WO1995030507A1 - Vorrichtung zum herstellen von profil-werkstücken, insbesondere zahnrädern - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von profilierten Werkstücken, insbesondere Zahnrädern und Zahnwellen, aus unprofilierten Werkstück-Rohlingen, bestehend aus einem Schneidwerkzeug (2) mit mehreren insbesondre als paketartig angeordnete Schneidplatten (4) ausgebildeten Schneidelementen, die jeweils koaxiale Durchführöffnungen (12) für das Werkstück bzw. für den Rohling mit nach innen in den Öffnungsquerschnitt ragenden Schneidzähnen (8) aufweisen. Der Rohling ist mittels eines Druckstückes (26) längs einer Bewegungsachse (28) durch die Durchführöffnungen (12) des Schneidwerkzeugs (2) bewegbar. Die Schneidzähne sind derart ausgebildet, daß auf dem Rohling während der Relativbewegung durch die Durchführöffnungen (12) sukzessive Profilrillen gebildet werden. Das Druckstück (26) ist als Führungsprofilkörper (30) derart ausgebildet, das dieser während seiner Relativbewegung durch die Durchführöffnungen (12) des Schneidwerkzeugs (2) in diesen zentrisch und bezüglich der Bewegungsachse (28) kippfrei geführt ist und daß der Führungsprofilkörper (30) eine Halterungseinrichtung zum zentrischen und kippfreien Haltern des Rohlings aufweist.

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Profil-Werkstücken, insbesondere Zahnrädern

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von profilierten Werkstücken, insbesondere Zahn¬ rädern und Zahnwellen, aus unprofilierten Werkstück-Rohlin¬ gen, bestehend aus einem Schneidwerkzeug mit mehreren ins¬ besondere als paketartig parallel zueinander angeordnete Schneidplatten ausgebildeten Schneidelementen, die jeweils koaxiale, fluchtende Durchführöffnungen für das Werkstück bzw. für den Rohling mit nach innen in den Öffnungsquer- schnitt ragenden Schneidzähnen aufweisen, wobei der Rohling mittels eines Druckstückes längs einer Bewegungsachse rela¬ tiv zu dem Schneidwerkzeug durch die Durchführöffnungen der Schneidplatten preßbar ist und die Schneidzähne derart aus¬ gebildet sind, daß auf dem Rohling während der Relativbewe¬ gung durch die Durchführöffnungen sukzessive Profilrillen gebildet werden.

Eine derartige Vorrichtung ist in dem DE-GM 89 15 215 be¬ schrieben. Die jeweils in der Plattenebene liegenden und über den Umfang der Durchführöffnung - und damit auch über den Umfang des Werkstück-Rohlings - verteilt angeordneten Schneidzähne der einzelnen Schneidplatten sind in Richtung der zu bildenden bzw. zu schneidenden Profilrillen fluch¬ tend angeordnet und in dieser Richtung bzw. in zur Platten¬ ebene senkrechter Richtung voneinander beabstandet. Dabei weisen die Schneidzähne der einzelnen Schneidplatten je¬ weils eine in der Plattenebene liegende Zahnquerschnitts¬ fläche auf, die - beginnend mit der in Bearbeitungsrichtung ersten Schneidplatte - sukzessive jeweils um einen wirksa¬ men, einen Teilquerschnitt der jeweiligen Profilrille dar¬ stellenden Schneidquerschnitt bis zu einer bei der letzten Schneidplatte vorhandenen, dem Gesamtquerschnitt der jewei¬ ligen Profilrille entsprechenden Zahnquerschnittsfläche zu¬ nimmt. Es handelt sich somit um ein sogenanntes "Räumwerk¬ zeug" , und die damit durchgeführte, spanabhebende Bearbei¬ tung ist auch unter dem Begriff "Räumen" bekannt.

Das bekannte Schneid- bzw. Räumwerkzeug hat sich im wesent¬ lichen gut bewährt, denn es ermöglicht eine besonders ein¬ fache und schnelle Herstellung von Profil-Werkstücken, in¬ dem lediglich der jeweilige Rohling und das Schneidwerkzeug relativ zueinander in einer zu den Schneidplatten senkrech¬ ten Richtung insbesondere mittels einer geeigneten Pre߬ einrichtung verschoben werden, wobei das Werkstück mittels eines Druckstückes ganz durch alle Öffnungen der Schneid¬ platten bewegt wird. Hierdurch werden die Profilrillen suk¬ zessive über den Verschiebeweg hinweg durch spanabhebende Bearbeitung im Bereich der Schneidzähne der einzelnen Schneidplatten gebildet (geschnitten bzw. geschabt). Zudem sind die hiermit hergestellten Werkstücke auch relativ genau hinsichtlich der auftretenden Maßtoleranzen, jedoch kann es für besondere Anwendungen erforderlich sein, die Maßhaltigkeit noch zu verbessern. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun¬ de, die Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu verbes¬ sern, daß eine erhöhte Herstellungsgenauigkeit bei zumin¬ dest gleichbleibender Produktivität erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Druck¬ stück als Führungsprofilkörper derart ausgebildet ist, daß dieser während seiner Relativbewegung durch die Durchführ¬ öffnungen der Schneidplatten in diesen zentrisch und bezüg¬ lich der Bewegungsachse kippfrei bzw. verkantungsfrei geführt ist, und daß der Führungsprofilkörper eine Halte¬ rungseinrichtung zum zentrischen und kippfreien bzw. ver¬ kantungsfreien Haltern des Rohlings aufweist.

Durch diese vorteilhaften Maßnahmen wird erreicht, daß das Werkstück bzw. der Rohling mittels des erfindungsgemäßen Führungsprofilkörpers sehr genau auf der Bewegungsachse zentriert sowie ohne Kipp- bzw. Verkantungsgefahr durch das Schneidwerkzeug bewegt wird. Es ergibt sich hieraus eine außerordentlich hohe Herstellungsgenauigkeit bei gleichzei¬ tig optimaler Wiederholgenauigkeit; d.h. es können beson¬ ders enge Toleranzen erreicht werden. Bei den mit der er¬ findungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Werkstücken han¬ delt es sich somit um "Präzisionsteile" mit besonders hoher Maßhaltigkeit. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet dabei vorteilhafterweise genauso schnell wie die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung, so daß die Pro¬ duktivität nicht beeinträchtigt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Rohling über den erfindungsgemäßen Führungsprofilkörper bereits exakt zentrisch und kippfrei (verkantungsfrei) geführt, bevor er in den Bereich der ersten Schneidplatte bzw. einer dieser vorzugsweise noch vorgeordneten, ortsfesten Führungsplatte gelangt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß der ersten Schneidplatte bzw. der ortsfesten Führungsplatte mindestens eine eine Führungsöffnung für den Führungs¬ profilkörper aufweisende - und vorzugsweise in Richtung der Bewegungsachse beweglich geführte - Führungsplatte derart vorgeordnet ist, daß der Führungsprofilkörper über seinen den Schneidplatten vorgeordneten Bewegungsbereich hinweg - vorzugsweise unter Mitnahme der Führungsplatte - in deren Führungsöffnung geführt ist und erst dann aus der Führungs¬ öffnung austritt, wenn der Rohling in den Bereich der ersten Schneidplatte bzw. der ortsfesten Führungsplatte gelangt ist. Um dann weiterhin die Kipp- bzw. Verkantungs¬ freiheit zu gewährleisten, ist der Führungsprofilkörper zweckmäßigerweise stets, d.h. zumindest über den gesamten, für die Bearbeitung des Werkstückes erforderlichen Bewe¬ gungsbereich hinweg, in den Durchführ- bzw. Führungsöff¬ nungen von mindestens zwei in Bewegungsrichtung beabstan- deten Schneid- bzw. Führungsplatten geführt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und besondere Ausführungsvarianten sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung bei¬ spielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungs¬ form sowie in einem Zustand vor einem Bearbei¬ tungsvorgang,

Fig. 2 einen Querschnitt in der Schnittebene II-II gemäß Fig. 1, d.h. eine Stirnansicht auf das Schneid¬ werkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch das Schneidwerkzeug in der Schnittebene III-III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht analog zu Fig. 1 während eines Bearbeitungsvorganges zur Herstellung eines profilierten Werkstückes,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Bereich einer Schneidplatte und des sich in diesem Bereich befindenden Werkstückes in der Schnittebene V-V gemäß Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Bereich einer Schneidplatte mit dem sich in diesem Bereich befindenden, erfindungsgemäßenFührungsprofilkör¬ per in der Schnittebene VI-VI gemäß Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt analog zu Fig. 5, jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 8 einen Schnitt analog zu Fig. 6 in der vorteil¬ haften Ausgestaltung gemäß Fig. 7,

Fig. 9 einen Axialschnitt durch den Bereich eines an dem erfindungsgemäßen Führungsprofilkörper gehalter¬ ten Werkstückes in der Schnittebene IX gemäß Fig. 4,

Fig. 10 einen Schnitt analog zu Fig. 9 in einer alterna¬ tiven Ausgestaltung und Fig. 11 eine Ansicht wie in Fig. 1, jedoch in einer Aus¬ führungsvariante.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal unter Bezugnahme auf eine der Zeich¬ nungsfiguren vorkommende Beschreibung eines Teils gilt da¬ her analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugszeichen ebenfalls zu erkennen ist.

Wie sich zunächst insbesondere aus Fig. 1, 2 und 3 ergibt, besitzt eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Schneidwerk¬ zeug 2 mit einer Vielzahl von paketartig parallel zueinan¬ der angeordneten Schneidplatten 4. Jede Schneidplatte 4, weist sich in der Plattenebene erstreckende und über den Umfang eines Werkstückes bzw. Werkstück-Rohlings 6 (vgl. Fig. 3 und 4) vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnete Schneidzähne 8 auf. Wie insbesondere aus der Schnittdar¬ stellung in Fig. 3 deutlich wird, sind die Schneidzähne 8 der einzelnen Schneidplatten 4 jeweils in zur Plattenebene senkrechter Richtung voneinander beabstandet sowie in Rich¬ tung von in den Rohling 6 zu schneidenden Profilrillen (nicht bezeichnet) fluchtend hintereinander angeordnet. Dabei weisen die Schneidzähne 8 der einzelnen Schneidplat¬ ten 4 jeweils eine in der Plattenebene liegende Zahnquer¬ schnittsfläche auf, die - beginnend mit der in Bearbei¬ tungsrichtung (siehe die Pfeile 10 in Fig. 3 und 4) ersten Schneidplatte 4 - sukzessive jeweils um einen wirksamen, einen Teilquerschnitt der jeweiligen Profilrille darstel¬ lenden Schneidquerschnitt bis zu einer bei der letzten, Schneidplatte 4 vorhandenen, dem Gesamtquerschnitt der jeweiligen Profilrille entsprechenden Zahnquerschnitts- fläche zunimmt. In den Zeichnungen ist dies anhand der Zahnlänge verdeutlicht, die von Schneidplatte 4 zu Schneid¬ platte 4 jeweils um eine wirksame Zahnlänge Δ 1 (Fig. 3) bis zur Gesamtlänge 1 (Fig. 2) zunimmt. Die Längenzunahme bzw. die jeweils wirksame Zahnlänge Δ 1 ist abhängig vom Werkstoff des Werkstück-Rohlings 6. Beispielsweise beträgt Λl bei Kunststoff bis zu ca. 1 mm, während Λ l bei Stahl oder sonstigen Metallen wesentlich geringer, beispielsweise 1/10 bis 2/10 mm, ist. Es ist allerdings zu bemerken, daß sich auch entsprechend die Zahnbreite in Anpassung an die jeweilige Profilkontur der zu schneidenden Profilrille von Schneidplatte zu Schneidplatte ändert, wie dies in Fig. 2 auch gut zu erkennen ist.

Das Schneidwerkzeug 2 eignet sich zur Herstellung von Außenprofilen, insbesondere Außenverzahnungen, also insbe¬ sondere zur Herstellung von gerade oder schräg verzahnten Zahnrädern oder Zahnwellen. Hierzu besitzt jede Schneid¬ platte 4 eine Durchführöffnung 12, und die Schneidzähne 8 erstrecken sich jeweils nach innen in die Durchführöffnung 12, die in den bevorzugten Ausführungsbeispielen kreisför¬ mig ausgebildet ist, wobei die Schneidzähne 8 gleichmäßig über den Umfang verteilt sowie radial angeordnet sind. Hierbei besitzt der Rohling 6 einen kreisförmigen Außen¬ querschnitt, ist also kreisscheibenförmig bzw. zylindrisch ausgebildet.

Wie nur in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist der ersten Schneidplatte 4 vorzugsweise eine - bezüglich des Schneid¬ werkzeugs 2 ortsfeste - Führungsplatte 14 vorgeordnet, die eine an den unprofilierten Außenquerschnitt des Rohlings 6 angepaßten, d.h. insbesondere kreisförmigen, mit den Durchführöffnungen 12 der Schneidplatten 4 fluchtende und koaxiale Führungsöffnung 16 aufweist. Die Führungsplatte 14 bzw. deren Führungsöffnung 16 dient damit zum Positio¬ nieren und Ausrichten des Rohlings 6 relativ zu den Schneidplatten 4 und zu deren Durchführöffnungen 12. Dabei kann die Führungsöffnung 16 auch eine Art von "Einführ¬ trichter" bilden.

Wie weiterhin insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist, sind zwischen den Schneidplatten 4 sowie ggf. zwischen der ersten Schneidplatte 4 und der Führungsplatte 14 jeweils zwei seitliche, streifenförmige, zueinander parallele und jeweils etwa tangential zu den Durchführöffnungen 12 bzw. der Führungsöffnung 16 verlaufende Zwischenplatten 18 derart angeordnet, daß jeder Schneidplatte 4 bzw. deren Schneidzähnen 8 in Bearbeitungsrichtung (Pfeil 10) gesehen ein in Richtung der Plattenebene zweiseitig, d.h. durch¬ gängig offener Span-Aufnahmeraum 20 vorgeordnet ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung können die sich in den Span-Aufnahmeräumen 20 jeweils sammelnden Späne nach und/ oder während der Bearbeitung in Pfeilrichtung 22 in Fig. 2 entfernt, d.h. insbesondere ausgeblasen oder mittels eines flüssigen Kühlmittels ausgespült werden.

Die Schneidplatten 4, die Zwischenplatten 18 und die Füh¬ rungsplatte 14 sind zweckmäßigerweise in definierter rela¬ tiver Ausrichtung lösbar miteinander verbunden, insbeson¬ dere über Bolzen 24 verschraubt.

Während der Bearbeitung - siehe Fig. 4 - wird nun vorzugs¬ weise der Rohling 6 mittels einer nicht dargestellten, ins¬ besondere hydraulischen Preßeinrichtung in Pfeilrichtung 10 durch das Schneidwerkzeug 2 hindurch gepreßt, und zwar mit¬ tels eines Druckstückes 26, welches den Rohling 6 voll- ständig durch das Werkzeug 2 hindurch bewegt. Hierbei ist dann das Schneidwerkzeug 2 in einer geeigneten Halterung ortsfest gelagert. Alternativ hierzu liegt es jedoch eben¬ falls im Rahmen der Erfindung, das gesamte Schneidwerkzeug 2 relativ zu dem - dann ortsfest abzustützenden - Rohling 6 zu verschieben.

Mit dem Schneidwerkzeug 2 können insbesondere Zahnräder oder Zahnwellen auf einfache Weise hergestellt werden. Hierbei sind ohne weiteres auch Schrägverzahnungen möglich, indem einerseits die Schneidplatten 4 derart zueinander ausgerichtet werden, daß die Schneidzähne 8 in Bearbei¬ tungsrichtung gesehen jeweils schraubenlinienartig hinter¬ einander liegen, und indem andererseits der Werkstück- Rohling 6 während des Vorschubs in Richtung 10 zusätzlich auch in eine Drehung versetzt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun Verbesserungen ins¬ besondere im Bereich des Druckstücks 26, mit dem das Werk¬ stück/der Rohling 6 längs einer Bewegungsachse 28 durch die Durchführöffnungen 12 der Schneidplatten 4 preßbar ist, und zwar ist erfindungsgemäß das Druckstück 26 als Führungspro¬ filkörper 30 ausgebildet, der an die zu bildende Profilie¬ rung, d.h. an die Form und Anordnung der Schneidzähne 8, derart angepaßt ist, daß er einerseits zusammen mit dem Werkstück bzw. Rohling 6, d.h. "hinter diesem her" (vgl. Fig. 4), ungehindert durch die mit den Schneidzähnen 8 aus¬ gestatteten Durchführöffnungen 12 der Schneidplatten 4 be¬ wegt werden kann, dabei aber andererseits erfindungsgemäß in den Durchführöffnungen 12 zentrisch und bezüglich der Bewegungsachse 28 kippfrei geführt ist. Hierbei ist ferner erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Führungsprofilkörper 30 eine Halterungseinrichtung 32 (vgl. hierzu Fig. 9 und 10) zum zentrischen und kippfreien Haltern des Werkstückes/Roh¬ lings 6 aufweist. Hierdurch ist das Werkstück/der Rohling 6 über den Führungsprofilkörper 30 ebenfalls sehr exakt relativ zu dem Schneidwerkzeug 2 auf der Bewegungsachse 28 geführt, so daß eine außerordentlich hohe Herstellungs¬ genauigkeit erreicht werden kann, wobei zudem alle mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Werkstücke hinsichtlich der Maßgenauigkeit praktisch identisch sind.

Um die kipp- bzw. verkantungsfreie Führung des Führungspro¬ filkörpers 30 zu gewährleisten, weist dieser erfindungsge¬ mäß eine in Richtung der Bewegungsachse 28 gemessene Länge X (vgl. Fig. 1, 4 und 11) derart auf, daß er während seiner Bewegung durch das Schneidwerkzeug 2 stets in mindestens zwei Schneidplatten 4 bzw. in der ortsfesten Führungsplatte 14 und gleichzeitig in mindestens der ersten Schneidplatte 4 geführt ist. Somit muß die Länge X zumindest geringfügig größer sein als die Summe der Dicke einer einzelnen Schneidplatte 4 plus zweimal dem lichten Abstand zwischen jeweils zwei Schneidplatten 4, wobei der lichte Abstand zwischen der ersten Schneidplatte 4 und der ortsfesten Füh¬ rungsplatte 14 vorzugsweise gleich dem Abstand zwischen zwei Schneidplatten 4 ist. Hierdurch tritt der Führungspro¬ filkörper 30 frühestens dann aus der Führungsplatte 14 aus, wenn er bereits in den Bereich der zweiten Schneidplatte 4 eingetreten ist, und nachfolgend tritt der Führungsprofil¬ körper 30 aus dem Bereich der ersten Schneidplatte 4 frü¬ hestens dann aus, wenn er andererseits schon im Bereich der dritten Schneidplatte 4 angeordnet ist und so weiter. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Länge X so groß, daß sich der Führungsprofilkörper 30 zumindest zeitweise sogar über drei Schneidplatten 4 hinweg erstreckt. Um nun auch bereits im dem Schneidwerkzeug 2 vorgeordneten Bereich eine exakte Führung vor dem Eintritt des Rohlings 6 in die erste Schneidplatte 4 bzw. in die orstfeste Füh¬ rungsplatte 14 zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorge¬ sehen, daß der ersten Schneidplatte 4 bzw. der ortsfesten Führungsplatte 14 mindestens eine eine Führungsöffnung 34 für den Führungsprofilkörper 30 aufweisende und vorzugs¬ weise in Richtung der Bewegungsachse 28 (vgl. den Doppel¬ pfeil 36 in Fig. 1) derart beweglich geführte Führungs¬ platte 38 vorgeordnet ist, daß der Führungsprofilkörper 30 über seinen dem Schneidwerkzeug 2 vorgeordneten Bewegungs¬ bereich hinweg unter Mitnahme der Führungsplatte 38 in deren Führungsöffnung 34 geführt ist und vorteilhafterweise aus dieser frühestens dann austritt, wenn der Rohling 6 in den Bereich der ersten Schneidplatte 4 bzw. der ortsfesten Führungsplatte 14 gelangt ist. Vorzugsweise ist aber der Führungsprofilkörper 30 zeitweilig sowohl in der bewegli¬ chen Führungsplatte 38 als auch zumindest in der ersten Schneidplatte 4 und/oder in der ortsfesten Führungsplatte 14 geführt, wodurch auch in diesem Bewegungsbereich die geforderte Kippfreiheit gewährleistet ist. Der Führungs¬ profilkörper 30 tritt aus der beweglichen Führungsplatte 38 erst dann aus, wenn er vorzugsweise sowohl in der orts¬ festen Führungsplatte 14 als auch in mindestens der ersten Schneidplatte geführt ist bzw. - falls keine ortsfeste Führungsplatte vorhanden ist - wenn er in mindestens zwei Schneidplatten 4 geführt ist.

Der oder den beweglichen Führungsplatte/n 38 kann zudem noch mindestens eine weitere ortsfeste Führungsplatte 40 vorgeordnet sein, wie dies in den dargestellten Ausfüh- rungsbeipielen der Fall ist (vgl. Fig. 1, 4 und 11). Die bewegliche Führungsplatte 38 ist zweckmäßigerweise federnd gelagert, wozu im Bereich der Bolzen 24 zwischen der beweglichen Führungsplatte 38 und der ersten Schneid¬ platte 4 bzw. der ortsfesten Führungsplatte 14 Druckfedern 42 angeordnet sind. Entsprechend könnten gegebenenfalls auch zwischen der weiteren ortsfesten Führungsplatte 40 und der beweglichen Führungsplatte 38 solche Druckfedern 42 an¬ geordnet sein.

Wie sich nun insbesondere aus Fig. 5 und 6 ergibt, weist der Führungsprofilkörper 30 erfindungsgemäß eine an die mit den Schneidzähnen 8 des Schneidwerkzeugs 2 zu bildende Pro¬ filierung des Werkstückes 6, d.h. an dessen Profilrillen 44 und Profilstege 46 (Fig. 5), angepaßte Profilierung - siehe Fig. 6 - mit Profilrillen 48 und Profilstegen 50 auf. Hier¬ bei bilden die äußeren Umfangsflächen der Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers 30 erfindungsgemäß Führungsflä¬ chen 52, die mit entsprechenden, jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Schneidzähnen 8 liegenden Führungsflächen 54 der Schneidplatten 4 zusammenwirken (siehe Fig. 6). Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn im Bereich der Profil¬ rillen 48 sowie im Flankenbereich der Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers 30 zwischen diesem und den Durchführ¬ öffnungen 12 bzw. den Schneidzähnen 8 der Schneidplatten 4 Spiel vorhanden ist, welches in Fig. 6 durch Spalte 56 verdeutlicht ist. Wie sich zudem aus Fig. 5 ergibt, liegen die Führungsflächen 54 der Schneidplatten 4 vorzugsweise praktisch auf dem Außenumfang 58 des Rohlings 6; denn vorzugsweise wird der Rohling 6 im äußeren Umfangsbereich der Profilstege 46 nicht durch die Schneidzähne 8 bearbei¬ tet, sondern ausschließlich im Flankenbereich der Profil¬ stege 46 und im Bereich der Profilrillen 44, so daß die äußeren Umfangsflächen der Profilstege 46 dem ursprüngli¬ chen Außenumfang des Rohlings 6 entsprechen.

Aus diesem Grund können in einer in den Fig. 7 und 8 ver¬ anschaulichten, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Profilstege 50 des Führungsprofilkörpers (Fig. 8) durch radiale Ansatzstege 60 vergrößert sein, wobei diese Ansatz¬ stege 60 jeweils ausgehend von den Profilstegen 50 nach außen im Querschnitt derart zunehmen, daß sie im Außenum- fangsbereich vergrößerte Führungsflächen 62 bilden. Diese Ansatzstege 60 greifen jeweils in zwischen den Schneidzäh¬ nen 8 gebildete Prof11ausnehmungen 64 (Fig. 7) der Schneid¬ platten 4 ein und wirken dort mit entsprechend vergrößerten Führungsflächen 66 der Schneidplatten 4 zusammen. Auch die Ansatzstege 60 haben in ihren seitlichen Flankenbereichen vorzugsweise Spiel zu den Schneidplatten 4 bzw. zu den Schneidzähnen 8, wobei auch dieses Spiel durch die Spalte 56 veranschaulicht ist. Durch die bei dieser Ausführungs¬ form erreichte Vergrößerung der Führungsflächen 62, 66 wird eine noch verbesserte Führung des Führungsprofilkörpers 30 in den Schneidplatten 4 erreicht.

Die Führungsöffnungen 16 und/oder 34 der vorhandenen Füh¬ rungsplatten 14 und/oder 38 und/oder 40 sind insbesondere kreisförmig ausgebildet, wobei der Führungsprofilkörper 30 mit seinen Führungsflächen 52 bzw. 62 spielfrei in diesen Führungsöffnungen der Führungsplatten geführt ist. Alter¬ nativ hierzu liegt es aber ebenfalls im Bereich der Erfin¬ dung, die Führungsöffnungen der Führungsplatten mit einer an die Profilierung des Führungsprofilkörpers 30 angepaßten Profilierung auszubilden.

In den Fig. 9 und 10 sind nun zwei konstruktiv besonders einfache, aber dennoch voll funktionsfähige Ausführungsbei- spiele für die den Rohling bzw. das Werkstück 6 halternde Halterungseinrichtung 32 des erfindungsgemäßen Führungspro¬ filkörpers 30 veranschaulicht.

In der Ausführung nach Fig. 9 ist die Halterungseinrichtung 32 als axialer Zapfenansatz 68 des Führungsprofilkörpers 30 ausgebildet, wobei der Rohling 6 mit einer entsprechenden axialen Bohrung 70 auf diesen Zapfenansatz 68 zentriert und kippfrei, d.h. im wesentlichen spielfrei, aufsteckbar ist.

Alternativ hierzu besitzt der Führungsprofilkörper 30 in der Ausführungsform nach Fig. 10 als Halterungseinrichtung 32 eine axiale Bohrung 72 zum spielfreien Einstecken eines entsprechenden axialen Zapfens 74 des Rohlings 6.

Wie sich nun noch aus Fig. 1, 4 und 11 jeweils ergibt, ist der Führungsprofilkörper 30 über eine Stößelstange 76 mit einer insbesondere hydraulischen Preßvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden, wobei vorzugsweise auch die Stößel¬ stange 76 bezogen auf die Bewegungsachse 28 zentrisch und kippfrei geführt ist, und zwar über in den Zeichnungsfigu¬ ren nicht dargestellte Führungsmittel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich - wie oben be¬ reits angedeutet - bevorzugt zur Herstellung von gerade oder schräg verzahnten Zahnrädern und Zahnwellen. Im Falle von gerade verzahnten Profilen - vgl. Fig. 1 bis 4 - ist der Führungsprofilkörper 30 vorzugsweise in Umfangsrichtung starr, d.h. nicht-drehbar, geführt.

Wie sich nun aus Fig. 11 ergibt, ist der Führungsprofilkör¬ per 30 zur Herstellung von Schrägverzahnungen um die Bewe- gungsachse 28 drehbar gelagert, was durch den Doppelpfeil 78 veranschaulicht wird. Hierbei weist der Führungsprofil¬ körper 30 eine an die jeweilige Schrägverzahnung angepaßte Profilierung auf, d.h. seine Profilrillen 48 und Profil¬ stege 50 verlaufen entsprechend schräg bzw. schrauben- lienienförmig. Die drehbare Lagerung des Führungsprofilkör¬ pers 30 kann dadurch realisiert werden, daß zwischen dem drehbaren Führungsprofilkörper 30 und der dann vorzugsweise nicht-drehbaren Stößelstange 76 ein Rotationslager angeord¬ net ist (nicht dargestellt). Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, den Führungsprofilkörper 30 gemeinsam mit der Stößelstange 76 drehbar zu lagern, wobei dann die Stößelstange 76 und der Führungsprofilkörper 30 starr mit¬ einander verbunden sind. In diesem Fall, d.h. zur Herstel¬ lung von Schrägverzahnungen, ist die Halterungseinrichtung 32 zudem so ausgebildet, daß sie den Rohling 6 drehmoment¬ schlüssig an dem Führungsprofilkörper 30 fixiert. Dies kann auf besonders einfache Weise bei der Ausführungsform nach Fig. 10 durch eine sich radial erstreckende Madenschraube oder dergleichen erreicht werden (nicht dargestellt). Eben¬ so ist es möglich, ein Spannfutter, z.B. Dehnspannfutter, zu verwenden, wobei lediglich zu gewährleisten ist, daß die Spanneinrichtung zusammen mit dem Werkstück 6 und dem Füh¬ rungsprofilkörper 30 durch das Schneidwerkzeug 2 hindurch¬ geführt werden kann. Im Zusammenhang mit dieser Ausführung nach Fig. 11 ist es zudem vorteilhaft, die Führungsöffnung 34 der Führungsplatte 38 derart zu profilieren, daß der Rohling 6 schon entsprechend der jeweiligen Schrägverzah¬ nung rotiert, wenn er in die erste Schneidplatte 4 ein¬ tritt. Hierbei ist dann aber die Führungsplatte 38 orts¬ fest abzustützen, was bevorzugt dadurch erreicht wird, daß die - grundsätzlich bewegliche - Führungsplatte 38 ab einer bestimmten Stellung ihrer Bewegung in Pfeilrichtung 10 an einen ortsfesten Anschlag gelangt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie¬ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, son¬ dern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzel¬ merkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungs¬ versuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

Ansprüche

Vorrichtung zum Herstellen von profilierten Werk¬ stücken, insbesondere Zahnrädern und Zahnwellen, aus unprofilierten Werkstück-Rohlingen, bestehend aus einem Schneidwerkzeug (2) mit mehreren insbesondere als paketartig angeordnete, Schneidplatten (4) ausge¬ bildeten Schneidelementen, die jeweils koaxiale Durch¬ führöffnungen (12) für das Werkstück bzw. für den Roh¬ ling (6) mit nach innen in den Öffnungsquerschnitt ra¬ genden Schneidzähnen (8) aufweisen, wobei der Rohling (6) mittels eines Druckstückes (26) längs einer Bewe¬ gungsachse (28) durch die Durchführöffnungen (12) des Schneidwerkzeugs (2) bewegbar ist und die Schneidzähne derart ausgebildet sind, daß auf dem Rohling (6) wäh¬ rend der Relativbewegung durch die Durchführöffnungen (12) sukzessive Profilrillen (44) gebildet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Druckstück (26) als Führungsprofilkörper (30) derart ausgebildet ist, daß dieser während seiner Relativbe¬ wegung durch die Durchführöffnungen (12) des Schneid¬ werkzeugs (2) in diesen zentrisch und bezüglich der Bewegungsachse (28) kippfrei geführt ist, und daß der Führungsprofilkörper (30) eine Halterungseinrichtung (32) zum zentrischen und kippfreien Haltern des Roh¬ lings (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ersten Schneidplatte (4) in zu dieser ortsfester An¬ ordnung eine Führungsplatte (14) vorgeordnet ist, die eine zu den Durchführöffnungen (12) der Schneidplatten (4) koaxiale Führungsöffnung (16) mit einem insbeson¬ dere dem unprofilierten Außenquerschnitt des Rohlings (6) entsprechenden Öffnungsquerschnitt aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) eine in Richtung der Bewe¬ gungsachse (28) gemessene Länge (X) derart aufweist, daß er während seiner Bewegung durch das Schneidwerk¬ zeug (2) stets in mindestens zwei Schneidplatten (4) bzw. in der orstfesten Führungsplatte (14) und in mindestens der ersten Schneidplatte (4) geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der ersten Schneidplatte (4) bzw. der ortsfesten Führungs¬ platte (14) mindestens eine eine Führungsöffnung (34) für den Führungsprofilkörper (30) aufweisende und vorzugsweise in Richtung der Bewegungsachse (28) beweglich geführte Führungsplatte (38) derart vor¬ geordnet ist, daß der Führungsprofilkörper (30) über seinen dem Schneidwerkzeug (2) vorgeordneten Bewe- gungsbereich hinweg vorzugsweise unter Mitnahme der Führungsplatte (38 ) in deren Führungsöffnung (34) geführt ist und aus dieser frühestens dann austritt, wenn der Rohling (6) in den Bereich der ersten Schneidplatte (4) bzw. der ortsfesten Führungsplatte (14) gelangt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) zeitweilig sowohl in der beweglichen Führungsplatte (38) als auch in mindestens der ersten Schneidplatte (4) und/oder in der orts¬ festen Führungsplatte (14) geführt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) eine an die mit den Schneid¬ zähnen (8) des Schneidwerkzeugs (2) zu bildende Profi¬ lierung des Werkstückes ( 6) angepaßte Profilierung mit Profilrillen (48) und Profilstegen (50) aufweist, wo¬ bei die Profilstege (50) im äußeren Umfangsbereich Führungsflächen (52) aufweisen, die mit entsprechen¬ den, jeweils zwischen den Schneidzähnen (8) liegenden Führungsflächen ( 54) der Schneidplatten (4) zusammen¬ wirken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Bereich der Profilrillen (48) sowie im Flankenbereich der Profilstege (50) des Führungsprofilkörpers (30) zwischen diesem und den Schneidzähnen (8) Spiel vor¬ handen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Profilstege ( 50) des Führungsprofilkörpers (30) durch Ansatzstege (60) vergrößert sind, wobei die Ansatz¬ stege (60) jeweils ausgehend von den Profilstegen (50) im Querschnitt derart zunehmen, daß sie im Außenum- fangsbereich vergrößerte Führungsflächen (62) bilden, wobei die Ansatzstege (60) jeweils in zwischen den Schneidzähnen (8) gebildete Profilausnehmungen (64) der Schneidplatten (4) eingreifen und dort mit ent¬ sprechend vergrößerten Führungsflächen (66) zusammen¬ wirken.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die den Rohling (6) halternde Halterungseinrichtung (32) als axiale Bohrung (72) des Führungsprofilkörpers (30) zum Einstecken eines entsprechenden axialen Zapfens (74) des Rohlings (6) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die den Rohling ( 6) halternde Halterungseinrichtung (32) als axialer Zapfenansatz (68) des Führungsprofilkör¬ pers (30) zum Aufstecken des eine entsprechende axiale Bohrung (70) aufweisenden Rohlings (6) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) über eine Stößelstange (76) mit einer Preßvorrichtung verbunden ist, wobei die Stößelstange (76) vorzugsweise bezogen auf die Bewe¬ gungsachse (28) zentrisch und kippfrei geführt ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) um die Bewegungsachse (28) drehbar gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem drehbaren Führungsprofilkörper (30) und der vorzugsweise nicht-drehbaren Stößelstange (76) ein Rotationslager angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Führungsprofilkörper (30) gemeinsam mit der Stößel¬ stange (76) drehbar gelagert ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Halterungseinrichtung (32) den Rohling (6) drehmoment¬ schlüssig an dem Führungsprofilkörper (30) fixiert.