Stirnrad-Wälzprüfmaschine für hochgenaue Prüftechnik 

Klingelnberg präsentiert auf der Emo seine Neuheiten und stellt erstmals die neueste Höfler-Maschinenentwicklung im Bereich Stirnradtechnologie vor: die Stirnrad-Wälzprüfmaschine R 300 für hochgenaue Prüftechnik. Durch die gestiegenen Qualitätsanforderungen in der Großserienproduktion fordern einige Getriebe- und Fahrzeughersteller inzwischen einen Qualitätsnachweis für alle Zahnräder, die im Antriebsstrang verbaut werden.

Ein weiterer Treiber der steigenden Prüfschärfe ist in der E-Mobilität zu sehen, denn durch den Wegfall des Verbrennungsmotors rückt das Geräuschverhalten des Getriebes noch stärker in den Fokus als bisher. Hier baut Klingelnberg nun auf das aus der Kegelradtechnologie bekannte Verfahren der Wälzprüftechnik, die jetzt auch in die Welt der Stirnräder einzieht. Die kompakte Maschine ist für alle fünf Verfahren der Wälzprüfung ausgelegt. Wer Prüfzyklen kombinieren, Rückbaukosten reduzieren und einen hohen Bedienkomfort verlangt, findet in dieser Maschine die ideale Lösung für hochgenaue Prüftechnik.

Nur mit einer flexiblen Prüfmaschine lassen sich die vielfältigen Anforderungen an die Qualitätskontrolle von Zahnrädern beherrschen. Die R 300 bietet je nach Konfiguration die Möglichkeit, alle fünf Verfahren der Wälzprüfung anzuwenden. Hierzu zählen die Einflanken-Wälzprüfung, Körperschall- und Drehbeschleunigungsprüfung, Zweiflanken- und Helix-Wälzprüfung. Dadurch kann die R 300 an jeder Stelle der Fertigungsprozesskette von Stirnrädern eingesetzt werden – von der Überwachung der Weichbearbeitung über die Kontrolle von Härteverzügen bis zur Bewertung des Geräuschverhaltens des einbaufertigen Zahnrades.

Die R 300 deckt hinsichtlich ihrer Achsverfahrwege das gleiche Bauteilspektrum ab wie die Baureihe der Höfler Stirnrad-Schleifmaschinen Speed Viper. Radbauteile können bis zu einem Außendurchmesser von 300 mm getestet werden. Zusammen mit dem optionalen Gegenhalter lassen sich im Extremfall Wellen bis zu 800 mm Länge auf ihr Lauf- und Geräuschverhalten hin untersuchen. Dabei ist der Footprint der Maschine von 2 m² sehr klein – das spart Kosten für teure Produktionsfläche.

Auf der Emo Hannover 2017 stellte Klingelnberg seinerzeit die erste Entwicklungsstufe der Hybridlösung mit optischer Messtechnik vor. Dabei stand die Digitalisierung rotationssymmetrischer Verzahnungsbauteile im Mittelpunkt der Anwendung. Bauteile wie Kegelräder, Stirnräder, aber auch andere Geometrien lassen sich so mit einer sehr hohen Punktdichte erfassen (digitalisieren) und anschließend weiterverarbeiten. Die Weiterverarbeitung ist dabei sehr flexibel. Neben der reinen Darstellung der Ergebnisse in Form eines 3D-Modells kann sowohl ein Vergleich zu einer CAD-Sollgeometrie durchgeführt werden als auch durch Bildung von Schnitten eine geometrische Auswertung erfolgen. Diese Anwendung wird z. B. für Reverse Engineering genutzt. 

Seit 2017 hat Klingelnberg das System Optical Metrology deutlich weiterentwickelt. Insbesondere aufseiten der Sensorik, der Messdatenerfassung und der Weiterverarbeitung gibt es entscheidende Fortschritte. Klingelnberg hat sich sehr intensiv mit der gesamten Signalkette der optischen Messtechnik beschäftigt und gemeinsam mit mehreren Entwicklungspartnern ein speziell auf die Anforderungen der Verzahnungsmessung zugeschnittenes Messsystem entwickelt. Bei diesem System sind die stromführenden, aktiven Elemente wie Hochleistungslichtquelle, Elektronik und Signalverarbeitung vom Sensor getrennt im Schaltschrank angeordnet. Das hat den entscheidenden Vorteil, dass am Sensor selbst sowie im Umfeld des Sensors – zum Beispiel am 3D-Tastsystem – keine thermischen Effekte entstehen. Mit dem neuen Messsystem präsentiert Klingelnberg eine Lösung, dessen Sensorik für Messungen im Sub-Mikrometer-Bereich prädestiniert ist. Damit lässt sich die taktile Teilungsmessung durch eine optische ersetzen und darüber die Messzeit in der Serienmessung deutlich reduzieren.