WO2006058555A1 - Verfahren zur bearbeitung von gelenkbauteilen mit zueinander parallelen bahnpaaren - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung von gelenkbauteilen mit zueinander parallelen bahnpaaren Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for the mechanical machining of outer joint parts and inner joint parts of ball synchronous pivot joints, each having a longitudinal axis and an even number of ball tracks, wherein the ball tracks are arranged in each case over the circumference in pairs whose track center lines lie in mutually parallel planes.
  • the invention further relates to devices for carrying out such methods.
  • ball synchronous joints which are manufactured by the applicant under designation TBJ (Twin Ball Joints) and described in DE 10 2004 018 721.5.
  • these ball synchronous swivel joints also comprise an outer joint part with a first ball track lying in an inner guide surface for a ball cage; a joint inner part with a second ball track formed on an outer guide surface for the ball cage, balls inserted into respective pairs of first and second ball tracks and a ball cage which holds the balls in a common plane.
  • individual windows are provided for receiving the balls in the ball cage.
  • both the first ball tracks in the outer joint part and the second ball tracks in the inner joint part in turn are arranged in pairs, with pairs of this other type are designed so that they each have lying in parallel planes Brustoffebenen. In this way, it is possible, in each case two guided in such pairs balls whose circumferential distance does not change over the entire track length to each other, in a single to halve the number of cage windows in relation to the ball tracks.
  • the object of the present invention is to propose improved production methods for machining the ball tracks of the abovementioned joint components (outer joint part, inner joint part) of TBJ joints and also to define suitable apparatus for carrying out such machining methods for this purpose.
  • a first solution lies in a method for the mechanical machining of outer joint parts and inner joint parts of ball constant velocity universal joints, each having a longitudinal axis Aa, Ai and a number of ball tracks, wherein the ball tracks are arranged in each case over the circumference in pairs whose Bahnschlinien in mutually parallel planes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , wherein in each case the pairs of ball tracks are processed with rotating disk tools whose axes of rotation R cross the respective longitudinal axis Aa, Ai perpendicular with distance and are held and guided coaxially with each other. It is understandable that with the method specified here, the processing times compared to previous methods, in which each ball track had to be individually revised, can be reduced, since the number of Umspannvorêtrudved as well as the machining operations.
  • the outer joint parts or the inner joint parts during machining are linearly guided in the direction of their respective longitudinal axis Aa, Ai and that the axes of rotation R of the disc tools 16, 26 during mechanical machining synchronously in linear or pivoting movement radially be guided to the respective longitudinal axis Aa, Ai.
  • the movements are much easier, so that later also simply constructed device for performing the method can be provided.
  • the disk tools are driven in pairs with the same speed.
  • a second solution consists in a method for the mechanical machining of outer joint parts and inner joint parts of ball synchronous pivot joints, each having a longitudinal axis Aa, Ai and a number of ball tracks, wherein the ball tracks are arranged in each case over the circumference in pairs, the track center lines in mutually parallel planes Ei , E2, E 3 , E 4 are, in each case the pairs of ball tracks are processed by rotating finger tools whose axes of rotation R cross the respective longitudinal axis Aa, A in pairs symmetrically to each other at a distance and the axes of rotation R are held in pairs parallel to each other and out.
  • a third of the second insubstantially different solution is a method for the mechanical machining of outer joint parts and inner joint parts of ball constant velocity universal joints, each having a longitudinal axis Aa, Ai and a number of ball tracks, the ball tracks being arranged in pairs around the circumference, whose track center lines lie in mutually parallel planes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , the pairs of ball tracks being processed by rotating finger tools whose axes of rotation R intersect the respective longitudinal axes Aa, A in pairs symmetrically with respect to each other at a distance and their Rotary axes R are held and guided in pairs at a constant angle to each other.
  • the web cross-section is defined by the tool profile in a section through the axis of rotation. While the axis of rotation of disk tools is aligned at a distance and transversely to the longitudinal path of the web, the axis of rotation of finger tools is oriented substantially perpendicularly to the path of the web. In disk tools thus both web edges are processed with the same cutting direction, while finger tools, the two Web edges are processed with opposite cutting direction.
  • the rotating finger tools are driven in pairs with the same speed.
  • the direction of rotation can be coincident or opposite.
  • a device for machining the ball tracks of outer joint parts and inner joint parts which is characterized in that it has a clamping for an outer joint part or an inner joint part and at least two disc tools whose axes of rotation R are coaxial to each other and the the respective longitudinal axis Aa, Ai of the outer joint part or inner joint part intersect perpendicularly at a distance.
  • the clamping has a feed device for axial feed in the direction of the respective longitudinal axis Aa, Ai and the drive device for the disc tools only a feed device for advancing the disc tools radially to the respective longitudinal axis Aa, Ai having.
  • the clamping a feed device for axial feed in Direction of the respective longitudinal axis Aa, Ai and the drive device for the disc tools exclusively a pivoting device for pivoting the disc tools has a respective longitudinal axis Aa, Ai crossing pivot axis.
  • the means for representing the movement sequences can be significantly reduced and therefore provided at low cost.
  • a rotary drive of the clamping of the outer joint part or inner joint part is assigned, while the tools are arranged circumferentially constant with respect to the longitudinal axis.
  • the at least two disc tools have a common rotary drive.
  • the at least two disk tools are made in one piece with one another.
  • a device for mechanical machining of the ball tracks of outer joint part or inner joint part which is characterized in that it has a clamping for an outer joint part or an inner joint part and at least two rotating finger tools whose axes of rotation R parallel to each other and the respective longitudinal axis Aa, Ai pairs symmetrically intersect with each other by a distance, or which is characterized in that it has a clamping for an outer joint part or an inner joint part and at least two rotating finger tools whose axes of rotation R together form a fixed angle and the respective longitudinal axis Aa, Ai in pairs symmetrically to each other at a distance.
  • the clamping has a feed device for axial feed in the direction of the respective longitudinal axis Aa, Ai and the drive device for the finger tools exclusively has a feed device for advancing the finger tools radially has respective longitudinal axis Aa, Ai, or that the clamping has a feed device for axial feed in the direction of the respective longitudinal axis Aa, Ai and the drive device for the finger tools exclusively one Pivoting device for pivoting the finger tools around a respective longitudinal axis Aa, Ai crossing pivot axis.
  • a further simplification may also lie in the fact that the at least two finger tools have a common rotary drive.
  • Such a common rotary drive of the finger tools may, in particular, comprise a driven spur wheel or bevel gear, which are in engagement with spur gears which lie on the tool axes and are firmly connected to the finger tools.
  • FIG. 1 shows a method for the mechanical processing of ball tracks in an outer joint part by means of disk tools a) in a longitudinal section through the longitudinal axis of the outer joint part; b) in cross section through the longitudinal axis of the outer joint part;
  • FIG. 2 shows a method for the mechanical machining of ball tracks in an inner joint part in a first embodiment by means of disk tools a) in a longitudinal section through the longitudinal axis of the inner joint part; b) in cross-section through the longitudinal axis of the inner joint part;
  • FIG. 3 shows a method for machining ball tracks in an inner joint part in cross-section through the longitudinal axis of the inner joint part by means of disk tools
  • FIG. 4 shows a method for the mechanical machining of the ball tracks of an outer joint part by means of axially parallel finger tools
  • FIG. 5 shows a method for machining the ball tracks of an outer joint part by means of an angle-enclosing finger tools in a first embodiment
  • FIG. 6 shows a method for machining the ball tracks of an outer joint part by means of an angle-enclosing finger tools in the embodiment according to FIG. 5
  • FIG. 7 shows a method for machining the ball tracks of an outer joint part by means of an angle-enclosing finger tools in a second embodiment
  • FIG. 8 shows a method for machining the ball tracks of an inner joint part by means of an angle-forming finger tool with a first device embodiment in cross-section to the longitudinal axis of the inner joint part;
  • FIG. 9 shows a method for machining the ball tracks of an inner joint part by means of an angle-forming finger tools with a second device embodiment in cross-section to the longitudinal axis of the inner joint part.
  • an outer joint part 11 is shown, which is provided for a so-called Twin Ball Joint, in which distributed over the circumference ball tracks 12i, 12 2 are each formed in pairs over the circumference so that their Web centerlines in pairs parallel planes Ei, E 2 ; E 3 , E 4 are lost.
  • At the outer joint part 11 is further a joint bottom 13 and a joint opening 14 to identify.
  • the described course of the ball tracks allows the mechanical processing in the manner shown here by means of pairs of rotating disk tools 16- 1 , 16 2 , whose axes of rotation Ri, R 2 are coaxial and are here held in a common holder 17 tion.
  • the bracket 17 is only partially shown here, as it must necessarily be connected to drive means which extend through the hinge opening 14 in the outer joint part 11.
  • the Rotary Disk Tools 16 1? 16 2 can be done for example by means of a belt drive.
  • the outer joint part 11 in the mechanical production of a track pair, is displaced only on the longitudinal axis Aa in the direction of the axis Z, while the holder 14 is a pure transverse movement perpendicular to the longitudinal axis Aa in the direction of the axis indicated by a double arrow X executes, so that the disc tools 16i, 16 2 must be moved.
  • the holder 17 can be displaced so far radially or the outer joint part 11 so far axially that the disc tools completely from the emerge corresponding pair of trains.
  • the jig for the outer joint part 11 which is not shown here, by the pitch angle between the pairs of tracks 12 1 ⁇ 12 2 , in the present case so rotated by 90 °.
  • This can be followed by the process of mechanical processing of another pair of tracks. This process is repeated so often, in the present case four times, until all pairs of tracks 12i, 12 2 are machined.
  • This mechanical machining can be milling or grinding.
  • FIG 2 the mechanical processing of an inner joint part 21 is shown for a joint with pairs parallel tracks (Twin Ball Joint), in which again pairs of tracks 22 ⁇ 22 2 are designed so that their center lines in mutually parallel planes E 1 , E 2 , E 3 , E 4 .
  • the inner joint part 21 has a central opening 23 with an inner shaft toothing 24 for inserting a drive pin.
  • longitudinal section are indicated by groups of arrows 28, 29, 30, the holding forces of a jig, which engages in the opening 23.
  • the machining can be milling or grinding.
  • the aforementioned shape of the pairs of tracks 22i, 22 2 also allows the illustrated preferred embodiment of the mechanical processing, in which two pairs of rotating disk tools 26i, 26 2 and 26 3 , 26 4 engage in respectively radially opposite pairs of tracks 22i, 22 2 ,
  • the advance of the inner joint part 21 takes place during this processing preferably exclusively in the direction of the axis Z, while brackets 21 ⁇ , 27 2 for the rotating disk tools 26i, 26 2 ; 26 3 , 26 4 , which comprise corresponding drive means, move exclusively in the X direction perpendicular to the longitudinal axis Ai of the inner joint part 21.
  • the rotation axes R 1 , R 2 and R 3 , R 4 also run in pairs coaxially and perpendicularly spaced from the longitudinal axis Ai of the inner joint part 21.
  • the clamping for the inner joint part 21 can dispense with rotary drive means in a device of this type.
  • the processing all rather ball tracks 22i, 22 2 of the inner joint part 21 surrounds in this embodiment a single working phase.
  • the holders 27i, 27 2 and 27 3 , 27 4 are moved perpendicularly to the longitudinal axis Ai in the production of the web pairs 22, which here is represented by the double arrows X 1 , X 2 and X 3 , X 4 is shown.
  • FIG. 4 shows an outer joint part according to FIG. 1 during the machining of ball tracks 12 by means of axially parallel finger tools.
  • the same details of the outer joint part 11 are assigned the same reference numerals as in Figure 1. The description may be referred to insofar.
  • a pair of rotating finger tools 36 L 36 2 are provided which are accommodated in a common mounting and drive device 37 and whose axes of rotation Rn, Ri 2 are parallel to each other.
  • an axis of symmetry Rs between the axes Rn and Ri 2 forms an acute angle with the longitudinal axis Aa of the outer joint part 11.
  • the advance of the jig for the outer joint part 11 is symbolized by the double arrow Z.
  • For the simultaneous advancing movement of the holder 37 is perpendicular to the longitudinal axis Aa extending double arrow X.
  • a pivot drive for the holder 37 can also be a pivot drive for the holder 37 occur, with the angle between the axis of symmetry Rs and the longitudinal axis Aa as shown b can be changed steplessly.
  • FIG. 5 shows a further method and a device for machining the ball tracks 12 of an outer joint part 11, wherein the finger tools 36T, 36 2 'are held in a common holder 37' and whose axes of rotation Rn ' , Ri 2 ' enclose an angle with one another. This is to be chosen so acute that the finger tools 36i ⁇ 36 2 'through the opening 14 of the outer joint part 11 can cross the entire lengthwise extension of the ball tracks 12i, 12 2 extend.
  • the outer joint part 11 is made to the description of Figure 1 reference.
  • the finger tools can be driven together by a bevel gear 38, whose axis of rotation on the axis of symmetry Rs ' between the two axes of rotation R 1 T, Ri 2 ' of the two finger tools 36 2 'is located.
  • the outer joint part 11 can be moved in the direction of the double arrow Z along a longitudinal axis Aa, while the holder 37 'is moved in the direction of the double arrow X radially to the longitudinal axis Aa.
  • the finger tools are brought out of engagement with the corresponding track pair and the outer joint part 11 and the holder 37 'by a pitch angle between the pairs of tracks 12i, 12 2 rotated relative to each other, in this case by 90th °.
  • Preferred and easier to implement is a rotary drive for the clamping of the outer joint part 11.
  • the processing steps may be milling or grinding.
  • FIG. 6 shows the device according to FIG. 5 using a modified method for machining the ball tracks 12 of an outer joint part 11, with the finger tools 36- t ' , 36 2 ' being held in a common holder 37 'and their axes of rotation R 1 T, R 12 'enclose an angle with each other. This is so acute to choose that the finger tools 36 ⁇ 36 2 'through the opening 14 of the outer joint part 11 by cross-cutting the entire longitudinal extent of the ball tracks 12i, 12 2 can move off.
  • FIG. 6 shows the device according to FIG. 5 using a modified method for machining the ball tracks 12 of an outer joint part 11, with the finger tools 36- t ' , 36 2 ' being held in a common holder 37 'and their axes of rotation R 1 T, R 12 'enclose an angle with each other. This is so acute to choose that the finger tools 36 ⁇ 36 2 'through the opening 14 of the outer joint part 11 by cross-cutting the entire longitudinal extent of the ball tracks 12i, 12 2 can move
  • the finger tools can be jointly driven by a bevel gear 38, whose axis of rotation on the axis of symmetry Rs ' between the two axes of rotation Rn ' , R 12 ' of the two finger tools 3O 1 ', 36 2 '.
  • the outer joint part 11 can be moved in the direction of the double arrow Z along a longitudinal axis Aa and additionally rotated about a transverse axis Aq.
  • the finger tools are brought out of engagement with the corresponding track pair and the outer joint part 11 and the holder 37 'by a pitch angle between the pairs of tracks 12i, 12 2 rotated relative to each other, in the present case by 90th °.
  • FIG. 7 shows a further method and a device for machining the ball tracks 12 of an outer joint part 11, wherein four finger tools 36i “, 36 2 “, 36 3 “, 36 4 " are held in a common holder 37 "whose axes of rotation are identical in each case Include angle with an axis of symmetry Rs ". These are so acute to choose that the finger tools 36i “, 36 2 “, 36 3 “, 36 4 " passing through the opening 14 of the outer joint part 11 can cross the entire L Lucasserstrek- kung of the respective ball tracks.
  • the finger tools can be jointly driven via a bevel gear 38 whose axis of rotation lies on the axis of symmetry Rs.
  • the joint outer part 11 can be machined along its longitudinal axis as described several times Aa are moved while the holder 37 "is moved radially to the longitudinal axis Aa.
  • the finger tools are brought out of engagement with the last processed pair of tracks and the outer joint part 11 and the holder 37" by a pitch angle between the pairs of tracks rotated relative to each other, in this case by 90 °.
  • FIG. 8 shows a method for processing the web pairs of the ball tracks 22 of an inner joint part 21, the details of which are designated in the same way as in FIG. 2. Reference is made to the description there.
  • two finger tools 46 ⁇ 46 2 are provided, which are incorporated in independent holders and rotary drive means 47 ⁇ 47 2, respectively.
  • the rotation axes R 1 T, R 12 'of the rotatably drivable finger tools 46i, 46 2 in this case again form an angle with each other, which is preferably kept constant throughout the process.
  • the movements during the mechanical processing of a track pair 22 1 t 22 2 preferably run in such a way that the inner joint part 21 is moved purely axially in the direction of its longitudinal axis Ai, that is to say the repeatedly designated Z direction, while the devices 47i, 47 2 in FIG X-direction, ie radially to the longitudinal axis Ai, in the direction of the axis of symmetry Rs ' of the two axes of rotation Rn ' and Ri 2 ' are moved.
  • the rotating finger tools 46i, 46 2 are disengaged from the working web pair and the clamping for the inner joint part 21 by the pitch angle between the individual pairs of tracks, in the present case rotated by 90 ° , Thereafter, the procedure is repeated, four times in total for the four pairs of tracks shown in the same way.
  • FIG. 9 shows a method for processing the ball tracks 22 of an inner joint part 21 in a largely coincident manner, as shown in FIG. Reference is made to the drawing of the inner joint part and the description of the method implementation in this respect.
  • two finger tools 46i, 46 2 are received in a common holder 47, which comprises a bevel gear 48, which forms a common drive for the rotating finger tools 46i, 46 2 .
  • the axes of rotation Rn ' , Ri 2 ' of the finger tools 46i, 46 2 form an angle here, too.
  • inner joint part 21 is displaced exclusively in the direction of its longitudinal axis Ai, ie in the Z direction, while the tools radially to the Z direction in the direction of the double arrow X and in the direction the symmetry axis Rs ' between the axes of rotation Rn ' and R 12 ' is shifted.

Abstract

Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen 11 und Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse und eine Anzahl von Kugelbahnen 12 aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren 121, 122 angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen E1, E2, E3, E4 liegen, wobei jeweils die Paare von Kugelbahnen 12 mit rotierenden Scheibenwerkzeugen 16 bearbeitet werden, deren Drehachsen R die jeweilige Längsachse senkrecht mit Abstand kreuzen und koaxial zueinander gehalten und geführt werden.

Description

Verfahren zur Bearbeitung von Gelenkbauteilen mit zueinander parallelen
Bahnpaaren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen und Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse und eine geradzahlige Anzahl von Kugelbahnen aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen liegen. Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen zur Durchführung solcher Verfahren.
Die eingangs genannten Gelenkbauteile sind für Kugelgleichlaufdrehgelenke vorgesehen, die von der Anmelderin unter Bezeichnung TBJ (Twin Ball Joints) hergestellt werden und in der DE 10 2004 018 721.5 beschrieben sind. In grundsätzlich bekannter Art umfassen auch diese Kugelgleichlaufdrehgelenke ein Gelenkaußenteil mit in einer inneren Führungsfläche für ein Kugelkäfig liegenden ersten Kugelbahn; ein Ge- lenkinnenteil mit auf einer äußeren Führungsfläche für den Kugelkäfig ausgebildeten zweiten Kugelbahn, in jeweils Paare aus ersten und zweiten Kugelbahnen eingesetzte Kugeln sowie einen Kugelkäfig, der die Kugeln in einer gemeinsamen Ebene hält. Hierbei sind zur Aufnahme der Kugeln im Kugelkäfig einzelne Fenster vorgesehen.
Bei den hier genannten TBJ-Gelenken sind sowohl die ersten Kugelbahnen im Gelenkaußenteil als auch die zweiten Kugelbahnen im Gelenkinnenteil ihrerseits wieder paarweise angeordnet, wobei Paare dieser weiteren Art so ausgeführt sind, daß sie jeweils in parallelen Ebenen liegende Bahnmittelebenen haben. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils zwei in solchen Paaren geführte Kugeln, deren Umfangsabstand sich über der gesamten Bahnlänge zueinander nicht verändert, in einem einzelnen gemeinsamen Fenster zu halten, d. h. die Anzahl der Käfigfenster im Verhältnis zu den Kugelbahnen zu halbieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Fertigungsver- fahren für die Bearbeitung der Kugelbahnen der eingangs genannten Gelenkbauteile (Gelenkaußenteil, Gelenkinnenteil) von TBJ-Gelenken vorzuschlagen und hierfür auch geeignete Vorrichtung zur Durchführung solcher Bearbeitungsverfahren zu definieren.
Eine erste Lösung liegt in einem Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen und Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse Aa, Ai und eine Anzahl von Kugelbahnen aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen E1, E2, E3, E4 liegen, wobei jeweils die Paare von Kugelbahnen mit rotierenden Scheibenwerkzeugen bearbeitet werden, deren Drehachsen R die jeweilige Längsachse Aa, Ai senkrecht mit Abstand kreuzen und koaxial zueinander gehalten und geführt werden. Es ist nachvollziehbar, daß mit dem hiermit angegebenen Verfahren die Bearbeitungszeiten gegenüber bisherigen Verfahren, bei denen jede Kugelbahn einzeln überarbeitet werden mußte, reduziert wer- den kann, da sich die Anzahl der Umspannvorgänge ebenso wie der Bearbeitungsvorgänge halbiert.
In besonders günstiger Weise ist vorgesehen, daß die Gelenkaußenteile bzw. die Gelenkinnenteile während der mechanischen Bearbeitung linear in Richtung ihrer jeweiligen Längsachse Aa, Ai geführt werden und daß die Drehachsen R der Scheibenwerkzeuge 16, 26 während der mechanischen Bearbeitung synchron in linearer oder schwenkender Bewegung radial zu der jeweiligen Längsachse Aa, Ai geführt werden. Hiermit werden die Bewegungsabläufe wesentlich vereinfacht, so daß später auch einfach aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt werden können.
Es wird weiterhin vorgesehen, daß jeweils zumindest zwei Paare von Kugelbahnen - insbesondere radial einander gegenüberliegende Paare von Kugelbahnen - gleichzeitig bearbeitet werden. Die Zahl der Umspannvorgänge ebenso wie der Bearbeitungsvorgänge läßt sich hiermit nochmals reduzieren. Die hiermit angegebene Verfahrensführung bezieht sich auf Gelenkbauteile für Gelenke mit vier, sechs oder acht Bahnpaaren.
Ebenso im Hinblick auf eine vereinfachte Ausführung der einzusetzenden Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die Scheibenwerkzeuge paarweise drehzahlgleich angetrieben werden.
Eine zweite Lösung besteht in einem Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen und Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse Aa, Ai und eine Anzahl von Kugelbahnen aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen Ei, E2, E3, E4 liegen, wobei jeweils die Paare von Kugelbahnen von rotierenden Fingerwerkzeugen bearbeitet werden, deren Drehachsen R die jeweilige Längsachse Aa, Ai paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen und deren Drehachsen R paarweise parallel zueinander gehalten und geführt werden. Eine dritte von der zweiten unwesentlich abweichende Lösung besteht in einem Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkau- ßenteilen und Gelenkinnenteilen von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse Aa, Ai und eine Anzahl von Kugelbahnen aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen E1, E2, E3, E4 liegen, wobei jeweils die Paare der Kugelbahnen von rotierenden Fingerwerkzeugen bearbeitet werden, deren Drehach- sen R die jeweilige Längsachse Aa, Ai paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen und deren Drehachsen R paarweise unter einem konstanten Winkel zueinander gehalten und geführt werden. Sowohl bei den Scheibenwerkzeugen als auch bei den Fingerwerkzeugen wird der Bahnquerschnitt durch das Werkzeugprofil in einem Schnitt durch die Drehachse definiert. Während die Drehachse bei Schei- benwerkzeugen mit Abstand und quer zum Bahnlängsverlauf ausgerichtet ist, wird die Drehachse bei Fingerwerkzeugen im wesentlichen senkrecht auf den Bahngrund gerichtet ausgerichtet. Bei Scheibenwerkzeugen werden somit beide Bahnflanken mit gleicher Schnittrichtung bearbeitet, während bei Fingerwerkzeugen die beiden Bahnflanken mit entgegengesetzter Schnittrichtung bearbeitet werden.
In Analogie zum erstgenannten Verfahren wird auch bei den weiteren auf Fingerwerkzeuge bezogenen Verfahren vorgeschlagen, daß die Gelenkaußenteile bzw. Geleninnenteile während der mechanischen Bearbeitung linear in Richtung ihrer jeweiligen Längsachse Aa, Ai geführt werden und daß die Drehachsen R der Fingerwerkzeuge während der mechanischen Bearbeitung in synchroner und zueinander winkelkonstanter Bewegung so geführt werden, daß eine zwischen den Drehachsen R liegende Symmetrieachse Rs in linearer und/oder schwenkender Bewegung radial zu der jeweiligen Längsachse Aa, Ai geführt wird. Auch hierbei kann zur Steigung der Produktivität vorgesehen werden, daß jeweils zumindest zwei Paare von Kugelbahnen - insbesondere radial einander gegenüberliegende Paare von Kugelbahnen eines Gelenkinnenteils - gleichzeitig bearbeitet werden. Eine solche Bearbeitung von zumindest zwei Paaren ist bei Gelenkaußenteilen aufgrund der räumlichen Verhält- nisse eher schwierig.
Im Hinblick auf die Bereitstellung entsprechender Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die rotierenden Fingerwerkzeuge paarweise drehzahlgleich angetrieben werden. Die Drehrichtung kann übereinstimmend oder gegensinnig sein.
Zur Durchführung des erstgenannten Verfahrens wird eine Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung der Kugelbahnen von Gelenkaußenteilen und Gelenkinnenteilen vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil oder ein Gelenkinnenteil aufweist sowie zumindest zwei Scheiben- Werkzeuge, deren Drehachsen R zueinander koaxial sind und die die jeweilige Längsachse Aa, Ai des Gelenkaußenteils oder Gelenkinnenteils senkrecht mit Abstand kreuzen. Zur Vereinfachung der Bewegungsabläufe ist hierbei nach einer ersten Ausführungsform vorgesehen, daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Scheibenwerkzeuge ausschließlich eine Vorschubvorrichtung für einen Vorschub der Scheibenwerkzeuge radial zur jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist. Nach einer hierzu alternativen Ausführungsform kann vorgesehen werden, daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Scheibenwerkzeuge ausschließlich eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken der Scheibenwerkzeuge um eine die jeweilige Längsachse Aa, Ai kreuzende Schwenkachse aufweist. In beiden Fällen können die Mittel zur Darstellung der Be- wegungsabläufe wesentlich reduziert und damit kostengünstig bereitgestellt werden. Zum Wechsel der Bearbeitung von einem Bahnpaar zum nächsten Bahnpaar ist insbesondere vorgesehen, daß ein Drehantrieb der Aufspannung des Gelenkaußenteils bzw. Gelenkinnenteils zugeordnet ist, während die Werkzeuge in Bezug auf die Längsachse umfangskonstant angeordnet sind.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die zumindest zwei Scheibenwerkzeuge einen gemeinsamen Drehantrieb aufweisen. Hierbei kann insbesondere vorgesehen werden, daß die zumindest zwei Scheibenwerkzeuge einstückig miteinander ausgeführt sind.
Zur Durchführung der obengenannten weiteren erfindungsgemäßen Lösungen wird eine Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung der Kugelbahnen von Gelenkaußenteil bzw. Gelenkinnenteil vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil oder ein Gelenkinnenteil aufweist sowie zu- mindest zwei rotierende Fingerwerkzeuge, deren Drehachsen R parallel zueinander sind und die jeweilige Längsachse Aa, Ai paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen, bzw. die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil oder ein Gelenkinnenteil aufweist sowie zumindest zwei rotierende Fingerwerkzeuge, deren Drehachsen R miteinander einen festen Winkel bilden und die jeweilige Längsachse Aa, Ai paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen. Ebenfalls zur besonderen Vereinfachung und Reduzierung der Bewegungsmittel kann hierbei jeweils alternativ vorgesehen werden, daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Fingerwerkzeuge aus- schließlich eine Vorschubvorrichtung für einen Vorschub der Fingerwerkzeuge radial zur jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist, oder daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse Aa, Ai aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Fingerwerkzeuge ausschließlich eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken der Fingerwerkzeuge um eine die jeweilige Längsachse Aa, Ai kreuzende Schwenkachse aufweist. Eine weitere Vereinfachung kann auch hierin liegen, daß die zumindest zwei Fingerwerkzeuge einen gemeinsamen Drehantrieb aufweisen. Ein solcher gemeinsamer Drehantrieb der Fingerwerk- zeuge kann insbesondere ein angetriebenes Stirnrad oder Kegelrad umfassen, die mit Stirnrädern im Eingriff sind, die auf den Werkzeugachsen liegen, fest mit den Fingerwerkzeugen verbunden sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahren, in denen er- findungsgemäße Vorrichtungen erkennbar werden, sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
Figur 1 zeigt ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Kugelbahnen in einem Gelenkaußenteil mittels Scheibenwerkzeugen a) im Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; b) im Querschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils;
Figur 2 zeigt ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Kugelbahnen in einem Gelenkinnenteil in einer ersten Ausführungsform mittels Scheibenwerk- zeugen a) im Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkinnenteils; b) im Querschnitt durch die Längsachse des Gelenkinnenteils;
Figur 3 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung von Kugelbahnen in einem Gelenkinnen- teil im Querschnitt durch die Längsachse des Gelenkinnenteils mittels Scheibenwerkzeugen;
Figur 4 zeigt ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkaußenteils mittels achsparalleler Fingerwerkzeuge
a) in einem ersten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; b) in einem dazu senkrechten zweiten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; Figur 5 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkaußenteils mittels einen Winkel einschließender Fingerwerkzeuge in einer ersten Ausführung
a) in einem ersten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; b) in einem dazu senkrechten zweiten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils;
Figur 6 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkaußenteils mittels einen Winkel einschließender Fingerwerkzeuge in der Ausführung nach Figur 5
a) in einem Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; b) in axialer Ansicht auf die Längsachse des Gelenkaußenteils;
Figur 7 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkaußenteils mittels einen Winkel einschließender Fingerwerkzeuge in einer zweiten Ausführung
a) in einem ersten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils; b) in einem dazu senkrechten zweiten Längsschnitt durch die Längsachse des Gelenkaußenteils;
Figur 8 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkinnenteils mittels einen Winkel bildender Fingerwerkzeuge mit einer ersten Vorrichtungsausführung im Querschnitt zur Längsachse des Gelenkinnenteils;
Figur 9 zeigt ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen eines Gelenkinnenteils mittels einen Winkel bildender Fingerwerkzeuge mit einer zweiten Vorrichtungsausführung im Querschnitt zur Längsachse des Gelenkinnenteils. In Figur 1 , deren Darstellungen nachfolgend gemeinsam beschrieben werden, ist ein Gelenkaußenteil 11. gezeigt, das für ein sogenanntes Twin Ball Joint vorgesehen ist, in dem über dem Umfang verteilte Kugelbahnen 12i, 122 jeweils paarweise über dem Umfang so ausgebildet sind, daß ihre Bahnmittellinien in paarweise zueinander parallelen Ebenen Ei, E2; E3, E4 verlaufen. Am Gelenkaußenteil 11 ist weiterhin ein Gelenkboden 13 sowie eine Gelenköffnung 14 zu identifizieren. Jeweils zwischen den Kugelbahnen 12i, 122 sind Führungsstege 15i, 152 unterschiedlicher Breite ausgebildet, die Teil einer innenkugelliegenden Führungsfläche für einen Kugelkäfig bilden. Während die Breite der Führungsfläche 15i zwischen einem Paar 12i, 122 von Kugelbahnen im wesentlichen in Längsrichtung konstant bleibt, ändert sich die Breite der Führungsfläche 152 zwischen verschiedenen Paaren von Kugelbahnen in Längsrichtung, wie an sich bekannt. Anders als bei üblichen Gelenken, bei denen die einzelnen Kugelbahnen in Radialebenen liegen, wodurch sich der Umfangsabstand der einzelnen Kugelbahnen voneinander in Längsrichtung stetig verändert, sind bei den Paaren von Kugelbahnen 12i, 122 eines Gelenks der hiermit beschriebenen Art die Umfangsabstände der Bahnen 12i, 122 eines jeden Bahnpaares in Längsrichtung konstant.
Der beschriebene Verlauf der Kugelbahnen erlaubt die mechanische Bearbeitung in der hier dargestellten Weise mittels Paaren von rotierenden Scheibenwerkzeugen 16-1, 162, deren Drehachsen Ri, R2 koaxial sind und hier in einer gemeinsamen Halte- rung 17 gehalten sind. Die Halterung 17 ist hier nur teilweise dargestellt, da sie notwendigerweise mit Antriebsmitteln verbunden sein muß, die durch die Gelenköffnung 14 in das Gelenkaußenteil 11 hineinreichen. Der rotierende Antrieb der Scheiben- Werkzeuge 161 ? 162 kann beispielsweise mittels eines Riementriebes erfolgen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird bei der mechanischen Fertigung eines Bahnpaares das Gelenkaußenteil 11 nur auf der Längsachse Aa in Richtung der Achse Z verschoben, während die Halterung 14 dabei eine reine Querbewegung senkrecht zur Längsachse Aa in Richtung der durch einen Doppelfeil ge- kennzeichneten Achse X ausführt, so daß die Scheibenwerkzeuge 16i, 162 verschoben werden müssen. Nach dem Beenden des mechanischen Bearbeitungsschrittes eines Bahnpaares kann die Halterung 17 soweit radial oder das Gelenkaußenteil 11 soweit axial verschoben werden, daß die Scheibenwerkzeuge vollständig aus dem entsprechenden Bahnpaar austreten. Danach kann die Aufspannvorrichtung für das Gelenkaußenteil 11 , die hier nicht gezeigt ist, um den Teilungswinkel zwischen den Bahnpaaren 121 τ 122, im vorliegenden Fall also um 90° gedreht werden. Daran kann sich der Vorgang der mechanischen Bearbeitung eines weiteren Bahnpaares an- schließen. Dieser Vorgang wird so oft, im vorliegenden Fall viermal wiederholt, bis alle Bahnpaare 12i, 122 mechanisch bearbeitet sind. Bei dieser mechanischen Bearbeitung kann es sich um Fräsen oder Schleifen handeln.
In Figur 2 ist die mechanische Bearbeitung eines Gelenkinnenteils 21 für ein Gelenk mit paarweise zueinander parallelen Bahnen (Twin Ball Joint) gezeigt, bei dem wiederum Paare von Bahnen 22^ 222 so ausgeführt sind, daß ihre Mittellinien in zueinander parallelen Ebenen E1, E2, E3, E4 verlaufen. Auch hier sind zwischen den Bahnen eines Paares Führungsstege 25i und den Bahnen zweier benachbarter Paare Führungsstege 252 gebildet, die Bestandteile einer außenkugeligen Fläche sind, auf denen ein Kugelkäfig des montierten Kugelgleichlaufdrehgelenks geführt werden kann. Das Gelenkinnenteil 21 hat eine Zentralöffnung 23 mit einer inneren Wellenverzahnung 24 zum Einstecken eines Antriebszapfens. Im Längsschnitt sind durch Pfeilgruppen 28, 29, 30 die Haltekräfte einer Aufspannvorrichtung angedeutet, die in die Öffnung 23 eingreift. Bei der Bearbeitung kann es sich um Fräsen oder Schleifen handeln.
Die vorstehend genannte Gestalt der Bahnpaare 22i, 222 ermöglicht auch hier die dargestellte bevorzugte Ausführung der mechanischen Bearbeitung, bei der zwei Paare von rotierenden Scheibenwerkzeugen 26i, 262 und 263, 264 in jeweils radial gegenüberliegende Paare von Bahnen 22i, 222 eingreifen. Der Vorschub des Gelenkinnenteils 21 erfolgt bei dieser Bearbeitung bevorzugt ausschließlich in Richtung der Achse Z, während Halterungen 21 \ , 272 für die rotierenden Scheibenwerkzeuge 26i, 262; 263, 264, die entsprechende Antriebsmittel umfassen, sich ausschließlich in X- Richtung senkrecht zur Längsachse Ai des Gelenkinnenteils 21 bewegen. Die Rota- tionsachsen R1, R2 sowie R3, R4 verlaufen auch hierbei jeweils paarweise koaxial und senkrecht mit Abstand zur Längsachse Ai des Gelenkinnenteils 21. Nach der erfolgten Bearbeitung zweier radial gegenüberliegender Bahnpaare, die in der Darstellung gezeigt ist, sind die rotierenden Scheibenwerkzeuge 26 aus dem Eingriff mit den Bahnen zu bringen, danach ist die Aufspannung des Gelenkinnenteils 21 um den Teilungswinkel zwischen den einzelnen Bahnpaaren, im vorliegenden Fall einmal um 90° zu drehen, um den Bearbeitungsvorgang an den beiden weiteren Bahnpaaren in gleicher Weise zu wiederholen. Danach ist die Bearbeitung der Kugelbahnen 12 nach Durchführung von nur zwei Bearbeitungsphasen für das gesamte Gelenkinnenteil 21 abgeschlossen. Bei den Bearbeitungsschritten kann es um Fräsen oder Schleifen handeln.
In Figur 3 sind gleiche Einzelheiten wie in Figur 2 mit gleichen Bezugsziffern belegt. Auf die vorangehende Beschreibung kann insoweit Bezug genommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Bahnpaaren findet hierbei zeitgleich an allen vier vorhandenen Bahnpaaren der Kugelbahnen 22i, 222 statt. Hierzu umfaßt die eingesetzte Vorrichtung zusätzlich zu den Halterungen und Antriebsvorrichtungen 27i, 272 für die Paare von rotierenden Werkzeugen 26i, 262, 263, 264 noch zwei weitere Halterungen und Antriebsvorrichtungen 273, 274 mit weiteren Paaren von rotierenden Scheibenwerkzeugen 265, 266, 267, 268. Die entsprechenden Drehachsen dieser zusätzlichen Halterungen und Antriebsmittel sind mit R5, R6 und R7, R8 bezeichnet. Die Aufspannung für das Gelenkinnenteil 21 kann bei einer Vorrichtung dieser Art auf Drehantriebsmittel verzichten. Die Bearbeitung sämtli- eher Kugelbahnen 22i, 222 des Gelenkinnenteils 21 umaßt in dieser Ausführungsform eine einzige Arbeitsphase. Gleichzeitig zur Vorschubbewegung des Gelenkinnenteils 11 auf der Längsachse Ai werden bei der Fertigung der Bahnpaare 22 die Halterungen 27i, 272 und 273, 274 senkrecht zur Längsachse Ai bewegt, was hier durch die Doppelpfeile X1, X2 und X3, X4 dargestellt ist.
In Figur 4 ist ein Gelenkaußenteil nach Figur 1 während der Bearbeitung von Kugelbahnen 12 mittels achsparallelen Fingerwerkzeugen gezeigt. Gleiche Einzelheiten des Gelenkaußenteils 11 sind mit gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 belegt. Auf die Beschreibung kann insoweit Bezug genommen werden. Für die Bearbeitung je- weils eines Paares von Kugelbahnen 12i, 122 ist ein Paar von rotierenden Fingerwerkzeugen 36L 362 vorgesehen, die in einer gemeinsamen Halterung und Antriebsvorrichtung 37 aufgenommen sind und deren Rotationsachsen Rn, Ri2 parallel zueinander liegen. Um den gesamten Bahnverlauf des Bahnpaares durch die Öffnung 14 des Gelenkaußenteils 11 hindurchgreifend abfahren zu können, bildet eine Symmetrieachse Rs zwischen den Achsen Rn und Ri2 hierbei einen spitzen Winkel mit der Längsachse Aa des Gelenkaußenteils 11. Der Vorschub der Aufspannvorrichtung für das Gelenkaußenteil 11 ist durch den Doppelpfeil Z symbolisiert. Für die gleichzeitige Vorschubbewegung der Halterung 37 steht ein senkrecht zur Längsachse Aa verlaufender Doppelpfeil X. Anstelle dieser letztgenannten Vorschubmöglichkeit oder zusätzlich dazu, kann auch ein Schwenkantrieb für die Halterung 37 treten, mit der sich der Winkel zwischen der Symmetrieachse Rs und der Längsachse Aa nach Darstellung b stufenlos verändern läßt. Der Bearbeitung eines Bahnpaares in der hier gezeigten Art ist das Paar von Fingerwerkzeugen 36i, 362 aus dem Eingriff mit dem entsprechenden Bahnpaar 12i, 122 zu bringen und die Aufspannung des Gelenkaußenteils 11 oder die Halterung und Antriebsvorrichtung 37 der Fingerwerkzeuge 36i, 362 um den Teilungswinkel der Bahnpaare, also um 90°, um die Längsachse Aa zu verdrehen. Bevorzugt ist hierbei die Drehbarkeit der Aufspannung des Gelenkaußenteils 11.
In Figur 5 ist ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung der Kugelbahnen 12 eines Gelenkaußenteils 11 gezeigt, wobei die Fingerwerkzeuge 36T, 362 ' in einer gemeinsamen Halterung 37' gehalten sind und deren Rotationsachsen Rn ', Ri2' einen Winkel miteinander einschließen. Dieser ist so spitz zu wählen, daß die Fingerwerkzeuge 36i\ 362' durch die Öffnung 14 des Gelenkaußenteils 11 hindurchgreifend die gesamte Längserstreckung der Kugelbahnen 12i, 122 abfahren können. Bezüglich der weiteren Einzelheiten des Gelenkaußenteils 11 wird auf die Beschreibung der Figur 1 Bezug genommen. Die Fingerwerkzeuge können über ein Kegelrad 38 gemeinsam angetrieben werden, dessen Drehachse auf der Symmetrieachse Rs' zwischen den beiden Drehachsen R1T, Ri2 ' der beiden Fingerwerkzeugen
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362' liegt. Zur Bearbeitung kann wie mehrfach beschrieben das Gelenkaußenteil 11 in Richtung des Doppelpfeils Z längs einer Längsachse Aa verfahren werden, während die Halterung 37' in Richtung des Doppelpfeils X radial zur Längsachse Aa verfahren wird. Jeweils nach der Bearbeitung eines Bahnpaares 12i, 122 werden die Fingerwerkzeuge aus dem Eingriff mit dem entsprechenden Bahnpaar gebracht und das Gelenkaußenteil 11 und die Halterung 37' um einen Teilungswinkel zwischen den Bahnpaaren 12i, 122 relativ zueinander verdreht, in vorliegenden Fall also um 90°. Bevorzugt und leichter auszuführen ist ein Drehantrieb für die Aufspannung des Gelenkaußenteils 11. Bei den Bearbeitungsschritten kann es sich um Fräsen oder Schleifen handeln.
In Figur 6 ist die Vorrichtung nach Figur 5 in Anwendung eines abgewandelten Verfahrens zur Bearbeitung der Kugelbahnen 12 eines Gelenkaußenteils 11 gezeigt, wobei die Fingerwerkzeuge 36-t ', 362 ' in einer gemeinsamen Halterung 37' gehalten sind und deren Rotationsachsen R1T, R12 ' einen Winkel miteinander einschließen. Dieser ist so spitz zu wählen, daß die Fingerwerkzeuge 36Λ 362' durch die Öffnung 14 des Gelenkaußenteils 11 hindurchgreifend die gesamte Längserstreckung der Kugelbahnen 12i, 122 abfahren können. Bezüglich der weiteren Einzelheiten des Gelenkaußenteils 11 wird auf die Beschreibung der Figur 5 Bezug genommen. Die Fingerwerkzeuge können über ein Kegelrad 38 gemeinsam angetrieben werden, dessen Drehachse auf der Symmetrieachse Rs' zwischen den beiden Drehachsen Rn ', R12 ' der beiden Fingerwerkzeugen 3O1', 362' liegt. Zur Bearbeitung kann hiernach das Gelenkaußenteil 11 in Richtung des Doppelpfeils Z längs einer Längsachse Aa verfahren werden und zusätzlich um eine Querachse Aq verdreht werden. Jeweils nach der Bearbeitung eines Bahnpaares 12i, 122 werden die Fingerwerkzeuge aus dem Eingriff mit dem entsprechenden Bahnpaar gebracht und das Gelenkaußenteil 11 und die Halterung 37' um einen Teilungswinkel zwischen den Bahnpaaren 12i, 122 relativ zueinander verdreht, im vorliegenden Fall also um 90°.
In Figur 7 ist ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung der Kugelbahnen 12 eines Gelenkaußenteils 11 gezeigt, wobei vier Fingerwerkzeuge 36i", 362", 363", 364" in einer gemeinsamen Halterung 37" gehalten sind, deren Rotationsachsen jeweils gleiche Winkel mit einer Symmetrieachse Rs" einschließen. Diese sind so spitz zu wählen, daß die Fingerwerkzeuge 36i", 362", 363", 364" durch die Öffnung 14 des Gelenkaußenteils 11 hindurchgreifend die gesamte Längserstrek- kung der jeweiligen Kugelbahnen abfahren können. Bezüglich der weiteren Einzel- heiten des Gelenkaußenteils 11 wird auf die Beschreibung der Figur 1 Bezug genommen. Die Fingerwerkzeuge können über ein Kegelrad 38 gemeinsam angetrieben werden, dessen Drehachse auf der Symmetrieachse Rs" liegt. Zur Bearbeitung kann wie mehrfach beschrieben das Gelenkaußenteil 11 längs seiner Längsachse Aa verfahren werden, während die Halterung 37" radial zur Längsachse Aa verfahren wird. Jeweils nach der Bearbeitung von zwei Bahnpaaren werden die Fingerwerkzeuge aus dem Eingriff mit dem zuletzt bearbeiteten Bahnpaar gebracht und das Gelenkaußenteil 11 und die Halterung 37" um einen Teilungswinkel zwischen den Bahnpaaren relativ zueinander verdreht, im vorliegenden Fall also um 90°.
In Figur 8 ist ein Verfahren zur Bearbeitung der Bahnpaare der Kugelbahnen 22 eines Gelenkinnenteils 21 gezeigt, dessen Einzelheiten in gleicher Weise bezeichnet sind wie in Figur 2. Auf die dortige Beschreibung wird Bezug genommen. Zur Bear- beitung der Bahnpaare 22i, 222 sind hierbei zwei Fingerwerkzeuge 46^ 462 vorgesehen, die jeweils in unabhängigen Halterungen und Drehantriebsvorrichtungen 47^ 472 aufgenommen sind. Die Rotationsachsen R1T, R12 ' der rotierend antreibbaren Fingerwerkzeuge 46i, 462 bilden hierbei wieder einen Winkel miteinander, der vorzugsweise während des gesamten Verfahrens konstant gehalten wird. Die Bewe- gungsabläufe während der mechanischen Bearbeitung eines Bahnpaares 221 t 222 laufen bevorzugt derart, daß das Gelenkinnenteil 21 in Richtung seiner Längsachse Ai, also der wiederholt bezeichneten Z-Richtung, rein axial verfahren wird, während die Vorrichtungen 47i, 472 in X-Richtung, d. h. radial zur Längsachse Ai, in Richtung der Symmetrieachse Rs' der beiden Drehachsen Rn ' und Ri2 ' verfahren werden. Nach dem Abschluß der mechanischen Bearbeitung eines Bahnpaares 22i, 222 werden die rotierenden Fingerwerkzeuge 46i, 462 außer Eingriff mit dem bearbeitenden Bahnpaar gebracht und die Aufspannung für das Gelenkinnenteil 21 um den Teilungswinkel zwischen den einzelnen Bahnpaaren, im vorliegenden Fall also um 90° verdreht. Danach wird die Verfahrensdurchführung wiederholt, insgesamt für die ge- zeigten vier Bahnpaare viermal in gleicher Weise.
In Figur 9 ist ein Verfahren zur Bearbeitung der Kugelbahnen 22 eines Gelenkinnenteils 21 in weitgehend übereinstimmender Weise wie in Figur 6 gezeigt. Auf die Zeichnung des Gelenkinnenteils und die Beschreibung der Verfahrensdurchführung wird insoweit Bezug genommen. Abweichend von Figur 6 sind hierbei jedoch zwei Fingerwerkzeuge 46i, 462 in einer gemeinsamen Halterung 47 aufgenommen, die ein Kegelrad 48 umfaßt, das einen gemeinsamen Antrieb für die rotierenden Fingerwerkzeuge 46i, 462 bildet. Die Drehachsen Rn ', Ri2 ' der Fingerwerkzeuge 46i, 462 bilden auch hier einen Winkel miteinander. Die bevorzugte Bewegung von Gelenkinnenteil 21 und Werkzeugen zueinander erfolgt in der Art, daß Gelenkinnenteil 21 ausschließlich in Richtung seiner Längsachse Ai, also in Z-Richtung, verschoben wird, während die Werkzeuge radial zur Z-Richtung in Richtung des Doppelpfeils X bzw. in Richtung der Symmetrieachse Rs' zwischen den Drehachsen Rn 'und R12 ' verschoben wird.
Bezugszeichenliste
11 Gelenkaußenteil
12,22 Kugelbahn
13 Gelenkboden
14 Gelenköffnung
15,25 Führungssteg
16,26 Scheibenwerkzeug
17,27 Halterung / Antriebsvorrichtung
21 Gelenkinnenteil
23 Öffnung
24 Verzahnung
36,46 Fingerwerkzeug
37,47 Halterung /Antriebsvorrichtung
38,48 Kegelrad
A Längsachse
E Ebene
R Drehachse
Rs Symmetrieachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21 ) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12i, 122, 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (Ei, E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils die Paare von Kugelbahnen (12, 22) mit rotierenden Scheibenwerkzeugen (16, 26) bearbeitet werden, deren Drehachsen (R) die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) senkrecht mit Abstand kreuzen und koaxial zueinander gehalten und geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkaußenteile (11) bzw. die Gelenkinnenteile (21) während der mechanischen Bearbeitung linear in Richtung ihrer jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) geführt werden und daß die Drehachsen (R) der Scheibenwerkzeuge (16, 26) während der mechanischen Bearbeitung synchron in linearer oder schwenkender Bewegung radial zu der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) geführt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zumindest zwei Paare von Kugelbahnen (12i , 122, 123, 124) - insbesondere radial einander gegenüberliegende Paaren von Kugelbahnen - gleichzeitig bearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibenwerkzeuge (16, 26) paarweise drehzahlgleich angetrieben werden.
5. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12^ 122, 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (Ei , E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils die Paare von Kugelbahnen (12^ 122, 22i, 222) von rotierenden Fingerwerkzeugen (36i , 362) bearbeitet werden, deren Drehachsen (R) die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen und deren Drehachsen (R) paarweise parallel zueinander gehalten und geführt werden.
6. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12i, 122) 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (Ei, E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils die Paare der Kugelbahnen (12^ 122, 22^ 222) von rotierenden Fingerwerkzeugen (36, 46) bearbeitet werden, deren Drehachsen (R) die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen und deren Drehachsen (R) paarweise unter einem konstanten Winkel zueinander gehalten und geführt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkaußenteile (11) bzw. Geleninnenteile (12) während der mechanischen Bearbeitung linear in Richtung ihrer jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) geführt werden und daß die Drehachsen (R) der Fingerwerkzeuge (36, 46) während der mechanischen Bearbeitung in synchroner und zueinander winkelkonstanter Bewegung so geführt werden, daß eine zwischen den Drehachsen (R) liegende Symmetrieachse (Rs) in linearer und/oder schwenkender Bewegung radial zu der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) geführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zumindest zwei Paare von Kugelbahnen - insbesondere radial einander gegenüberliegende Paare von Kugelbahnen (12i, 122, 123, 124) eines Gelenkinnenteils (11) - gleichzeitig bearbeitet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden Fingerwerkzeuge (36, 46) paarweise drehzahlgleich angetrieben werden.
10. Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12i, 122, 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (E1 , E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil (11) oder ein Gelenkinnenteil (21) aufweist sowie zumindest zwei Scheibenwerkzeuge (16, 26), deren Drehachsen (R) zueinander koaxial sind und die die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) des Gelenkaußenteils oder Gelenkinnenteils senkrecht mit Abstand kreuzen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Scheibenwerkzeuge (16, 26) ausschließlich eine Vorschubvorrichtung für einen Vorschub der Scheibenwerkzeuge radial zur jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Scheibenwerkzeuge (16, 26) ausschließlich eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken der Scheibenwerkzeuge (16, 26) um eine die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) kreuzende Schwenkachse aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zumindest zwei Scheibenwerkzeuge (16^ 162, 26i, 262) einen gemeinsamen Drehantrieb aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zumindest zwei Scheibenwerkzeuge (16i, 162l 26i, 262) einstückig miteinander ausgeführt sind.
15. Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12i, 122, 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (Ei , E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil (11) oder ein Gelenkinnenteil (21) aufweist sowie zumindest zwei rotierende Fingerwerkzeuge (36), deren Drehachsen (R) parallel zueinander sind und die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen.
16. Vorrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Gelenkaußenteilen (11) und Gelenkinnenteilen (21) von Kugelgleichlaufdrehgelenken, die jeweils eine Längsachse (Aa, Ai) und eine Anzahl von Kugelbahnen (12, 22) aufweisen, wobei die Kugelbahnen jeweils über dem Umfang in Paaren (12i, 122, 22i, 222) angeordnet sind, deren Bahnmittellinien in zueinander parallelen Ebenen (Ei, E2, E3, E4) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Aufspannung für ein Gelenkaußenteil (11) oder ein Gelenkinnenteil (21) aufweist sowie zumindest zwei rotierende Fingerwerkzeuge (46), deren Drehachsen (R) miteinander einen festen Winkel bilden und die jeweilige Längsachse (Aa1 Ai) paarweise symmetrisch zueinander mit Abstand kreuzen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Fingerwerkzeuge (36, 46) ausschließlich eine Vorschubvorrichtung für einen Vorschub der Fingerwerkzeuge radial zur jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannung eine Vorschubeinrichtung zum axialen Vorschub in Richtung der jeweiligen Längsachse (Aa, Ai) aufweist und die Antriebsvorrichtung für die Fingerwerkzeuge (36, 46) ausschließlich eine Schwenkvorrichtung zum Schwenken der Fingerwerkzeuge (36, 46) um eine die jeweilige Längsachse (Aa, Ai) kreuzende Schwenkachse aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zumindest zwei Fingerwerkzeuge (36i, 362, 4O1, 462) einen gemeinsamen Drehantrieb aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehantrieb der Fingerwerkzeuge ein angetriebenes Stirnrad oder Kegelrad umfaßt, das mit Stirnrädern an den Fingerwerkzeugen im Eingriff ist. ,
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