section. who had just formed a contact line 4 and therefore possibly consists of bare metal as a result of abrasion until the point in time at which it is again a Contact line 4 forms, has received an albeit thin layer of the surface layer material. on the other hand the drive must not be so slow that the applied surface layer is a dire has reached. in which further turning is only possible with difficulty.

Bei einem Ausführungsbeispiel hatte der Zahnradsatz ein Zahnrad mit sechs Zähnen und einen Zahnring mit sieben Zähnen. Der Außendurchmesser betrug 120 mm, die Breite 10 mm. 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.In one embodiment, the gear set had a six tooth gear and a ring gear with seven teeth. The outside diameter was 120 mm, the width 10 mm. The cutting Machining was done in such a way that the two tooth elements with a torque of 0.5 to 1.5 mkg rotated relative to each other.

Die Badflüssigkeit 6 hat eine Punktzahl von 50 + 2 und eine Temperatur von 95 bis ¹JS C.The bath liquid 6 has a score of 50 + 2 and a temperature of 95 to ¹ JS C.

Die genannten Zahnelemente wurden entfettet undThe mentioned tooth elements were degreased and

gespült. Alsdann wurden sie in die Hilfsvorrichtung 11 eingespannt. Der Gcsamtspanndruck betrug 10 t.flushed. Then they were in the auxiliary device 11 clamped. The total clamping pressure was 10 t.

Diese Anordnung wurde dann in die Badüüssisi-This arrangement was then transferred to the Badüüssisi-

kcit 6 getaucht und dort zunächst 25 bis maximal 60 Sekunden 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 Minuten ergab sich keine Verbesserung der Wirkung mehr. Abweichungen von der genannten Drehzahl waren möglich. Unterhalb 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 fünf Einlaufvorgängen geläppt, damit sie ausreichend eben waren.kcit 6 and held there for 25 to a maximum of 60 seconds. Then the engine 10 switched on, the shaft 12 having a speed of 10 rpm. After a running-in period of 3 to There was no further improvement in the effect for 6 minutes. Deviations from the stated speed were possible. However, below 2 rpm the surface layer became too thick so that the gear set could hardly turn any more. At a speed above 20 rpm there was only a slight one Improvement of the efficiency. At 15 rpm, a useful effect was seen in one achieved a slightly longer running-in period. The side parts 14 and 16 were lapped after each five running-in processes, so that they were sufficiently level.

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 aberIn a large number of experiments it has been found that good pairings, occasionally, too could be achieved by appropriate selection of only machined tooth elements, experienced no deterioration, but that

so schlechte Paarungen durchwegs ganz erhebliche Verbesserungen, nämlich bis auf einen gleichbleibenden Wirkungsgrad von 75 bis 80¹O. erfuhren.Such a bad pairing throughout very significant improvements, namely up to a constant efficiency of 75 to 80 ¹ O. learned.

Wenn ein Zahnelement 1, 2 ortsfest gehalten wird und das andere sich bei der Drehung gleichzeitig aufWhen a tooth element 1, 2 is held stationary and the other is at the same time as it rotates

as einer Kreisbahn bewegt, empfiehlt es sich, das festgehaltene Element, beispielsweise den Zahnring 2. mindestens mit seiner normalen Einspannkraft zwischen den Seitenteilen 14.16 zu halten, damit bei der Behandlung bereits diejenige Deformation, die beim normalen Zusammenbau auftritt, berücksichtigt ist und korrigiert wird. In diesem Fall kann auf den Abstandsring 15 verzichtet werden: es muß aber der Antrieb eine die Kreisbahnbewegung ausgleichende Vorrichtung aufweisen.he moves in a circular path, it is recommended that the recorded Element, for example the toothed ring 2. at least with its normal clamping force between to keep the side parts 14.16, so that the deformation that occurred during the treatment normal assembly occurs, is accounted for and corrected. In this case, the Spacer ring 15 can be dispensed with: the drive must, however, compensate for the circular path movement Have device.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of tooth element pairs, consisting of an externally toothed Gear and one surrounding it, internally toothed, by an axially moved tool. z. B. broach, shaped ring gear, the peripheral surfaces of which are mutually movable, d a through characterized in that the "aar" is arranged between two parallel side walls which are tensioned against one another by an axial force is that the so clamped pair of elements is brought into a bath solution, the one Surface layer made of solid material that can be removed by rubbing contact on the Forms tooth elements, and that then moves the tooth elements of the pair against each other will.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the tooth elements are given such a fit before the bath treatment that a Frictional force results.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the surface layer consists of a material is formed which, when particles of the tooth elements are abraded, a seizure or welding-preventing sliding effect.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cingc-

The tensioned pair of elements is brought into a bath solution that has a manganese phosphate layer on the tooth elements forms.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that surface sections, which is in contact with a neighboring element have been exposed to the bath liquid for so long that they stick to bare metal surfaces a layer of the surface layer forms before it again comes into contact with the neighboring element to step.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tooth elements initially be kept calm in the bath liquid until a first layer of the surface layer is on the bare metal surfaces has formed.

7. The method according to claim 6, characterized in that the tooth elements only one Fraction, in particular less than 20 ° / o, of the ao Movement time can be kept calm in the bath liquid.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the side walls used repeatedly and lapped flat after repeated use.

9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, characterized through a container (S) for the bath liquid (6), through one which can be introduced into the container Auxiliary device (11), which two parallel, the tooth elements (1,2) receiving between them Has side walls (14, 16) which with a force corresponding to the pressing force in Operation are saved against each other, and by a drive device (10) for generating the Relative movement of the tooth elements in the container.

10. The device according to claim 9, characterized in that the side walls (14,16) through a spacer (15) are held at such a distance from each other that the rotating Tooth element (1, 2) can rotate with a side wall play of at most a few μ.

1 sheet of drawings

209 6U'283

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