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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgraten der Zähne eines verzahnten Werkstücks, mit einem erste Entgratzähne aufweisenden ersten Entgratwerkzeug, mit einem zweiten Entgratzähne aufweisenden zweiten Entgratwerkzeug und mit Kraftbeaufschlagungsmitteln, um die Entgratzähne in eine kraftbeaufschlagte Bearbeitungsanlagestellung an den zu entgratenden Zähnen zu bringen.
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Eine derartige Vorrichtung wird in der
DE 83 28 237 beschrieben. Die Vorrichtung besteht aus zwei an ihren Stirnseiten aneinander befestigten zahnradartigen Werkzeugen, die am Umfang mit Zähnen versehen sind, die ähnlich denen von Kegelrädern geformt sind. Über einen Druck können mit diesen Zähnen Fasen an den Zähnen eines Zahnrades erzeugt werden. Die Werkzeuge weisen darüber hinaus mehrere Entgratkanten auf, mit denen ein Sekundärgrat entfernt werden kann.
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Ein Kombinationswerkzeug zum Bearbeiten von Zahnradzähnen ebenfalls zum Erzeugen von Fasen und Entfernen von Sekundärgraten beschreibt die
DE 103 09 116 A1 . Eine mehrere Werkzeugscheiben aufweisende Vorrichtung zum spanenden Entgraten von Zahnkanten beschreibt auch die
DE 94 18 253 .
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Bei der Herstellung von Schiebemuffen haben die Zahnlücken im Bereich ihrer kopfseitigen Zahnflanken andere Abstände als im Bereich ihrer fußseitigen Flankenabschnitte, die auch als Protuberanzen bezeichnet werden. Darüber hinaus unterliegen die Lückenbreiten im Bereich des Tragbereichs der Zahnflanken in der Regel kleinerer Toleranzen als im Protuberanzbereich. Bei der Herstellung von Schiebemuffen werden in die Zähne über einen Teilumfang Vertiefungen eingefräst, die sich bis in den Bereich der Protuberanzen erstrecken können. Die Rastnuten oder Rastnischen bzw. Hinterlegungen werden mit einem Fräswerkzeug erzeugt. Die spanende Bearbeitung erzeugt an den Übergangskanten zu den Zahnflanken sowohl im Tragbereich der Zahnflanken als auch im Bereich der Protuberanzen Grate.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug anzugeben, mit dem sowohl die Zahnflanken im Tragbereich als auch im Protuberanzbereich entgratet werden können.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Erfindung verwendet zwei Entgratwerkzeuge, die jeweils Entgratzähne aufweisen. Die Entgratwerkzeuge sind derart lose aneinander gekoppelt, dass sie unabhängig voneinander gegen die Zahnflanke kraftbeaufschlagbar sind. Dies erfolgt mit einem Kraftbeaufschlagungsmittel, das bspw. eine Federkraft in Richtung der zu entgratenden Zahnflanke auf das jeweilige Entgratwerkzeug ausübt. Die Zähne eines Entgratwerkzeuges sind in der Regel untereinander gleich gefertigt. Wesentlich ist aber, dass sich die Form der ersten und zweiten Entgratzähne unterscheidet, so dass mit den beiden Entgratwerkzeugen voneinander verschiedene Abschnitte der Zahnflanke desselben Zahnes bearbeitet werden können. So ist bspw. die Zahnhöhe der ersten Zähne des ersten Entgratwerkzeuges, mit denen ein zahnfußseitiger Flankenabschnitt des Zahnes bearbeitet werden soll, größer, als die der zweiten Entgratzähne zum Bearbeiten eines zahnkopfseitigen Flankenabschnitts des Zahnes. Die Entgratung erfolgt vorzugsweise in Zahnflankenerstreckungsrichtung. Sofern es sich bei dem verzahnten Werkstück um ein Zahnrad handelt, erfolgt somit der Vorschub der Entgratwerkzeuge in Axialrichtung. Mit dem Axialvorschubmittel werden die aneinandergekoppelten Entgratwerkzeuge gleichzeitig durch die Zahnlücken des Werkstücks geschoben. Mit einer Zahnkante des ersten Entgratzahnes wird somit ein Abschnitt der Tragflanke des Zahnes entgratet. Mit der Entgratkante eines zweiten Entgratzahnes wird somit die Zahnlücke im Bereich der Protuberanz entgratet. Die beiden Entgratwerkzeuge, bei denen es sich bevorzugt um Entgratscheiben handelt, weisen Kopplungsabschnitte auf, die mit Bewegungsspiel, insbesondere einem Bewegungsspiel in Umfangsrichtung, ineinandergreifen. Zufolge dieses Bewegungsspiels ist es möglich, beide Zahnflanken eines Zahnes bzw. einer Zahnlücke zu entgraten. Dies kann auch in zwei aufeinanderfolgenden Entgratschritten erfolgen, wobei in einem ersten Entgratschritt die beiden aneinandergekoppelten Entgratwerkzeuge in die eine Umfangsrichtung kraftbeaufschlagt werden, um eine der beiden Zahnflanken zu bearbeiten. In einem zweiten Bearbeitungsschritt werden die beiden Entgratwerkzeuge in der anderen Umfangsrichtung jeweils getrennt voneinander kraftbeaufschlagt gegen die andere Zahnflanke gedrückt und ebenfalls durch die Zahnlücke geschoben, um den Grat zu entfernen. Bei einer Rastnut treten in der Regel allerdings nur Grate auf der einen Zahnflankenseite auf, so dass die Entgratung nur auf einer Seite erfolgen braucht. Die Kopplungsabschnitte werden von axial verlängerten Abschnitten einer Führungsverzahnung ausgebildet. Eine derartige Führungsverzahnung wird von axial verlängerten Abschnitten ausgebildet. Die Zähne der Führungsverzahnung haben dieselbe Breite wie die Entgratzähne. Sie können aber auch etwas schmaler gestaltet sein als die Entgratzähne, so dass sie lediglich zum Einführen der Entgratwerkzeuge in die Verzahnung des Werkstücks verwendet werden können. Sie können aber auch breiter sein. Sie liegen bei der Entgratbearbeitung nicht an Zahnflanken an. Die Zähne der Führungsverzahnung können angespitzte Stirnseiten aufweisen, um das Einfädeln in die Zahnlücken des Werkstücks zu vereinfachen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Werkzeugsatz bestehend aus zwei Entgratwerkzeugen, die voneinander verschiedene Entgratzähne aufweisen, wobei die Entgratwerkzeuge vorzugsweise als Entgratscheiben ausgebildet sind, die mit ihren Breitseitenflächen aufeinander liegen, so dass die verschieden ausgestalteten Entgratzähne der beiden Entgratscheiben übereinander liegen, aber sich gegeneinander verlagern können, da sich die beiden Entgratscheiben um einen Winkelbetrag gegeneinander verdrehen können. Die Größe des Winkelbetrags hängt von der Form der zu bearbeitenden Verzahnung ab und kann im Bereich zwischen wenigen Bogenminuten und wenigen Winkelgraden liegen. Die beiden Entgratscheiben sind derart unabhängig voneinander kraftbeaufschlagbar, dass die voneinander verschieden ausgebildeten Entgratzähne verschiedene Abschnitte einer Zahnflanke desselben Zahnes bearbeiten können, wobei diese Zahnflankenabschnitte toleranzbedingte Abstandsunterschiede zueinander aufweisen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung der beiden Entgratscheiben und eines zu entgratenden Werkstücks;
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2 die aneinandergekoppelten Entgratscheiben und
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3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Zahneingriff der in Bearbeitungsanlagestellung kraftbeaufschlagten Entgratzähne und
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4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in 1 dargestellten zu verarbeitenden Werkstück.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine erste Entgratscheibe 1, die im Bereich eines ersten Segments 13 erste Entgratzähne 3 aufweist. Die Zahnkanten der Entgratzähne 3 bilden Entgratkanten 3'.
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Die erste Entgratscheibe 1 besitzt insgesamt drei in gleichmäßiger Umfangsverteilung angeordnete, jeweils mit Entgratzähnen 3 versehene Segmente 13. An die mit Entgratzähnen 3 versehenen Segmente 13 grenzen jeweils Freiräume 11 an. Zwischen zwei Freiräumen 11 befindet sich ein Kopplungsabschnitt 7, der eine Außenverzahnung 9 aufweist. Die Außenverzahnung 9 hat im Wesentlichen dieselbe Zahnteilung wie die außenverzahnten ersten Entgratzähne 3. Die Weite der Zahnlücken zwischen den Zähnen der Führungsverzahnung 9 entsprechen der Weite der Zahnlücken zwischen den Entgratzähnen 3. Die Kopplungsabschnitte 7 haben eine größere axiale Erstreckung, als die Entgratzähne 3. Die Kopplungsabschnitte 7 ragen axial über eine Breitseitenebene des Grundkörpers der Entgratscheibe 1.
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Die zweite Entgratscheibe 2 besitzt ebenfalls mit Entgratzähnen 4 ausgestattete Segmente 14. Die Entgratzähne 4 besitzen ebenfalls Zahnkanten, die Entgratkanten 4' ausbilden. Die Kopfhöhe der zweiten Entgratzähne 4 ist etwas kürzer als die der ersten Entgratzähne 3. Auch die zweite Entgratscheibe 2 besitzt drei in gleichmäßiger Umfangsverteilung angeordnete, jeweils mit einer Vielzahl von zweiten Entgratzähnen 4 versehene Segmente 14, wobei die Segmente 13, 14 übereinandergebracht werden können.
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Dort, wo die erste Entgratscheibe 1 den Freiraum 11 aufweist, trägt die zweite Entgratscheibe 2 einen Kupplungsabschnitt 8, der in Achsrichtung beidseitig den Grundkörper der zweiten Entgratscheibe überragt, so dass der Kupplungsabschnitt 8 in den Freiraum 11 hineinschiebbar ist.
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Zwischen zwei Kupplungsabschnitten 8 der zweiten Entgratscheibe 2 erstreckt sich ein Freiraum 12, in den beim Zusammenstecken der beiden Entgratscheiben 1, 2 der Kupplungsabschnitt 7 der ersten Entgratscheibe 1 eintreten kann.
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Auch die Kupplungsabschnitte 8 der zweiten Entgratscheibe 2 sind mit einer Außenverzahnung versehen, die eine Führungsverzahnung 10 ausbildet.
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Sind die beiden Entgratscheiben 1, 2, wie in der 2 dargestellt, ineinandergesteckt, so ergibt sich eine vollständige Umfangsverzahnung, die im Bereich der Segmente 13, 14 von in Achsrichtung hintereinanderliegenden ersten und zweiten Entgratzähnen 3, 4 ausgebildet wird und die zwischen den Segmenten 13, 14 von den Führungszähnen der Führungsverzahnung 9, 10 ausgebildet ist.
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Die Freiräume 11, 12 sind derart an die sie ausfüllenden Kopplungsabschnitte 7, 8 angepasst, dass sich die beiden Entgratscheiben 1, 2 um einen gewissen Winkelbetrag gegeneinander in Umfangsrichtung verlagern können.
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Das mit den Entgratscheiben zu entgratende Zahnrad 20 besitzt eine Innenverzahnung. Die Zähne 21 des Zahnrades 20 besitzen jeweils zwei Zahnflanken 25 und eine zwischen den Zahnflanken sich erstreckende Zahnlücke 22. An drei Umfangspositionen sind in mehrere Zähne 21 jeweils Rastnischen 32 eingefräst. Bei dieser spanenden Bearbeitung entstehen an den Kanten 24, an denen die Rastnischen 32 die Zahnflanken 25 durchdringen, Grate.
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Der 3 ist zu entnehmen, dass die Zahnflanken der Zähne 21 mehrere Abschnitte aufweisen. Ein dem Kopf des Zahnes 21 benachbarter Zahnflankenabschnitt 25 bildet eine Tragflanke, an der eine Zahnflanke eines nicht dargestellten weiteren Zahnrades anliegt, mit dem die Schiebemuffe 20 zusammenwirkt.
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Zahnfußseitig besitzt die Zahnflanke einen andersartig verlaufenden Zahnflankenabschnitt 26, den man üblicherweise mit Protuberanz bezeichnet.
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Der Abstand der beiden Protuberanzen 26 einer Zahnlücke unterliegt einer größeren Toleranz, als der Abstand der beiden Zahnflankenabschnitte 25. Die Rastnische 23 erstreckt sich aber bis in den Bereich der Protuberanz 26.
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Um sowohl die Zahnflankenabschnitte 25 als auch die Protuberanzen 26 entgraten zu können, sind die beiden verschiedenartig gestalteten ersten und zweiten Entgratzähne 3, 4 vorgesehen.
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Hierzu wird das in der 2 dargestellte, aus zwei ineinandergeschachtelten Entgratscheiben 1, 2 bestehende Entgratwerkzeug mit den Führungszähnen 9, 10 voran in die Innenverzahnung des Zahnrades 20 eingeschoben. Zufolge der angeschrägten Führungsverzahnung 9, 10 finden sich die Zähne und Zahnlücken selbsttätig.
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Mit nicht dargestellten Kraftbeaufschlagungsmitteln wird auf die beiden Entgratscheiben 1 insbesondere in elastischer Weise jeweils individuell ein Drehmoment in Umfangsrichtung aufgebracht. Dies führt dazu, dass die Flanken der Entgratzähne 3, 4 in einer Bearbeitungsanlagestellung an den zu entgratenden Zahnflanken 25 der Zähne 21 anliegen. Dabei liegt die Zahnflanke und die sie begrenzende Entgratkante 3' des ersten Entgratzahnes 3 an der Tragflanke 25 und die Zahnflanke bzw. die sie begrenzende Entgratkante 4' des zweiten Entgratzahnes 4 an der Protuberanz 26 an. Bei der Zustellung können sich die beiden Entgratscheiben 1, 2 geringfügig gegeneinander verdrehen.
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Wird jetzt mit Hilfe eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Axialvorschubmittels der Entgratscheibensatz 1, 2 in Achsrichtung durch das drehfest gehaltene Zahnrad 2 hindurchgeschoben, so gleiten die Entgratkanten 3', 4' an den Zahnflankenabschnitten 25, 26 entlang und entfernen die an der Kante 24 entstandenen Grate.
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Die zu entgratenden Zahnräder können auch Zähne aufweisen, die an ihren Stirnflächen Abdachungen aufweisen. Benachbart zu diesen Abdachungen können die Zahnflanken auch mit Hinterlegungen versehen sein.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Entgratscheibe
- 2
- zweite Entgratscheibe
- 3
- erster Entgratzahn
- 3'
- erste Entgratkante
- 4
- zweiter Entgratzahn
- 4'
- zweite Entgratkante
- 5
- Entgratsegment
- 6
- Entgratsegment
- 7
- Kopplungsabschnitt
- 8
- Kopplungsabschnitt
- 9
- Führungsverzahnung
- 10
- Führungsverzahnung
- 11
- Freiraum
- 12
- Freiraum
- 13
- Segment
- 14
- Segment
- 20
- Zahnrad, Schiebemuffe
- 21
- Zahn
- 22
- Zahnlücke
- 23
- Rastnische
- 24
- Kante
- 25
- Zahnflanke, Zahnflankenabschnitt
- 26
- Protuberanz, Zahnflankenabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8328237 [0002]
- DE 10309116 A1 [0003]
- DE 9418253 [0003]
