JP2018529542A - ベローズを備えた歯列加工機 - Google Patents

Abstract

本発明は、機械フレームと、第１のスピンドルを有したスピンドルスライダとを有している歯列加工機に関する。前記スピンドルは、第１のスピンドルハウジングと第１のスピンドル軸とを有していて、第１のスピンドル軸は、第１のスピンドルハウジング内に第１のスピンドル軸線を中心として回転可能に配置されており、かつ工作物または工具を取り付けるための自由端部を有している。この歯列加工機はさらに、第２のスピンドルハウジングと、工具または工作物を取り付けるための第２のスピンドル軸とを備えた第２のスピンドルを有しており、第２のスピンドル軸は、第２のスピンドルハウジング内に第２のスピンドル軸線を中心として回転可能に支持されている。この場合、機械フレームの少なくとも１つの壁は、閉鎖可能な作業室の外殻の一部を形成しており、作業室内では工作物が加工可能であって、作業室は、当該作業室からその他の機械領域への、またはさらに外部への、除去材料、加工液、および／または加工霧の流出を阻止するために閉鎖することができる。この場合、スピンドルスライダは機械フレームに、第１のスピンドル軸線の方向で摺動可能に配置されている。さらに、閉鎖可能な作業室は、第１のスピンドル軸の自由端部と、少なくとも部分的に第２のスピンドル軸とを取り囲んで収容している。本発明によれば、歯列加工機は、ベローズを有しており、ベローズは第１の側ではスピンドルスライダに堅固に、第２の側では機械フレームの少なくとも１つの壁に堅固に接続されており、ベローズは閉鎖可能な作業室を少なくとも１つの個所で、スピンドルスライダの一部が永続的に作業室の外部に位置するように画定している。この場合、ベローズは、第１のスピンドル軸線の方向でのスピンドルスライダと機械フレームとの間の相対運動を、伸長または収縮により吸収することができる。

Description

本発明は、歯列加工機、特に歯列硬質精密加工機に関する。この歯列加工機は、機械フレームと、第１のスピンドルを有したスピンドルスライダとを有している。このスピンドルは、第１のスピンドルハウジングと第１のスピンドル軸とを有している。この場合、第１のスピンドル軸は、第１のスピンドルハウジング内に第１のスピンドル軸線を中心として回転可能に配置されており、かつ工作物または工具を取り付けるための自由端部を有している。この歯列加工機はさらに、第２のスピンドルハウジングと第２のスピンドル軸とを有した第２のスピンドルを有しており、第２のスピンドル軸は、第２のスピンドルハウジング内に第２のスピンドル軸線を中心として回転可能に、工具または工作物を取り付けるために配置されている。この場合、機械フレームの少なくとも１つの壁は、閉鎖可能な作業室の外殻の一部を形成しており、この作業室内では工作物が加工可能であって、この作業室は、当該作業室からその他の機械領域への、またはさらに外部への、除去材料、加工液、および／または加工霧の流出を阻止するために閉鎖することができる。この場合、スピンドルスライダは機械フレームに、第１のスピンドル軸線の方向で摺動可能に配置されている。さらに、この閉鎖可能な作業室は、第１のスピンドル軸の自由端部と、少なくとも部分的に第２のスピンドル軸とを取り囲んで収容している。

背景技術
このような形式の歯列加工機は公知である。この歯列加工機は、あらゆる形式のトランスミッション用の予め歯列が設けられた精密歯車の除去加工のために使用されるが、特に車両のトランスミッションのために使用される。多くの除去加工法では、加工プロセスを支援するために、油または水をベースとする加工液が必要である。加工中に生じる工作物の除去材料および工具摩耗は、加工液と混ざって加工スラッジとなり、これは機械部分に堆積する恐れがある。さらに、ドレッシング可能な工具により作業される歯列加工機では、ドレッシング可能な工具のドレッシング中に工具の除去材料が生じる。このような除去材料は、ドレッシング工具の摩耗によるドレッシング工具の破片を含む、割合として多くの摩耗粒子を含んでいる。工具の除去材料およびドレッシング工具の破片は混ざり合って、やはり加工スラッジとなる。多くの場合、特に加工液が高圧で加工領域に噴射される高速プロセスの場合には、加工霧が生じる。加工液、加工霧、加工スラッジはこれにより機械ハウジング内全体に広がる。したがって、個々の機械構成要素を部分的に手間をかけてシールしなければならないだけでなく、工作物と機械構成要素とに溜まった液体を部品交換の際に機械から出さないために大きな手間もかかる。付加的に、加工霧を吸い込むための大きな効率の良い吸引装置が必要となる。この場合、機械の可動部分と機械フレームとの間の作業スペースをシールするのは特に困難である。

国際公開第２０１５／０２１５６６号（MDC Max Daetwyler 株式会社による出願）には、ギアをホーニング仕上げするための機械が示されていて、この機械は、第１の工作物スピンドルと第２の工具スピンドルとを有しており、第１の工作物スピンドルは、自由端部で上方に向かってスピンドル軸線に沿って鉛直に摺動可能であり、両スピンドルとも円筒状の機械フレームに配置されていて、この機械フレームによってカバーを成すように取り囲まれている。この場合、上下で閉鎖されている機械フレームは、作業室を取り囲み、潤滑剤や削り屑の流出を妨げる外殻を成している。この場合は、機械の下方領域、床の上方でスチールプレートがカバーに取り付けられていて、潤滑剤および削り屑を受け取るようになっている。この機械により、潤滑剤および削り屑の流出を阻止するために機械を簡単に閉鎖することができるが、潤滑剤および削り屑は機械の下方領域に到り、とりわけ工作物スピンドルの送り軸を汚染する恐れがある。

独国特許出願公開第１０２０１１０８２８６９号明細書（Felsomat出願）には、歯車をホーニング加工する別の機械が示されている。この機械は、工具スピンドルを完全に取り囲み上面に空所部を備えた窓部を有している閉じられた作業パンを備えている。この窓部を通って、工作物スピンドルを導入することができ、導入の際に工作物スピンドルのスピンドルネックが空所部を、オイルを通さないように閉鎖する。このために窓部は工作物スピンドルに対して半径方向で摺動可能にオイルを通さないように支持されているので、窓部は、工作物スピンドルの接近運動の際に連行される。このような装置により、油霧の拡散は作業パンの小さい範囲に制限される。工作物スピンドルの前端部だけが加工液にさらされるが、計測システムおよびケーブル端子を備えた後方部分はさらされない。同じく、機械の送り軸全体も油霧からシールドされている。

このような装置は、工作物スピンドルが空所部のすぐ上に配置されている機械にしか適していない。作業室の上に工作物スピンドルが配置されていることにより機械は手間がかかるものとなる。窓部の軸のシール性は、鉛直方向の滑動により継続的に摩耗を受け、これによりゴムリップのシール性は時間が経つにつれ損なわれる。特に、比較的長い耐用寿命により、突起状の加工スラッジ堆積が形成される。このような堆積物の剥離粒子により、製造を繰り返すうちにゴムリップの摩耗が増大し、またはゴムリップの破壊すら生じる。

公知の機械は概して手間のかかる構造を有しているか、そうでなければ保守整備が困難であったり、コストがかかるものであったりする。

発明の開示
本発明の課題は、省スペースかつ安価な構造であり、しかも保守整備がし易く、リーズナブルである冒頭で述べた技術分野に属する機械を提供することである。

この課題の解決手段は、請求項１の特徴部により規定される。本発明によれば、歯列加工機は、ベローズを有しており、ベローズは第１の側ではスピンドルスライダに堅固に、第２の側では機械フレームの少なくとも１つの壁に堅固に接続されており、ベローズは閉鎖可能な作業室を少なくとも１つの個所で、スピンドルスライダの一部が永続的に作業室の外部に位置するように画定している。この場合、ベローズは、第１のスピンドル軸線の方向でのスピンドルスライダと機械フレームとの間の相対運動を、伸長または収縮により吸収することができる。

ベローズにより、確実であると同時に密な、機械フレームとスピンドルスライダとの間の作業室の安価なシールが可能である。この場合このようなシールシステムは、シール機能を有する、摩耗にさらされる、ひいては堆積に対して耐性のない、互いに移動する境界面を有していないので、極めて堅牢である。スピンドルスライダと機械フレームとの間の作業室を閉鎖することにより、汚染にさらされる機械の部分を極めて小さく保つことができる。特にスピンドルスライダのために設けられる駆動手段、および第１のスピンドル軸用の駆動装置の場合によっては必要な接続部や測定システムを、作業室の外側に配置することができ、したがって加工液および加工霧から保護することができる。これにより、送り軸線や、送り軸線のガイドのためにも、場合によっては第１のスピンドル軸の背面に位置する測定システムのためにも、特別なシール手段は、これらが作業室の外側に取り付けられるので、不要である。さらに、加工霧にさらされる空間体積が小さいことにより、小さい吸引出力しか必要ではないので、加工霧のための、場合によっては使用される吸引装置はより小さく寸法設計することができる。

この出願の範囲では、機械フレームに堅固に結合された構成要素の外側輪郭、例えば、カバー薄板やその他の機械ケーシングも、機械フレームの壁として規定される。

好適には、スピンドルハウジングおよび第１のスピンドル軸は、スピンドルスライダの境界面に取り付けることができる機械的ユニットに組み込まれている。しかしながらスピンドル軸は、スピンドルスライダに直接支持されていてもよく、したがってスピンドルハウジングはスピンドルスライダに組み込まれた構成部分であってもよい。

この発明の範囲では、スピンドルとは、位置制御された回転軸線（Ｃ軸線）も意味する。この発明の範囲では、別の加工プロセスの他に、歯列加工プロセスも実施することができる機械も、すなわちいわゆるコンビ機械も、歯列加工機の概念に含まれる。

材料除去の概念には、例えば削り屑としての、加工時に生じる工作物における除去や、摩耗による工具の材料除去、ドレッシングプロセスの際の工具の除去、ドレッシング工具の摩耗が含まれる。

歯列ハード精密加工機には、焼入れされた、または熱調質された歯列表面の加工を、ハード精密加工法、例えば、研磨、ホーニング加工、ハードスカイビング加工のような加工法で行うことができる歯列加工機が含まれる。

好適にはベローズは、蛇腹形のひだ付きベローズである。ひだ付きベローズの使用により、第１のスピンドル軸線と機械フレームとの間の大きな相対運動を吸収することができ、この場合、戻し力を小さく維持することができる。しかしながら、作動距離およびスペース特性に応じて、より簡単に構成することができ、より安価に製造される単純なベローズの使用も有利であり得る。

好適には、ベローズは第１の側には第１の開口を、第２の側には第２の開口を有していて、これら両開口の間に、周方向で閉じられている周面を有している。この場合、ベローズは、第１の開口の輪郭の領域でスピンドルスライダに、第２の開口の輪郭の領域で機械フレームの少なくとも１つの壁に接続されている。この場合、両輪郭はそれぞれ第１のスピンドル軸線を取り囲んでいる。

このような配置により、機械フレームの壁とスピンドルハウジングとの間の特に好適かつ確実なシールが可能である。

選択的な実施形態では、ベローズは、第１のスピンドル軸線の回りのスピンドルスライダの周の一部しかカバーしていない。このような構成は例えば、スピンドルスライダと機械フレームとの間のスピンドルスライダの外面の領域に小さなスペースしかなく、十分な組み込みスペースがない場合に有利である。この領域には、例えばスピンドルスライダと機械フレームの別の壁との間をシールするために、例えばシールリップまたは積層シールのような別のシールシステムを取り付けることができ、これによりベローズによってカバーされていない周囲領域においてシールを補足することができる。

周面は、ベローズが全周にわたって、ひだ付きベローズを全周にわたって閉鎖するシーム個所を有している場合にも、閉じられているとみなすことができる。この場合、シーム個所は様々な形式で閉じることができ、例えば、溶接、接着、リベット結合のような取り外し不能な接合により、またはねじ結合、クランプ、または例えばねじリング結合の形態のような組み合わせのような取り外し可能な結合により閉じることができる。

好適には、第１のスピンドル軸線はほぼ鉛直に向けられていて、第１のスピンドル軸の自由端部は上方に向けられている。このような構成により、機械の特にコンパクトかつ剛性的な構成形式が可能である。このような構成形式によりとりわけ、スピンドルの大きさと、下方領域における位置の重量とは重要ではないので、第１のスピンドル軸の剛性的な支持を実現することができる。さらに、機械フレームを、第１のスピンドルの第１のスピンドルハウジングが配置されている下方領域で、機械フレームの上方領域よりも安定的に設計することができる。スピンドル軸およびその軸受の剛性は、歯列加工機の工作物スピンドルまたは工具スピンドルにとって重要である。何故ならばこれにより高い加工速度が得られるからである。さらに、第１のスピンドルのスピンドル軸の自由端部が上方に向かって鉛直に配置されていることにより、機械に工作物または工具を上方から、例えばガントリーローダーを介して簡単に装着、取り外しすることができる。

しかしながら選択的に、第１のスピンドルを上方に配置することもでき、これにより第１のスピンドルの自由端部は下方に向けられている。この場合、装着、取り外しは例えば側方から、または下方から行われる。しかしながら第１のスピンドルを水平に、水平スライダ上に配置することもでき、同様に上方から装着、取り外しすることができる。しかしながらこの場合、多くの場合では、装着、取り外しのために付加的な旋回軸線が必要である。しかしながら、第１のスピンドルを、特に傾斜床機械において、斜めに配置する変化態様も可能である。

好適には、作業室は、加工液または加工霧の流出を防ぐように密に閉鎖可能である。すなわち、閉鎖状態では、加工液は、そのために設けられた流出通路または吸引装置から以外の直接的な経路では、閉じられた加工室を出ることはできない。作業室が、精密加工法で冷却潤滑剤として使用されるような低い粘性を有する加工液に対してもシールされていることが特に前提である。

このことは、機械フレームの壁とスピンドルスライダとの間の領域をベローズが加工液および加工霧の流出に対して密閉していることが前提である。したがってシールは、飛沫除けとしてだけではなく、密閉材としても機能する。このためには、ベローズを成す面、ならびにベローズと第１のスピンドルハウジングとの間の領域、およびベローズと少なくとも１つの機械壁との間の領域がシールされている必要がある。したがって、閉じられた周面を有するベローズでは、ベローズの周面と、ベローズがスピンドルスライダに接続されている第１の開口の輪郭の領域と、ベローズが機械フレームの少なくとも１つの壁に接続されている第２の開口の輪郭の領域と、がシールされていなければならない。

これにより、作業室外側の機械エレメントの付加的なシールは不要である。

しかしながらいくつかの場合、ベローズは加工液に対して１００％シールされているのではなく、主に飛沫除けとして機能するのでも十分であることもある。これは特に、第１のスピンドルの自由端部が下方に向けられている場合、かつ／または加工霧が生じない場合である。このような場合、特に、境界個所におけるベローズの部分的な透過性を許容することができる。場合によっては、ベローズと第１のスピンドルハウジングとの間の領域、もしくはベローズと機械フレームの少なくとも１つの壁との間の領域に、さらに付加的な滴受けパンを設けることができる。

別の特別な構成では、第２のスピンドル軸は、リング状の工具またはリング状の工作物を収容するための中空軸として形成されている。このようなスピンドル軸は特に、内側に歯列を備えたホーニングリング、または内側に歯列を有した工作物を収容する歯列ホーニング加工機に適している。このような構成により、第２のスピンドル軸の中空軸を通して、かつリング状の工具又は工作物を通して、工作物または工具を第１のスピンドルの自由端部に装着、取り外しすることができ、したがって、工作物交換、または工具交換のためには、機械の軸線を、特に第２のスピンドルをごく僅かに動かすだけでよい。このことは、工作物または工具の交換時間に関して有利であるだけでなく、軸線を短い行程に関して設計することも可能にし、これにより機械をよりコンパクトに、剛性的に、かつ安価に構成することができる。この場合、中空軸とは、組み付けられた状態で、すなわち緊締手段を含め、回転軸線に沿って一貫した開口を有しているスピンドル軸を意味している。

特別な構成では、スピンドル軸はポット状に構成されている。第２のスピンドル軸は、一方の端部で、リング状の工具またはリング状の工作物を収容するための拡大された内径を有している。スピンドル軸の他方の端部は閉じられていてもよい、または中空円筒形に形成されていてもよいが、比較的小さな直径を有している。このような構成形式により、小さな軸受直径の使用、および小さな空気ギャップを有したモータの使用が可能になり、これにより比較的高い回転数を有したスピンドルを実現することができ、これは特に、内側に歯列を有した工作物を第２のスピンドル軸内に緊締する内側ホーニング加工のために有利である。

しかしながら選択的な構成では、第２のスピンドルは、工具または工作物を緊締するための自由端部を有している。この場合、自由端部には、工作物をスピンドル軸に固定するための緊締手段が取り付けられている。この構成は特に、例えば、外側プロファイルを備えた工具を有したホーニング加工機、研磨機、転動研削機のような、外側の歯列を有した工具により作業する歯列加工機のために好適である。

特に好適には、歯列加工機は、歯列ホーニング加工機である。外側歯列のホーニング加工のためには、第１のスピンドルの自由端部に加工したい工作物を緊締し、第２のスピンドル軸上に歯列を有したホーニング工具（研磨工具）を緊締することができる。特に、第２のスピンドル軸上に、内側に歯列を有した（研磨）ホーニング工具を緊締することができるホーニング加工機が好適である。内側歯列のホーニング加工のためには、第２のスピンドル軸に、加工したい工作物を緊締し、これに対して第１のスピンドル軸上に（外側プロファイルを有した）ホーニング工具（研磨歯車）を緊締することができる。

しかしながら選択的に、歯列加工機は、予め歯列を設けられた工作物を加工することができる別の歯列加工機、または予め歯列が設けられた工作物の歯列を加工する少なくとも１つの作業ステップを含む別の歯列加工機であってもよい。このような歯列加工機の例としては、歯列研削機、転動・ならい研削機、ソフトシェービング機およびハードシェービング機、歯列バリ取り機、ハードスカイビング機が挙げられる。

好適には、第２のスピンドルハウジングは、第１のスピンドル軸線および第２のスピンドル軸線に対して垂直に、旋回軸線を中心として旋回可能に機械フレームに支持されており、好適には直径方向で向かい合って位置する２つの軸受個所で支持されている。

第２のスピンドルが機械フレームに旋回可能に支持されていることにより、極めて高い剛性を得ることができる。これは特に、直径方向で向かい合って位置する２つの軸受個所を有した配置の場合に該当する。第２のスピンドルで生じる加速力、または加工プロセスによる反応力も、機械フレームに直接導出することができる。しかしながら、第２のスピンドルを、機械フレームと第２のスピンドルとの間に運動学的に配置されている別の軸線上に支持することもできる。これにより付加的な運動の自由度を実現することができる。

別の好適な構成では、第２のスピンドルハウジングはさらに、旋回軸線に一致する直線軸線に沿って摺動可能に機械フレームに支持されている。このような支持により、結果として、旋回軸線に沿った直線的な移動、および旋回軸線を中心とした旋回運動が可能となる。２自由度を有したこのような支持により、第２のスピンドルハウジングの特にコンパクトかつ剛性的な支持が可能である。特に、構成要素はより少なくなる。旋回軸線および直線軸線の駆動ユニットを、作業室の外側に配置し、作業室をよりコンパクトに構成することもより簡単になる。このような支持部は好適にはすべり軸受として構成されている。しかしながら、転がり軸受、例えばボールケージ、または静圧軸受を、このような支持のために使用することもできる。

好適には、閉鎖可能な作業室は第２のスピンドル軸を完全に取り囲んで収容している。これにより、特に第２のスピンドルハウジングも実質的に作業室の内側に配置されている場合、作業室のシールはさらに簡単になる。「実質的に」とは、第２のスピンドルハウジングの延長部が、第２のスピンドルを別の軸線に接続するために、または別の軸線を含む軸受個所、または機械フレームに接続するために、閉鎖可能な作業室の外側に少なくとも部分的に位置することができることを意味する。

ベローズの周面は円形の横断面を有していて、好適には円筒状の基本形状を有していると好適である。好適には、ベローズが接続されている機械フレームの壁、およびベローズが取り付けられているスピンドルハウジングの領域も円形の形状を有している。円形の横断面を有するベローズは、特に簡単に製造することができ、特に耐用寿命が長い。

好適には、ベローズはエラストマ、特にゴムから製造されている。これにより、機械フレームの少なくとも１つの壁とベローズとの間の、もしくは第１のスピンドルハウジングとベローズとの間の、特に簡単なシールが可能である。ベローズは極めて簡単かつ安価に製造することもできる。さらにベローズはワンピースの部材として形成可能であるので、さらに極めて堅牢かつ長寿命である。ベローズのために特に良好に適したエラストマは、アクリルニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）であり、これは、鉱油に対する特別な流出耐性、良好な弾性、および高い耐圧縮変形性により優れている。加工液の特性により、天然ゴムから成るエラストマ、またはアクリルゴム（ＡＣＭ）のような別の合成ゴムも、ベローズの製造に使用するのに適している。

しかしながらエラストマの代わりに、弾性的に変形可能な別の材料も使用することができる。例えば、個別の金属薄層を溶接してまとめた金属ベローズを使用することができる。

好適には、ベローズにより取り囲まれた空間は作業室に含まれる。これにより、ベローズは、第１のスピンドルが作業室内に最も突入する位置において最小の膨張を有している。典型的には、作業位置は、第１のスピンドルが作業室内に最も突入する位置付近であって、この位置に留まる時間の割合は最大であるので、ベローズが大きな膨張により負荷される時間の割合は減じられる。さらにこのような配置により、作業室の体積はさらに減じられる。

選択的に、作業室は、ベローズによって取り囲まれる空間の外側にあり、したがってベローズは、機械フレームとスピンドルハウジングとの間の領域を作業室から分離しており、作業室はベローズによって減じられる。このような場合、ベローズの膨張は、第１のスピンドルが作業室内に最も突入している場合に最大である。

好適な構成では、スピンドルスライダはリング状のフランジを有しており、このフランジは周囲にわたって、第１の開口の領域でベローズに液密に接続されている。フランジにより、ベローズをスピンドルスライダに特に簡単に連結することができる。この場合、リング状のフランジは好適にはスピンドルスライダに組み込まれている。特に、例えば鋳鉄、鋼鉄、鉱物鋳造から成る鋳造されたスピンドルスライダは、これにより製造時に殆ど追加コストが生じないので、リング状のフランジの組み込みには特に適している。フランジは、ベローズとの接続のために好適には、第１のスピンドル軸線に対して垂直に向けられた平らな表面を有している。

同様に、機械フレームの内壁も好適にはリング状のフランジ面を有していて、このフランジ面は周にわたって、第２の開口の輪郭の領域でベローズに接続されている。

この場合、フランジ面は好適には側方へ向けられており、ベローズの第２の開口とは離れる方に向けられている。このような配置は、第１のスピンドルの自由端部が上方に向けられている場合に有利である。なぜならばこの場合、フランジ面とベローズとの間に生じ得る接続ギャップをベローズがカバーするので、加工液の流出に対する付加的な飛沫除けが保証されているからである。

この場合、フランジは好適には、少なくとも１つの流出開口を有したリング状のパンを画定しており、この流出開口を通って除去材料を含む加工液が作業室から流出することができる。除去材料を含む加工液はパンに集まり、流出することができる。パンは好適には、負の勾配を有して流出開口へと通じている溝を有するように構成されているので、除去材料を含む加工液はどこにも蓄積することができずに流出開口へと流れる。

特に機械フレームは、作業室が機械の作動中、上方に向かって蓋により閉鎖可能であるように形成されている。これにより、歯列加工機は、手動又は自動で行われる上方からの装着、取り外しに特に良好に適している。蓋は、静的機能を有する必要がないので、側方のドアと比較して機械的にも簡単に実現可能である。

好適には、スピンドルスライダはボール循環型スピンドルに連結されており、このボール循環型スピンドルは機械フレームに支持されている。これにより、スピンドル軸線の方向での第１のスピンドルのための特に精密かつ簡単な駆動可能性が生じる。機械フレームに支持されているボール循環型スピンドルへの連結により、極めて剛性的な駆動装置が得られる。ベローズにより作動距離は通常極めて短いので、短いボール循環型スピンドルを使用することもできる。特に好適には、ボール循環型スピンドルのスピンドルナットはスピンドルスライダに配置されている。

しかしながら選択的に、鉛直方向運動を行わせる別の駆動装置、例えば直接駆動装置（リニアモータ）、ベルト駆動装置、または別のラック駆動装置のような駆動装置も使用することができる。

好適には、ベローズは、加工中永続的に、作業位置の回りの揺動運動を、約＋／−１０ｍｍまでの範囲で、好適には約＋／−５ｍｍまでの範囲で吸収することができるように設計されており、作業位置は、ベローズのニュートラル位置から最大５０ｍｍ遠ざけられている。しかしながら工作物交換のためにベローズはニュートラル位置から交換位置へと、０〜３００ｍｍ、好適には０〜２００ｍｍ、伸長することができる。

ニュートラル位置とは、ベローズが新規状態で戻り力を加えない、若しくは負荷されない、機械フレームに関するスピンドル軸線の方向での第１のスピンドルの位置であると理解されたい。

作動が実質的にニュートラル領域の近傍で行われることにより、ベローズは僅かな摩耗で作動することができ、したがって大きな寿命が得られる。しかしながら同時に、工作物交換または工具交換のために大きな伸長または収縮も可能である。

特に好適には、スピンドルはモータスピンドルである。モータスピンドルは、歯列加工機での使用に特に適している。モータスピンドルは、駆動装置とスピンドル軸との間の直接の連結により、極めて正確な加工と同時に高い回転数を可能にする。正確かつ高分解能の角度測定システムを、ねじり剛性的なスピンドル軸に接続して使用することにより、回転数制御された作動および位置制御された作動において高い制御精度のもとでの高い同期特性が得られる。しかしながら選択的に、間接的な駆動装置を有するスピンドルも使用することができる。このことは、モータによる熱の発生がスピンドル軸および／またはスピンドルハウジングに直接的には作用しないという利点を有している。

以下の詳細な記述および特許請求の範囲全体から、本発明の別の好適な構成および特徴の組み合わせがわかる。

図面の簡単な説明
実施例を説明するために使用される図面は以下の通りである。

本発明による歯列加工機の本発明による構成の基本配置図を示す、縮尺は正確でない断面図である。 完全に外装板が施された、開放された機械フードを有した加工機を示す斜視図である。 完全に外装板が施された、閉鎖された機械フードを有した加工機を示す斜視図である。 完全に外装板が施された、閉鎖された機械フードを有した加工機を示す側面図である。 前側および後側の外装板が図示されていない加工機の斜視図である。 透視図として示された構成要素を有した加工機の斜視図である。 加工機の平面図である。 前側および後側の外装板が図示されていないが、機械上側部分は示されている加工機の断面図である。 本発明による実施例のひだ付きベローズを示す平面図である。 本発明による実施例のひだ付きベローズを示す断面図である。 図７ｂの拡大された詳細図である。 加工機におけるひだ付きベローズの組み込み状態を作業位置で示す、図６の拡大詳細図である。 加工機におけるひだ付きベローズの組み込み状態を最大膨張状態で示す、図６の拡大詳細図である。

基本的に図面では同じ部分には同じ符号が付与されている。

発明の実施の形態
本発明による歯列加工機の１つの実施例が、図１〜図８に歯列ホーニング加工機として示されている。以下では、この歯列ホーニング加工機をホーニング加工機と呼ぶ。

図１には、本発明によるホーニング加工機１の基本配置図が、正しい縮尺ではない断面図として示されている。このホーニング加工機１は、周囲にわたって閉じられたカバーを成す鉛直の壁から成る機械ベース３を有した機械フレーム２を有している。この機械フレーム２はさらに、カバーによって取り囲まれた空間を下方に向かって画定する底部プレート４と、閉鎖状態で、カバーによって取り囲まれた空間を上方に向かって画定する、手動操作可能な機械フード５とを有している。この機械フードは、この出願の範囲では蓋とも呼ばれる。機械フード５と機械ベース３との間には滴受けパン６が取り付けられていて、この滴受けパンは、工作物および工具の取り付けおよび取り外しの際に捕集される、もしくはホーニング加工中に加工フードの下面にたまるオイルをホーニングオイル精製部へと供給する。

機械フレーム２内、もしくは機械ベース３内には、スピンドルスライダ７が鉛直方向可動に３つの転動ガイドを介して支持されている。これら３つの転動ガイドは、それぞれ１つのガイドレール８．１，８．２と、それぞれ２つのローラキャリッジを含むそれぞれ１つの摺動キャリッジ９．１，９．２とを有している。ガイドレール８．１，８．２は互いにそれぞれ約１２０°の角度を成して機械ベース３に取り付けられている。図１では図示の関係で、３つの転動ガイドのうちの２つしか見えていない。

スピンドルスライダ７はさらにスピンドル支持体１０を有しており、このスピンドル支持体には、水平方向で外側に向いた３つの取付け面４９．１，４９．２，４９．３（図４参照）に３つの摺動キャリッジ９．１，９．２，９．３が取り付けられている。これらの取付け面はそれぞれ１２０°の角度を互いに成して配置されており、その中心点が、仮想等辺三角形の角に接しているので、スピンドル支持体１０に設けられた中心の円形開口１１内に取り付けられる工作物スピンドル１２は、仮想三角形のほぼ重心点に位置する。工作物スピンドル１２のスピンドル軸１３は、工作物スピンドル軸線１４を中心として回転可能に工作物スピンドルハウジング１５内に支持されている。スピンドルの自由端部は、加工したい歯列を有する工作物ＷＳを固定するための緊締手段１６を有している。開口１１もしくは工作物スピンドル軸線１４に対して同心的にスピンドル支持体１０は、鉛直方向上方に向いた面で外側に向かって円錐状に減径している。中空の円錐台形の形を有するこの区分に続いて、円錐台形の底面を取り囲む流出溝１７が設けられている。この流出溝１７に続いて、スピンドル支持体１０の外径には、スピンドルスライダ７をひだ付きベローズ１９の下端部に接続するための外側フランジ１８が配置されている。

さらに、機械ベース３のカバーはその内面に突出部を有していて、この突出部には、外側フランジ１８と同様にスピンドル軸線１４に対して同心的に延在する内側フランジ２０が配置されていて、この内側フランジは、機械ベース３もしくは機械フレーム２にひだ付きベローズ１９の上端部を取り付けるために用いられる。

機械フレーム２もしくは機械ベース３、スピンドル支持体１０および工作物スピンドル１２を含むスピンドルスライダ７、ひだ付きベローズ１９、機械フード５が、作業室２１をオイル密に画定していて、この作業室２１内で工作物が加工される。同時に、ひだ付きベローズ１９はスピンドルスライダ７と共に機械ベース３の下方部分における機械室２２を作業室２１に対して画定している。この機械室は、機械カバー外側のスペースと同様に作業室２１に対してシールされていて、ホーニングオイルおよび除去材料もしくは削り屑を含まない。機械室は下方に向かって底部プレート４によって画定されている。

したがって、機械室の回りに位置する全ての駆動装置およびガイドは、清浄な環境内にあり、付加的にシールする必要はないので、低い保護クラスの構成要素を使用することができる。スピンドルスライダ７の駆動装置は図１に示されておらず、後述する。

作業室２１の内側には、ホーニングリング支持体２３が配置されていて、ホーニングリング支持体には、内側に歯列を備えたホーニング工具ＷＺが中空軸２４内に緊締されていて回転可能に支持されている。ホーニングリング支持体２３はトーラス状の形状を有しており、この支持体内で電気的な直接駆動装置が中空軸２４を駆動する。ホーニングリング支持体２３の外周面には、直径上で互いに向き合って位置する２つの鋼管２５，２６が取り付けられている。鋼管２５，２６は両側で、機械ベース３に設けられた滑りブシュ２７，２８を備えた相応の開口を貫通して外部へと延在している。鋼管２５，２６の直径は、これらの鋼管がぴったりはまって滑りブシュ２７，２８と協働するように合わせられている。軸受は、鋼管２５，２６が、ひいてはホーニングリング支持体２３が、すべり軸受により規定された長手方向軸線２９に沿って機械フレーム２に対して回転され、摺動されるように形成されている。このような長手方向軸線２９に沿ってホーニング工具ＷＺは半径方向で工作物ＷＳに向かって送られることができ、工作物ＷＳと工具ＷＺとの間の軸線交差の角度は調節可能である。したがって長手方向軸線は同時に、送り・旋回軸線である。

図２ａ〜図２ｃは、完全に外装板を施された機械フレーム２を有した本発明によるホーニング加工機１の図を示している。図２ａには、開放された機械フード５を有したホーニング加工機の斜視図が示されている。図２ｂには、閉鎖された機械フード５を有した完全に外装板を施されたホーニング加工機の斜視図が、図２ｃにはその側面図が示されている。

機械フレーム２は、機械ベース３の他に、機械外装板、ならびに滴受けパン６が組み込まれている機械上側部分３０を有している。

ホーニング加工機１はほぼ鏡像対称的な構造を有しており、この場合、対称平面は、ホーニングリング支持体２３の長手方向軸線もしくは旋回軸線２９が位置する（図１も参照）鉛直平面によって形成されている。

機械ベース３のカバーは、同じ高さの鉛直方向に向けられた壁エレメントから成っており、ほぼ長方形の設置面上に位置している。壁エレメントは、互いに上下に位置する、又は隣接する個々の構成部分から組み立てることができることに注意されたい。

機械ベース３の壁エレメントは好適には鋳鉄から成っている。しかしながら少なくとも部分的に、鉱物鋳造、鋳鋼、高分子コンクリート、花崗岩、または様々な材料の組み合わせから構成されてもよい。

水平方向断面図で見て、機械ベース３のカバーは、前方の狭幅側に向かって丸み付けられた形状を有しており、後方の狭幅側に向かってはむしろ方形の形状を有している。この後方の狭幅側は、まっすぐな背壁３１によって後方に向かって画定されている（図４も参照）。機械ベース３のカバーの長辺側の面には、背壁の後方で、機械外装板の一部である正方形状の背面外装板３２が同一平面で続いている。

機械外装板にはさらに、機械ベース３のカバーの両長辺側の面で方形の切欠を閉鎖している保守整備用カバー３３も含まれている。前方の長辺側におけるフロント外装板３４は、ホーニングリング支持体２３が工作物ＷＳの方向で送られる際に外側の端部が機械ベース３のカバーから外へ移動される、ホーニングリング支持体２３の支持装置の前方の鋼管２５に対する接触保護のために、かつ外部からの汚れに対する保護のために用いられる。

同様に機械外装板には、鋼板製のＵ字形カバーを有した背面外装板３２も含まれている。Ｕ字形は、背壁を介して（カバーして）接続された２つの側壁により形成されていて、鋼板から成るプレートによって下方に向かって閉じられている。背面外装板３２は、機械フレームの外側に取り付けられた機械構成要素をカバーし、画定するために用いられ、これらの機械構成要素を例えば汚染から保護し、もしくは接触保護を保証する。これらの機械構成要素としてはとりわけ、スピンドルスライダ７のための、ならびにホーニングリング支持体２３の送り・旋回軸線の駆動構成要素のための駆動装置が挙げられる。

機械ベース３のカバーおよび背面外装板３２のカバーには、プレート状の滴受けパン６と、機械フード５のガイドおよび閉鎖のための機械的構成要素を備えた機械上側部分３０が配置されている。滴受けパン６は方形の部分で、背面外装板３２を上方に向かって閉鎖し、機械ベース３の上側では、機械ベースの壁を覆う。同時に、滴受けパンは、大きな楕円形の開口３５を介して上方からの作業室２１へのアクセスを保証している。

楕円形の開口３５の回りにはＵ字形の溝４５が延在しており、この溝には閉鎖状態で、機械フード５のフード縁３７の鉛直下縁が係合し、この下縁に取り付けられた周方向に延在するゴムシール部材によりオイル密にシールされる。

機械フード５は、組み合わされたスライド・旋回機構３６により開口の上に降ろすことができ、したがって作業室２１を上方に向かって閉鎖することができる。

図２ｂには、機械フード５が閉鎖された状態でホーニング加工機が斜視図で示されており、図２ｃには機械フード５が閉鎖された状態でホーニング加工機が側面図で示されている。機械フード５はその上面で、レバー式に機能する支持プレート３８によって保持されている。この支持プレートは両側で２つの回転軸受３９．１，３９．２（３９．２は見えない）を介して、滴受けパン６の方形区分の長辺側の面に配置された２つの直線ガイド４１．１，４１．２の摺動キャリッジ４０．１，４０．２（４０．２は見えない）に接続されている。回転軸受３９．１，３９．２によって、ホーニング加工機１の対称平面に対して横方向に形成されている、旋回装置用の旋回軸線４２が規定される。機械フード５とは反対側である、旋回軸線４２の後方では、直線状に働くエレメント４３の一方の端部が、ジョイントを介して旋回軸線４２を中心として回転可能に支持プレート３８に接続されていて、他方の端部が、真ん中のガイドレール４４の摺動キャリッジに接続されている。真ん中のガイドレール４４は両直線ガイド４１．１，４１．２の間の真ん中に取り付けられている。直線状に働くエレメント４３の長さを減じることにより機械フード５は持ち上げられ、直線状に働くエレメント４３の長さを長くすることにより機械フード５は下降される。機械フード５は、前面に取り付けられた把持エレメント４６を介してキャッチ４７によってロックおよびロック解除することができる（図２ｂ）。

図３〜図５には、フロント外装板３４、背面外装板３２、機械上側部分３０、機械フード５を省いて、ホーニング加工機の本発明による構成が示されている。この場合、図３にはホーニング加工機１の斜視図が、図４には透視図が、図５には平面図が示されている。これに対して、ホーニング加工機１を対称平面に沿って鉛直方向に断面した断面図を示す図６では、フロント外装板３４および背面外装板３２は省かれているが機械上側部分３０は示されているホーニング加工機１が示されている。

図３〜図６には、機械ベース３を有したホーニング加工機１が示されている。機械ベース３内ではホーニングリング支持体２３が、水平に配置された旋回・送り軸線２９に沿って作業室２１内で摺動可能、かつ同時に旋回可能に配置されている。ホーニングリング支持体２３には中空軸２４が回転可能に支持されていて、中空軸にはホーニングリング収容部４８が備えられていて、この収容部４８内に、内側に歯列を有したホーニングリングの形のホーニング工具ＷＺを緊締することができる。

機械ベース３のカバーは、側方で内室を取り囲む鉛直方向に向けられた壁エレメントから成っている。ホーニングリング支持体の送り軸線２９の方向で前方に向かって、水平断面図で見て円弧状の２つの壁エレメント１０２と、その間に位置するまっすぐな前方の壁エレメント１０３とが、内室を前方に向かって画定しており、この場合、これらの壁エレメントは水平断面図で見て、やや平らに面取りされた半円形の形状を成している。円弧状の壁エレメント１０２の直接の延長部では、Ｕ字形となるように直角に配置された３つの壁部分が、後方領域にある内室を画定している。この場合、外側の壁部分は、円弧状の壁エレメント１０２の直接的な接線状の延長上に配置されている。機械ベース３の後方の狭幅側の縦面である背壁３１には、ホーニングリング支持体２３の旋回・送り軸線の駆動エレメントが取り付けられていて、同様にここには、ホーニングリング支持体２３の支持装置の鋼管２６用の滑りガイド２８が配置されている。前方の壁エレメント１０３にはこれに直径上で向かい合って、ホーニングリング支持体２３の支持装置の他方の鋼管２５の滑りガイド２７が配置されている。

図４にはスピンドル支持体が示されている。このスピンドル支持体は、摺動キャリッジ９．１，９．２（図１）を取り付けるための、互いに１２０°ずらされて配置された外側に面した面４９．１，４９．２，４９．３（４９．３は隠れているので見えない）を有している。工作物スピンドル軸線１４に対して同心的な流出溝１７には、流出開口６４．１，６４．２が取り付けられている。流出溝１７は、流出孔６４．１，６４．２に向かって負の勾配を有している。流出孔から流出したホーニングオイルは、スピンドル支持体１０に接続される管路を介してホーニングオイル精製装置へと供給される。

図６には、対称平面で断面したホーニング加工機１の鉛直方向の縦断面図が示されている。この図は、鉛直方向で機械ベースのカバーによって取り囲まれた、ホーニング加工機１の内室を示していて、この内室は、ひだ付きベローズ１９とスピンドルスライダ７とによって、機械ベース３のほぼ真ん中の高さで２つの部分室に分割される。すなわち、内室は一方では、スピンドルスライダ７の上向きの外側輪郭の上側にあり、かつ同時に、ひだ付きベローズ１９の外側輪郭の外側にはない作業室２１と、他方では、スピンドルスライダ７の上向きの外側輪郭の下側、かつひだ付きベローズ１９の外側に位置している機械室２２とに分割されている。機械室２２は下方に対しては底部プレート４によって、作業室２１は上方に対しては閉じられた機械フード５によって、画定される。機械フード５は、フード縁３７における垂直下縁部で（図２ａ）、滴受けパン６の開口３５（図２ａ）の回りに配置されたＵ字形の溝４５内に突入する。

機械フレーム２もしくは機械ベース３の内壁にひだ付きベローズ１９を取り付けるために、カバーの周に沿って突起１２０が取り付けられている。この突起は外側から内側に向かって漏斗状に延在しており、ひだ付きベローズ１９を機械ベースに取り付けるための内側フランジ２０を形成するリング状の円形の面に移行している。突起１２０は、機械強度を高めるためにほぼ内実に形成されている。内側フランジ２０は、工作物スピンドル軸線１４に対して同心的に配置されていて、かつ機械ベース３のカバーに関しては同心的に配置されておらず、機械の長手方向軸線２９に関して機械ベースの背壁３１に向かって配置されているので、突起１２０は背壁の領域では、カバーによって取り囲まれる内室内への突入は比較的小さい。

ひだ付きベローズ１９は、下側で、スピンドル支持体１０の外側フランジ１８（図１）に取り付けられている。

工作物スピンドル１２は、スピンドル支持体１０の円形の開口内にあるスピンドルハウジング１５に取り付けられている。スピンドルスライダ７は、工作物スピンドル１２およびスピンドル支持体１０の他に、３つの摺動キャリッジ９．１，９．２（図１）と、スピンドル支持体１０に側方で取り付けられている定置のスピンドルナット５０とを有している。このスピンドルスライダ７は、定置のスピンドルナット５０に組み込まれているボール循環型スピンドル５１を介して、工作物スピンドル軸線１４に沿って駆動可能である。ボール循環型スピンドルのために、背壁３１には、滑り軸受２８の下方に、下に向かって底部プレート４まで延びる鉛直の方形の開口５２が設けられている。この開口の上方では、背壁３１はしっかりと構成されていて壁厚さが大きくなっているので、背壁はその下面で、懸吊により取り付けられるボール循環型スピンドル５１の固定軸受５３を受容することができる。ボール循環型スピンドル５１は、ボール循環型スピンドル５１のねじ山と固定軸受５３との間に配置されたピニオンに作用する同期ベルト５４を介して駆動される。同期ベルト５４は、機械ベース３のカバーの外側に配置されている従来のサーボモータ５５によって駆動される。サーボモータ５５は、鉛直開口５２の下縁に水平に取り付けられた取り付けプレート５６を介して機械ベース３に取り付けられている。サーボモータ５５がカバーの外側に配置されていることにより、スペースを節約することができる。さらにサーボモータ５５への直接の操作はより簡単になる。スピンドルスライダ７により、工作物スピンドル軸線１４の方向での運動を実現することができる。この運動は一方では、工作物ＷＳの加工中、または工具ＷＺもしくはホーニングリングのドレッシング中の小さな揺動運動、または部品交換または工具交換用の位置へと走行するためのより大きな位置決め運動である。

ホーニングリング支持体は、ホーニングリング支持体２３の外周面に直径方向で取り付けられた鋼管２５，２６を介して、機械ベース３で長手方向軸線２９に沿って回転および旋回可能に支持されている。鋼管２５，２６は、機械ベースに設けられた、滑りブシュ２７，２８を備えた側方の開口を貫通して両側で外側に向かって延在している。長手方向でのホーニングリング支持体２３の移動のために、長手方向軸線の方向で水平にボール循環型スピンドル５７が配置されている。このボール循環型スピンドルは一方の側では背壁３１に鉛直に取り付けられた固定軸受５８を介して回転可能に支持されていて、ボール循環型スピンドル５７の端部で従来のサーボモータ５９によって駆動される。サーボモータ５９は、四角形の駆動ボックス６０の背面にフランジ固定されていて、ボール循環型スピンドル５７に軸カップリング６１を介して接続されている。駆動ボックス６０は機械ベースの背壁３１の背面に取り付けられている。ボール循環型スピンドル５７のスピンドルナット６２は、連行板を介して、ホーニングリング支持体２３の旋回駆動装置のハウジング６３に接続されている。旋回駆動装置の被駆動軸はさらに、第２の鋼管２６の端部にしっかりと結合されている。機械ベース３に対する旋回駆動装置のハウジング６３の回動を阻止するために、旋回駆動装置のハウジング６３は、駆動ボックス６０にそのガイドレールが固定されている（図示せず）直線ガイドを介して接続されている。旋回駆動装置は、長手方向軸線２９に沿った移動の際にホーニングリング支持体２３と共に移動する。

旋回駆動装置は、遊びのないロボット伝動装置を備えたサーボモータを有している。

図６にはさらに、組み込まれた滴受けパン６を備えた機械上側部分３０がアングルストラット７０を含み、このアングルストラット７０により滴受けパンが機械ベースに支持されていることが示されている。

図３〜図６では、工作物スピンドル１２とホーニングリング支持体２３とは、ひだ付きベローズ１９がほぼ負荷されていない加工位置にある。

本発明によるホーニング加工機１の実施例のひだ付きベローズ１９は、図７ａ、図７ｂ、図７ｃにおいて、変形されていないもしくは負荷されていない状態で詳細に示されている。ひだ付きベローズ１９は、中心軸線に対してほぼ同心的に構成されている。図７ａには中心軸線２０１の方向で見た平面図が、図７ｂにはひだ付きベローズ１９を直径に沿って断面した断面図が、図７ｃには図７ｂの断面図の一部の拡大図が示されている。

この場合、ひだ付きベローズ１９の中心軸線２０１は、工作物スピンドル軸線１４もしくはホーニング加工機の第１のスピンドル軸線に一致していて、この方向でひだ付きベローズ１９は、機械フレームに対するスピンドルスライダの相対的な動きを吸収する。ひだ付きベローズ１９は、中心軸線２０１に関して回転対称的に形成されている。

ひだ付きベローズはエラストマから製造されている。ホーニング加工機のためには特に、ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）が適している。これは鉱油に対して高い耐性を有していると同時に弾性的、かつ抗圧力変形性である合成ゴムである。したがってニトリル・ブタジエンゴムは、歯列ホーニング加工のために使用される加工液、例えばカストロールホナイロ９８０（Castrol Honilo 980）のような加工液に対して耐性がある。

ひだ付きベローズ１９は第１の外側端部に、ひだ付きベローズ１９をスピンドルスライダ７の外側フランジ１８に接続するために設けられている第１のフランジセグメント２０２．１を有している。ひだ付きベローズ１９は第２の外側端部には、ひだ付きベローズ１９を機械ベース３の内側フランジ２０に接続するために用いられる第２のフランジセグメント２０２．２を有している。

両フランジセグメント２０２．１と２０２．２との間では、同じ形の平らなリング状の側縁セグメント２０８，２０８．１，２０８．２が、ひだ付きベローズ１９のひだの側縁を形成している。２つの隣接する側縁セグメント２０８，２０８．１，２０８．２は、その外側縁と内側縁の領域で交互に、周方向で互いに、好適には溶接により接続されている。しかしながら、例えば接着のような別の接続形式も可能である。周方向の接続個所はこの場合、ひだ付きベローズ１９の外側のひだ部２０９および内側のひだ部２１０を形成している。ひだ部では、２つの隣接する側縁セグメントの厚さの合計から成る厚さが生じるので、ひだ付きベローズの厚みがやや大きくなる。しかしながら、例えば射出成形によりひだ付きベローズをワンピースのものとして製造することもできる。

第１のフランジセグメント２０２．１は、リングディスク状の第１のフランジ領域２０３．１を有しており、その内径は第１のフランジセグメント２０２．１の内縁２０５．１によって規定され、その外径は中心軸線２０１に対して同心的に周方向に延在する第１の移行部２０６．１により規定される。この移行部では、第１のフランジセグメント２０２．１がリング板状の第１のフランジ領域２０３．１から第１の円錐区分２０７．１へと移行している。第１のフランジ領域２０３．１には、スピンドルスライダ７の外側フランジ１８にひだ付きベローズを取り付けるための第１の穴環２１１．１が設けられている。第１の円錐区分２０７．１は、第１の移行部２０６．１から第１のフランジセグメント２０２．１の外縁まで延在している。この場合、リングディスク状のフランジ領域と円錐区分との間の内側の角度は約８０°である。

第１の側縁セグメント２０８．１は外縁で、第１の外側のひだ部２０９．１において第１のフランジセグメント２０２．１の外縁に接続されている。両セグメントはこの接続個所で約１９°の内側の角度を形成している。これに続いてこの実施例ではさらに１０個の側縁セグメント２０８，２０８．２が続いている。これらの側縁セグメント２０８は交互に、隣接する内縁の領域ではそれぞれ内側のひだ部２１０，２１０．２において、隣接する外縁の領域ではそれぞれ外側のひだ部２０９において互いに接続されている。さらに接続されたフランジセグメントは、図７ｃにも示されているジグザグ形状を横断面で成す。この実施例では、第１の側縁セグメント２０８．１とその隣の側縁セグメント２０８との間の内側の角度は約９°である。続く７つの接続個所もしくはひだ部２０９，２１０，２１０．２における内側の角度はより小さく、約２°しかない。最後の内側のひだ部２１０．２で第２のフランジセグメント２０２．２に接続されている第２の外側の側縁セグメント２０８．２の側縁の傾斜は比較的平坦である。第２の外側の側縁セグメント２０８．２は、隣接する側縁セグメント２０８とは外側のひだ部先端２０９で接続しており、これと共に約１６°の角度を成している。この最後の外側の側縁セグメント２０８．２は、最後の内側のひだ部２１０．２で第２のフランジセグメントに接続されている。この接続線において、互いに隣接するセグメントは約３０°の内側の角度を成し、この場合、フランジセグメントは第２のフランジセグメントの第２の円錐状の区分２０７．２で最後の側縁セグメント２０８．２に隣接している。第２のフランジセグメント２０２．２の第２の円錐状の区分２０７．２は、第２の移行部２０６．２で第２の（板リング状の）フランジ区分２０３．２へと移行しており、このフランジ区分の内径は移行部直径により、外径は第２のフランジ区分２０２．２の外縁２０５．２により規定される。

この実施例では、ひだ付きベローズは全部で１０個の個別セグメントを有している。しかしながら、用途に応じてひだ付きベローズは、どのような作動距離のためにひだ付きベローズが設計されるべきかによって、より多くの、またはより少ない個別セグメントを有することができる。ひだ付きベローズの開口は、内側のひだ部２１０，２１０．２の内径により、ならびに第１のフランジセグメントの内縁２０５．１の直径により規定される。しかしながら、第１のフランジセグメントの内縁の直径は、内側のひだ部２１０の内径に相当するように選択されている。最後の内側のひだ部２１０．２の直径のみがちょうど２つの壁の厚さ分だけ大きい。外側のひだ部の外径は、第１の外側のひだ部２０９．１の外径のほかは同じである。第１の外側のひだ部２０９．１の外径は、その他の外側のひだ部２０９の外径よりも、壁の厚さの僅かな部分分だけ小さい。個々のひだ部間のこのような直径差は、ひだ付きベローズが伸縮する際に個々のセグメント間で生じる直径変化を補償する。何故ならば、ひだ付きベローズの長さ変化の際に特に外側の側縁の傾斜は変化が比較的少ないからである。第２のフランジ領域２０３．２では、機械ベースの内側フランジ２０にひだ付きベローズを取り付けるための第２の穴環２１１．２が設けられている。

この実施例では、ひだ付きベローズは負荷されていない状態で約１．５ｍｍの壁の厚さであり、約５６２ｍｍの開口直径を有しており、外径は約６７５ｍｍである。この状態でのひだ付きベローズの長さは約６４ｍｍである。これを起点として、作業範囲は＋／−２ｍｍで延在している。ひだ付きベローズの最大の伸長寸法は２２８ｍｍであり、すなわち負荷されていない状態よりも１６４ｍｍ大きい。これに対して収縮寸法は４７ｍｍであり、もしくは変形していない状態よりも１７ｍｍ小さい。

図８ａおよび図８ｂは、図６の断面図の一部を拡大して示した図である。図８ａは、実際の負荷されていない状態における作業位置におけるひだ付きベローズを示していて、図８ｂは最大限許容される伸長状態にあるひだ付きベローズを示している。

第１のフランジセグメント２０２．１のディスク状の第１のフランジ領域２０３．１は、スピンドルスライダ７の外側フランジ１８にひだ付きベローズ１９を接続するために用いられる。この固定のために中空円筒状のクランプディスク２２０．１とスピンドル支持体１０の外側フランジ１８との間にフランジ領域２０３．１がクランプされる。このクランプのためには、中空円筒状のクランプディスク２２０．１とスピンドル支持体１０の外側フランジ１８との間でねじ結合が行われ、このために第１のフランジ領域２０３．１には、Ｍ６ねじ用の孔径７ｍｍの１６個の穴を有した第１の穴環２１１．１が設けられている。相応に、第２のフランジセグメント２０２．２のディスク状の第２のフランジ領域２０３．２は、機械ベース３の内側フランジ２０にひだ付きベローズ１９を取り付けるために用いられる。このフランジ面には、Ｍ６ねじ用の孔径約７ｍｍの１６個の穴を有した第２の穴環２１１．２が設けられていて、第２のフランジ領域２０３．２を、同様に中空円筒状のクランプディスク２２０．２と機械ベース３の内側フランジ２０との間にねじ結合を介して挟み込むことができる。第２の中空円筒状のクランプディスク２２０．２の上側にはさらに１つのリング状の滴受け板２２１が第２の穴環２１１．２のねじにより取り付けられている。滴受け板のエプロン２２２は、ひだ付きベローズのひだを、作業位置でホーニングオイルからほぼ遮蔽する。クランプディスク２２０．１，２２０．２とフランジ１８，２０との間にクランプすることにより、スピンドル支持体１０とひだ付きベローズ１９との間のシール、もしくは機械ベース３とひだ付きベローズ１９との間のシールが形成される。

要するに、本発明により、簡単かつ省スペースの構造であり、極めて簡単な保守整備および安価な維持費を可能にする歯列加工機が提供されることが確認される。

Claims (19)

1. 歯列加工機（１）、特に歯列ハード精密加工機であって、
   ａ）機械フレーム（２）と、
   ｂ）第１のスピンドル（１２）を有したスピンドルスライダ（７）であって、前記第１のスピンドルは、第１のスピンドルハウジング（１５）と第１のスピンドル軸（１３）とを有しており、前記第１のスピンドル軸（１３）は前記第１のスピンドルハウジング（１５）内に第１のスピンドル軸線（１４）を中心として回転可能に配置されており、かつ工作物または工具（ＷＺ）を取り付けるための自由端部（１６）を有している、スピンドルスライダ（７）と、
   ｃ）第２のスピンドルハウジング（２３）と第２のスピンドル軸（２４）とを有した第２のスピンドルであって、前記第２のスピンドル軸（２４）は、前記第２のスピンドルハウジング（２３）内に第２のスピンドル軸線を中心として回転可能に、工具または工作物（ＷＳ）を取り付けるために配置されている、第２のスピンドルと、を有しており、
   ｄ）前記機械フレーム（２）の少なくとも１つの壁（３）は、閉鎖可能な作業室（２１）の外殻の一部を形成しており、前記作業室内では前記工作物（ＷＳ）が加工可能であって、前記作業室は、当該作業室（２１）からその他の機械領域（２２）への、またはさらに外部への、除去材料、加工液、および／または加工霧の流出を阻止するために閉鎖することができ、
   ｅ）前記スピンドルスライダ（７）は前記機械フレーム（２）に、前記第１のスピンドル軸線（１４）の方向で摺動可能に配置されており、
   ｆ）閉鎖可能な前記作業室（２１）は、前記第１のスピンドル軸（１３）の前記自由端部（１６）と、少なくとも部分的に前記第２のスピンドル軸（２４）と、を取り囲んで収容している、
   歯列加工機（１）において、
   ｇ）前記歯列加工機（１）はベローズ（１９）を有しており、前記ベローズ（１９）は第１の側では前記スピンドルスライダ（７）に堅固に、第２の側では前記機械フレーム（２）の前記少なくとも１つの壁（３）に堅固に接続されており、
   ｈ）前記ベローズ（１９）は前記閉鎖可能な作業室（２１）を少なくとも１つの個所で、前記スピンドルスライダ（７）の一部が永続的に、前記作業室（２１）の外部に位置するように画定しており、
   ｉ）前記ベローズ（１９）は、前記第１のスピンドル軸線（１４）の方向での前記スピンドルスライダ（７）と前記機械フレーム（２）との間の相対運動を、伸長または収縮により吸収できることを特徴とする、歯列加工機（１）。
2. 前記ベローズはひだ付きベローズ（１９）である、請求項１記載の歯列加工機（１）。
3. 前記ベローズ（１９）は前記第１の側で第１の開口（２０５．１）を、前記第２の側で第２の開口（２０５．２）を有しており、かつこれら開口の間に、周方向で閉じられた周面（２０８，２０８．１，２０８．２）を有しており、前記ベローズは、前記第１の開口（２０５．１）の輪郭の領域では前記スピンドルスライダ（７）に、前記第２の開口（２０５．２）の輪郭（２０５．２）の領域では前記機械フレーム（２）の少なくとも１つの壁（２０）に接続されており、前記両輪郭（２０５．１，２０５．２）は前記第１のスピンドル軸線（１４）をそれぞれ取り囲んでいる、請求項１または２記載の歯列加工機（１）。
4. 前記第１のスピンドル軸線（１４）はほぼ鉛直に向けられていて、前記第１のスピンドル軸（１３）の前記自由端部（１６）は上方に向けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
5. 前記作業室（２１）は、前記加工液または加工霧の流出を防ぐように密に閉鎖可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
6. 前記第２のスピンドル軸（２４）は、リング状の工具またはリング状の工作物（ＷＳ）を取り付けるための中空軸として形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
7. 前記歯列加工機は歯列ホーニング加工機（１）である、請求項１から６までのいずれか１項記載の歯列加工機。
8. 前記第２のスピンドルハウジング（２３）は、前記第１のスピンドル軸線（１４）および前記第２のスピンドル軸線に対して垂直に、旋回軸線（２９）を中心として旋回可能に前記機械フレーム（２）に支持されており、好適には直径方向で向かい合って位置する２つの支持個所（２７，２８）で支持されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
9. 前記第２のスピンドルハウジング（２３）はさらに、前記旋回軸線（２９）に一致する直線軸線に沿って摺動可能に前記機械フレーム（２）に支持されている、請求項８記載の歯列加工機（１）。
10. 閉鎖可能な前記作業室（２１）は、前記第２のスピンドル軸（２４）を完全に取り囲んで収容している、請求項１から９までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
11. 前記ベローズの前記周面（２０８，２０８．１，２０８．２）は円形の横断面を有していて、好適には円筒状の基本形状を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
12. 前記ベローズ（１９）はエラストマ、好適にはゴムから製造されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
13. 前記ベローズ（１９）によって取り囲まれた空間は前記作業室（２１）に含まれる、請求項３から１２までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
14. 前記スピンドルスライダ（７）はリング状のフランジ（１８）を有しており、前記フランジは全周にわたって、前記第１の開口（２０５．１）の前記輪郭の領域で前記ベローズ（１９）に液密に接続されている、請求項３から１３までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
15. 前記フランジは、少なくとも１つの流出開口（６４．１，６４．２）を有したリング状のパン（１７）を規定しており、前記流出開口を通って前記加工液および削り屑が前記作業室（２１）から流出することができる、請求項３から１４までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
16. 前記機械フレーム（２）は、前記作業室（２１）が蓋（５）によって上方に向かって閉鎖可能であるように形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
17. 前記スピンドルスライダ（７）はボール循環型スピンドル（５１）に連結されており、前記ボール循環型スピンドル（５１）は前記機械フレーム（２）に支持されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
18. 前記ベローズ（１９）は、加工中永続的に、作業位置の回りの揺動運動を、約＋／−１０ｍｍまでの範囲で、好適には約＋／−５ｍｍまでの範囲で吸収することができるように設計されており、前記作業位置は、前記ベローズ（１９）のニュートラル位置から最大５０ｍｍ遠ざけられており、しかしながら前記ベローズ（１９）は工作物交換のために前記ニュートラル位置から交換位置へと、０〜３００ｍｍ、好適には０〜２００ｍｍ、伸長させられるようになっている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。
19. 前記第１のスピンドル（１２）および前記第２のスピンドル（２３）はモータスピンドルである、請求項１から１８までのいずれか１項記載の歯列加工機（１）。

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