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Vorrichtung zum spanenden Entgraten oder
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Brechen der stirnseitigen Zahnkanten von Zahnrädern Zusatz zu Patent
23 19 o60 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff
des Hauptanspruches beschrieben ist.
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Der Zweck der Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist es, ein einfach
herstellbares Werkzeug zu verwenden, mit dem jede praktisch in Frage ko ende Form
der Fase an den Stirnkanten von Zahnrädern hergestellt werden kann.
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Bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent bestehen das eigentliche
spanabhebende Werkzeug und das Führungsrad aus zwei Stücken, die getrennt hergestellt
und beim Einrichten der Maschine zueinander ausgerichtet werden muren.
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Aufgabe der Vorrichtung ist es, das Werksoug~Führungsrad~Paar zu vereinfachen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung
gelöst, die die Merkmale des Hauptanspruches aufw.ist.
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Die Zahnflanken der Werkstücke sind im allgemeinen nach einer Evolvente
oder nach einer in bekannter Weise korrigierten Erolvente geformt. Nach den üblichen
Regeln der Verzahnungslehre muß das Profil des Gegenrades, in diesem Falle des Führungsrades,
ebenfalls nach einer Evolvente od. dgl. geformt sein. Da die Zähne des Führungsrades
aber an einer Stirnseite an den Träger
des Werkzeugteils, also praktisch
an eine Scheibe anschließen, ist die Herstellung der Zähne des Führungsrades und
auch des Werkzeugteils schwierig. Um diese Schwierigkeit zu beheben, wird die Vorrichtung
erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ausgestaltet. Dann ist es nämlich
möglich, das Werkzeug zur Herstellung der Führungsradzähne in Richtung der Zahnhöhe
(statt in Längsrichtung) mit genügendem Auslauf arbeiten zu lassen.
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Das Erzeugen der Evolvente erfordert bereits beim Herstellen normaler
Zahnräder oder verzahnter Werkzeuge einen gewissen Aufwand; der Aufwand wird höher,
wenn die zu erzeugenden Zähne wie bei der Erfindung stumpf gegen eine Platte (Träger
des Werkzeug.
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teils) stoßen. Der Erfinder geht zur Abhilfe dieser Schwierigkeit
davon aus, daß eine Evolvente in einem Bereich, der für die Zahnhöhe von Zahnrädern
in Frage kommt, mit einer verhältnismäßig guten Annäherung durch einen Kreis ersetzt
werden kann.
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Das um so mehr, wenn - wie beim Anfasen der Stirnkanten - keine genaue
Evolvente am Werkstück zu erzeugen ist. Aus diesem Grunde wird die Erfindung vorteilhafterweise
mit den Merkmalen des Anspruchs 3 weiterentwickelt. Bei dieser Ausgestaltung der
Erfindung können nämlich sehr einfache Vorrichtungen zum Herstellen des erfindungsgemäßen
Werkzeugs bzw. Führungsrades verwendet werden. In diesem Anspruch heißt es ausdrücklich,
daß das Profil "nach einem Zylinder" geformt ist, das bedeutet, daß das Profil von
einem Zylinder abgeleitet ist aber nicht genau ein Zylinder zu ein braucht; sondern
z.B. auch eine Ellipse (Zylinder.
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schnitt) sein kann. Das kann dann der Fall sein, wenn das zy.
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linderische Werkzeug bei der Erzeugung der Flanke etwas geneigt worden
ist.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das
anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben ist.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung nach
der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt die Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs das
aus einem Führungsrad und einem Werkzeugteil kosbiniert ist.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig.2.
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Fig. 4 zeigt als Teilschnitt entsprechend Fig. 3 eine andere Ausführungsform
des Führungsrades.
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2.
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Mit einer Vorrichtung, wie sie schematisch in Fig 1 dargestellt ist,
sollen die Stirnkanten 1 und/oder die Grundkanten an den Zahnenden der Zähne 3 eines
Werkstücks 4 abgeschrägt, angefast, entgratet oder sonstig bearbeitet werden. Zu
diesem Zweck sind zwei Werkzeuge 101, 102 vorgesehen, die mit einem axialen Abstand,
der der Breite des Werkstücks entspricht, voneinander auf einer drehbaren Werkzeugspindel
103 aufgespannt. Die Achsen der Werkzeugspindel und der drehbaren Werkstückspindel
liegen parallel. Die Werkzeuge sind jeweils aus einem Führungsradteil 104 und einem
Werkzeugteil 105 susamsengeretst, die sich beide stirnseitig an einen Träger 106
anschließen. Der Träger ist mit einer Nabe 107 versehen, mit der er auf der Werkseugspindel
sitzt. Beide Werkzeuge werden mit einer Buchse 108 od. dgl. auf abstand gehalten.
Die Form des Werkzeugteils 105 entspricht der
zu erzeugenden Fase
1, 2.
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Die Figuren 2 bis 5 zeigen ein für die Vorrichtung zu verwendendes
Werkzeug. Dieses besteht aus dem genannten Träger 106 der mit der Nabe 107 versehen
ist. Stirnseitig an den Träger schliessen die Zähne 109 des Führungsrades oder genauer
des Führungaradteils 104 an. Der Grundzylinder 110 des Führungsradteils ist zwischen
den Zähnen in radialer Richtung offen, so daß die Zähne ausschließlich von dem Träger
gehalten werden. Dadurch wird einem die Zähne bearbeitenden Werkzeug die Freiheit
gegeben zwischen den Zähnen radial in den Grundkreis einzutreten und zwischen anderen
Zähnen wieder herauszutreten.
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Zwischen dem Führungsradteil 104 und dem Träger 106 befindet sich
der Werkzeugteil 111, welcher der zu erzeugenden Fase angepaßt ist. Die Schneiden
bilden die Kopfkanten 112 der Zähne zwischen den Flanken und den Kopfflächen. Damit
die Stirnkanten des Werkstücks vom Fuß bis zum Kopf bearbeitet werden können, sind
die Zähne mindestens im Bereich des Werkzeugteils verschieden hoch ausgebildet,
was im Beispiel durch einen zur Rotationsachse exzentrischen Kopfkreis 113 erzielt
ist.
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Für die Bearbeitung der Zähne des Führungsrad- und des Werkzeug.
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teils können verschiedene Mittel verwendet werden. So kann ein kreisendes
Schlagmesser oder ein Messerkopf verwendet werden, der bei günstigen Verhältnissen
beispielsweise die Zahnflanke 113 eines Zahnes und die Zahnflanke 114 eines entfernt
davon befindlichen anderen Zahnes gleichzeitig bearbeitet. Diese günstigen Verhältnisse
werden selten vorhanden sein; jedoch ergeben
sich Variierungsmöglichkeiten
durch die Zahnlücke, d.h. die Zahnflanke 114 wird nicht gleichzeitig mit der Zahnflanke
113 bearbeitet, sondern das Werkzeug tritt aus der Zahnlücke 115 aus, ohne einen
Span abzunehmen.
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Reichen die Zahnteilung und die Breite der Zahnlücke tur Variieren
des Radius des Bearbeitungskreises 116 nicht aus, so kann die Rotationsachse des
Werkzeugs zur Achse 117 des herzustellenden Werkzeugs 101 (102) so geneigt werden,
daß das kreisende Werkzeug über den freien Stirnflächen 118 der Zähne 109 austritt.
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Der Evolvente ist dann nicht ein Kreis bzw. Zylinder sondern ein Zylinderschnitt,
d.h. also eine Ellipse, anzunähern.
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Durch die verschiedenen Höhen der Führungszähne 109 können sich Schwierigkeiten
bezüglich der Eingriffsdauer zwischen Führung.
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radteil 104 und Werkstück 4 ergeben. Dem kann abgeholfen werden, indem
die beiden Werkzeuge 101, 102 um 1800 zueinander versetzt angeordnet werden. Reicht
diese Maßnahme nicht aus, so erhalten die Zähne 119 nur im Bereich des spanenden
Werkzeugteils 120 die gekürzten Köpfe, während der sonstige Führungsradteil 121
die volle Zahnhöhe behält.