Zahnräder

Für den Rennsport werden hohe Verzahnungsqualitäten der Stufen vier oder gar fünf benötigt. - Bild: psdesign1 - Fotolia.com

Bei der Herstellung von kundenspezifischen Getriebe-Zahnrädern für den internationalen Motorsport gelten höchste Anforderungen an die geometrische Genauigkeit, die deutlich über den im normalen Automobilbau üblichen Qualitätsansprüchen liegen. Während Automobil-Hersteller für Getriebe-Zahnräder im Allgemeinen eine Verzahnungsgüte im Bereich sechs nach DIN 3961 erwarten, werden für den Rennsport höhere Verzahnungsqualitäten der Stufen vier oder gar fünf benötigt.

HDDS von Ringspann Stirnrad
Vermessung des auf dem HDDS von Ringspann aufgespannten und fertig geschliffenen Stirnrads: Die geometrische Genauigkeit der Evolventenverzahnung lag weit innerhalb der Toleranzgrenzen. - Bild: Ringspann GmbH

"Solche extremen Qualitätsanforderungen prozesssicher zu realisieren, stellt höchste Ansprüche an Maschinen, Werkzeuge und Mitarbeiter. Und weil auch die eingesetzten Spannmittel hierbei eine ganz entscheidende Rolle spielen, halten die Verzahnungstechniker stets die Augen offen nach Optimierungspotenzial auf diesem Gebiet", berichtet Volker Schlautmann. Der Leiter der Sparte Spannzeuge von Ringspann kennt die wachsenden Qualitätsansprüche in der Verzahnungstechnik nur zu gut, und hat sich deshalb einen neuen und inzwischen patentierten mechanischen Dehnhülsen-Spanndorns einfallen lassen: Den HDDS. Einem größeren Fachpublikum wurde dieses innovative Innenspannsystem erstmals auf der Fachmesse AMB 2016 als hochpräzise und wirtschaftlich attraktive Alternative zu hydraulischen Dehnspannzeugen vorgestellt.

Hohe Rundlaufgenauigkeit

Schlautmann zufolge punktet der neue Ringspann-Spanndorn mit einer Rundlaufgenauigkeit von ≤ 5 µm und kann Werkstücke mit Bohrungen bis Toleranzklasse IT10 aufnehmen. Außerdem wurde er mit dem Ziel entwickelt, beim vollautomatisierten Einsatz den Aufwand für die nötige Zuführ- und Positioniertechnik erheblich zu senken. "Wir haben damit die Neugier vieler Verzahnungsspezialisten geweckt, die nun aber auch wissen wollen, was der neue HDDS in ihren Maschinen beim hochgenauen Schleifen von Stirnrädern de facto zu leisten vermag. Messtechnisch nachweisbar, versteht sich", betont Schlautmann.

Dehnhülsen-Spanndorn HDDS von Ringspann
Mit dem neuen mechanischen Dehnhülsen-Spanndorn HDDS von Ringspann realisiert ein namhaftes schweizerisches Unternehmen geschliffene Zahnräder mit den hohen Genauigkeiten der Verzahnungsqualitätsstufe vier nach DIN 3961. - Bild: Ringspann

Aus diesem Grund machte sich der Ringspann-Mann mit dem neuen Mechanischen Dehnhülsen-Spanndorn im Gepäck auf den Weg zum Praxistest in das Stammwerk eines namhaften schweizerischen Spezialisten für Zahnrad-Technologie. Dort hatte man bereits ein passendes Werkstück ausgewählt: Ein Präzisions-Stirnrad für das Sondergetriebe eines Sportwagens, der bei internationalen Langstreckenrennen an den Start gehen sollte. Für die Bearbeitung kam ein Schleifzentrum Helix 400 von Höfner zum Einsatz. Dessen Bauraum verfügt über eine fest installierte hydraulische Basisaufnahme, in die der HDDS von Ringspann vertikal eingespannt wurde und zentrisch ausgerichtet werden konnte. Per Handspannung fixierten die Verzahnungstechniker anschließend ein neutrales Kontrollwerkstück, um daran die Plan- und Rundlauf-Genauigkeit des Mechanischen Dehnhülsen-Spanndorns mit einer mikrometergenauen, taktilen Messvorrichtung zu prüfen. Das Ergebnis sorgte für ein erstes Aufhorchen unter den Anwesenden: Das Messgerät zeigte für den Planlauf ≤ 2 µm und für den Rundlauf ≤ 3 µm an – für ein mechanisches Werkstückspannsystem ohne zusätzlichen Ausrichtaufwand waren das erstaunliche Genauigkeiten! Welche Präzision war dann beim Schleifen der Verzahnung erzielbar?

Zitat

Volker Schlautmann - Bild: Ringspann GmbH

"Beim Schleifen der Stirnräder ohne die Pinole konnten die Verzahnungstechniker dank unseres neuen mechanischen Dehnhülsen-Spanndorn HDDS eine hohe Verzahnungsqualität der Gütestufe vier erreichen – ohne dass das Spannzeug erneut ausgerichtet wurde."

Volker Schlautmann, Ringspann