DE2556170B2

DE2556170B2 - Grinding or polishing device for a gear

Info

Publication number: DE2556170B2
Application number: DE2556170A
Authority: DE
Inventors: Otto 4630 Bochum Gans
Original assignee: Jahnel Getriebebau 4630 Bochum GmbH
Current assignee: Jahnel Getriebebau 4630 Bochum GmbH
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE2556170A1; FR2334458A1; DD128583A5; FR2334458B1; DE2556170C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleif- bzw. Poliervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a grinding or polishing device according to the preamble of claim 1.

Bei den Bemühungen, die Tragfähigkeit von Zahnrädern, insbesondere jedoch die Wälzfestigkeit der Zahnflanken zu erhöhen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zumindest die Zahnflanken durch Härten und/oder Hochvergüten zu verfestigen. Beim Härten wird sowohl die Einsatzhärtung als auch die Nitrierhärtung sowie die Flammen- und Induktionshärtung angewendet. Im Falle der Einsatzhärtung ist es in der Regel notwendig, die Zahnflanken anschließend zu schleifen, um den beim Härten entstehenden Verzug zu beseitigen. D«r wesentliche Vorteil von mit auf diese Weise hergestellten Zahnrädern ausgerüsteten Getrieben ist in erster Linie in einem geringeren Leistungsgewicht sowie in verminderten Gestehungskosten zu sehen.In efforts to improve the load-bearing capacity of gears, especially the rolling resistance of the To increase tooth flanks, it has proven to be advantageous, at least the tooth flanks by hardening and / or hardening and tempering. Hardening involves both case hardening and nitriding as well as flame and induction hardening applied. In the case of case hardening, it is usually necessary to subsequently close the tooth flanks grind to remove the distortion that occurs during hardening. The main advantage of having on Gear wheels equipped in this way are primarily to be seen in a lower power-to-weight ratio and in reduced production costs.

Da somit die bislang als Kriterium für die Tragfähigkeit von Zahnrädern geltende Zahnflankenfestigkeit beträchtlich erhöht wird, verlagert sich insbesondere bei einsatzgehärteten und danach geschliffenen Zahnrädern die Grenze der Tragfähigkeit überwiegend auf die Zahnfußdauerfestigkeit. Demnach ist es erforderlich, dem Übergangsbereich von den Zahnflanken auf den jeweils benachbarten Zahngrund eine größere Aufmerksamkeit zu widmen, wobei Mangel des Werkstoffs, der Wärmebehandlung oder der Herstellung bzw. eine mehr oder weniger große Kerbwirkung am Zahnfuß, die Ausrundung sowie der AuslaufSince the tooth flank strength, which was previously the criterion for the load-bearing capacity of gearwheels, is significantly increased, it is shifted, especially in the case of case-hardened and then ground Gears the limit of the load capacity mainly on the tooth root fatigue strength. So it is required, the transition area from the tooth flanks to the respective adjacent tooth base Pay more attention to the defect in the material, the heat treatment or the manufacture or a more or less large notch effect at the tooth root, the fillet and the run-out der Schleifkerben im Übergangsbereich eine Rolle spielen.the grinding notches in the transition area play a role.

Zur Beseitigung von Längskerben hat man bereits domartig ausgebildete und fliegend gelagerte Schleifbzw. Polierwerkzeuge verwendet, welche eine quer zum Übergangsbereich von den Zahnflanken auf den Zahngrund gerichtete Drehbewegung besitzen. Einen solchen Stand der Technik offenbart die GB-PS 123 866. Dieser Druckschrift ist die Bearbeitung eines halbkreisförmigen Zahngrunds und eines ebenso halbkreisförmigen Zahnkopfs durch eine schwingende Bewegung einer das Zahnrad tragenden Montageplatte um einen sich drehenden und gegebenenfalls längsbeweglichen Bearbeitungsdorn zu entnehmen. Die bekannte Vorrichtung erlaubt jedoch nur das Schleifen von Zahnrädern mit halbkreisförmigen Konturen, und dieses auch nur bei gerade verzahnten Stirnrädern. Für die Bearbeitimg von Zahnkurven an Hochleistungszahnrädern, die den Anforderungen der modernen Getriebepraxis angepaßt sind, müßten in Anwendung des bekannten Gedankens äußerst komplizierte Schwenkaggregate geschaffen werden, die dann jeder praxisnahen Realität zuwiderlaufen wurden. Aber selbst, wenn es möglich wäre, solche Vorrichtungen mit den geforderten komplizierten Schwenkkurven zu schaffen - wobei der hierfür erforderliche Herstellungsaufwand dahingestellt bleiben kann —, dürfte es tiicht möglich sein, unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Zahnräder in Serie zu schleifen. Es können ferner keine Zahnräder bearbeitet werden, die nicht eine geradlinige Verzahnung aufweisen und schon gar nicht solche Zahnräder, die in Großgetrieben verwendet werden, weiche hohen stoßartigen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Solche Getriebe haben Gewichte bis zu 801 und Zahnradabmessungen bis zu 2500 mm 0 und 1100 mm Breite. Großzahnräder dieser Abmessungen gehen etwa bis zu Modul 30 mm, wobei das einzelne Zahnrad ein Gewicht bis zu 15 t haben kann.To eliminate longitudinal notches, one has already dome-like and overhung grinding or grinding. Polishing tools used, which a transverse have a rotational movement directed towards the transition area from the tooth flanks to the tooth base. A Such prior art is disclosed in GB-PS 123 866. This document is the processing of a semicircular tooth base and an equally semicircular tooth head by a vibrating one Movement of a mounting plate carrying the gear wheel around a rotating and possibly To remove longitudinally movable machining mandrel. However, the known device only allows that Grinding of gears with semicircular contours, and this only with straight teeth Spur gears. For machining tooth curves on high-performance gears that meet the requirements of are adapted to modern transmission practice, extremely complicated swivel units would have to be created using the known idea, which then ran counter to any practical reality. But even if it were possible, such devices with the required complicated To create swivel curves - whereby the manufacturing effort required for this remains open can - it should not be possible to grind gears in series from an economic point of view. Furthermore, no gears can be machined that do not have straight teeth and Especially not those gears that are used in large gears that are exposed to high shock loads. Such gears have weights up to 801 and gear dimensions up to 2500 mm 0 and 1100 mm width. Large gears of these dimensions go up to about a module 30 mm, whereby the individual gear wheel can weigh up to 15 t.

Darüber hinaus kann die bekannte Vorrichtung nur bei solchen Zahnrädern angewendet werden, die relativ schmal sind. Aufgrund der Tatsache, daß der Bearbeitungsdorn mit seiner gesamten axialen Länge an der zu bearbeitenden Oberfläche des Zahnrads während der Bearbeitungszeit anliegt, würde es bei breiteren Zahnrädern unumgänglich werden, einen dementsprechend längeren Bearbeitungsdorn mit einem angepaßten erweiterten Bearbeitungsbereich einzusetzen und diesen dann an zwei weit voneinander entfernten Punkten zu lagern. Die Distanz dieser Lager voneinander in Verbindung mit dem Sachverhalt, daß der Bearbeitungsdorn aufgrund der vorgegebenen halbkreisförmigen Zahnkontur nur einen begrenzten Durchmesser haben darf, führen unweigerlich dazu, daß sich der Bearbeitungsdorn während der Bearbeitung infolge des Andrucks an das Zahnrad durchbiegen würde. Ein sich durchbiegender Bearbeitungsdorn greift jedoch nicht an alle Stellen der zu bearbeitenden Zahnfläche an, wodurch keine gleichmäßige Oberfläche in dem relevanten Übergangsbereich von den Zahnflanken auf den jeweils benachbarten Zahngrund erzielbar ist.In addition, the known device can only be used with such gearwheels that are relatively narrow. Due to the fact that the machining arbor with its entire axial length the surface of the gear to be machined rests during the machining time, it would be unavoidable for wider gears, a correspondingly longer machining arbor with a to use adapted extended processing area and then to store this at two points far apart. The distance between these camps from each other in connection with the fact that the machining arbor due to the predetermined semicircular tooth contour may only have a limited diameter, inevitably lead to that the machining arbor would bend during machining as a result of the pressure on the gearwheel. A bending machining mandrel does not, however, access all points of the machining tooth surface, whereby no uniform surface can be achieved in the relevant transition area from the tooth flanks to the respective adjacent tooth base.

Mit der bekannten Vorrichtung wird ferner deshalb eine nur mangelhafte Oberfläche erreicht werden können, weil sowohl die Bewegung des Zahnrads als auch die Längsbewegung des Bearbeitungsdorns von Hand durchgeführt wird. Von Hand durchgeführte Operationen können indessen von der Natur der Sa-With the known device, therefore, only an inadequate surface is achieved can, because both the movement of the gear and the longitudinal movement of the machining arbor of Hand is carried out. Operations performed by hand, however, may depend on the nature of the sa-

ehe her nicht so gleichmäßig aufeinander abgestimmt werden, daß stets einwandfreie Oberflächen gewährleistet sind. Es wäre zwar denkbar, daß die bislang von Hand durchgeführten Bewegungsabläufe zu automatisieren sind. Solche Maßnahmen wurden aber * wiederum nochmals erhöhte konstruktive Aufwendungen mit sich bringen und zwangsläufig zur Folge haben, daß sich die hieraus ergebenden getrieWichen Abmaße in unrealistischen Größenordnungen bewegen, i"Not so evenly coordinated before ensure that perfect surfaces are always guaranteed. It would be conceivable that so far Manually performed motion sequences are to be automated. However, such measures were * again entail and inevitably result in increased design expenses have that the resulting geared dimensions are in unrealistic magnitudes, i "

Die Querbearbeitung des Zahngrunds zählt darüber hinaus durch die Zeitschrift »Industrie-Rundschau« Heft 10, Oktober 1956, Seiten 24 bis 28 zum Stand der Technik. Gemäß einem ersten hieraus bekannten Verfahren wird der Zahngrund von Hand mit i"> Hilfe rotierender Dorne poliert. Hierbei wird allerdings auch zum Ausdruck gebracht, daß die dazu verwendeten verhältnismäßig dünnen Spindeln sich längs ihrer Gesamtoberfläche sehr rasch abnutzen, wodurch der Durchmesser verringert wird. Durch die Verringerung des Durchmessers würden die Spindeln sehr bald ungleich im Zahngrund anliegen; außerdem wurden sich die Spindeln leicht verbiegen, so daß keine Gewähr dafür vorhanden ist, daß der Zahngrund an allen Stellen einwandfrei poliert wird.The transverse processing of the tooth base is also counted by the magazine "Industrie-Rundschau" issue 10, October 1956, pages 24 to 28 to State of the art. According to a first method known from this, the tooth base is manually entered with i "> Polished using rotating mandrels. Here, however, it is also expressed that the relatively thin spindles used for this purpose run lengthways their entire surface wear very quickly, reducing the diameter. By reducing the diameter, the spindles would become very large soon lie unevenly in the tooth base; in addition, the spindles would bend easily so that none There is a guarantee that the tooth base is perfectly polished in all places.

Nach einem zweiten Verfahren hat man versucht, mit Hilfe profilierter Stößel, die in axialer Richtung bewegt werden, zu läppen. In diesem Fall geht aber die Bewegung des Werkzeugs in Richtung der bereits vorhandenen Bearbeitungsriefen, so daß deren vollständige Beseitigung nicht möglich ist. Außerdem erfordert diese Arbeitsmethode eine genaue Kontrolle, da es vorkommt, daß Riefen nur unvollkommen beseitigt werden oder die Bearbeitung des Zahngrunds ganz vergessen wird. Insbesondere aber konnte diese j> Arbeitsmethode wegen des kostspieligen zeitraubenden Arbeitsaufwands in der Serienherstellung nicht befriedigen.According to a second method, attempts have been made, with the aid of profiled plungers, which in the axial direction be moved to lap. In this case, however, the movement of the tool goes in the direction of the already existing processing marks, so that their complete elimination is not possible. In addition, this working method requires precise control, because it happens that grooves are only incompletely removed or the processing of the tooth base is completely forgotten. In particular, however, this j> Working method not because of the costly, time-consuming work involved in mass production to satisfy.

Schließlich offenbart die Druckschrift ein Verfahren, bei welchem mehrere nach Art einer Triebstock- verzahnung angeordnete zylindrische Läppdorne im Abwälzverfahren mit den Zahngründen des zu bearbeitenden Zahnrads zusammenwirken. Der Halbmesser der Läppdorne entspricht hierbei genau dem Halbmesser der Zahnfußausrundung. Die Dorne sind beidseitig starr gelagert. Ein Nachteil hierbei ist, daß die einzelnen Läppdorne beim Abwälzen nur mit einem Teil ihres Umfangs mit dem Zahngrund in Berührung kommen und folglich auch nur geringfügige Relativbewegungen gegenüber dem Zahngrund v> durchführen. Die Materialabtragung pro Zeiteinheit während des Eingriffs der Läppdorne im Zahngrund ist gering. Einen Zahngrund einwandfrei zu polieren, würde mithin einen aus der Sicht der Praxis unrealistischen Zeitaufwand erfordern. Ferner ist es von Nach- -v, teil, daß die Läppdorne einwandfrei an die Form des Zahngrunds angepaßt sein müssen. Außerdem ist nur eine Bearbeitung von geradverzahnten Zahnrädern möglich. Darüber hinaus ist es von Nachteil, daß nur Zahnräder geringer Breite bearbeitet werden können, mi Zahnräder größerer Breite wurden längere Läppdorne erforderlich machen, welche jedoch beim Andruck an den Zahngrund zweifelsohne durchbiegen und daher eine exakte Oberflächenbearbeitung unmöglich machen wurden. b5Finally, the document discloses a method in which a plurality of cylindrical lapping mandrels arranged in the manner of a headstock toothing interact with the tooth bases of the gearwheel to be machined in the hobbing process. The radius of the lapping mandrel corresponds exactly to the radius of the tooth root fillet. The mandrels are rigidly mounted on both sides. A disadvantage here is that the individual lapping mandrels come into contact with the tooth base with only part of their circumference during rolling and consequently only perform slight relative movements with respect to the tooth base v>. The material removal per unit of time during the engagement of the lapping mandrels in the tooth base is low. To properly polish a tooth base would therefore require an unrealistic amount of time from the point of view of practice. Furthermore, it is from after -v, in part that the lapping mandrels must be perfectly adapted to the shape of the tooth base. In addition, only straight-toothed gears can be machined. In addition, it is disadvantageous that only small-width gears can be machined; with larger-width gears, longer lapping mandrels would be required, which, however, would undoubtedly sag when pressed against the tooth base and would therefore make an exact surface treatment impossible. b5

Schließlich ist es aus dem DE-GM 1838952 bekannt, federnd elastische bzw. pneumatisch oder hydraulisch beaufschlaybare Andrückmittel für ein Ent-Finally, it is known from DE-GM 1838952, resiliently elastic or pneumatically or hydraulically acted upon pressure means for a Ent- gratungs- oder Facetitierungswerkzeug, von Zabarädern zu verwenden. Die Andrückmittel sind so gestaltet und angeordnet, daß das jeweilige Werkzeug zum Kantenbrechen such selbständig an die Zahnkanten des kontinuierlich rotierenden Werllcstücks anlegt, was folglich automatisch zu einer Zahnkantenschräge von etwa 45° führt Die Werkzeuge sind hierbei indessen mit einem solchen Gelenk verseihen, das während der Bearbeitung das Schwenken nur um einen Freiheitsgrad gestattet. Es ist deshalb nur eine grobe Zahnkantenbearbeitung möglich, die nicht mit dem hohen Genauigkeitsgrad bei der Zahnf iiißbearbeitung verglichen werden kann. Bei der Zahnkantenbearbeitung ist es unerheblich, ob die geschliffene Facette etwas mehr oder weniger breit ausgeführt wird oder einen Winkel aufweist-, der etwas über oder unter 45 ° liegt.Tool for burring or faceting, to be used by Zaba wheels. The pressing means are like that designed and arranged so that the respective tool for edge breaking searches independently on the tooth edges of the continuously rotating Werllcstücks, which consequently automatically leads to a tooth edge bevel of about 45 °. The tools are, however, equipped with such a joint that allows them to pivot only by one during machining Degree of freedom permitted. Therefore, only rough tooth edge machining is possible, which is not possible with the high degree of accuracy in tooth root machining can be compared. When machining the tooth edge, it is irrelevant whether the ground facet something more or less wide is executed or has an angle that is slightly above or below 45 ° lies.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schleif- bzw. Poliervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Gattung zu schaffen, die in einfache und wirtschaftlicher Weise eine die Zahnf ußdaueriestlg'-.eii des kritischen Zahnfußbereichs wesentlich erhöhende Querbearbeitung bei selbsttätiger Anpassung des Bearbeitungsdorns an den kritischen Übergangsbereich ermöglicht.The invention is accordingly based on the object of providing a grinding or polishing device of the im The preamble of claim 1 to create a more precisely defined genre that is simple and economical Way one of the tooth root durationestlg '-. Eii of the critical Enables cross machining that significantly increases the tooth root area with automatic adaptation of the machining arbor to the critical transition area.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The solution to this problem consists in the characterizing features of claim 1.

Durch das Zusammenwirken dieser Merkmale können nunmehr auch Zahnräder mit großer Breite und mit großen Durchmessern, gleich welcher Zahnform, einwandfrei im Übergangsbereich von den Zahnflanken auf den jeweils benachbarten Zahngrund querbearbeitet werden. Hierbei ist infolge der Schrägstellung der Rotationsachse des Schleifstiftes zur Erstreckungslinie des Zahngrunds und zur Zahnfußfläche gewährleistet, daß die geometrische Form des Werkzeugs auch bei Abnutzung^ halten bleibt. Dieser Sachverhalt ist ursächlich dafür, daß eine gleichbleibende Qualität der zu bearbeitenden Oberflächen sichergestellt werden kann. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß der Schleifstift der Form des Übergangsbereichs anpaßbar ist. In diesem Zusammenhang ist es dann aufgrund der baulichen Ausgestaltung des Schleif Stiftes durchaus denkbar, daß eine solche Anpassung auch durch eine geringfügige elastische Verformung de« Schleifstiftes erfolgen kann. Derartige Schleif stifte können z. B. durch Stahldorne gebildet sein, auf die entgegengesetzt ;nir Drehrichtung Schleifpapier spiralförmig aufgewickelt ist.The interaction of these features means that gears with a large width can now also be used and with large diameters, regardless of the tooth shape, flawlessly in the transition area from the Tooth flanks are cross-machined on the respective adjacent tooth base. Here is due to the Inclination of the axis of rotation of the grinding pin to the extension line of the tooth base and the tooth base ensures that the geometric shape of the tool remains even when worn ^. This fact is the reason why a consistent quality of the surfaces to be processed can be ensured. This will be supported by the fact that the grinding pin can be adapted to the shape of the transition area. In this context, due to the structural design of the grinding pen, it is quite conceivable that a Such an adjustment can also be made by a slight elastic deformation of the grinding pin. Such grinding pins can, for. B. be formed by steel mandrels on the opposite; nir direction of rotation sandpaper is spirally wound.

Von besonderer Bedeutung ist jedoch die federnde Andrückung des in zwei Freiheitsgraden beweglichen Schleifstiftes an den Übergangsbereich. !Bei der hohen Rotationsgeschwindigkeit im Vergleich zur Längsbewegung wird durch die federnde Andnickung der Vorteil erzielt, daß beim Ansetzen des; Schleifstiftes am Zahngrund sich der Schleifstift selbsttätig in den gefährdeten Übergan ipbereich hinein bewegt, der durch den Berührungipunkt einer 30°-Tangente an eine entsprechende Obergangskurve definiert ist. Hierdurch wiru sichergestellt, daß exakt der Bereich querbea/beitet wird, der bezüglich Kerben die Höhe der Zahnfußdauerfestigkeit bestimmt. Vorhandene Längsriefen durch vorangegangene IBearbeitungsveriahren werden einwandfrei beseitigt. Dabei ist eine lange Standzeit des Werkzeugs gewährleistet. Auch sind relativ große Matdialabtragungen !innerhalb von kurzen Bearbeitungszdträumen ohne Schwierigkeit erreichbar. Die Kerbempfindlichkeit im Zahnfußbe-Of particular importance, however, is the resilient pressing of the movable in two degrees of freedom Grinding pin to the transition area. ! At the high rotational speed compared to the longitudinal movement, the resilient thickening of the Advantage achieved that when preparing the; Grinding pin on the tooth base, the grinding pin automatically moves into the moved into the endangered transition area, the is defined by the point of contact of a 30 ° tangent to a corresponding transition curve. This ensures that exactly the area querbea / beitet, which determines the level of the tooth root fatigue limit with regard to notches. Existing Longitudinal grooves from previous processing procedures are properly removed. There is one long tool life guaranteed. There are also relatively large amounts of material removed within short processing time without difficulty. The notch sensitivity in the tooth root

reich wird wesentlich herabgesetzt und damit die Zahnfußdauerfestigkeit um ein bedeutendes Maß erhöht. rich is significantly reduced and thus the tooth root fatigue strength is increased by a significant amount.

Insbesondere ist es mit der erfindungsgemäßen Schleif- und Poliervorrichtung jetzt möglich, bei einsatzgehärteten und geschliffenen Zahnrädern die Zahnfußdauerfestigkeit an die erhöhte Wälzfestigkeit der Zahnflanken anzugleichen, so daß die Gesamttragfähigkeit des Zahnrads um einen beträchtlichen Wert steigt. Demnach kann die Lebensdauer derjenigen Getriebezahnräder bzw. der Getriebe heraufgesetzt werden, die hohen Belastungen in Form von stoßartigen Überbeanspruchungen ausgesetzt sind.In particular, it is now possible with the grinding and polishing device according to the invention, with case-hardened and ground gears change the tooth root fatigue strength to the increased rolling resistance to adjust the tooth flanks, so that the total load capacity of the gear by a considerable Value increases. Accordingly, the service life of those transmission gears or the transmission can be increased that are exposed to high loads in the form of sudden overloads.

Nach der Erfindung können die an einem Zahnrad vorhandenen gerundeten Ubergangsbereiche aufeinanderfolgend bearbeitet werden. Denkbar ist aber auch eine Bearbeitung, bei der zwei oder mehr Übergangsbereiche zur gleichen Zeit bearbeitet werden. In Abhängigkeit von der geometrischen Gestalt des jeweilszubearbeitenden Zahnrads ist es darüber hinaus möglich, auch zwei zwischen zwei benachbarten Zahnflanken liegende gerundete Übergangsbereiche zur gleichen Zeit zu bearbeiten.According to the invention, the rounded transition areas present on a gear can be consecutive to be edited. However, processing is also conceivable in which two or more transition areas edited at the same time. Depending on the geometric shape of the one to be machined Gear, it is also possible to have two rounded transition areas located between two adjacent tooth flanks edit at the same time.

Im Hinblick auf das den Grundgedanken der Erfindung weiterbildende Merkmal, daß die Rotationsachse des Schleifstiftes in bezug auf die Erstreckungslinie des Zahngrunds sowie auf die Zahnfußfläche einstellbar und arretierbar ist, können demzufolge mit der erfindungsgemäßen Schleif- bzw. Poliervorrichtung erstmals gerad-, schräg- oder spiralverzahnte Stirnräder bzw. Kegelräder behandelt werden, um die in den Übergangsbereichen von den Zahnflanken auf die jeweils benachbarten Zahngründe vorhandenen schädlichen, den Ausgangspunkt für Brüche bildenden Längsriefen bzw. -rillen als Folge der voraufgehenden Bearbeitungsvorgänge Fräsen, Hobeln, Stoßen oder Schleifen zu beseitigen.With regard to the feature developing the basic idea of the invention, that the axis of rotation of the mounted point in relation to the extension line of the tooth base and the tooth root surface is adjustable and lockable, can accordingly with the grinding or polishing device according to the invention For the first time straight, helical or spiral toothed spur gears or bevel gears are treated to the in the transition areas from the tooth flanks to the adjacent tooth bases harmful longitudinal grooves or grooves, which are the starting point for fractures, as a result of the preceding ones Eliminate machining operations of milling, planing, slotting or grinding.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein teilweise geschnittenes geradverzahntes Stirnrad, eine Schleifvorrichtung sowie eine Arretier- und Teilvorrichtung in perspektivischer Darstellung im Schema,Fig. 1 shows a partially cut straight-toothed spur gear, a grinding device and a locking and partial device in perspective representation in the scheme,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung der Fig. 1,FIG. 2 is a plan view of the arrangement of FIG. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Schleifvorrichtung in mehreren Bearbeitungspositionen sowie das Stirnrad der Fig. 1 und 2 im vertikalen Querschnitt und3 shows a side view of the grinding device in several processing positions and the spur gear 1 and 2 in vertical cross section and

Fig. 4 in der Frontalansicht ein schrägverzahntes Stirnrad mit einer entsprechend positionierten Schleifvorrichtung gemäß der Fig. 1.Fig. 4 in the front view of a helical toothed spur gear with a correspondingly positioned Grinding device according to FIG. 1.

Das geradverzahnte Stirnrad 1 der Fig. 1 bis 3 ist auf einer vertikalen Welle 2 befestigt, die zwecks Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit nur schematisch angedeutet ist. Die an einem nur angedeuteten Maschinenständer 3 gelagerte Welle ist über ein entsprechend ausgebildetes, jedoch nicht näher gezeichnetes Getriebe stufenweise um ihre Mittsllängsachse drehbar. Ferner kann die Welle quer zur Mittellängsachse in der horizontalen Ebene verlagerbar sein.The straight-toothed spur gear 1 of Figs. 1 to 3 is mounted on a vertical shaft 2, the purpose of preservation the drawing clarity is only indicated schematically. The only hinted at Machine frame 3 mounted shaft is via a correspondingly designed, but not shown in detail Gearbox rotatable in stages around its central longitudinal axis. Furthermore, the shaft can be transverse to the central longitudinal axis be displaceable in the horizontal plane.

Auf dem Maschinenständer 3 sind ferner eine Teil- und eine Arretiervorrichtung 4 bzw. 5 angeordnet. Diese Vorrichtungen sind in den Fig. 1 und 2 durch Schubkolbeneinheiten veranschaulicht. Mit Hufe des entsprechend den Pfeilen χ hin und her beweglichen Druckstückes 6 der Teilvorrichtung 4 kann das Zahnrad 1 um die Mittellängsachse stufenweise verdreht werden. Die gemäß den Pfeilen y hin und her bewegliche Zentrierkappe 7 der Arretiervorrichtung 5 gewährleistet hingegen die Lagesicherung des Zahnrades nach dem Teilvorgang während der anschließenden Bearbeitung.A partial device and a locking device 4 and 5, respectively, are also arranged on the machine stand 3. These devices are illustrated in FIGS. 1 and 2 by push piston units. With the hooves of the pressure piece 6 of the device part 4, which can be moved back and forth according to the arrows χ, the gear wheel 1 can be rotated in steps about the central longitudinal axis. The centering cap 7 of the locking device 5, which can be moved back and forth according to the arrows y, on the other hand, ensures that the gearwheel is secured in position after the dividing process during the subsequent machining.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, ist auf dem Maschinenständer 3 ferner eine Halterung 8 verstellbar angeordnet. Die Halterung weist eine Schubkolbeneinheit 9 auf, welche endseitig des Zylindergehäuses 10 kardanisch gelagert ist. Die kardanische Lagerung 11 ist an entsprechenden Führungen 12,13 am Maschinenständer 3 in Umfangsrichtung des Zahnrades 1 und senkrecht dazu radial verstellbar und feststellbar. Das Zylindergehäuse 10 der Schubkolbeneinheit 9 wird in ebenfalls kardanischer Anordnung von dem entsprechend ausgebildeten Endabschnitt 14 der Kolbenstange 15 einer etwa senkrecht zu der Schubkolbeneinheit 9 angeordneten weiteren Schubkolbeneinheit 16 umgriffen. Mit Hilfe dieser etwa horizontal liegenden Schubkolbeneinheit 16 kann die vertikale Schubkolbeneinheit 9 entsprechend den Pfeilen ζ auf das Zahnrad 1 zu bzw. von dem Zahnrad weg geschwenkt werden. Das Zylindergehäuse 17 der horizontalen Schubkolbeneinheit ist am Maschinenständer 3 schwenkbar befestigt.As particularly FIGS. 1 and 3 show, a holder 8 is also arranged on the machine stand 3 so as to be adjustable. The holder has a thrust piston unit 9 which is gimbaled at the end of the cylinder housing 10. The cardan bearing 11 is radially adjustable and lockable on corresponding guides 12, 13 on the machine stand 3 in the circumferential direction of the gear 1 and perpendicular thereto. The cylinder housing 10 of the thrust piston unit 9 is encompassed in a cardanic arrangement by the correspondingly designed end section 14 of the piston rod 15 of a further thrust piston unit 16 arranged approximately perpendicular to the thrust piston unit 9. With the help of this approximately horizontal thrust piston unit 16, the vertical thrust piston unit 9 can be pivoted towards the gearwheel 1 or away from the gearwheel in accordance with the arrows ζ. The cylinder housing 17 of the horizontal thrust piston unit is pivotably attached to the machine stand 3.

Zwischen dem oberen Ende des Zylindergehäuses 10 der vertikalen Schubkolbeneinheit 9 und entsprechenden ßefestigungsmöglichkeiten 18 am Maschinenständer 3 sind drei etwa unter 45° fächerförmig zueinander versetzte Zugfedern 19, 20, 21 eingegliedert, welche die Schubkolbeneinheit 9 in einer einstellbaren Mittelstellung parallel zur Längsrichtung der Zahnradmittelachse halten (Fig. 1).Between the upper end of the cylinder housing 10 of the vertical push piston unit 9 and corresponding Attachment options 18 on the machine stand 3 three tension springs 19, 20, 21, offset from one another in a fan shape at about 45 °, are incorporated, which the thrust piston unit 9 in an adjustable central position parallel to the longitudinal direction hold the gear center axis (Fig. 1).

Am freien Ende 22 der über eine Führungsstange 23 abgestützten, entsprechend den Pfeilen u hin- und herbeweglichen Kolbenstange 24 ist in kardanischer Anordnung das Lagergehäuse 25 für einen rotierenden fingerartigen Schleifstift 26 befestigt. Die Rotationsachse 27 des Schleifstiftes erstreckt sich etwa in Richtung der Zähne 28, jedoch geneigt zur Längsachse des Zahnrades 1. Das freie Ende des Schleifstiftes liegt im Zahngrund 29 bzw. im Übergangsbereich 30 zwischen den Zahnflanken 31 und dem Zahngrund an. Durch entsprechende Beaufschlagung der vertikalen Schubkolbeneinheit 9 wird der rotierende Schleifstift 26 in Längsrichtung der Zähne hin und her bewegt, wodurch eine gleichmäßige Bearbeitung des gerundeten Übergangsbereiches quer zur Längsrichtung der Zähne durchgeführt werden kann.At the free end 22 of the piston rod 24 supported by a guide rod 23 and movable back and forth according to the arrows u, the bearing housing 25 for a rotating finger-like grinding pin 26 is fastened in a cardanic arrangement. The axis of rotation 27 of the grinding pin extends approximately in the direction of the teeth 28, but inclined to the longitudinal axis of the gear 1. The free end of the grinding pin lies in the tooth base 29 or in the transition area 30 between the tooth flanks 31 and the tooth base. By appropriately acting on the vertical thrust piston unit 9, the rotating grinding pin 26 is moved back and forth in the longitudinal direction of the teeth, whereby a uniform machining of the rounded transition area can be carried out transversely to the longitudinal direction of the teeth.

In Fig. 2 ist ergänzend veranschaulicht, daß auch mehr als ein Werkzeug am Zahnrad angreifen kann. Es sind beispielsweise drei Schleif stifte 26 dargestellt, die zu gleicher Zeit die Bearbeitung wahrnehmen. Jedes Werkzeug ist dann endseitig einer Halterung 8 befestigt, wie sie in den Fig. 1 und 3 veranschaulicht ist.In Fig. 2 it is additionally illustrated that more than one tool can act on the gear. For example, three grinding pins 26 are shown, who take care of the processing at the same time. Each tool is then attached at the end of a holder 8, as illustrated in FIGS. 1 and 3.

In der Fig. 3 ist die Schleifvorrichtung der Fig. 1 in verschiedenen Betriebspositionen während des Schleifer» des Zahnrades 1 dargestellt. In ausgezogenen Linien befindet sich die Vorrichtung an einem Ende des Zahnrades, während sie in gestrichelter Darstellung am anderen Ende liegt. Außerdem ist in gestrichelter Darstellung eine Position veranschaulicht, in der der Schleifstift 26 durch die Schubkolbeneinheit 16 gegen die Rückstellkraft der Federn 19 bis 21 außer Eingriff mit dem Zahnrad 1 gebracht worden istIn FIG. 3, the grinding device of FIG. 1 is in various operating positions during the Grinder »of the gear 1 shown. In solid lines, the device is on one End of the gear, while it is in the dashed line at the other end. In addition, in The dashed representation illustrates a position in which the grinding pin 26 by the push piston unit 16 brought out of engagement with the gear 1 against the restoring force of the springs 19 to 21 has been

In der Fig. 4 ist die Bearbeitung eines Stirnrades4 shows the machining of a spur gear

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32 mit Schrägverzahnung veranschaulicht. Zu diesem ner während der Bewegung des Schleifstiftes 26 entZweck wird die kardanische Lagerung 11 auf dem lang der Zähne notwendig, dessen Arbeitsstellung zu Maschinenständer 3 in den Führungen 12 (gemäß ändern. Die Zugfedern 19 und 21 halten dabei die Fig. 1) entsprechend der Winkelstellung der Zähne Schubkolbeneinheit 9 in der Mittelstellung in Anlage32 illustrated with helical teeth. For this purpose, during the movement of the grinding pin 26, the cardanic bearing 11 is necessary on the long of the teeth, their working position Machine stand 3 in the guides 12 (change accordingly. The tension springs 19 and 21 hold the Fig. 1) corresponding to the angular position of the teeth of the thrust piston unit 9 in the central position in contact

33 verlagert. Aufgrund der Zahngeometrie ist es fer- 5 mit dem zu bearbeitenden Bereich.33 relocated. Due to the tooth geometry, it is 5 related to the area to be machined.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Schleif- bzw. Poliervorrichtung zur Erhöhung der Zahnfußdauerfestigkeit für den Übergangsbereich von den Zahnflanken auf den jeweils benachbarten Zahngrund eines mindestens hinsichtlich der Zahnflanken gehärteten und/oder hochvergüteten Zahnrads für ein hohen, stoßartigen Beanspruchungen ausgesetztes Großgetriebe, die ein in Längsrichtung des Übergangsbereichs verlagerbares, rotierendes Schleif- bzw. Polierwerkzeug mit einer quer zum Übergangsbereich gerichteten Drehbewegung aufweist, das dornartig ausgebildet und fliegend gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß1. Grinding or polishing device to increase the tooth root fatigue strength for the transition area from the tooth flanks to the respective adjacent tooth base of a gear that is hardened and / or highly tempered at least with regard to the tooth flanks for a high, jerky gear Large gearing which is exposed to stress and which has a rotating grinding or polishing tool which can be displaced in the longitudinal direction of the transition area and has a rotational movement directed transversely to the transition area, which is thorn-like is constructed and cantilevered, characterized in that

a) der Schleifstift (26) in Längsrichtung dös Übergangsbereichs (30) mit einer wesentlich unterhalb seiner Rotationsgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit zwangsgeführta) the grinding pin (26) dös in the longitudinal direction Transition area (30) with a significantly below its rotational speed horizontal speed positively driven

ist _is _

b) die Rotationsachse (27) des Schieifstifts (26) geneigt zur Erstreckungslinie des Zahngrunds (29) und zur Zahnfußfläche verläuft,b) the axis of rotation (27) of the sliding pin (26) runs inclined to the extension line of the tooth base (29) and to the tooth root surface,

c) der Schleifstift (26) durch Federelemente (19 bis 21) an den Übergangsbereich (30) andrückbar ist.c) the grinding pin (26) can be pressed against the transition area (30) by spring elements (19 to 21).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Rotationsachse (27) des Schleifstiftes (26) in bezug auf die Erstreckungslinie des Zahngrunds (29) sowie auf die ZahnfußfL-che einstellbar und arretierbar ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inclination of the axis of rotation (27) of the grinding pin (26) with respect to the extension line of the tooth base (29) and to the Tooth base surface is adjustable and lockable.