DE4000751A1

DE4000751A1 - Verfahren und vorrichtung zur instandsetzung von triebkraenzen

Info

Publication number: DE4000751A1
Application number: DE19904000751
Authority: DE
Inventors: Jun Adolf Thurn
Original assignee: THURN ADOLF JUN
Current assignee: THURN ADOLF JUN
Priority date: 1990-01-12
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1991-07-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Instandsetzung ver schlissener Triebkränze für den Antrieb der Gleisketten von Ketten fahrzeugen, insbesondere im Militärbereich. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen nach diesem Verfahren instandge setzten Triebkranz.

Die zur Übertragung der Antriebsleistung von den Triebrädern auf die Ketten dienenden Triebkränze sind bei Kettenfahrzeugen im Militärbereich einem starken Verschleiß unterworfen. Im Schnitt sind diese Triebkränze nach einer Fahrstrecke von etwa 1000 km verschlissen. Die verschlissenen Triebkränze werden dann gegen neue ausgewechselt und verschrottet. Die abgefahrenen Triebkränze zeigen einen sehr unterschiedlichen Verschleiß, je nach Fahrweise und Verteilung der Fahrleistung auf Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Die abgefahrenen Triebkränze wurden verschrottet, weil ihre Instandsetzung auf Grund der unterschiedlichen Abnutzung aufwendig und daher unwirtschaftlich war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur wirtschaftlichen Instandsetzung der Triebkränze für die Antriebsübertragung von den Triebrädern auf die Ketten von Kettenfahrzeugen, insbesondere Panzerfahrzeugen im Militärbereich zu schaffen. Insbesondere soll ein derartiges Verfahren und eine Vorrich tung zur Instandsetzung geschaffen werden, mit denen instandgesetzte Triebkränze von gleicher oder größerer Verschleißbeständigkeit als neue Triebkränze erhalten werden. Darüber hinaus sollen die instand gesetzten Triebkränze auch in anderer Hinsicht neuen Triebkränzen gleichwertig sein, insbesondere keine unzulässigen Verformungen auf weisen, die zu einer erhöhten Kettenbeanspruchung und beschleunigter Kettenzerstörung führen würden. Schließlich soll das Instandsetzungs verfahren soweit wie möglich automatisiert sein, so daß eine wirt schaftliche, gegenüber dem Einsatz neuer Triebkränze konkurrenzfähige Instandsetzung erreicht wird. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß man a) eine Mehrzahl paralleler Triebkränze ausfluchtet und die ausgefluchteten Triebkränze zu einem Paket zusammenspannt, b) eine Serie von in dem Triebkranzpaket ausgefluchtet hintereinander liegenden Bereichen zwischen zwei benachbarten Zahnköpfen wenigstens in den Verschleißzonen in mindestens der Tiefe der neu aufzubringen den Verschleißschicht, gemessen ab der wiederherzustellenden Trieb kranzkontur, ausschleift, c) das Ausschleifen nach Stufe b) aller Bereichsserien auf dem Umfang des Triebkranzpakets durchführt, d) das Paket der so erhaltenen Triebkranzgrundkörper wieder ausein anderspannt, e) die einzelnen ausgeschliffenen Triebkranzgrundkörper durch Planschleifen auf bestimmte, losweise unterschiedliche Dicken maße bringt, f) eine Serie der Triebkranzgrundkörper mit dem gleichen Dickenmaß zwischen Endscheiben und unter Zwischenlage von Abstands scheiben ausgefluchtet zu einem Paket zusammenspannt, g) auf alle Serien der in dem Paket der Grundkörper ausgefluchtet hintereinan der liegenden ausgeschliffenen Bereiche stufenweise durch Auftrag schweißung neue Verschleißschichten aufbringt, h) das Triebkranzpaket wieder in die einzelnen Triebkränze trennt, i) die Triebkränze gemäß Stufe a) wieder zu einem Paket zusammenspannt, j) eine Serie der in dem Triebkranzpaket ausgefluchtet hintereinander liegenden aufgetra genen Verschleißschichten auf die vorgeschriebene Kontur fertig schleift, und k) das Fertigschleifen nach Stufe j) an allen Verschleiß schichtserien auf dem gesamten Umfang des Triebkranzpakets durchführt und das Paket wieder auseinanderspannt. Das Verfahren umfaßt demnach im wesentlichen drei Schritte: Das Ausschleifen zur Herstellung der Triebkranzgrundkörper, dann das Aufschweißen der Verschleißschicht und das Fertigschleifen zur Wiederherstellung der vorgeschriebenen Kontur. Dabei ist bedeutsam, daß bei allen drei Schritten die Trieb kränze nicht einzeln bearbeitet werden, sondern in Form von Trieb kranzpaketen, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Instandsetzung we sentlich gesteigert wird. Man kann daher generell bei der Erfindung von einer Serieninstandsetzung sprechen. Zunächst müssen die ver schlissenen Triebkränze auf Instandsetzungswürdigkeit geprüft werden. Instandsetzbar sind Triebkränze, wenn die Zahnflanken und -gründe nicht mehr als 8 mm abgefahren sind, der instandzusetzende Grundkör per keine unzulässigen Mängel hat, wie z. B. 2-3 mm in die Tiefe gehende Risse, und die Aufnahme für das Triebrad und die Befesti gungslöcher nicht über das vorgeschriebene Maß ausgeschlagen sind. Diese instandsetzungswürdigen Triebkränze werden in Form eines genau ausgefluchteten Pakets vorgeschliffen, wobei im Verschleißbereich oder auch auf dem gesamten Triebkranzumriß die Kontur soweit einge zogen bzw. weggeschliffen wird, daß durch Auftragschweißung und Fertigbearbeitung auf das Zeichnungsmaß eine neue, genügend dicke Verschleißschicht vorhanden ist. Je nach Ausmaß des Verschleißes kann die Kontur schon soweit eingezogen sein, daß ein weiteres Aus schleifen nicht erforderlich ist, oder aber der Verschleiß ist in gewissen Bereichen geringer, so daß noch Material weggeschliffen werden muß, damit die aufzubringende neue Verschleißschicht die erforderliche Mindestdicke erreichen kann. Bei dem Schleifen des Triebkranzpakets wird dieses nach dem Ausschleifen einer Bereichs serie, d. h. z. B. von der Linksflanke des einen Zahns bis zur Rechts flanke des gegenüberliegenden Zahns, um einen bestimmten Winkel um die Triebkranzachse gedreht und dann mit dem Ausschleifen der benach barten Bereichsserie begonnen. Das Schleifwerkzeug ist radial und tangential zur Triebkranzachse zustellbar. Nachdem das Ausschleifen gemäß Stufe c) beendet ist und das Paket in die nun gebildeten Trieb kranzgrundkörper zerlegt wurde, werden diese Grundkörper durch Plan schleifen auf bestimmte Dickenmaße gebracht, z. B. 37 mm, 38 mm, 39 mm 40 mm, 41 mm usw. Dies ist erforder lich, um die Schweißbrenner der Auftragschweißung genau auf die zu schweißende Fläche zu positionieren, da der Abstand der Schweißbren ner untereinander im allgemeinen fest vorgegeben ist. Andererseits haben die verschlissenen Triebkränze von der Herstellung her gewisse Dickentoleranzen, die beim Einsatz für die Antriebsübertragung to lerierbar sind, bei der Serienauftragsschweißung mit auf festen Abstand installierten Schweißpistolen aber zu unerwünschten seitli chen Versetzungen der Schweißgutlagen führen können. Nachdem die Triebkränze so auf bestimmte Dicken geschliffen sind, werden sie zu Losen gleicher Dicke zusammengestellt, so daß alle Triebkränze in einem Paket gleiche Dicke haben, z. B. 39 mm dick sind. Durch die zwischen die Triebkränze gelegten Abstandsscheiben werden die Auf tragsschweißflächen der Triebkränze genau auf die Spuren der Brenner reihe gebracht.

Ebenso wie beim Ausschleifen wird auch durch das Auftragsschweißen der zu einem Paket zusammengefaßten Triebkränze eine wesentliche Arbeitsersparnis gegenüber der Bearbeitung einzelner Triebkränze erreicht. Das Aufbringen der neuen Verschleißschicht auf die Trieb kränze erfolgt programmgesteuert zweckmäßig in der Weise, daß die Triebkränze thermisch möglichst wenig beansprucht werden. Einzelhei ten dieser Ausführungsform des Verfahrens werden weiter unten näher beschrieben.

Als dritter Schritt werden die Triebkränze mit den neu aufge schweißten Verschleißschichten erneut gefluchtet zu einem Paket zu sammengespannt und auf die vorgeschriebene bzw. durch Zeichnungsmaß vorgegebene Kontur fertiggeschliffen. Im Prinzip erfolgt dieses Fer tigschleifen in gleicher Weise wie das oben erläuterte Ausschleifen der Verschleißbereiche, wobei natürlich das Schleifwerkzeug das der vorgeschriebenen Kontur des wiederhergestellten Triebkranzes ent sprechende Profil haben muß. Wegen dieses Fertigschleifens muß die Dicke der zunächst durch Auftragsschweißung aufgebrachten Verschleiß schicht etwas größer als die im instandgesetzten Triebkranz vorge schriebene Verschleißschichtdicke sein.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist vorgesehen, daß man zunächst die Befestigungsbohrungen der verschlissenen Triebkränze nacharbeitet, zum Ausfluchten und Zu sammenspannen der Triebkränze in den Stufen a) und j) wenigstens drei Kugeln, deren Durchmesser größer als der der Befestigungsboh rungen ist, über den Umfang verteilt auf die Befestigungsbohrungen eines Triebkranzes auflegt, dann den folgenden Triebkranz mit seinen Befestigungsbohrungen auf diese Kugeln auflegt, so daß einander gegenüberliegende Segmente der Kugeln in die Befestigungsbohrungen beider Triebkränze ragen, diese Schichtungen zur Bildung des Pakets mehrfach wiederholt und schließlich das so gebildete Paket mittels durch die nicht mit Kugeln belegten Befestigungsbohrungen geführte Spannstangen zusammenspannt. Hierdurch wird sowohl für das Vorschlei fen wie auch für das Fertigschleifen ein Paket gebildet, dessen Triebkränze genau ausgefluchtet sind, so daß durch das Schleifen exakt übereinstimmende, winkelgenaue Konturen entstehen, wobei diese Konturen in ihren Winkellagen jeweils auf den O-Zahn jedes Trieb kranzes bezogen sind. Die zur Verschraubung des Triebkranzes mit dem Triebrad dienenden Befestigungsbohrungen haben beispielsweise einen Durchmesser von 21 mm. Der Kugeldurchmesser kann dann beispiels weise in dem Bereich von 26 bis 33 mm, vorzugsweise bei 30 mm liegen. Der durch die Kugeln gewährleistete Abstand der Triebkränze im Paket gewährleistet neben der Ausfluchtung der Triebkränze auch ein einwandfreies Schleifen und eine verbesserte Kühlung.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schleift man jeweils nur die Verschleißbereiche von der Rechtsflanke des einen Zahns bis zur Linksflanke des Nachbarzahns aus. Die Ver schleißstellen liegen im allgemeinen in diesen Bereichen, d. h. auf den Zahnflanken und Zahnfüßen, während die Kuppen der Zähne im all gemeinen nur geringem Verschleiß unterliegen. Es kann daher genügen, nur den begrenzten Verschleißbereich wiederherzustellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schleift man jeweils die Bereiche von Zahnkopf zu Zahn kopf zweier benachbarter Zähne aus. Die neue Verschleißschicht er streckt sich dann über die gesamte Kontur, d. h. auch über die Zahn kuppen. Oberflächlich entsteht somit keine Grenze zwischen altem Material und der auftragsgeschweißten Schicht. Das Gefüge ist dann besser, und der Schweißvorgang wird vereinfacht.

Vorzugsweise trägt man in Stufe g) zunächst auf die ausgeschlif fenen Bereiche einer Serie gleichzeitig je eine Schweißwerkstofflage auf, trägt dann serienweise nacheinander auf die ausgeschliffenen Bereiche aller anderen Serien in der gleichen Weise je eine Schweiß werkstofflage auf und wiederholt dann diesen Auftragszyklus, bis die gesamte Dicke der aufgetragenen Schweißwerkstofflagen so groß ist, daß mit dem Fertigschleifen in Stufe k) die vorgeschriebene Dicke der neuen verschleißarmen Schicht erreicht wird. Da die vorgeschrie bene Mindestdicke der harten Verschleißschicht im allgemeinen nicht durch die Auftragung einer Schweißwerkstofflage erreicht werden kann, werden erfindungsgemäß mehrere Lagen übereinander aufgetragen, wobei zwischen den Auftragungen eine Zeitspanne zur Abkühlung der zuvor aufgetragenen Lage liegt. Zweckmäßigerweise setzt man bei jedem Auftragungszyklus nach beendeter Auftragung der Schweißwerkstoff lagen einer Serie die Auftragung an der Serie mit der tiefsten Tempe ratur fort. So wird man zweckmäßig nach der Auftragung der Schweiß werkstofflagen der ersten Serie der ausgeschliffenen Bereiche die Auftragung auf der diagonal gegenüberliegenden Serie des Pakets fort setzen. Mach beendeter Auftragung auf dieser Serie wird man die Auf tragung auf einer um 90° versetzten Serie fortsetzen, d. h. jeweils dort, wo die tiefste Temperatur vorliegt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens bringt man zur Auftragung der Schweißwerkstofflage auf dem ausgeschliffenen bzw. bereits mit einer oder mehreren Schweißwerk stofflagen belegten Bereich eine Raupe auf den Umfang dieses Bereichs auf und belegt dann die Bereichsfläche innerhalb des mit der Raupe besetzten Umfangs bei pendelartigen Bewegungen des Schweißbrenners mit Schweißwerkstoff. Diese Aufbringung der Werkstofflage gewähr leistet einen sauberen seitlichen Abschluß und verhindert im wesent lichen das seitliche Überlaufen des Schweißwerkstoffs.

Vorzugsweise trägt man 2 bis 5, insbesondere 3 oder 4 Schweiß werkstofflagen auf jede Bereichsfläche auf. Die Anzahl der Auftra gungen hängt naturgemäß von der Dicke des Schweißdrahts und der vor geschriebenen Mindestdicke der neu aufzubringenden Verschleißschicht ab. Bei einer Verschleißschichtdicke von 6 mm und einer Schweißdraht dicke von 2 mm wird man im allgemeinen vier Lagen übereinander auf tragen.

Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Triebkranzgrundkörper in dem in Stufe f) zusammengespannten Paket gleich der Anzahl der Auf tragsschweißstellen in Stufe g), so daß auf allen Bereichen einer Serie gleichzeitig die gleiche Auftragsschweißung erfolgt. Diese An zahl kann beispielsweise im Bereich von 3 bis 15 liegen. Im allge meinen kann man sich auf eine Anzahl von 3 bis 8 beschränken.

Vorzugsweise bringt man nach erfolgtem Aufschweißen der neuen verschleißarmen Schicht(en) den Triebkranz durch Planschleifen im Schweißbereich auf das gewünschte Dickenmaß. Auf diese Weise wird über die Seiten des Triebkranzes überstehender Schweißwerkstoff ent fernt und die exakte Dicke des Triebkranzes wieder hergestellt.

Es kommt des öfteren vor, daß Triebkränze auch an den Seiten flächen verschlissen sind und instandsetzungswürdig sind. ln diesen Fällen kann man die Seitenfläche durch Planschleifen abtragen und vorzugsweise vor Eintritt in die Stufe e) durch Auftragschweißung wieder aufbauen. lm allgemeinen tritt dieser Verschleiß an den Sei tenflächen der Zähne auf. Durch die Instandsetzung dieser Verschleiß stellen vor Eintritt in die Stufe e) kann das Planschleifen der auf der Seite aufgetragenen Schweißschicht mit dem Planschleifen des Grundkörpers auf das jeweilige Dickenmaß kombiniert werden.

Die Instandsetzungsvorrichtung umfaßt einen Schleifteil und einen Schweißteil und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zum parallelen Zusammenspannen einer Mehrzahl von Triebkränzen eine in den Schleifteil einsetzbare Spannvorrichtung vorgesehen ist, die einen Aufnahmekörper und einen auf den Aufnahmekörper aufschieb baren Spannring, drei oder mehr an dem Aufnahmekörper und dem Spann ring verschraubbare Spannstangen und eine Mehrzahl von Zentrier kugeln umfaßt, wobei die Außendurchmesser des Aufnahmekörpers und des Spannrings kleiner als der Fußkreisdurchmesser der Triebkränze sind und die Durchmesser der Spannstangen und der Zentrierkugeln kleiner bzw. größer als der Durchmesser der Befestigungsbohrungen der Triebkränze ist. Mit dieser Spannvorrichtung wird ein Paket aus genau zentrierten Triebkränzen geschaffen, das in den Schleifteil zwischen zwei Körnerspitzen eingesetzt und programmgemäß geschliffen werden kann.

Zweckmäßigerweise ist auf dem Flansch des Aufnahmekörpers zur winkelgenauen Kopplung mit dem anliegenden Triebkranz innenseitig ein in die Befestigungsbohrung des O-Zahns dieses Triebkranzes ragender Zentrierbolzen angebracht. Dabei ist mit Vorteil auf dem Flansch des Aufnahmekörpers außenseitig ein lagemäßig auf den Zen trierbolzen bzw. den O-Zahn des anliegenden Triebkranzes ausgerichte ter Meßbalken angebracht. Mit Hilfe dieses Meßbalkens wird das Schleifprogramm auf den O-Zahn als Bezugspunkt eingestellt. Bei Triebkränzen mit z. B. 12 Zähnen wird die Spannvorrichtung mit dem Triebkranzpaket zunächst einmalig um 15° gedreht, wodurch das Schleif werkzeug auf die Schleifposition justiert wird. Nach dem Ausschleifen des ersten Bereichs wird dieses Paket dann jeweils um 30° gedreht, um neue Schleifbereiche des Pakets auf Schleifposition zu bringen. Das Ausschleifen kann einstufig oder zweistufig (Links- und Rechts flanke benachbarter Zähne gleichzeitig bzw. nacheinander) durchge führt werden.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird erreicht, daß die ausgeschlif fenen Grundkörper in ihrer Kontur genau übereinstimmen. Die Aufnahme vorrichtung hat außenseitig Aufnahmen für die Körnerspitzen der Drehmaschine des Schleifteils. Die Spannvorrichtung wird außerhalb des Schleifteils mit der gewünschten Anzahl von Triebkränzen be stückt und verspannt. Das Ein- und Aussetzen dieser Triebkranzpakete in den bzw. aus dem Schleifteil ist ohne größeren Zeitaufwand mög lich.

Der Schleifstein des Schleifteils ist zweckmäßig CNC-gesteuert, und in den Schleifteil ist eine CNC-gesteuerte Abrichtvorrichtung integriert. Der Schleifstein wird in vorprogrammierten Zeitabstän den auf das zum Ausschleifen bzw. Fertigschleifen erforderliche Profil abgerichtet.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Schweißteil mit einem Drehtisch ausgestattet, auf den das Paket der ausgefluchteten Triebkränze mit zwischenge legten, ringförmigen Abstandsscheiben aufschraubbar ist. Durch die Kombination mit der Abstandsscheibe einer der Triebkranzdicke ange paßten Dicke ist es möglich, die ursprünglich unterschiedlich dicken Triebkranzgrundkörper genau auf die Spurabstände der Schweiß pistolen zu bringen, so daß eine exakte gleichzeitige Auftrags schweißung auf den entsprechenden Flächen aller Triebkränze des Pakets erreicht wird. Dabei ist die Summe der Dicken der Abstands scheibe und des Triebkranzes gleich dem vorgegebenen Spurabstand der Schweißbrenner.

Bei einer Ausführungsform der Instandsetzungsvorrichtung kann der Außendurchmesser der Abstandsscheibe kleiner als der Fußkreis durchmesser des instandgesetzten Triebkranzes sein. Hierbei bestehen im Schweißbereich zwischen den einzelnen Triebkränzen Abstände ent sprechend der Dicke der Abstandsscheiben.

Bei einer anderen Ausführungsform der Instandsetzungsvorrich tung sind die Abstandsscheiben in Kontur und radialer Dimension gleich oder größer als die instandgesetzten Triebkränze, so daß die aufgetragenen Schweißwerkstofflagen seitlich den Abstandsscheiben anliegen. Durch die die Konturkanten überragenden Abstandsscheiben ist eine seitliche Schalung gebildet, die ein Abfließen des Schweiß werkstoffs über die Kanten verhindert. Das seitliche Planschleifen des Triebkranzes im Aufschweißbereich wird dadurch vermieden oder wesent lich vermindert. Die Abstandsscheiben bestehen zweckmäßig aus Kup fer, unabhängig davon, ob sie nach der ersten Ausführungsform inner halb der Kranzkontur bleiben oder nach der zuletzt genannten Aus führungsform als seitliche Schalung für die Schweißwerkstoff die Zahnkranzkontur überragen.

Der Triebkranz für den Antrieb der Gleiskette von Kettenfahr zeugen, insbesondere im Militärbereich, hat mehrere Zähne und meh rere Bohrungen für die Befestigung an einem Triebrad und ist er findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens auf der ver schleißbeanspruchten, zur Triebkranzachse parallelen Außenfläche eine verschleißarme Schicht ausgebildet ist. Nach der bevorzugten Ausführungsform verläuft die verschleißarme Schicht über die ge samte Außenfläche.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung instandgesetzten Triebkränze zeichnen sich gegenüber neuen Triebkränzen, die z. B. gestanzt und geschmiedet wurden, durch höhere Schleif- bzw. Form genauigkeit und höhere Teilungsgenauigkeit aus. Dadurch ist der Verschleiß des Kranzes geringer, und es ergibt sich eine bis zu 30%, in Sonderfällen bis zu 50% höhere Laufleistung als bei neuen Triebkränzen. Bei Einsatz der erfindungsgemäß instandgesetzten Triebkränze ist auch der Kettenverschleiß niedriger als bei neuen Triebkränzen.

Bei einer anderen Ausführungsform des instandgesetzten Trieb kranzes erstreckt sich die verschleißarme Schicht jeweils von der Linksflanke eines Zahns über den Zahngrund bis zur Rechtsflanke des Nachbarzahns. Wegen des geringen Verschleißes der Zahnkuppen ist bei dieser Ausführungsform die lnstandsetzung auf den verschleiß beanspruchten Bereich beschränkt.

Vorzugsweise hat die verschleißarme Schicht eine Dicke von mindestens 6 mm. Diese Schicht zeichnet sich durch hohe Härtewerte aus. Sie kann aus einem hochlegierten Chromstahl bestehen.

Wenn in besonderen Fällen der Triebkranz auch auf seiner Seitenfläche verschlissen ist, kann man auch die Seitenfläche in standsetzen. Hierzu schleift man die verschlissene Seitenfläche vor, baut sie durch Auftragschweißung wieder auf und bringt sie durch Planschleifen wieder auf die gewünschte Dicke. Zweckmäßig führt man die Auftragschweißung vor Eintritt in die Stufe e) durch.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 den Ausschnitt eines nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens instandgesetzten Triebkranzes in der Seitenansicht;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt eines nach einer zweiten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens instandgesetzten Triebkranzes in der Seitenansicht;

Fig. 4 ein zum Vor- oder Fertigschleifen vorbereitetes Trieb kranzpaket in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Vor- und Fertigschleifen des Triebkranzpakets;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Schweißeinrichtung;

Fig. 8 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 eines nach einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens instand gesetzten Triebkranzes und

Fig. 9 ein schematisches Fließbild des Verfahrensablaufes in vereinfachter Darstellung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Triebkranz 1 für die Antriebs übertragung von einem Triebrad (nicht dargestellt) auf die Kette eines Kettenfahrzeugs. Der Triebkranz hat zwölf Befestigungsbohrun gen 2, die zur Anbringung an dem Triebrad dienen, nachdem dieses in die Aufnahme 3 eingesetzt ist. Der Triebkranz hat zwölf Zähne 4, die einseitig bei 5 abgeschrägt sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die ge samte Außenkontur durch Aufbringen einer neuen verschleißarmen Schicht 6 instandgesetzt. Dabei sind die einzelnen Schweißwerk stofflagen in einer Breite aufgebracht, die von einer Zahnspitze 4a bis zur Zahnspitze 4a des Nachbarzahns reicht. In diesem Falle sind Zähne und Zahngründe durch eine Verschleißschicht 6 erneuert, die im allgemeinen eine Dicke von 6 mm oder mehr hat. Falls die Seitenflächen der Zähne, insbesondere deren abgeschrägte Seiten flächen 5 ebenfalls verschlissen sind, können auch diese Flächen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren instandgesetzt werden. Fig. 8 zeigt einen solchen Triebkranz im Schnitt, bei dem sich der instand gesetzte Bereich bis über die Seitenfläche 5 hinaus erstreckt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß die harte, durch Auftragschweißung aufge brachte Schicht 6 nur von der Linksflanke 4 ^b des einen Zahns über den Zahngrund bis zur Rechtsflanke 4 ^b des nächsten Zahns reicht. Die Schicht 6 deckt dabei den gesamten Verschleißbereich ab und reicht über den Wälzkreis 7 hinaus. In der Umgebung der Zahnspitze 4a ist das ursprüngliche Material stehen geblieben. Die Positionen 8 in Fig. 1 sind Verschleißmarkierungen in Form von Sackbohrungen, deren Abstand von der Konturkante gleich der Dicke der verschleiß armen Schicht 6 ist.

Die Instandsetzungsvorrichtung umfaßt die Schleifeinrichtung 23 und den Schweißroboter 35. Die Triebkranzbearbeitung erfolgt in beiden Teilen 23 und 35 paketweise. Für das Vor- und Fertig schleifen werden die Triebkränze 1 zu einem Paket zusammengespannt, das in Fig. 4 dargestellt ist. Bei dem Paket nach Fig. 4 sind zwischen dem Flansch 10 ^b eines Aufnahmekörpers 10 und einem Spann ring 11 zwölf Triebkränze 1 eingespannt. Der Flansch 10 ^b des Auf nahmekörpers 10 hat innenseitig einen achsparallelen Zentrierbol zen 10a. Der erste Triebkranz wird so auf den Flansch 10 aufge legt, daß der Bolzen 10a in die Bohrung 2 seines O-Zahns ragt. Dann werden drei Bohrungen 2 des Triebkranzes 1, die über den Um fang gleichmäßig mit einem Zentriwinkel von 120° verteilt sind, mit drei Kugeln 12 belegt. Auf diese Kugeln wird dann der nächste Triebkranz 1 derart aufgelegt, daß die Kugeln 12 in die Bohrungen 2 dieses nächsten Triebkranzes ragen. Jede Kugel 12 ragt so mit einander gegenüberliegenden Kugelsegmenten in die Bohrungen 2 be nachbarter Triebkränze 1. In dieser Weise werden alle Triebkränze 1 mittels Kugeln 12 übereinandergestapelt. Dadurch wird eine genaue Ausfluchtung der Triebkränze im Paket erreicht. Schließlich wird auf den am Flansch 10 ^b angeformten rohrförmigen Halter 10 ^c ein Spann ring 11 aufgeschoben. Drei Spannstangen 13 werden durch nicht mit Kugeln 12 besetzte Bohrungen 2 der Triebkränze 1 und Bohrungen im Flansch 10 ^b und in dem Spannring 11 geführt und verschraubt, so daß ein festes Paket 16 ausgefluchteter Triebkränze 1 entsteht. Der Flansch 10 ^b trägt außenseitig einen Meßbalken 14, der zur winkel mäßigen Ausrichtung des Pakets 16 auf das Schleifwerkzeug 20 dient, wenn das Paket 16 in die Schleifeinrichtung 23 eingesetzt ist.

Fig. 5 zeigt die Horizontalschleifeinrichtung 23 mit dem zwischen dem Reitstock 17 und dem Mitnehmergetriebe 18 eingespann ten Triebkranzpaket 16. Die Drehung des Pakets 16 erfolgt über Mit nehmer 19. Die gesamte Drehmaschine 17-19 mit dem Paket 16 ist auf einem horizontal verfahrbaren Schlitten 21 angebracht. Das Schleif werkzeug 20 ist vertikal und seitlich zustellbar, d. h. a) senkrecht zum Schlitten 21 und b) senkrecht zur Zeichenebene. An dem Mitnehmer getriebe 18 ist eine CNC-gesteuerte Abrichtvorrichtung 22 für das Schleifwerkzeug 20 angeordnet. Die Drehung des Pakets 16 um vorge gebene Winkelmaße und die Zustellung des Schleifwerkzeugs 20 sind CNC-gesteuert. Nach vorprogrammierten Zeitintervallen fährt der Schlitten 21 zum Abrichten des Schleifsteins 20 durch die Abricht vorrichtung 22 nach links.

Fig. 6 zeigt das Ausschleifen des Verschleißbereichs zwischen zwei Zähnen 4 mit dem entsprechenden Schleifwerkzeug 20. Bei dieser Ausführungsform werden beide Zahnflanken und der Zahnboden in einer Tiefe von 6,5 mm in einer Zustellung geschliffen. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Verschleißzone in zwei Stufen auszuschlei fen, nämlich zunächst die Linksflanke des einen Zahns mit einem Teil des Zahngrundes und dann nach einer Querverschiebung des Schleif steins 20 die Rechtsflanke des Nachbarzahns mit dem anderen Teil dieses Zahngrundes.

Fig. 7 zeigt ein auf einen Drehteller 30 des Schweißroboters aufgespanntes Paket aus in diesem Falle nur drei Triebkranzgrundkörpern 1a, d. h. Triebkränzen, deren Verschleißzonen ausgeschliffen wurden und die damit in eine instandsetzbare Grundform gebracht wurden. Um die Schweißflächen der Grundkörper 1a genau auf die Spur der Schweißbrenner 34 zu bringen, sind zwischen dem Drehteller 30 und dem ersten Trieb kranzgrundkörper 1a, zwischen den Grundkörpern 1a und auch auf der freien Stirnseite des dritten Grundkörpers 1a Kupferscheiben 31 angeord net. Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, ragen die Kupferscheiben 31 über die Kontur der Triebkranzgrundkörper hinaus radial nach außen und bilden so für die Schweißgutlagen eine seitliche Begrenzung und Scha lung. Die Anzahl der Triebkranzgrundkörper 1a in dem Paket kann selbst verständlich größer als drei sein. Der Schweißkopf 33 trägt dann die entsprechend größere Anzahl von Schweißpistolen 34.

Der Instandsetzungsablauf erfolgt im Prinzip in den in Fig. 9 gezeigten Verfahrensschritten. Da die Triebkränze sehr unterschiedlich verschlissen sein können, ist die Voraussetzung für die Instandsetzung zunächst die Herstellung eines einheitlichen Triebkranzgrundkörpers, auf den dann die verschleißfeste Schicht in einer Dicke von mindestens 6,5 mm aufgebracht werden kann. Zunächst werden die instandsetzungs würdigen Triebkränze durch Sandstrahlen gereinigt und dann z. B. nach dem Magnetpulververfahren auf Risse geprüft. Dabei können feine Haar risse toleriert werden, nicht jedoch 2-3 mm in die Tiefe gehende Risse. Die Bohrungen der Triebkränze werden dann mit einer Reibahle auf Maß nachgerieben und zentriert. Dann wird eine entsprechende Anzahl von Triebkränzen in der oben erläuterten Weise zu einem Paket zusammengespannt. Die Anzahl der Triebkränze in einem Paket liegt in dem Bereich von 3 bis 40, vorzugsweise von 8 bis 30, insbesondere von 10 bis 20. Dieses Paket wird in der oben erläuterten Horizontal schleifmaschine soweit ausgeschliffen, daß auf der gesamten Kontur eine z. B. 6,5 mm dicke hochverschleißfeste Schicht aufgeschweißt werden kann, so daß nach dem Fertigschleifen eine verschleißfeste Schicht von mindestens 6 mm Dicke verbleibt. Beim Schleifen werden jeweils immer die hintereinander liegenden Verschleißzonen aller z. B. 15 Triebkränze geschliffen.

Nachdem auf diese Weise alle Triebkränze des Pakets in die gleiche Grundform gebracht wurden, wird das Paket aus der Schleif maschine entnommen und das Paket wieder zerlegt. Nunmehr werden zur Vorbereitung der Auftragschweißung die Triebkränze, die zunächst von der Herstellung her unterschiedliche Dicken haben können, durch Plan schleifen auf gleiche Dickenstufen gebracht, d. h. je nach der ursprüng lichen Dicke auf eine Stärke von 37 mm, 38 mm, 39 mm, 40 mm oder 41 mm. Dann werden mehrere Grundkörper, die auf gleiche Dicke geschliffen wurden, unter Zwischenlage von Kupferscheiben als Paket auf den Dreh tisch eines Schweißroboters gespannt, dessen Schweißkopf eine der Triebkranzanzahl im Paket gleiche Anzahl von Schweißpistolen trägt. Nunmehr werden auf den ausgeschliffenen Flächenbereichen, insbeson dere auf der gesamten Außenkontur von Zahnspitze zu Zahnspitze, Schweißwerkstofflagen durch Auftragschweißung aufgebracht. Dabei wird entsprechend der gleichen Anzahl von Triebkränzen und Schweiß brennern an allen Triebkränzen gleichzeitig und in gleicher Abfolge ge schweißt. Dabei wird zweckmäßigerweise zunächst der Umfang der Schweiß fläche mit einer Raupe belegt und dann wird die Fläche innerhalb der Raupe z. B . nach dem Pendelverfahren ausgefüllt. Wenn auf diese Weise ein Bereich mit einer Schweißgutlage belegt wurde, wird die Auftragsschweißung an dem jeweils kältesten Bereich, also dem um 180° oder dann 90° versetzten Bereich fortgesetzt. Nachdem alle Bereiche so mit einer Schweißgutlage belegt wurden, werden in gleicher Weise eine zweite und eine dritte und ggfs. eine vierte Lage aufgebracht.

Anschließend wird das Paket vom Drehtisch abgenommen und wieder in die einzelnen Triebkränze zerlegt. Wenn Schweißgut über die Seiten der Kränze nach außen vorsteht, ist ein erneutes Planschleifen der Zahn kränze erforderlich, um das genaue Dickenmaß herzustellen.

Nunmehr werden die Triebkränze erneut in der gleichen Weise wie zum Vorschleifen zu einem Paket zusammengespannt und mit einem Schleif werkzeug fertiggeschliffen, das auf die maßgerechte Zahnkranzkontur abgerichtet wird. Schließlich werden die Triebkränze wieder auseinander gespannt und noch nachgearbeitet. So wird die Aufnahme für das Trieb rad nachgedreht, und es werden Verschleißmarkierungen angebracht, so daß im späteren Betrieb das Ausmaß des jeweiligen Verschleißes schnell erkannt werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß instandgesetzten Triebkränze eine um 30%, in Sonderfällen und 50% höhere Laufleistung erbringen als neue Triebkränze aus der Produktion.

Claims

1. Verfahren zum lnstandsetzen verschlissener Triebkränze für den Antrieb der Gleisketten von Kettenfahrzeugen, insbesondere im Mili tärbereich, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine Mehrzahl paralleler Triebkränze ausfluchtet und die ausge fluchteten Triebkränze zu einem Paket zusammenspannt,
b) eine Serie von in dem Triebkranzpaket ausgefluchtet hinterein ander liegenden Bereichen zwischen zwei benachbarten Zahnköpfen wenig stens in den Verschleißzonen in mindestens der Tiefe der neu aufzubrin genden verschleißarmen Schicht, gemessen ab der wiederherzustellenden Triebkranzkontur, ausschleift,
c) das Ausschleifen nach Stufe b) aller Bereichsserien auf dem Umfang des Triebkranzpakets durchführt,
d) das Paket der so erhaltenen Triebkranzgrundkörper wieder zerlegt,
e) die einzelnen ausgeschliffenen Triebkranzgrundkörper durch Plan schleifen auf bestimmte, losweise unterschiedliche Dickenmaße bringt,
f) eine Serie der Triebkranzgrundkörper mit gleichem Dickenmaß zwischen Endscheiben und unter Zwischenlage von Abstandsscheiben ausge fluchtet zu einem Paket zusammenspannt,
g) auf alle Serien der in dem Paket der Grundkörper ausgefluchtet hintereinander liegenden ausgeschliffenen Bereiche stufenweise durch Auftragschweißung neue Verschleißschichten aufbringt,
h) das Triebkranzpaket wieder in die einzelnen Triebkränze zerlegt,
i) die Triebkränze gemäß Stufe a) wieder zu einem Paket zusammen spannt,
j) eine Serie der in dem Triebkranzpaket ausgefluchtet hinterein ander liegenden aufgetragenen Verschleißschichten auf die vorgeschrie bene Kontur fertigschleift, und
k) das Fertigschleifen nach Stufe j) an allen Verschleißschicht serien auf den gesamten Umfang des Triebkranzpakets durchführt und das Paket wieder zerlegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Befestigungsbohrungen der verschlissenen Triebkränze nacharbeitet, zum Ausfluchten und Zusammenspannen in den Stufen a) und j) wenigstens drei Kugeln, deren Durchmesser größer als der der Befestigungsbohrungen ist, über den Umfang verteilt auf die Befestigungsbohrungen eines Triebkranzes auflegt, dann den folgenden Triebkranz mit seinen Befestigungsbohrungen auf diese Kugeln auflegt, so daß einander gegenüberliegende Segmente jeder Kugel in die Bohrungen beider Triebkränze ragen, diese Schichtungen zur Bildung des Pakets mehrfach wiederholt und schließlich das Paket mittels durch die nicht mit Kugeln belegten Befestigungsbohrungen geführ te Spannstangen zu einem Paket zusammenspannt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils nur die Verschleißbereiche von der Rechtsflanke des einen Zahns bis zur Linksflanke des Nachbarzahns ausschleift.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils die Bereiche von Zahnkopf zu Zahnkopf zweier benachbarter Zähne ausschleift.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß man in Stufe g) zunächst auf die ausgeschliffenen Bereiche einer Serie gleichzeitig je eine Schweißwerkstofflage aufträgt, dann serien weise nacheinander auf die ausgeschliffenen Bereiche aller anderen Serien in der gleichen Weise je eine Schweißwerkstofflage aufträgt und dann diesen Auftragungszyklus wiederholt, bis mit dem Fertigschleifen in Stufe k) die vorgeschriebene Dicke der neuen Verschleißschicht erreicht werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man bei jedem Auftragungszyklus nach beendeter Auftragung der Schweißwerkstoff lagen einer Serie die Auftragung an der Serie mit der tiefsten Tempera tur fortsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Auftragung der Schweißwerkstofflage auf den ausgeschliffe nen Bereich eine Raupe auf den Umfang des Bereichs aufbringt und dann die Bereichsfläche innerhalb des Umfangs bei pendelartigen Bewegungen des Schweißbrenners mit Schweißwerkstoff belegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß man 2 bis 5, vorzugsweise 3 oder 4 Schweißwerkstoff lagen aufträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anzahl der Triebkranzgrundkörper in dem in Stufe f) zusammengespannten Paket gleich der Anzahl der Auftragschweißstellen in Stufe g) ist, so daß auf allen Bereichen einer Serie gleichzeitig die gleiche Auftragschweißung erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß man nach erfolgtem Aufschweißen der neuen Verschleiß schicht(en) den Triebkranz durch Planschleifen im Schweißbereich auf das gewünschte Dickenmaß bringt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß man bei einem auch seitenflächig verschlissenen Trieb kranz die verschlissene Seitenfläche vorschleift, durch Auftragschweißung wieder aufbaut und durch Planschleifen auf die gewünschte Dicke bringt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auftragschweißung vor dem Eintritt in die Stufe e) durchführt.

13 . Instandsetzungsvorrichtung für verschlissene Triebkränze für den Antrieb von Gleisketten von Kettenfahrzeugen, mit einem Schleifteil (23) und einem Schweißteil (35), dadurch gekennzeichnet, daß zum parallelen Zusammenspannen einer Mehrzahl von Triebkränzen (1) zu einem Paket (16) eine in den Schleifteil (23) einsetzbare Spann vorrichtung vorgesehen ist, die einen Aufnahmekörper (10) und einen auf den Aufnahmekörper aufschiebbaren Spannring (11), drei oder mehr an dem Aufnahmekörper (10) und dem Spannring (11) verschraubbare Spannstangen (13) und eine Mehrzahl von Zentrierkugeln (12) umfaßt, wobei die Durchmesser des Aufnahmekörpers (10) und des Spannrings (11) kleiner als der Fußkreisdurchmesser der Triebkränze (1) ist und die Durchmesser der Spannstangen (13) und der Zentrierkugeln (12) kleiner bzw. größer als der Durchmesser der Befestigungsbohrungen (2) der Triebkränze (1) sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10) aus einem Flansch (10 ^b) besteht, an den ein zylin drischer, die Triebkränze (1) durchgreifender Halter (10 ) angeformt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Flansch (10 ^b) des Aufnahmekörpers (10) zur winkelgenauen Kopplung mit dem anliegenden Triebkranz (1) innenseitig ein in die Befestigungs bohrung (2) des O-Zahns dieses Triebkranzes (1) ragender Zentrier bolzen (10a) angebracht ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Flansch (10 ^b) des Aufnahmekörpers (10) außenseitig ein lagemäßig auf den Zentrierbolzen (10a) bzw. den O-Zahn des anliegenden Triebkranzes ausgerichteter Meßbalken (14) angebracht ist.

17.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß an dem Aufnahmekörper (10) außenseitig Aufnahmen (15) für die Körnerspitzen der Drehmaschine des Schleifteils (23) ausge bildet sind.

18.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schleifstein (20) des Schleifteils (23) CNC-gesteu ert ist und eine CNC-gesteuerte Abrichtvorrichtung (22) in den Schleifteil (23) integriert ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannvorrichtung mit dem Triebkranzpaket (16) auf einem Schlitten (21) horizontal verfahrbar ist und das Schleifwerk zeug (20) des Schleifteils (23) radial zur Achse des Pakets (16) und auch tangential in Richtung auf die Zahnflanken des Pakets (16) ver fahrbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichtvorrichtung (22) auf dem Schlitten (21), vorzugsweise an dem Mitnehmergetriebe (18) fest angebracht ist.

21. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schweißteil (35) mit einem Drehtisch (30) ausge stattet ist, auf den das Paket der ausgefluchteten Triebkranzgrund körper (1a) mit zwischengelegten, ringförmigen Abstandsscheiben (31) aufschraubbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Dicken der Abstandsscheibe (31) und des Triebkranz grundkörpers (1a) gleich dem vorgegebenen Abstand der Schweißbrenner (34) im Schweißkopf ist.

23.Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Abstandsscheibe (31) kleiner als der Fußkreisdurchmesser des instandgesetzten Triebkranzes (1) ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsscheiben (31) in Kontur und radialer Dimension gleich oder größer als die instandgesetzten Triebkränze sind, so daß aufge tragene Schweißwerkstofflagen seitlich der Abstandsscheiben (31) an liegen.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsscheiben (31) aus Kupfer bestehen.

26. Triebkranz für den Antrieb der Kette von Kettenfahrzeugen, insbesondere im Militärbereich, mit mehreren Zähnen (4) und mehreren Bohrungen (2) für die Befestigung an einem Triebrad, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens auf der verschleißbeanspruchten, zur Triebkranz achse parallelen Außenfläche eine verschleißarme Schicht (6) ausge bildet ist.

27. Triebkranz nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißarme Schicht (6) über die gesamte Außenfläche verläuft.

28. Triebkranz nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sich die verschleißarme Schicht (6) jeweils von der Linksflanke (4 ^b) eines Zahns (4) über den Zahngrund (4 ^c) auf die Rechtsflanke (4 ^b) des Nachbarzahns (4) erstreckt.

29. Triebkranz nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die verschleißarme Schicht (6) auch über einen Teil seiner Seitenfläche erstreckt.

30. Triebkranz nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekenn zeichnet, daß die verschleißarme Schicht (6) eine Dicke von mindestens 6 mm hat.