DE7736513U1

DE7736513U1 - Mehrteiliger Abwälzfräser

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Publication number: DE7736513U1
Application number: DE19777736513
Authority: DE
Original assignee: Sack 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Sack 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1978-07-20

Description

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667 St. Ingbert, den 20. April 1978 S 577 C -Boe/Kl

SACK GMBH

4000 Düsseldorf-Rath

Wahlerstraße

Mehrteiliger Abwälzfräser

Die Neuerung geht aus von einem Abwälzfräser zur Herstellung von Verzahnungen, insbesondere von Verzahnungen bis etwa Modul 40, bestehend aus mehreren mit planparallelen Stirnflächen und mit der der Fräsersteigung entsprechenden schraubenförmigen ZeJinkränzen versehenen Scheiben, deren Zahnkränze mit kreuzverzahnt angeordneten, auswechselbaren Hartmetellmessern bestückt sind, wobei die Hartmetellbestückung aus Hartmetall-Wendeplatten als Kopf- und Seitenschneider besteht, die in der Aufeinanderfolge der Zähne rechts- und linksschneidend mit wechselndem radialem Abstand angeordnet sind derart, daß die seitenschneidenden Wendeplatten beim Fräserumlauf einander überdecken.

Die· Neuerung behandelt das Problem der Ausrundung des Zahngrundes, der sogenannten Protuberanz, über die das Schleif-Aufmaß der Zahnflanken bestimmt wird, Bekanntlich gelten für den Abwälz-Fräsvorgang die Eingriffsverhältnisse der jeweiligen Verzahnungsart, z.B. der Evolventenverzahnung, weil man jeden Zahn eines Abwälzfräsers als Zahn eines Gegen-Zahnrades ansehen kann, was die Eingriffsverhältnisse angeht. So wie bei einem Eingriff zweier Zahnräder die Eingriffsstrecke sich - außer über die gesamte Kopfflankenlänge - nur über einen Teil der Fußflankenlänge erstreckt, kann ein Abwälzfräser die Grifflänge der Zahnflanken auch nur bis zu dem Punkt der Fußflanken

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Telcfon: (06894) 14390, Wohnung 7124 - Konten:Postscheckamt Eisen 101328-438, Gebr.Röchling Bank Sh Ingbert 20.013.490

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herstellen, der sich aus dem Schnittpunkt des Kopfkreises des Fräsers mit der Eingriffslinie (Evolventen-Verzahnung) oder dem Rollkreis der herzustellenden Verzahnung (Zykloiden-Verzahnung) ergibt. Der restliche Verlauf der Fußflanken im Bereich des Zahngrundes setzt sich zwangsläufig über eine Abrundung in den Zahngrund fort/ und es ist gerade diese Abrundung, die als Ausrundung oder Protuberanz vergrößert werden muß, um die tragenden Zahnflanken - und nur diese - ord- | nungsgemäß schleifen zu können. Es handelt sich bei der Herstellung der Protuberanz quasi um ein "Hinterfräsen" der tragenden Zahnflanken, um einem Werkzeug - hier der Schleifscheibe - bei einem weiteren Bearbeitungsvorgang freien Auslauf zu ermöglichen.

Bisher war es erforderlich, die Protuberanz mit einem besonderen Protuberanz-Abwälzfräser in einem zweiten Arbeitsgang herzustellen. Der Werkzeugbestand mußte für jeden Zahnmodul nicht nur einen besonderen Protuberanzfräser umfassen, die teurer sind als die normalen Abwälzfräser, sondern deren mehrere mit unterschiedlichen Ausrundungsschneiden, um je nach dem beim Härten aufgetretenen Verzug der Zähne des Zahnrades über eine mehr oder weniger starke Ausrundung des Zahngrundes das Schleif-Aufmaß beeinflussen zu können.

Es wurde erkannt, daß sich die besonderen Protuberanz-Abwälzfräser und der zweite Fräsvorgang zur Herstellung der Protuberanz bei einem mit Hartmetall-Wendeplatten bestückten Abwälzfräser der Gattung dadurch einsparen lassen, daß erfindungsgemäß mindestens der "über die Mitte" laufende Zahn, d.h. der Zahn, der auf der Senkrechten zur Fräserachse schnei det, die durch den Mittelpunkt des Zahnrades geht,im Bereich der Zahnspitze mit einer Hartmetall-Wendeplatte versehen ist, die eine kreisbogenförmige Schneidkante zum. Ausrunden des Zahngrundes hat, deren Radius der gewünschten Ausrundung (Protuberanz) im Zahngrund angepaßt ist.

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Außer dem erheblichen Kostenvorteil bringt die Erfindung die Möglichkeit mit sich, die Größe der Protuberanz durch einfaches Auswechseln der Ausrundungs-Wendeplatte oder Wendeplatten eines anderen Durchmessers fallweise wählen zu können. Diese Notwendigkeit ergibt sich dann, wenn man - wie schon gesagt - nach dem Härten des verzahnten Zahnrades feststellt, daß sich ein oder mehrere Zähne besonders stark verzogen haben. Dann ist es als Abhilfe geboten, das Schleif-Aufmaß aller Zahnflanken zu vergrößern, um auch die Zahnflanken verzogener Zähne für die Schleif scheibe noch erreichbar zu machen. Diese fallweise Einstellbarkeit der Protuberanz war bisher nur durch die Wahl eines besonderen Protuberanzfräsers möglich, aber nur in der Abstufung, wie sie durch vorhandene Protuberanzfräser ein und desselben Zahnmoduls vorgegeben ist.

Das oder die Ausrundungs-Wendeplatten können aus kreisrunden Scheiben bestehen, die in die Zahnbrust des oder der Zähne des Abwäizfräsers eingesetzt sind, die exakt oder etwa "über die Mitte" laufen. Derartige kreisrunde Wendeplatten haben den Vorteil, daß sie einfach um 180° gedreht werden können, um eine neue kreisbogenförmige Schneidkante zum Einsatz zu bringen. Allerdings müssen die mit Ausrundungsplatten zu versehenen Zähne hinsichtlich der Sitze für die hochkant eingesetzten Kopf- und Seitenschneider anders bearbeitet werden.

Um alle Zähne des Abwälzfrasers mit unveränderter Charakteristik der aufeinanderfolgenden Sitze für Wendeplatten herstellen zu können, sieht die Erfindung eine Aufeinanderfolge von mindestens zwei spiegelbildlich gleichen, als rechts- und linksschneidende Kopf- und Seitenschneider eingesetzte Hartmetall-Wendeplatten vor, deren gerade seitenschneidenden Kanten sich in jeweils eine kreisbogenförmige Ausrundungskante fortsetzen, die sich beim Fräserumlauf überdecken. Diese spiegelbildlichen Wendeplatten sind in den Sitzen in den Zähnen zu befestigen, wie sie bei Zähnen ohne Ausrundungsplatten für die Kopf- und Seitenschneider passend sind, so daß bei der maschinellen Bearbeitung der Zähne des Abwälzfräsers keine Rücksicht darauf genommen zu werden braue welche Zähne mit Ausrundungsplatten zu bestücken sind.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines weiterentwickelten Abwälzfräsers gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Explosiv-Darstellung eines aus drei Ringscheiben bestehenden Abwälzfräsersin

Draufsicht, teilweise geschnitten, mit einer kreisrunden Scheibe als Ausrundungsplatte

Fig. 2 eine Seitenansicht der mittleren Ringscheibe von links etwa zur Hälfte,

Fig. 3 eine Darstellung wie Figur 1 mit spiegelbild lieh gleichen Ausrundungsplatten„

Fig. 3a ein Paar von spiegelbildlichen Ausrundungsplatten in vergrößerter Darstellung, und

' Fig. 4 eine Seitenansicht von Figur 3 der mittleren Ringscheibe von links etwa zur Hälfte.

Der mehrteilige Abwälzfräser besteht in beiden Ausführungsbeispielen aus drei mit schraubenförmigen Zahnkränzen versehenen Scheiben 1, 2, 3, die zu einem einzigen durchgehenden Schraubengang zusammengefügt sind. Der zusammengefügte und auf dem Fräser dorn verspannte Satz von Zahnkränzen wird durch Ringscheiben 7 und 8 eingefaßt, wobei die Ringe und Zahnkränze mit mehreten Bohrungen 9 versehen sind, durch die Paßstifte gesteckt werden.

Die Zahnkränze la, 2a_ und 3a sind mit Hartmetall-Wendeplatten 10 und 11 in kreuzverzahnter Anordnung bestückt. Ein Zahn des Zahnkranzes 2a der mittleren Zahnscheibe 2 ist erfindungsgemäß mit einer kreisförmigen Hartmetall-Wendeplatte 16 versehen, die in die Brustfläche des Zahnes derart eingesetzt ist, daß sie sowohl rechts- als auch linksschneidend die Ausrundung im Zahngrund zu gestalten vermag. Es ist derjenige Zahn des Abwälzfrä~ sers, der "über die Mitte" läuft, was vor dem Fräsen durch eine axiale Zustellung des Abwälzfräsers eingestellt wird. Auch von

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den diesem Zahn benachbarten Zähnen können ein oder mehrere ' mit einer kreisrunden Ausrundungsplatte 16 versehen sein, um die Schneidarbeit zu verteilen.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, verdrängt die kreisförmige Wendeplatte 16 den normalerweise für diesen Zahn vorgesehenen Kopf- und Seitenschneider 11, der an dem mit der kreisförmigen Wendeplatte 16 versehenen Zahn zu einem reinen Seitenschneider 10 wird. Auch, für den Zahn mit der kreisförmigen Wendeplatte 16 gilt die Regel, daß die seitenschneidenden Wendeplattenkanten beim Fräserumlauf einander überdecken. Da die kreisförmige Wendeplatte 16 sowohl rechts- als auch linksschneidend wirkt, müssen die Lücken zwischen der kreisförmigen Wendeplatte 16 und den Seitenschneidern 10 des gleichen Zahnes so klein wie möglich sein, um von Kopf- oder Seitenschneidern 11 und 10 der nachfolgenden Zähne überdeckt werden zu können.

Die Möglichkeit, bei einer Hartmetall-Wendeplatte durch Drehen und Wenden mehrere frische Schneidkanten zum Einsatz bringen zi können, ist bei der kreisförmigen Wendeplatte 16 zwar gegeben, aber nicht vorrangig. Wesentlicher ist, daß die Hartmetall-Wenc platte 16 beliebig auswechselbar ist gegen eine Wendeplatte nuJ anderem Durchmesser, um die Größe der Ausrundung bzw. Protube- ranz um Zahngrund und damit das Schleif-Aufmaß fallweise beliebig wählen zu können.

Der Abwälzfräser nach Figur 3 entspricht in seinem mehrteilige]

Die Zahnkränze la, 2a und 3a sin Aufbau dem Ausführungsbeispiel nach Figlur 1 und 2«>mit hochkan· eingesetzten Hartmetall-Wendeplatten 10 als Seitenschneider und 11 als Kopf- und Seitenschneider in kreuzverzahnter Anordnung bestückt, mit Ausnahme zweier aufeinanderfolgender Zähne ! und 2a" der mittleren Zahnscheibe 2. Wie aus Figur 3 ersichtli< ist, ist an dem ersten Zahn 2a¹ ein Kopf- und Seitenschneider : ersetzt durch eine hochkant eingesetzte Ausrundungsplatte 17, die nach Figur 3a eine seitenschneidende Kante 17a hat, die in eine kreisbogenförmige Schneidkante 17b übergeht, mit der die Ausrundung im Zahngrund teilweise bearbeitet werden kann. Der darauffolgende Zahn 2a" trägt an der Stelle, an der bei der

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kreuzverzahnten Anordnung ein Kopf-" und Seitenschneider eingesetzt wäre, eine zur Ausrundungsplatte 17 spiegelbildliche Ausrundungsplatte 18 die ebenfalls mit einer seitenschneidenden Kante 18a und einer kreisbogenfönnigen Schneidkante 18b zum Ausrunden des Zahngrundes versehen ist. Beim Fräserumlauf überdecken sich die biden kreisbogenförmigen Schneiden 17b und 18b, so daß der Zahngrund genauso ausgerundet wird wie mit einer kreisförmigen Wendeplatte 16 gemäß Fig. 1. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die in die Zahnscheibe 2 eingefrästen Sitze für die Kopf- und Seitenschneider 11 ohn< weiteres als Sitze für die Ausrundungsplatten 17 und 18 verwendet werden können.

Auch für das Ausführungsbeispiel nach Figur 3-4 gilt, daß durch Auswechseln der Ausrundungplatten 17 und 18 das Ausmaß der gewünschten Ausrundung im Zahngrund hergestellt werden kann, um ein mehr oder weniger großes Schleif-Aufmaß einzustellen . Wenn die Ausrundungsplatten 17 und 18 gewendet werden sollen, um neue Schneidkanten zum Einsatz zu bringen, so werden sei einfach vertauscht, d.h. die rechtsschneidende Ausrundungsplatte wird zur linksschneidenden Ausrundungsplatb und umgekehrt.

Alle Hartmetall-Wendeplatten 10 und 11 sind hochkant eingesetzt, d.h. mit einer schmalen Begrenzungsfläche als Brustfläche. Dies ist bei hartmetallbestückten Drehmeißeln oder Scheibenfräsern an sich bekannt und hat den Vorteil, daß wege der geringeren Biegebeanspruchurig der Wendeplatten höhere Schnittdrücke zulässig sind.

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Claims

9 OO ι α a ι ο ι PATENT1AI1^a-LT pflKL.-.INjG. CO. BOECKER 6ΊΒ70 ST.INGBEr't(Sa'aR), ENSHEiW.ERSTR.48 667 St. Ingbert, den 20. April 1978 S 577 C-boe/Kl SACK GMBH Düsseldorf-Rath Wahlerstraße SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Abwälzfräser zur Herstellung von Verzahnungen, insbesondere von Verzahnungen bis Modul 40, bestehend aus mehreren mit planparallelen Stirnflächen und mit der Fräsersteigung entsprechenden schraubenförmigen Zahnkränzen versehenen Scheiben, deren Zahnkränze mit kreuzverzahnt angeordneten, auswechselbaren Hartmetallmessern bestückt sind, wobei die Hart metall-Bestückung ihrerseits aus Hartmetall-Wendeplatten als Kopf- und Seitenschneider besteht, die in der Aufeinanderfolge der Zähne rechts- und linksschneidend mit wechselndem radialem Abstand angeordnet sind derart, daß die seitenschneidenden Wendeplattenkanter, beim Fräserumlauf einander überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der "über die Mitte" laufende Zahn, d.h. der Zahn der auf der Senkrechten zur Fräserachse schneidet, die durch •den Mittelpunkt des Zahnrades geht, im Bereich der Zahnspitz mit einer Hartmetall-Wendeplatte (16 bzw. 17,18) versehen is die eine kreisbogenförmige Schneidkante zum Ausrunden des Zahngrundes hat, deren Radius der gewünschten Ausrundung (Protuberanz) im Zahngrund angepaßt ist.

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Telefon: (06894) 14396, Wohnung^J^ iJSgnten^:Postscheckamt Essen 101328-438, Gebr.Röchling Bank St. Ingbert 20.013.490

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2. Abwälzfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetall-Wendeplatte (16) eine kreisrunde Scheibe ist (Figur 1 und 2).

Abwälzfräser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge von mindestens zwei spiegelbildlich gleichen, als rechts- und linksschneidende Kopf- und Seitenschneider eingesetzte Hartmetall-Wendeplatten (17, 18), deren gerade seitenschneidende Kanten (17a, 18a) sich in jeweils eine kreisbogenformige Ausrundungskante (17b, 18b) fortsetzen, die sich beim Fräserumlauf überdecken.

4. Abwälzfräser nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hartmetall-Wendeplatten (10, 11, 17, 18) hochkant eingesetzt sind, d.h. mit einer schmalen Begrenzungsfläche als Brustfläche.

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