DE3886624T2

DE3886624T2 - Drehende abrichtrolle, verfahren und vorrichtung zum abrichten von topfschleifscheiben.

Info

Publication number: DE3886624T2
Application number: DE3886624T
Authority: DE
Inventors: Harry Dodd; Harry Pedersen
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: EP0305471A4; JPH01502729A; AU1425288A; EP0305471A1; JPH0579465B2; EP0305471B1; DE3886624D1; US4862868A; WO1988006953A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende erzeugende Abrichtwalze und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe zur Herstellung von in Längsrichtung gekrümmten Zahnrädern.
Bei der Herstellung von gekrümmten Zahnrädern wird eine schalenförmige Schleifscheibe verwendet. Wenn sich die Schleifscheibe so weit abnützt, daß sie sich zur Fertigung präziser Zahnradoberflächen nicht mehr eignet, wird die Schleifscheibe auf ihre ursprüngliche Schleifbedingung abgerichtet (erneuert). Der Abrichtvorgang kann durch Vorsehen einer Diamantschneide durchgeführt werden, die den abgenützten Abschnitt der Schleifscheibe entfernt. Eine Einzelschneide ist jedoch einer relativ raschen Abnützung ausgesetzt, was die Scharfe und Präzision der Schleifscheibe beeinträchtigt.
Rotierende Abrichtwalzen lassen sich auch zum Abrichten von Schleifscheiben verwenden. Rotierende Abrichtwalzen sind entweder zum formgebenden oder zum erzeugenden Typ zu zählen. Bei der formgebenden Abrichtwalze ist die äußere Gestaltung der rotierenden Abrichtwalze so geformt, daß sie sich zum Abrichten des gesamten Profils einer Seite der Schleifscheibe an die Arbeitsfläche der Schleifscheibe anpaßt. Eine Abrichtwalze dieses Typs ist teurer als eine rotierende Abrichtwalze des erzeugenden Typs, außerdem ist ihre Verwendung auf eine einzige Schleifscheibenprofilgestaltung beschränkt. Zudem ist diese Art von Abrichtwalze für lokal auftretenden Verschleiß an der Abrichtfläche anfällig.
Eine rotierende Abrichtwalze des erzeugenden Typs berührt die Schleifscheibe an einem einzigen Punkt und kann zur Erzeugung jeder gewünschten Gestaltung verwendet werden. Eine bekannte erzeugende Abrichtwalze beispielsweise ist mit ihrer Achse mit einer Arbeitsfläche an einer Seite (z. B. der Innenseite) der schalenförmigen Schleifscheibe ausgerichtet und wird zur Erzeugung des erforderlichen Profils in einer zur Arbeitsfläche parallel verlaufenden Richtung bewegt. Zum Abrichten der Arbeitsfläche an der anderen Seite (z. B. der Außenseite) der schalenförmigen Schleifscheibe wird die Abrichtwalze in eine neue Ausrichtung geschwenkt - wobei ihre Achse mit der anderen Arbeitsfläche ausgerichtet ist - und relativ zur Rotationsrichtung der Schleifscheibe in der entgegengesetzten Richtung rotiert. Auf dem Gebiet der Erfindung herrscht Einigkeit, daß im wesentlichen die gleiche relative Bewegung zwischen der Schneidfläche der Abrichtwalze und den Arbeitsflächen der Schleifscheibe zum Abrichten der inneren und der äußeren Arbeitsfläche zu einer im wesentlichen gleichen Schärfe erforderlich ist. Bei Verwendung der bekannten Abrichtwalze vom erzeugenden Typ wird diese Bedingung erfüllt, indem die Walze relativ zur Rotationsrichtung der Schleifscheibe in entgegengesetzten Richtungen rotiert, während die innere und äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe abgerichtet wird. Das Rotieren der Walze in einer Richtung und das gleichzeitige Abrichten einer der Arbeitsflächen bewirkt die Ausbildung eines Verschleißmusters auf der rotierenden Abrichtwalze durch die Schneidfläche, üblicherweise in Form gebundener Diamantkörner. Wird die Walze in die entgegengesetzte Richtung zum Abrichten der anderen Seite gedreht, bewirkt das anfängliche Verschleißmuster zumeist, daß das Schleifkorn von der Walze abbricht, wodurch die Lebensdauer der Walze verkürzt und die Gesamtqualität des Abrichtvorgangs beeinträchtigt wird. Bekannte Abrichtwalzen des erzeugenden Typs weisen auch zumeist einen raschen Verschleiß auf, da das meiste Abrichtmaterial der Schleifscheibe durch eine sehr eingeschränkte Berührungszone auf der Abrichtwalze abgetragen wird.
Abrichtmechanismen zum Rotieren und Transportieren der bekannten Abrichtwalzen des erzeugenden Typs nach dem Stand der Technik sind hinsichtlich der Verwendung und der Erreichung der erforderlichen Genauigkeit überaus kompliziert bzw. schwer zu steuern. Die Mechanismen müssen beispielsweise die Achse der Abrichtwalze genau zwischen zwei Winkelausrichtungen zum getrennten Abrichten der Arbeitsflächen an gegenüberliegenden Seiten der schalenförmigen Schleifscheibe schwenken. Zum Abrichten der Endfläche der Schleifscheibe ist mitunter eine dritte Ausrichtung erforderlich. Die Abrichtmechanismen müssen der Abrichtwalze in einer zur Schleifscheibenachse im wesentlichen senkrechten Richtung einen erweiterten Bewegungsraum bieten. Dieser erweiterte Bewegungsraum ist erforderlich, um diametral entgegengesetzte Punkte am Umfang der Walze zu positionieren, die die innere und äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe abrichten.
Weiters ist der bekannte erzeugende Typ der Abrichtwalze zum Abrichten "spreiztypartiger" schalenförmiger Schleifscheiben nicht geeignet. Bei der spreiztypartigen Schleifscheibe sind die innere und die äußere Arbeitsfläche so montiert, daß sie einander an getrennten konzentrischen ringförmigen Stützen gegenüberliegen. Es wäre aufgrund von gegenseitiger Störung zwischen der Walze und der der Arbeitsfläche auf der Schleifscheibe gegenüberliegenden abzurichtenden Schleifscheibe nicht möglich, jede der beiden Arbeitsflächen auf der Schleifscheibe mit der bekannten Walze des erzeugenden Typs abzurichten.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende Abrichtwalze des erzeugenden Typs und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abrichten einer im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe für in Längsrichtung gekrümmte Zahnräder, die die Probleme des Standes der Technik minimieren oder lösen.
In US-A-2839873 wird eine Abrichtwalze mit einer herkömmlichen schalenförmigen Gestalt dargestellt, die so wie die vorliegende Walze einen Basisabschnitt zum Montieren der rotierenden Abrichtwalze an einer drehbaren Antriebsspindel aufweist. Ein Arbeitsabschnitt ist am anderen Ende des Basisabschnitts vorgesehen, der eine konkave Außenfläche, eine konvexe Innenfläche und einen äußeren Schneidrandabschnitt aufweist, der die konkave Außenfläche mit der konvexen Innenfläche verbindet.
Die erfindungsgemäße Walze dient nur zum Abrichten einer bestimmten im wesentlichen schalenförmigen Scheibe. Ein äußerer Schneiderandabschnitt hat eine innere Schneidefläche und eine äußere Schneidefläche, wobei die genannte innere Schneidefläche einen wirksamen Krümmungsradius zum Berühren der Schleifscheibe an der Position der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe aufweist, der geringer ist als ein normaler Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe an der Position der maximalen Arbeitstiefe, und wobei die genannte äußere Schneidefläche einen wirksamen Krümmungsradius zur Berührung mit der Schleifscheibe an der Position der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe aufweist, der größer ist als ein normaler Krümmungsradius der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe an der Position der maximalen Arbeitstiefe, wodurch die Walze zum Abrichten der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der bestimmten Scheibe verwendet werden kann.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abrichten einer im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe für in Längsrichtung gekrümmte Zahnräder mit einer inneren und einer äußeren Arbeitsfläche vorgesehen. Das Abrichten der im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe erfolgt durch Rotieren der rotierenden erzeugenden Abrichtwalze in der gleichen Richtung zum Abrichten der inneren wie auch der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abrichtvorrichtung zum Abrichten einer im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe vorgesehen, die eine rotierende erzeugende Abrichtwalze und Mittel zum Bewegen der rotierenden erzeugenden Abrichtwalze im Verhältnis zur im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe aufweist. Die Anordnung der rotierenden erzeugenden Abrichtwalze ermöglicht das Abrichten von beiden Arbeitsflächen auf der Schleifscheibe durch Rotation der Abrichtwalze in einer einzigen Richtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung mit einer Schleifscheibe zur Erzeugung von in Längsrichtung gekrümmten Zahnrädern und einer Vorrichtung zum Abrichten der Schleifscheibe;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß hergestellten rotierenden erzeugenden Abrichtwalze;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht der rotierenden erzeugenden Abrichtwalze von Fig. 2 entlang der Linien 3-3;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der rotierenden erzeugenden Abrichtwalze von Fig. 3, die die innere Arbeitsfläche der Schleifscheibe für gekrümmte Zahnräder berührt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Seitenansicht der rotierenden Abrichtwalze von Fig. 3, die die äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe für gekrümmte Zahnräder berührt;
Fig. 6a und b sind vergrößerte fragmentarische Schnittansichten der Fig. 4 und 5, die die äußere periphere Schneidefläche der Abrichtwalze bei ihrer Berührung der Schleifscheibe darstellt;
Fig. 7 ist eine diagrammartige Darstellung der geometrischen Eigenschaften einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze bei ihrer Berührung der Innenfläche der Schleifscheibe entlang einer durch die Rotationsachse der rotierenden Schleifscheibe und der rotierenden Abrichtwalze verlaufenden Ebene;
Fig. 8 ist eine diagrammartige Darstellung der geometrischen Eigenschaften einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze bei ihrer Berührung der Außenfläche der Schleifscheibe entlang einer durch die Rotationsachse der rotierenden Schleifscheibe und der rotierenden Abrichtwalze verlaufenden Ebene;
Fig. 9 ist eine vergrößerte Seitenansicht der rotierenden Abrichtwalze von Fig. 3, die eine spreiztypartige Schleifscheibe berührt;
Fig. 10 ist eine Seitenansicht einer modifizierten Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze;
Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer weiteren modifizierten Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze.
Fig. 12 ist eine weitere modifizierte Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 10 zur Herstellung von in Längsrichtung gekrümmten Zahnrädern dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Trägersäule 12, die ein Spindelgehäuse 14 stützt, in dem eine im wesentlichen schalenförmige Schleifscheibe 50 montiert ist. Die Vorrichtung 10 ist mit einem nicht gezeigten geeigneten Antriebsmittel zum Rotieren der Schleifscheibe 50 um ihre Achse versehen. Dieses bestimmte Mittel zum Rotieren der Scheibe 50 und zum Bewegen des Spindelgehäuses 14 kann jede herkömmliche, derzeit in diesem Bereich verwendete Konstruktion aufweisen. Eine um die Schleifscheibenachse schwenkbare Abrichtvorrichtung 15 ist durch ein Paar Befestigungsträger 18 in der Führungsbahn 17 an der Trägersäule 12 montiert. An den Trägern 18 ist ein Trägerrahmen 24 befestigt, der ein Paar Führungsstangen 22 und eine daran befestigte drehbare Kugelumlaufantriebsspindel 26 aufweist. Am Rahmen 24 ist ein Kugelumlaufspindelantriebsmotor 28 montiert, der mit einem Getriebe 30 in Eingriff steht, das die Kugelumlaufantriebsspindel 26 dreht. Ein Stützträger 20 ist gleitend an den Führungsstangen 22 montiert und gleitet durch eine nicht gezeigte am Träger 20 befestigte und mit der Kugelumlaufantriebsspindel 26 in Gewindeeingriff stehende Antriebsmutter entlang der Führungsstangen 22. Am Stützträger 20 ist ein "Y"-Achsenantriebsmotor 21 montiert, der den Schieber 23 in der durch den mit "Y" gekennzeichneten Pfeilrichtung entlang der Y-Achse bewegt. An der Spitze des Schiebers 23 ist ein "X"-Achsenantriebsmotor 25 montiert, der den Schieber 27, wie durch den mit "X" gekennzeichneten Pfeil dargestellt wird, in der X-Achsenrichtung bewegt. Eine Befestigungsplatte 29 ist fest an der Spitze des Schiebers 27 befestigt. Ein Abrichtmotor 38 ist an der Platte 29 montiert und weist eine drehbar montierte Abrichtwalze 40 auf. Ein Blasbalg 31 ist um die Führungsstangen 22 angebracht, um sie vor Staub und grobkörnigem Sand in der Umgebung zu schützen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung befindet sich in der vollständig eingefahrenen Position. Wenn die Schleifscheibe 50 abgerichtet werden soll, wird der Motor 28 aktiviert, um die Kugelumlaufspindel 26 in die geeignete Richtung zu drehen, um den den Y-Achsen- und den X-Achsenantriebsmotor abstützenden Stützträger 20 zur Schleifscheibe 50 zu bewegen. Der Motor 28 wird verwendet, um die ungefähre Position der Abrichtwalze für den Abrichtvorgang zu erreichen. Der X-Achsen- und der Y-Achsenantriebsmotor 21, 25 werden solcherart betrieben, daß die Abrichtwalze 40 in die geeignete Bahn zum Abrichten der Schleifscheibe 50 bewegt wird. Typischerweise wird der Betrieb der Antriebsmotoren 21, 25 durch einen Mikroprozessor oder eine andere herkömmliche Steuereinrichtung nach dem Stand der Technik gesteuert. Durch eine entsprechende Steuerung des Betriebs der Motoren 21, 25 kann durch Abrichten der Walze 40 jede beliebige Anordnung erzeugt werden. In dieser dargestellten Ausführungsform ist das Mittel zum Bestimmen der Positionen der Schieber 23, 27 nicht dargestellt, da dieses jede derzeit verwendete herkömmliche Form aufweisen kann - Fachleuten auf dem Gebiet ist dies wohlbekannt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 umfaßt die rotierende Abrichtwalze 40 einen Basisabschnitt 42, der in herkömmlicher Weise an die nicht dargestellte rotierbare Antriebsspindel auf dem Abrichtmotor 38 montiert ist. In dieser dargestellten Ausführungsform ist die Abrichtwalze 40 mit einer axial, sich zentral befindlichen Öffnung 41 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Haltebolzens versehen, der an der Antriebsspindel des Abrichtmotors 38 befestigt ist. Die rotierende Abrichtwalze 40 hat einen Arbeitsabschnitt 44, der sich am anderen Ende des Basisabschnittes 42 befindet. In dieser dargestellten Ausführungsform ist die Walze 40 mit einem eingehalsten Abschnitt 43 versehen, der den Basisabschnitt 42 und den Arbeitsabschnitt 44 verbindet, um während des Abrichtvorganges zwischen der Walze 40 und der Schleifscheibe 50 einen Freiraum zu schaffen. Die rotierende Abrichtwalze 40 ist um eine zentrale Achse XD rotierbar. Der Arbeitsabschnitt 44 umfaßt einer konkave Außenfläche 45, eine konvexe Innenfläche 46 und einen verbindenden Außenrandschneideabschnitt 47. Der Außenrandschneideabschnitt 47 umfaßt eine relativ dünne Schicht aus grobem Diamantstaub oder einem anderen zum Abrichten von Schleifscheiben herkömmlicherweise verwendeten Schleifmaterial. Der äußere Schneiderandabschnitt 47 hat eine innere Schneidfläche 48 und eine äußere Schneidfläche 49.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine Schnittansicht der rotierenden Abrichtwalze 40 in der Position ihrer ersten Berührung mit der inneren Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50 dargestellt. Die Achse XD der Walze 40 ist in einem Winkel β zu einer Ebene 51 positioniert, die senkrecht zur Rotationsachse XW der Schleifscheibe 50 ist (siehe Fig. 7).
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist die rotierende Abrichtwalze 40 bei ihrer anfänglichen Berührung der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 dargestellt. Die rotierende Abrichtwalze 40 befindet sich in einem Winkel β zu einer Ebene, die zur Achse XW der Schleifscheibe 50 senkrecht ist (siehe Fig. 8).
Unter Bezugnahme auf Fig. 6a ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht des äußeren Schneiderandabschnitts 47 von Fig. 4 nach seiner anfänglichen Berührung der inneren Arbeitsfläche 52 an ihrer Arbeitstiefe dargestellt. Der äußere Schneiderandabschnitt 47 hat eine im wesentlichen kreisförmige äußere Konfiguration mit einem Radius R, der eine Drehfläche für das Abrichten der Schleifscheibe 50 darstellt. In dieser dargestellten Ausführungsform ist der Radius R etwa 0.254 cm (0,1 Zoll), doch er kann jeden beliebigen Wert aufweisen und ist nur durch die für die Walze 40 erforderliche strukturelle Integrität beschränkt. Der äußere Randabschnitt 47 folgt vorzugsweise dieser kreisförmigen Kontur, zumindest bis zum Berührungsnormalpunkt CN. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Berührungsnormalpunkt CN jener Punkt, worin die Tangente der Oberfläche der Abrichtwalze und die Tangente der Oberfläche der Schleifscheibe 50 zusammenfallen. Die innere Schneidfläche 48 des Randabschnitts 47 erstreckt sich zumindest bis zu Punkt 58, vor dem die rotierende Abrichtwalze 40 nach ihrer Annäherung an die Schleifscheibe 50 zum ersten Mal die Schleifscheibe 50 berührt.
Wenn die rotierende Abrichtwalze zum ersten Mal mit der Schleifscheibe 50 in Kontakt gebracht wird, befindet sich die rotierende Abrichtwalze 40 in einer solchen Position, daß der Berührungspunkt der Walze 40 mit der Schleifscheibe 50 an einem Punkt oberhalb von A liegt (siehe Fig. 6a). Punkt A ist als Punkt der maximalen Arbeitstiefe der inneren Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50 definiert. Daher berührt die Walze 40 die Schleifscheibe 50 zuerst an einem Punkt, der zur Herstellung von in Längsrichtung gekrümmten Zahnrädern nicht verwendet wird. Nach Einbringen der Walze 40 in ihre Arbeitstiefe wird sie, wie durch den Pfeil 55 dargestellt, zur Spitze der Schleifscheibe 50 nach außen bewegt, wobei die innere Arbeitsfläche während dieser Bewegung abgerichtet wird. Die strichlierte Linie 57 stellt die Form der inneren Arbeitsfläche 52 nach dem Abrichtvorgang dar. Nach der Annäherung der rotierenden Abrichtwalze 40 an die innere Arbeitsfläche 52 tritt die Anfangsberührung der inneren Arbeitsfläche 48 mit der inneren Arbeitsfläche, wie durch einen mit strichlierten Linien gekennzeichneten Kreis dargestellt, in einem Bereich Z vor dem Berührungsnormalpunkt CN ein. Der Bereich Z nimmt den Großteil der Anfangsberührung mit der Schleifscheibe 50 auf, wodurch der größte Verschleiß vor dem Berührungsnormalpunkt CN eintritt, der der Schleifscheibe 50 die Endkonfiguration verleiht. Der Bereich Z sorgt nicht nur für das Entfernen eines beträchtlichen Teiles des Schleifmaterials auf der Schleifscheibe 50, das schließlich durch die Abrichtwalze 40 entfernt wird, sondern trägt auch dazu bei, den groben Diamantstaub in der Nähe des Berührungsnormalpunktes CN zu bewahren. Die innere Schneidfläche 48 im Bereich Z neigt dazu, sich in einem vom Berührungsnormalpunkt erstreckenden Winkel zurück in die Walze abzunützen und ist ein Maß für die Zustelltiefe der Abrichtwalze 40. Man beachte, daß beim Bewegen der Abrichtwalze 40 in die zum Pfeil 55 entgegengesetzte Richtung entlang des Arbeitsprofils der Schleifscheibe 50 der kreisförmige Abschnitt des äußeren Schneiderandes 47 als erstes die Schleifscheibe 50 berührt, wobei er die meiste durch eine solche Berührung bestehende Abnützung erfahren würde. Dies würde zu einer erhöhten Abnützung am Berührungsnormalpunkt CN und zu Ungenauigkeiten im abgerichteten Profil der Schleifscheibe 50 führen. Die innere Schneidfläche 48 nimmt die Form der darunterliegenden konvexen Innenfläche 46 des Arbeitsabschnitts der Abrichtwalze 40 an. Die konvexe Innenfläche 46 der Walze ist so konfiguriert, daß ein Freiwinkel αi mit der inneren Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50 von zumindest etwa 20, vorzugsweise zwischen 20 bis 60, entsteht.
Fig. 6b zeigt die Berührung des äußeren Schneiderandabschnitts 47 mit der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50. Die äußere Schneidefläche 49 des Randabschnitts 47 ist in der gleichen Weise wie die konvexe Innenfläche 48 konfiguriert. Die äußere Schneidefläche 49 erstreckt sich zu einem Punkt 58 vor der Walze 40, worin die Walze zuerst die Schleifscheibe 50 berührt. Der Randabschnitt 47 folgt einer kreisförmigen Kontur mit einem Radius R zumindest bis zum Berührungsnormalpunkt CN weiter. Der vorhergehende Abschnitt des Bereichs Z der Schneidfläche 49 funktioniert in der gleichen Weise wie der Bereich Z auf der inneren Schneidfläche 48. Die äußere Schneidfläche 49 nimmt die Form der darunterliegenden konkaven Außenfläche 45 an. Es besteht ein Freiwinkel αo zwischen der konkaven Außenfläche 45 der Abrichtwalze 40 und der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50, um jede wesentliche Berührung zwischen ihnen zu vermeiden. Vorzugsweise beträgt der Freiwinkel αo zumindest 20, im allgemeinen zwischen 20 und 60.
Fig. 7 ist eine diagrammartige Darstellung der rotierenden Abrichtwalze 40 bei ihrer Berührung mit der Innenfläche 52 der Schleifscheibe 50 an Punkt A. Die Schleifscheibe 50 hat eine Rotationsachse XW, um die sich die innere Arbeitsfläche 52 dreht. Φi stellt die Neigung der äußeren Arbeitsfläche 52 in Bezug auf eine zur Rotationsachse XW der Schleifscheibe 50 parallelen Linie dar. Φo repräsentiert den Neigungswinkel der äußeren Arbeitsfläche 54 in Bezug auf eine zur Rotationsachse XW der Schleifscheibe 50 parallele Linie. Von Punkt A auf der Schleifscheibe 50 ausgehend ist ein normaler Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche 52, der als Rwi bezeichnet wird. Rwi wird als Länge einer Linie von Punkt A definiert, die normal auf die innere Arbeitsfläche 52 bis zu dem Punkt gezeichnet ist, wo sie die Achse XW der Schleifscheibe 50 kreuzt. Pi ist der Effektivwert des Krümmungsradius der inneren Schneidefläche der rotierenden Abrichtwalze 40 und wird als Länge einer Linie von Punkt A definiert, die normal auf den Berührungspunkt bis zu dem Punkt gezeichnet ist, an dem sie die Achse XD der rotierenden Abrichtwalze 40 berührt. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, besitzt auch die äußere Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 einen normalen Krümmungsradius Rwo an Punkt B, wobei Punkt B die maximale Arbeitstiefe der äußeren Arbeitsfläche 54 ist. Die rotierende Abrichtwalze 40 hat einen effektiven Krümmungsradius Po, der entlang der Normallinie von Punkt B zur Achse XD auf der Walze definiert ist.
Man beachte, daß zur Erreichung einer Berührung an Punkt A ohne gegenseitige Störung zwischen der Abrichtwalze 40 und der Schleifscheibe 50 der effektive Krümmungsradius Pi der Abrichtwalze geringer sein muß als der normale Krümmungsradius Rwi der Innenfläche 52 der Schleifscheibe 50. Um hingegen ohne gegenseitige Störung Berührung an Punkt B zu bewirken, muß der effektive Krümmungsradius Po der Abrichtwalze größer als der normale Krümmungsradius Rwo der Außenfläche 54 der Schleifscheibe 50 sein. Um der Walze 40 eine optimale Form zu verleihen, bei der das größtmögliche Maß an Schneidfläche an der Innenfläche vorgesehen ist, während man zur gleichen Zeit eine Walze 40 vorsieht, die in eine im wesentlichen schalenförmige Schleifscheibe 50 paßt, ist die Abrichtwalze 40 so konstruiert, daß der effektive Krümmungsradius Pi am Punkt A gleich ist einer Konstante K mal dem normalen Krümmungsradius (Pi = K·Rwi). Pi ist im allgemeinen nicht größer als etwa 80% des normalen Krümmungsradius Rwi an der inneren Arbeitsfläche 52 (Pi≤0,8 Rwi). Der effektive Krümmungsradius Po der äußeren Arbeitsfläche 54 der rotierenden Abrichtscheibe 40 am Punkt B ist vorzugsweise größer als oder gleich 1,25 mal dem normalen Krümmungsradius (Po≥1,25 Rwo).
Die Regulierung des effektiven Krümmungsradius Pi kann durch Änderung des Durchmessers Dx der Abrichtwalze 40 oder durch Änderung des Neigungswinkels β der Achse XD im Verhältnis zu einer auf die Achse XD der Schleifscheibe 50 senkrechten Linie erfolgen. Eine Verringerung des Durchmessers Dx oder eine Vergrößerung des Neigungswinkels β beispielsweise führt zu einer Abnahme des effektiven Krümmungsradius Pi. Es ist jedoch vorzuziehen, daß der Durchmesser Dx so groß wie möglich ist, damit der Berührungspunkt zwischen der Abrichtwalze 40 und der Schleifscheibe 50 von möglichst vielen am gleichen Radius um den Umfang (d. h. die Drehfläche) der Abrichtwalze 40 angebrachten Diamantschleifkörnern abgerichtet werden kann. Es ist demnach ebenfalls vorzuziehen, die Abrichtwalze 40 in einem möglichst großen Winkel β auszurichten, damit die größte Abrichtwalze 40 mit einem Durchmesser Dx verwendet werden kann. Die Größe der zulässigen Neigung des Winkels ß kann jedoch durch geometrische Zwänge in Zusammenhang mit dem Abrichten der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe 50 eingeschränkt sein.
Fig. 8 stellt die geometrischen Beziehungen zur Bestimmung des Durchmessers und der Ausrichtung der Abrichtwalze 40 im Verhältnis zu Punkt B der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 dar. Zur Erreichung einer Berührung an Punkt B muß der effektive Krümmungsradius Po der Walze 40 größer als der normale Krümmungsradius Rwo der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 an Punkt B sein. Bei Vergrößerung des Winkels β nimmt der effektive Krümmungsradius Po ab, und die Differenz zwischen den Krümmungsradien Po und Rwo nimmt ebenfalls ab. Obwohl demnach eine Zunahme des Winkels ß die gewünschte Vergrößerung des Walzendurchmessers Dx für das Abrichten der inneren Arbeitsfläche 52 bewirkt, können beträchtliche Veränderungen des Winkels β zu einer unerwünschten Abnahme des effektiven Krümmungsradius Po und zu gegenseitigen Störungen zwischen der Abrichtwalze und der äußeren Arbeitsfläche 54 auf der Schleifscheibe 50 führen. Es ist vorzuziehen, daß die Walze 40 gemäß des folgenden Verhältnisses gefertigt wird:
Po-Rwo≥Rwi-Pi
worin:
Po = der effektive Krümmungsradius der äußeren Schneidefläche der genannten Abrichtwalze an der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe.
Pi = der effektive Krümmungsradius der inneren Schneidefläche der genannten Abrichtwalze an der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe.
Rwo = der normale Krümmungsradius der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe am Berührungspunkt mit der Abrichtwalze an der maximalen Arbeitstiefe.
Rwi = der normale Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe am Berührungspunkt mit der Abrichtwalze am der maximalen Arbeitstiefe.
In bevorzugten Ausführungsformen besitzt Winkel ß für das Abrichten beider Seiten der Schleifscheibe 50 einen fixen Wert und folgt vorzugsweise dem Verhältnis:
β = Φo-Φi/2
worin:
Φo (Druckwinkel) der Neigungswinkel der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 und Φi (Druckwinkel) der Neigungswinkel der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe 50 ist.
Obwohl es aus wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen ist, daß der Durchmesser der Abrichtwalze 12,7 cm (5 Zoll) nicht übersteigt, ist es ansonsten vorzuziehen, daß der Durchmesser folgendem Verhältnis entspricht:
Dx≥2 Rwa·TAN (Φi)
worin:
Rwa der Radius der Schleifscheibe 50 an Punkt A der inneren Arbeitsfläche 52 (siehe Fig. 7) und TAN ( i) die Tangensfunktion des Druckwinkels der inneren Arbeitsfläche 52 an Punkt A ist.
Eine erfindungsgemäß hergestellte rotierende Abrichtwalze weist eine solche Konfiguration auf, daß der äußere Schneiderand 47 sowohl zum Schneiden der inneren Arbeitsfläche 52 wie auch der äußeren Arbeitsfläche 54 verwendet werden kann. Man beachte, daß die spezifische Querschnittkonfiguration der Walze 40 stark variieren kann und von der Ausrichtung der Walze 40 mit der Schleifscheibe 50 während des Abrichtvorgangs für die innere Arbeitsfläche 52 wie auch für die äußere Arbeitsfläche 54 abhängig ist. Die konkave Außenfläche 45 ist in die Walze 40 eingelassen, um ein Abrichten der äußeren Arbeitsfläche 54 zu ermöglichen. Die konvexe Innenfläche 46 der Walze 40 ist ebenfalls so geformt, daß sie den Abrichtvorgang der inneren Arbeitsfläche 52 der Scheibe 50 nicht beeinträchtigt und ein Abrichten der erzeugenden Art ermöglicht. Die konkave Außenfläche weist demnach, wie im Schnitt dargestellt wird, eine konkave Konfiguration auf; die konvexe Innenfläche 46 hat, wie im Schnitt dargestellt, eine konvexe Oberfläche. Ein Beispiel einer konkaven Oberfläche für die erfindungsgemäßen Zwecke wäre die Innenfläche eines Kegels oder einer Kugel, ein Beispiel einer konvexen Fläche für die erfindungsgemäßen Zwecke wäre die Außenfläche einer Kugel oder eines Kegels. Vorzugsweise ist die konvexe Innenfläche 46, wie aus Fig. 4 ersichtlich, in einem Winkel im Verhältnis zu einer auf die Achse XD senkrechten Linie der Walze 40 geneigt, der dem folgenden Verhältnis entspricht:
γi = Φi + β-αi
worin:
γi die Neigung der konvexen Innenfläche 46 der Abrichtwalze im Verhältnis zu einer auf die Aches XD der Walze senkrechten Linie ist;
Φi der Druckwinkel der inneren Arbeitsfläche 52 ist; β die Neigung der Walzenachse XD ist; und αi der Freiwinkel zwischen der inneren Arbeitsfläche 52 und der konvexen Innenfläche 46 der Walze ist und vorzugsweise im Bereich von 2º bis 6º liegt.
Die konkave Außenfläche 45 der Walze ist vorzugsweise im Verhältnis zur gleichen senkrechten Linie zur Achse XD entsprechend dem folgendem Verhältnis geneigt:
γo = β + αo-Φo
worin:
γo die Neigung der konkaven Außenfläche 45 der Abrichtwalze im Verhältnis zu einer zur Achse XD der Walze senkrechten Linie ist; ß die Neigung der Achse XD ist; αo der Freiwinkel zwischen der äußeren Arbeitsfläche 54 und der konkaven Außenfläche 45 der Walze ist und vorzugsweise zwischen 2º und 6º liegt; und Φo der Druckwinkel der äußeren Arbeitsfläche 54 ist.
Von obigen Gleichungen für γi und γo ergibt sich, daß die Differenz zwischen den jeweiligen Neigungen der konvexen Innenfläche 46 und der Außenfläche 45 für die Abrichtwalze anhand des folgenden Verhältnisses ermittelt werden kann:
Δγ = (Φi+Φo)-2α
worin:
Δγ die Differenz zwischen den jeweiligen Neigungen der konvexen Innenfläche 46 und der konkaven Außenfläche 45 ist, die im Verhältnis zu einer zur Achse XD der Abrichtwalze senkrechten Linie gemessen werden; die Winkel Φi und Φo die jeweiligen Druckwinkel der inneren (52) und der äußeren (54) Arbeitsfläche der Schleifscheibe 50 sind; und α der durchschnittliche Freiwinkel zwischen den jeweiligen Berührungsflächen der Abrichtwalze und der Schleifscheibe im Betrieb ist und vorzugsweise zwischen 2º und 6º liegt.
Überdies sind die Oberflächen 46 und 45 in einem Abstand voneinander angeordnet, damit die Walze 40 eine ausreichende Strukturlänge besitzt, um während des Abrichtvorgangs eine feste Abstützung zu schaffen. Die Größe des Abstands zwischen den Flächen 46 und 45 wird im wesentlichen durch den Radius R bestimmt, der vorzugsweise etwa 0,254 cm (0,1 Zoll) beträgt.
Da die gegenüberliegenden Arbeitsflächen (die innere 52 und die äußere 54) der Schleifscheibe 50 jeweils durch gegenüberliegende Flächen (die innere 46 und die äußere Fläche 45) der Abrichtwalze abgerichtet werden, werden die gleichen Richtungen relativer Drehung während der Abrichtvorgänge auf beiden Seiten der Schleifscheibe 50 aufrechterhalten. Demnach kann die rotierende Abrichtwalze zum Abrichten der inneren Arbeitsfläche 52 wie auch der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe in einer einzigen Richtung gedreht werden.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der Abrichtvorrichtung 15. Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die Abrichtvorrichtung 15 so positioniert, daß die Rotationsachse XD der rotierenden Abrichtwalze 40 bei ihrer Berührung der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe 50 in einem Winkel β ausgerichtet ist. In der dargestellten Ausführungsform hat die Schleifscheibe 50 im Querschnitt eine im wesentlichen gerade innere Arbeitsfläche 52. Sobald demnach die rotierende Abrichtwalze 40 auf ihre Schneidetiefe positioniert wird, bewegt sich die rotierende Abrichtwalze 40 einfach in einer zur inneren Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50 parallelen Richtung auf das äußere Ende zu (siehe Fig. 6a). Wenn die innere Arbeitsfläche 52 im Querschnitt etwas anderes als eine gerade Linie darstellt, bewegt sich der Berührungsnormalpunkt CN, wie durch die Oberfläche der Schleifscheibe 50 erforderlich ist, entlang der Oberfläche 47. Das gleiche Verfahren kommt beim Abrichten der äußeren Arbeitsfläche 54 der Schleifscheibe 50 zum Tragen. Da die rotierende erzeugende Walze 40 in einer einzigen Richtung rotiert, kann das gesamte Profil der Schleifscheibe 50 ohne Loslösung der Walze 40 aus der Berührung mit der Schleifscheibe 50 erzeugt werden. Sobald die Walze das äußere Ende der inneren Arbeitsfläche 52 erreicht, kann sie ihren Weg um das Ende der Schleifscheibe 50 auf die äußere Arbeitsfläche 54 in Richtung Punkt B fortsetzen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die innere Arbeitsfläche 52 und die äußere Arbeitsfläche 54 durch anfängliche Berührung jeder Fläche über ihre maximale Arbeitstiefe hinaus abgerichtet werden und in einer zum äußeren Ende verlaufenden Richtung abgerichtet werden.
Eine erfindungsgemäß hergestellte rotierende erzeugende Abrichtwalze muß zum Abrichten beider Seiten der Schleifscheibe 50 nur in einer Richtung gedreht werden, wodurch die Probleme des Stands der Technik vermieden werden. Aufgrund der Konfiguration der Walze muß diese Überdies nur in einer einzigen Ebene bewegt werden, wodurch jedes unnötige Schwenken der Abrichtwalze vermieden wird, das in einem Einzelpunktschneidwerkzeug oder einer Abrichtwalze des Stands der Technik erforderlich ist. Dies ermöglicht die Verwendung eines einfacheren Mechanismus zum Bewegen der Abrichtwalze und folglich eine erhöhte Effizienz und Genauigkeit des Abrichtvorgangs.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund des geringen Abstands zwischen der inneren und der äußeren Schneidfläche zum Abrichten der gegenüberliegenden Arbeitsflächen der Schleifscheibe 50 die zum Abrichten beider Seiten der Schleifscheibe 50 erforderliche Bewegung der Abrichtwalze in einer zur Achse der Schleifscheibe 50 senkrechten Richtung minimiert wird. Man erwägt, das Ausmaß der erforderlichen Bewegung wesentlich geringer anzusetzen als die für bekannte rotierende Abrichtwalzen der erzeugenden Art erforderliche Bewegung, die dem folgenden Verhältnis entspricht:
T< WT + Dx·cos (Φ)
worin:
T gleich der zum Abrichten der inneren wie auch der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe 50 erforderlichen Bewegung der Abrichtwalze in einer zur Achse XD der Schleifscheibe 50 senkrechten Richtung ist; WT die Dicke der Schleifscheibe 50 an der maximalen Arbeitstiefe ist (d. h. der Abstand zwischen den Punkten A und B, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt); Dx der Durchmesser der Abrichtwalze ist und cos (Φ) die Kosinusfunktion des durchschnittlichen Druckwinkels der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe 50 ist.
Vorzugsweise entspricht das Ausmaß der erforderlichen Bewegung der Abrichtwalze 40 zwischen den Abrichtpositionen A und B an gegenüberliegenden Oberflächen der Schleifscheibe 50 in etwa dem folgenden Verhältnis:
TAB≤WT + 2R
worin:
TAB gleich der erforderlichen Bewegung der Abrichtwalze in einer zur Schleifscheibenachse XD senkrechten Richtung zwischen den Punkten A und B an der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe 50 ist; WT die Dicke der Schleifscheibe 50 an der maximalen Arbeitstiefe ist und R der Radius des Schneiderandes ist.
Fig. 9 stellt eine erfindungsgemäß hergestellte rotierende Abrichtwalze 40 dar, die zum Abrichten einer "spreiztypartigen" Schalenschleifscheibe 150 eingesetzt wird. Die Spreizschleifscheibe 150 weist einen inneren Schneiderand 152 und einen äußeren Schneiderand 154 auf. Der innere Schneiderand 152 hat eine äußere Arbeitsfläche 156 und eine innere Freifläche 157. Der äußere Schneiderand hat eine äußere Freifläche 158 und eine innere Arbeitsfläche 159, die der Fläche 156 zugewendet ist. Der innere Schneiderand 152 ist in einem relativ kurzen Abstand vom äußeren Schneiderand 154 zum Schleifen gegenüberliegender Seiten eines Zahnrads angeordnet. Es wäre demnach aufgrund gegenseitiger Störungen zwischen der Walze und der der abzurichtenden Fläche gegenüberliegenden Arbeitsfläche nicht möglich, die Flächen 156 oder 159 des Schleifscheibe 150 mit einer bekannten Walze der erzeugenden Art abzurichten. Eine erfindungsgemäß hergestellte rotierende Abrichtwalze weist eine Konfiguration auf, die eine Ausrichtung der Walze ermöglicht, die das Abrichten der äußeren fläche 156 des inneren Schneiderands 152 und der inneren Fläche 159 des äußeren Schneiderands 154 erlaubt. Überdies ist das Ausmaß der für eine erfindungsgemäße Walze notwendigen Bewegung senkrecht zur Achse der Schleifscheibe 50 minimal.
Fig. 10, 11 und 12 stellen verschiedene modifizierte Konfigurationen der erfindungsgemäß hergestellten rotierenden Abrichtwalzen dar. Die in Fig. 10 dargestellte rotierende Abrichtwalze ähnelt der Konfiguration der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Abrichtwalzen, außer daß der äußere Arbeitsabschnitt einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist. Fig. 11 und 12 stellen andere Konfigurationen der Arbeitsabschnitte einer erfindungsgemäß hergestellten Abrichtwalze dar. Im Bedarfsfall kann man verschiedene andere Konfigurationen verwenden.
Ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, sind verschiedene Modifikationen möglich. Bespielsweise, ohne jedoch den Schutzumfang zu beschränken, können die konvexe Innenfläche 46 und die konvexe Außenfläche 45 andere Formen als die dargestellten geraden aufweisen.

Claims

1. Rotierende Abrichtwalze (40) nur zum Abrichten einer bestimmten im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe (50, 150) für in Längsrichtung gekrümmte Zahnräder, umfassend:

einen Basisabschnitt (43) zum Montieren der genannten rotierenden Abrichtwalze zur Drehung um eine Achse (XD) der genannten Abrichtwalze; und

einen Arbeitsabschnitt (44) an einem Ende des genannten Basisabschnitts, der eine konkave Außenfläche (45), eine konvexe Innenfläche (46) und einen äußeren Schneiderandabschnitt (47) aufweist, der die genannte konkave Außenfläche und die genannte konvexe Innenfläche verbindet; wobei der genannte äußere Schneiderandabschnitt (47) eine innere Schneidefläche (48) und eine äußere Schneidefläche (49) aufweist, wobei die genannte innere Schneidefläche (48) einen wirksamen Krümmungsradius (Pi) zum Berühren der Schleifscheibe an der Position (A) der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe aufweist, der geringer ist als ein normaler Krümmungsradius (Rwi) der inneren Arbeitsfläche (52, 152, 159) der Schleifscheibe (50, 150) an der Position (A) der maximalen Arbeitstiefe, und wobei die genannte äußere Schneidefläche (49) einen wirksamen Krümmungsradius (Po) zur Berührung mit der Schleifscheibe an der Position (B) der maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe aufweist, der größer ist als ein normaler Krümmungsradius (Rwo) der äußeren Arbeitsfläche (54, 156, 158) der Schleifscheibe an der Position (B) der maximalen Arbeitstiefe, wodurch die Walze (40) zum Abrichten der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der bestimmten Scheibe (50, 150) verwendet werden kann.

2. Rotierende Abrichtwalze nach Anspruch 1, worin der genannte wirksame Krümmungsradius (Pi) der genannten inneren Schneidefläche nicht größer als etwa 80% des normalen Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe (Rwi) in der Position (A) ist.

3. Rotierende Abrichtwalze nach Anspruch 2, worin der genannte wirksame Krümmungsradius (Po) der genannten äußeren Schneidefläche gleich dem oder größer als das 1,25fache des normalen Krümmungsradius der Schleifscheibe (Rwo) in der Position (13) ist.

4. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte konkave Außenfläche (45) der genannten Abrichtwalze gemeinsam mit der äußeren Arbeitsfläche (54, 156, 158) der Schleifscheibe (50, 150) einen ersten Freiwinkel (αo) definiert und die genannte konvexe Innenfläche (46) der genannten Richtwalze gemeinsam mit der inneren Arbeitsfläche (52, 152, 159) der Schleifscheibe einen zweiten Freiwinkel (αi) definiert, wobei der genannte erste und zweite Freiwinkel (αo, αi) in einem Bereich von 2º bis 6º liegen.

5. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der genannte äußere Schneiderandabschnitt (47) zumindest in der Nähe der jeweiligen Berührungspunkte (CN) zwischen der genannten Abrichtwalze und der Schleifscheibe bei der maximalen Arbeitstiefe ein im wesentlichen kreisförmiges Querschnittsprofil aufweist.

6. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte Abrichtwalze einen Durchmesser Dx aufweist, der der folgenden Beziehung entspricht:

Dx> 2 Rwa·TAN (Φi)

worin: Rwa ein Radius der Schleifscheibe (50, 150) bei einer maximalen Arbeitstiefe (A) auf der inneren Arbeitsfläche (52, 152, 159) der Schleifscheibe ist; und TAN (Φi) eine Tangensfunktion des Druckwinkels (Φi) der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe bei der maximalen Arbeitstiefe ist.

7. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte konvexe Innenfläche (46) zu einer Linie senkrecht zur genannten Rotationsachse (XD) der genannten Abrichtwalze (40) in einem Winkel γi gemäß folgender Beziehung geneigt ist:

γi = Φi + β-αi

worin: Φi der Druckwinkel der inneren Arbeitsfläche (52, 152, 159) der Schleifscheibe ist; β ein Neigungswinkel der genannten Rotationsachse der genannten Abrichtwalze bezogen auf eine Ebene (51) senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe ist; und αi wie in Anspruch 4 definiert ist.

8. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte konkave Außenfläche (45) in einer Linie senkrecht zur genannten Rotationsachse (XD) der genannten Abrichtwalze (40) in einem Winkel γo gemäß folgender Beziehung geneigt ist:

γo = β+αo-Φo

worin: β ein Neigungswinkel der genannten Rotationsachse (XD) der genannten Abrichtwalze bezogen auf eine Ebene (51) senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe ist; αo wie in Anspruch 4 definiert ist; und Φo der Druckwinkel der äußeren Arbeitsfläche (54, 156, 158) der Schleifscheibe ist.

9. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein Differenzwinkel zwischen jeweiligen Neigungswinkeln der genannten konvexen Innenfläche und der genannten konkaven Außenfläche (45) bezogen auf eine Ebene senkrecht zur genannten Rotationsachse (XD) der genannten Abrichtwalze gemäß folgender Beziehung definiert ist:

Δγ = (Φi+Φo)-2α

worin: Φi und Φo die jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe sind; und α der Durchschnitt von zwei Freiwinkeln ist, wobei ein Freiwinkel (αi) zwischen der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe und der genannten konvexen Innenfläche der genannten Abrichtwalze definiert ist und der andere (αo) der genannten beiden Freiwinkel zwischen der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe und der genannten konkaven Außenfläche der genannten Richtwalze definiert ist.

10. Rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Halsabschnitt (43) zwischen dem genannten Basisabschnitt (42) und dem genannten Arbeitsabschnitt (44) zum Schaffen eines Zwischenraums zwischen dem genannten Abrichtwalzenbasisabschnitt und der Schleifscheibe während der Verwendung aufweist.

11. Rotierende Abrichtwalze nach Anspruch 10, worin der genannte Schneiderandabschnitt (47) eine Schicht (48) aus grobkörnigem Diamant umfaßt.

12. Abrichtvorrichtung zum Abrichten schalenförmiger Schleifscheiben, umfassend:

eine rotierende Abrichtwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche;

eine Schleifscheibe, die die genannte innere und äußere Arbeitsfläche aufweist;

Mittel zum Drehen der Schleifscheibe um ihre Achse;

Mittel zum Drehen der genannten Abrichtwalze um ihre Achse;

Mittel zum Bewegen der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe, um das Abrichten der Arbeitsflächen der Schleifscheibe zu bewirken; und

das genannte Mittel zum Bewegen der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe, um Abrichten der Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu bewirken, für einen Bereich relativer Bewegung T der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe senkrecht zur Achse der Schleifscheibe sorgt;

worin die genannte Bewegung T, die erforderlich ist, um die genannte Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe zu bewegen, um sowohl die innere als auch die äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu erzeugen, in eine Richtung senkrecht zur Schleifscheibenachse gemäß folgender Beziehung beschränkt ist:

T< WT + Dx·COS (Φ)

worin: WT die Dicke der Schleifscheibe an der Arbeitstiefe ist; Dx ein Durchmesser der genannten Abrichtwalze ist; und COS (Φ) eine Cosinusfunktion eines durchschnittlichen Druckwinkels der jeweiligen Druckwinkel (Φi, Φo) der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe ist.

13. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 12, worin die genannte rotierende Abrichtwalze im wesentlichen in Kontakt mit der Schleifscheibe bleibt und die genannte Rotationsachse (XD) der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Ebene (51) senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe in einem fixierten Winkel β ausgerichtet bleibt, während sie sowohl die innere als auch die äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe abrichtet.

14. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 13, worin der genannte Winkel ß im wesentlichen der folgenden Beziehung entspricht:

β = Φo+Φi/2

worin: Φi und Φo die jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe sind.

15. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 13, worin der genannte Winkel β in einem Bereich zwischen βmin und βmax gemäß folgender Beziehungen liegt:

worin Rwi ein normaler Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe bei einer maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe ist; Rwo ein normaler Krümmungsradius der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe bei einer maximalen Arbeitstiefe der Schleifscheibe ist; R ein Radius des genannten Randes mit kreisförmigem Umriß der Schleifscheibe ist; Φi und Φo die jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe sind; und Dx der Durchmesser der genannten Abrichtwalze ist.

16. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 15, worin der Durchmesser Dx der genannten Abrichtwalze so ist, daß der Winkel βmax größer als βmin ist.

17. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 12, worin der Durchmesser Dx der genannten Abrichtwalze der folgenden Beziehung entspricht:

Dx> 2 Rwa·TAN (Φi)

worin Rwa ein Radius der Schleifscheibe an der maximalen Arbeitstiefe an der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe ist und TAN(Φi) die Tangensfunktion des Druckwinkels der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe bei der maximalen Arbeitstiefe ist.

18. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 12, worin das genannte Mittel zum Bewegen der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe, um das Abrichten der Arbeitsflächen der Schleifscheibe zu bewirken, für einen Bereich relativer Bewegung T der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe in eine Richtung entlang der Achse der Schleifscheibe sorgt.

19. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 18, worin die Bewegung TAB, die erforderlich ist, um die genannte Abrichtwalze von einem Berührungspunkt A mit einer der Arbeitsflächen der Schleifscheibe an der Arbeitstiefe zu einem Berührungspunkt B mit der anderen der Arbeitsflächen der Schleifscheibe an der Arbeitstiefe in eine Richtung senkrecht zur Schleifscheibenachse zu bewegen, gemäß folgender Beziehung beschränkt ist:

TAB≤WT+2R

worin: R der Radius des genannten äußeren Schneiderandabschnitts der genannten Richtwalze ist.

20. Verfahren zum Abrichten der inneren und der äußeren Arbeitsfläche einer im wesentlichen schalenförmigen Schleifscheibe (50, 150) für in Längsrichtung gekrümmte Zahnräder unter Verwendung einer rotierenden Abrichtwalze (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, folgende Schritte umfassend:

das Drehen der Schleifscheibe (50, 150) und der genannten Abrichtwalze (40) um ihre jeweiligen Achsen (XD, XW) in die gleichen jeweiligen Richtungen, während sowohl die innere (52) als auch die äußere (54) Arbeitsfläche der Schleifscheibe abgerichtet wird, und

das Bewegen (55) der genannten Abrichtwalze (40) bezogen auf die Schleifscheibe (50,150), um sowohl die innere (52) als auch die äußere (54) Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu erzeugen.

21. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 20, folgenden Schritt umfassend:

das Ausrichten der genannten Rotationsachse der genannten Richtwalze (XD) bezogen auf eine Linie (51) senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe in einem fixen Winkel β, während zumindest eine der inneren (52) und der äußeren (54) Arbeitsfläche der Schleifscheibe abgerichtet wird.

22. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 21, worin die genannte rotierende Abrichtwalze (40) im wesentlichen mit der Schleifscheibe (50, 150) in Berührung bleibt und die genannte Rotationsachse (XD) der genannten Richtwalze bezogen auf eine Linie (51) senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe (50,150) durch den fixen Winkel β ausgerichtet bleibt, während sowohl die innere (52) als auch die äußere (54) Arbeitsfläche der Schleifscheibe abgerichtet werden.

23. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 22, weiters folgenden Schritt umfassend:

das anfängliche In-Berührung-Bringen der Schleifscheibe mit der genannten rotierenden Abrichtwalze über die Position (A, B) der maximalen Schneidetiefe einer der Arbeitsflächen der Schleifscheibe hinaus.

24. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 20, worin die Bewegung T, die erforderlich ist, um die genannte Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe in eine Richtung senkrecht zur Schleifscheibenachse zu bewegen, um sowohl die innere als auch die äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu erzeugen, gemäß folgender Beziehung beschränkt ist:

T< WT+Dx·COS (Φ)

worin: WT die Dicke der Schleifscheibe an der maximalen Arbeitstiefe ist; Dx der Durchmesser der Abrichtwalze ist; und COS (Φ) eine Cosinusfunktion eines durchschnittlichen Druckwinkels der jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe ist.

25. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 24, worin die Bewegung TAB, die erforderlich ist, um die genannte Abrichtwalze von einem Berührungspunkt A mit einer der Arbeitsflächen der Schleifscheibe in der Arbeitstiefe zu einem Berührungspunkt B mit der anderen der Arbeitsflächen der Schleifscheiben in der Arbeitstiefe in eine Richtung senkrecht zur Schleifscheibenachse zu bewegen, gemäß folgender Beziehung beschränkt ist:

TAB≤WT+2 R

worin: R der Radius des genannten äußeren Schneiderandabschnitts der genannten Abrichtwalze ist.

26. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 22, worin der Winkel β der folgenden Beziehung entspricht:

β = Φo+Φi/2

worin: Φi und o die jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe sind.

27. Verfahren nach Anspruch 22, worin der Winkel β in einem Bereich zwischen βmin und βmax gemäß folgender Beziehungen liegt:

worin: Rwu ein normaler Krümmungsradius der inneren Arbeitsfläche der Schleifscheibe in einer Arbeitstiefe der Schleifscheibe ist; Rwo ein normaler Krümmungsradius der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe an einer Arbeitstiefe der Schleifscheibe ist; R ein Radius des genannten Randes mit kreisförmigem Umriß der genannten Abrichtwalze ist; Φi und Φo die jeweiligen Druckwinkel der inneren und der äußeren Arbeitsfläche der Schleifscheibe sind; und Dx der Durchmesser der genannten Abrichtwalze ist, und

das Bewegen der genannten Abrichtwalze bezogen auf die Schleifscheibe, um sowohl die innere als auch die äußere Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu erzeugen.

28. Verfahren zum Abrichten einer schalenförmigen Schleifscheibe nach Anspruch 27, worin der Durchmesser Dx der genannten Abrichtwalze so ist, daß der Winkel βmax größer als βmin ist.

29. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Schleifscheibe eine Doppelschleifscheibe mit konzentrischen inneren und äußeren Rändern ist, wobei der innere Rand die äußere Arbeitsfläche umfaßt, der äußere Rand die innere Arbeitsfläche umfaßt.