Verfahren zur Herstellung von Laufverzahnungen, insbesondere Zahnsegmenten

Abstract

 Das Zahnsegment (7) wird derart hergestellt, dass in einem ersten Arbeitsgang mit einer Feinschneidmaschine im Bereich der Verzahnung eine Wellenzahnformpartie (8) entsprechend der Zahnkopf-Form der Verzahnung feingeschnitten wird und in einem zweiten Arbeitsgang das Zahnsegment (7) dann vollständig unter Feinschneiden der restlichen Zahnform ausgeschnitten wird.
Durch dieses Mehrstufen-Feinschneiden wird nicht nur die Belastung am Schnittwerkzeug ganz erheblich gesenkt, sondern gleichzeitig auch eine hochpräzise, jeder Anforderung genügende Verzahnung erreicht, bei einer nunmehr sehr kostengünstigen Herstellung solcher Laufverzahnungen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Laufverzahnungen, insbesondere Zahnsegmenten.

[0002] Die Herstellung von Laufverzahnungen, insbesondere die Herstellung von Zahnsegmenten mit feiner, präziser Zahnform ist bis heute sehr aufwendig und wird mittels Räumvorgängen durchgeführt, da ein normales Stanzen zu keinem brauchbaren Ergebnis führt.

[0003] Dem gegenüber könnte die Feinschneidetechnik erhebliche Verbesserungen bringen, da dort in der Scherzone kein Abriss erfolgt und die Schnittfläche dadurch sehr glatt wird mit geringer Rautiefe.

[0004] Das Ausschneiden der Laufverzahnungen resp. der Zahnsegmente mittels Schnittwerkzeug auf einer Feinschneidpresse konnte sich aber infolge rascher Abnützung des Schnittwerkzeuges nicht durchsetzen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur rationellen und kostengünstigen Herstellung hochpräziser Laufverzahnungen, insbesondere Zahnsegmente unter Ausnützung der Möglichkeiten einer Feinschneidmaschine zu schaffen.

[0006] Dies wird erfindungsgemäss zunächst dadurch erreicht, dass die Zahnsegmente in einem Folgewerkzeug auf einer Feinschneidmaschine je aus einem Materialstreifen in mindestens zwei Arbeitsgängen herausgeschnitten werden.

[0007] Um dabei einen Materialschub zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn vor dem Herausschneiden der Zahnsegmente in deren Flächenausdehnung jeweils mindestens ein, zum versenkten Abstützen des Zahnsegmentes im Folgewerkzeug bestimmte Stütznocken am Materialstreifen durch Pressen ausgeformt wird.

[0008] Von Vorteil ist es weiter, wenn in einem ersten Arbeitsgang mit der Feinschneidmaschine im Bereich der Verzahnung eines Zahnsegmentes eine Wellenzahnformpartie entsprechend der Zahnkopf-Form der Verzahnung feingeschnitten wird und in einem zweiten Arbeitsgang das Zahnsegment dann vollständig unter Feinschneiden der restlichen Zahnform ausgeschnitten wird, wobei dann zweckmässig für den zweiten Arbeitsgang das Zahnsegment entlang der vorgeschnittenen Wellenzahnform abgestützt wird.

[0009] Ein weiterer Vorteil ergibt sich zudem, wenn mit dem Vorschneiden der Wellenzahnform im ersten Arbeitsgang auf der Feinschneidmaschine gleichzeitig eine, der Positionierung beim zweiten Arbeitsgang dienende Durchbrechung, vorzugsweise im Rotationszentrum des Zahnsegmentes, ausgeschnitten wird.

[0010] Durch dieses erfindungsgemässe Mehrstufen-Feinschneiden wird nicht nur die Belastung am Schnittwerkzeug ganz erheblich gesenkt, sondern gleichzeitig auch eine hochpräzise, jeder Anforderung genügende Verzahnung erreicht, bei einer nunmehr sehr kostengünstigen Herstellung solcher Laufverzahnungen.

[0011] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Laufverzahnung, insbesondere Zahnsegment, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren.

[0012] Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

in Draufsicht einen Materialstreifen in mehreren Folgeschritten zur Veranschaulichung der erfindungsgemässen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Zahnsegmentes von mehreren nacheinander;

Fig. 2

ausschnittweise im Querschnitt, in grösserem Massstab, einen Bereich eines herauszuschneidenden Zahnsegmentes des Materialstreifens; und

Fig. 3 und 4

ausschnittweise in Draufsicht und in grösserem Massstab die Anordnung gemäss Fig. 1 zur Veranschaulichung der schrittweisen Feinschneidung der Verzahnung eines Zahnsegmentes.

[0013] Erfindungswesentlich ist, dass die Zahnsegmente in einem Folgewerkzeug (nicht gezeigt) auf einer Feinschneidmaschine (nicht gezeigt) aus einem Materialstreifen in mindestens zwei Arbeitsgängen herausgeschnitten werden.

[0014] Fig. 1 zeigt einen solchen Materialstreifen 6, aus dem ein Zahnsegment 7 herausgeschnitten wird.

[0015] Hierbei wird in einem ersten Arbeitsgang im Bereich der Verzahnung des Zahnsegmentes 7' eine Wellenzahnformpartie 8 entsprechend der Zahnkopf-Form der Verzahnung feingeschnitten. Dies ist in Fig. 3 vergrössert und ausschnittweise verdeutlicht.

[0016] Um bei diesem Vorgang einen Materialschub zu verhindern, ist es zweckmässig, dass vor dem Herausschneiden der Zahnsegmente in deren Flächenausdehnung jeweils hier zwei, zum versenkten Abstützen des Zahnsegmentes 7' im Folgewerkzeug bestimmte Stütznocken 9 am Materialstreifen durch Pressen ausgeformt werden, wie das mehr im Einzelnen auch Fig. 2 zeigt.

[0017] In einem zweiten Arbeitsgang wird dann gemäss Fig. 1 das Zahnsegment 7 vollständig unter Feinschneiden der restlichen Zahnform 8' ausgeschnitten, wie das insbesondere auch Fig. 4 veranschaulicht.

[0018] Um bei diesem zweiten Arbeitsgang zu verhindern, dass das feinzuschneidende Zahnlückenmaterial 8' wegfliesst, wird das Zahnsegment entlang der vorgeschnittenen Wellenzahnform abgestützt (nicht gezeigt).

[0019] Ferner ist es vorteilhaft, wenn mit dem Vorschneiden der Wellenzahnform im ersten Arbeitsgang auf der Feinschneidmaschine gleichzeitig eine, der Positionierung beim zweiten Arbeitsgang dienende Durchbrechung 10, vorzugsweise im Rotationszentrum des Zahnsegmentes, ausgeschnitten wird.

[0020] Letzteres kann auch schon mit dem Ausformen der Stütznocken 9 vorgenommen werden.

[0021] Selbstverständlich sind auch weitere Vor- und Nachbehandlungsschritte denkbar, etwa das Feinschneiden der effektiven Achsbohrung, das Herausstanzen der Stütznocken u. dgl.

[0022] Ohne weiteres ist es zudem möglich, durch Mehrfachwerkzeuge einen Materialstreifen zwei- und mehrreihig feinzuschneiden.

[0023] Wesentlich ist, dass es durch die vorbeschriebenen erfindungsgemässen Massnahmen gelingt, die Problemzone, nämlich die Verzahnung eines Zahnsegmentes mit höchster Präzision und optimal rationell herzustellen, indem die Feinschneidung der Zähne in zwei Phasen vorgenommen wird, wie das insbesondere die Fig. 3 und 4 veranschaulichen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Laufverzahnungen, insbesondere Zahnsegmenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnsegmente in einem Folgewerkzeug auf einer Feinschneidmaschine je aus einem Materialstreifen in mindestens zwei Arbeitsgängen herausgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Herausschneiden der Zahnsegmente in deren Flächenausdehnung jeweils mindestens ein, zum versenkten Abstützen des Zahnsegmentes im Folgewerkzeug bestimmte Stütznocken am Materialstreifen durch Pressen ausgeformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Arbeitsgang mit der Feinschneidmaschine im Bereich der Verzahnung eines Zahnsegmentes eine Wellenzahnformpartie entsprechend der Zahnkopf-Form der Verzahnung feingeschnitten wird und in einem zweiten Arbeitsgang das Zahnsegment dann vollständig unter Feinschneiden der restlichen Zahnform ausgeschnitten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Arbeitsgang das Zahnsegment entlang der vorgeschnittenen Wellenzahnform abgestützt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Vorschneiden der Wellenzahnform im ersten Arbeitsgang auf der Feinschneidmaschine gleichzeitig eine, der Positionierung beim zweiten Arbeitsgang dienende Durchbrechung, vorzugsweise im Rotationszentrum des Zahnsegmentes, ausgeschnitten wird.

6. Laufverzahnung, insbesondere Zahnsegment, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.

Zeichnung