WO2016131560A1 - Werkzeug und verfahren zum entfernen von spänen aus einem werkstück - Google Patents

Werkzeug und verfahren zum entfernen von spänen aus einem werkstück Download PDF

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WO2016131560A1
WO2016131560A1 PCT/EP2016/050332 EP2016050332W WO2016131560A1 WO 2016131560 A1 WO2016131560 A1 WO 2016131560A1 EP 2016050332 W EP2016050332 W EP 2016050332W WO 2016131560 A1 WO2016131560 A1 WO 2016131560A1
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tool
steel wire
workpiece
spring steel
base body
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PCT/EP2016/050332
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Christian Bauer
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/0075—Devices for removing chips for removing chips or coolant from the workpiece after machining

Definitions

  • the invention relates to a tool for removing chips from a workpiece, an arrangement of the tool in relation to a workpiece and a method for removing chips from a workpiece.
  • z. B. gears fall on chips, which must be removed after processing.
  • This so-called “relaxing” takes place partly in a separate operation with special tools, eg. As brushes, which are not suitable for each workpiece.
  • a gear with internal teeth a so-called ring gear, made by broaching with broaches.
  • the ring gear has, in addition to the internal toothing, a so-called internal recess in the form of a circumferential groove, which extends substantially transversely to the machining direction of the broaches. Therefore, the chips removed by the broaches collect in the internal puncture, from which they can not be readily removed. In this respect, there is a problem of relief in such workpieces, which can not be solved with conventional tools.
  • the tool for removing chips comprises a base body rotatable about a tool axis and at least one chip removal element protruding from the base body substantially in the radial direction, which is detachably connected to the base body.
  • the chip removal element is fastened in the base body in such a way that the axial rigidity required for exact positioning is given, with tangential compliance at the same time.
  • the fluffing element is adapted in its geometry to the workpiece in question, so that it is able to detect the chips collected or stuck in the workpiece and to remove them from the workpiece, wherein between the workpiece and the tool a relative movement in the direction of rotation he follows.
  • the chip removal element is detachably fastened to the base body, which can be moved axially and radially relative to the workpiece by means of a corresponding device, for B. by terminals. This results in the possibility of exchanging the chip removal element and to equip the tool with the respectively adapted to the geometry of the workpiece chip removal.
  • the chip removal element is designed as a spring steel wire.
  • the spring steel wire which may have a suitable diameter of about 1 mm, has the advantage that it has on the one hand a sufficient rigidity, on the other hand, but also a certain elasticity, to avoid too much resistance and to avoid blockage.
  • a clamping element is arranged on the base body, preferably on the end face, by means of which the spring steel wire can be clamped to the base body.
  • the spring steel wire can thus be fixed accurately positioned on the body in its function as a decanting.
  • the base body has a plane surface, in which at least one groove for receiving the spring steel wire is arranged.
  • the groove In which a region of the spring steel wire is inserted, receives the spring steel wire, in particular with its outwardly projecting portion of the desired orientation with respect to the body and also on the workpiece.
  • a plurality of grooves are arranged on the circumference, for example two, three or four at regular intervals.
  • the grooves extend in the radial direction, d. H. the inserted into the grooves spring steel wire thus also extends in the radial direction.
  • further grooves are provided in addition to the radially extending grooves, which extend both in the radial and in the tangential direction, ie at an acute angle to the radial direction.
  • an axial bore is arranged at the radially inner end of the groove or the grooves whose diameter corresponds to the diameter of the spring steel wire.
  • the axial bore serves to fix the spring steel wire.
  • the clamping element is formed as a disc which is arranged plane-parallel to the plane surface of the base body and can be screwed to the base body. Between the flat surface of the body and the flat surface of the disc or the spring steel wires are clamped.
  • the spring steel wire is L-shaped, d. H. it has a long L-leg with a first, protruding and a second, clampable region and a short L-leg, which is inserted into the axial bore, whereby the spring steel wire is pre-fixed.
  • the second region of the spring steel wire is arranged in one of the grooves and frictionally held between the disc and the base body.
  • the tool and the workpiece which is formed as a ring gear with an internal toothing and a circumferential groove, provided that the diameter of the tool is smaller than the inner diameter of the ring gear or the circumferential groove.
  • the following method steps are provided in a method for removing chips:
  • the tool is first - approximately coaxially to the workpiece - delivered in the axial direction in the workpiece or the ring gear until the spring steel wire in the axial region of the circumferential groove, too Called internal puncture, is positioned; Subsequently, the tool is radially delivered so far until the tip of a depressurizing element is immersed in the internal puncture and has reached approximately the bottom of the internal puncture.
  • the axes of the tool and workpiece are then no longer coaxial, but offset from one another. This ensures that the chip removal elements arranged on the circumference of the tool can engage in a precise position in the interior recess and capture and remove the chips retained there.
  • the tool and the workpiece for removing the chips relative to each other in a rotational movement The tool and the ring gear rotate in opposite directions of rotation; As a result, the shavings entrained by the spring steel wire are thrown off in the radial or tangential direction into the sickle gap, which is located between the tool and the ring gear.
  • FIG. 2 shows the tool according to FIG. 1 in a view from the right
  • FIG. 6 shows the arrangement according to FIG. 5 in a view from the left, FIG.
  • Fig. 9 is a chip removal (spring steel wire) and Fig. 10 arrangement of grooves on the main body of the tool.
  • Fig. 1 shows a tool 1 for removing chips, short for chip removal, designed as a rotary body with a rotation or tool axis a in an axial section.
  • the tool 1 comprises a base body 2, designed as a clamping element disc 3 and two diametrically arranged, designed as spring steel wire chip removal 4, which are clamped between the base body 2 and disc 3 and are in the radial direction beyond the circumference of the base body.
  • the main body 2 has a bore 5, via which the tool 1 can be connected to a drive shaft, not shown.
  • Fig. 2 shows the tool 1 in a view from the right, d. H. overlooking the
  • Fig. 3 shows the tool 1 in a view from the left, d. H. with a view of the disc 3, which is braced with four screws designed as fasteners 6 with the base body 2.
  • Fig. 5 shows an arrangement of the tool 1 relative to a formed as a ring gear 7 workpiece having a rotation axis b.
  • the tool axis a and the workpiece axis b have an axial offset c, d. H. the tool 1, which is in its decompression position, is arranged eccentrically to the ring gear 7.
  • FIG. 6 shows the arrangement of FIG. 5 in a view from the left, wherein the eccentricity of the tool 1 relative to the ring gear 7 is clearly visible.
  • the tool 1 has, measured over the tips of the two spring steel wires 4 a tool diameter d, while the inner diameter of the ring gear 7 is denoted by D. Because of these different diameters (D> d) and the ex- Centric arrangement results between the tool 1 and the ring gear 7, a sickle gap 8, which forms a sufficiently large space for chip removal.
  • FIG. 7 shows a detail A (with respect to the workpiece axis b mirrored upwards) from FIG. 5.
  • the ring gear 7 has an internal toothing 7a made by clearing, here a helical toothing 7a, and outside the internal toothing 7a a circumferential groove 9, which is also referred to as internal puncture 9.
  • the tip 4a of the spring steel wire 4 engages, which is adapted to the dimensions of the groove 5, in particular the groove width.
  • the diameter of the spring steel wire 4 is in a preferred embodiment about 0.8 to 1, 0 mm. Between the spring steel wire 4 and the flanks of the groove 9, a slight axial play is left, so that the spring steel wire 4 does not drag on the workpiece 7.
  • Figures 8, 9 and 10 show the individual parts of the tool 1, wherein in Fig. 8, the base body 2 and the disc 3 are shown.
  • the main body 2 has a plane surface 2a, in which an approximately radially extending groove 10 is incorporated for receiving the spring steel wire 4, not shown here.
  • an axial bore 1 1 is arranged, which merges into the groove 10.
  • the disc 3 has a plane surface 3a, which is placed on the plane surface 2a of the base body 2.
  • Fig. 9 shows the L-shaped spring steel wire 4, which has a long leg 4b with the tip 4a and a short leg 4c.
  • the short leg 4c is inserted into the axial bore 11 (FIG. 8), while the long leg 4b is partially inserted into the groove 10, thus fixing the direction of the spring steel wire 4.
  • FIG. 10 shows the planar surface 2 a of the base body 2 with two diametrically arranged, radially extending grooves 10, called radial grooves 10 for short.
  • radial grooves 10 are further grooves 12, each starting from the axial bore 1 1, arranged at an acute angle to the radial groove 10.
  • the further grooves 12 thus extend in the radial and circumferential directions.
  • the spring steel wire 4 ie the depletion elements either in the radial grooves 10 or the other grooves Insert 12, whereby different orientations of the chip removal 4 are possible.
  • the orientation of the spring steel wire 4 in the circumferential direction results in a higher flexibility or flexibility of the spring steel wire in the circumferential and in the radial direction.
  • the method for removing the chips or, in short, for removing proceeds as follows: As can be seen from FIGS. 5 to 7, the tool 1, which is connected to a device, not shown, in the axial and radial directions with respect to the Delivered workpiece 7 that it reaches the position shown, the so-called Entspanposition, and the tip 4a of the spring steel wire 4 is immersed in the internal recess 9.
  • the formed as a ring gear 7 workpiece for producing the internal toothing 7a Span giving, that has been processed by broaching, with chips have set in the internal recess 9.
  • the chips are detected and promoted in the sickle gap 8 where they - due to the centrifugal force - are thrown off and disposed of.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (1) zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück (7), wobei das Werkzeug (1) einen um eine Werkzeugachse (a) drehbaren Grundkörper (2) und mindestens ein sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckendes, aus dem Grundkörper (2) hervorstehendes Entspanelement (4), welches lösbar mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum entfernen von Spänen aus einem Werkstück, welches als Hohlrad ausgebildet ist. Bei exzentrischer Anordnung und entgegengesetzten Drehrichtungen von Werkzeug und Werkstück werden die Spänen von dem Entspanelement erfasst und abtransportiert.

Description

Werkzeug und Verfahren zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück, eine Anordnung des Werkzeuges in Relation zu einem Werkstück sowie ein Verfahren zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück.
Bei der Span gebenden Bearbeitung von Werkstücken, z. B. Zahnrädern fallen Späne an, welche nach der Bearbeitung entfernt werden müssen. Dieses so genannte Entspanen erfolgt teilweise in einem gesonderten Arbeitsgang mit speziellen Werkzeugen, z. B. Bürsten, die jedoch nicht für jedes Werkstück geeignet sind. Beispielsweise wird ein Zahnrad mit einer Innenverzahnung, ein so genanntes Hohlrad, durch Räumen mit Räumnadeln hergestellt. Das Hohlrad weist neben der Innenverzahnung einen so genannten Inneneinstich in Form einer umlaufenden Nut auf, welche sich im Wesentlichen quer zur Bearbeitungsrichtung der Räumnadeln erstreckt. Daher sammeln sich die von den Räumnadeln abgetragenen Späne in dem Inneneinstich, aus dem sie nicht ohne Weiteres entfernt werden können. Insofern besteht bei derartigen Werkstücken ein Entspanungsproblem, welches mit herkömmlichen Werkzeugen nicht lösbar ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Werkzeug zum Entspanen derartiger Werkstücke, eine Anordnung von Werkzeug und Werkstück sowie ein Verfahren zum Entspanen des bearbeiteten Werkstückes vorzuschlagen.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das Werkzeug zum Entfernen von Spänen, kurz zum Entspanen, einen um eine Werkzeugachse drehbaren Grundkörper sowie mindestens ein aus dem Grundkörper im Wesentlichen in radialer Richtung herausragendes Entspanelement, welches lösbar mit dem Grundkörper verbunden ist. Das Entspanelement ist im Grundkörper so befestigt, dass die zur exakten Positionierung erforderliche axiale Steifigkeit bei gleichzeitiger tangentialen Nachgiebigkeit gegeben ist. Das Entspanelement ist hinsichtlich seiner Geometrie an das betreffende Werkstück angepasst, sodass es in der Lage ist, die im Werkstück gesammelten oder hängengebliebenen Späne zu erfassen und aus dem Werkstück zu entfernen, wobei zwischen Werkstück und Werkzeug eine Relativbewegung in Drehrichtung erfolgt. Das Entspanelement ist am Grundkörper, welcher mittels einer entsprechenden Vorrichtung axial und radial relativ zum Werkstück verfahrbar ist, lösbar befestigt, z. B. durch Klemmen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, das Entspanelement auszutauschen und das Werkzeug mit den jeweils an die Geometrie des Werkstückes angepassten Entspanelementen zu bestücken.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Entspanelement als Federstahldraht ausgebildet. Der Federstahldraht, der einen geeigneten Durchmesser von ca. 1 mm aufweisen kann, hat den Vorteil, dass er einerseits eine hinreichende Steifigkeit, andererseits aber auch eine gewisse Elastizität aufweist, um einem zu starken Widerstand auszuweichen und eine Blockade zu vermeiden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist am Grundkörper, vorzugsweise an dessen Stirnseite ein Spannelement angeordnet, mit Hilfe dessen der Federstahldraht mit dem Grundkörper verspannt werden kann. Der Federstahldraht kann somit in seiner Funktion als Entspanelement positionsgenau am Grundkörper befestigt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Grundkörper eine Planfläche auf, in welcher mindestens eine Nut zur Aufnahme des Federstahldrahtes angeordnet ist. Durch die Nut, in welche ein Bereich des Federstahldrahtes eingelegt wird, erhält der Federstahldraht, insbesondere mit seinem nach außen überstehenden Bereich die gewünschte Ausrichtung in Bezug auf den Grundkörper und auch auf das Werkstück. Bevorzugt sind mehrere Nuten auf dem Umfang angeordnet, beispielsweise zwei, drei oder vier in gleichmäßigen Abständen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Nuten in radialer Richtung, d. h. der in die Nuten eingelegte Federstahldraht verläuft somit ebenfalls in radialer Richtung.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich zu den radial verlaufenden Nuten weitere Nuten vorgesehen, welche sowohl in radialer als auch in tangentialer Richtung, d. h. in einem spitzen Winkel zur radialen Richtung verlaufen. Dadurch wird eine größere Flexibilität des Federstahldrahtes erreicht, d. h. bei Auftreten eines Hindernisses beim Entspanungsvorgang kann der Federstahldraht in tangentialer und radialer Richtung besser ausweichen, sodass eine Blockade verhindert wird. Gleichzeitig bleibt eine hinreichende Steifigkeit in axialer Richtung erhalten, sodass der Federstahldraht mit seiner Spitze genau in Bezug auf das Werkstück positioniert werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist am radial innen liegenden Ende der Nut bzw. der Nuten eine Axialbohrung angeordnet, deren Durchmesser dem Durchmesser des Federstahldrahtes entspricht. Die Axialbohrung dient der Fixierung des Federstahldrahtes.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement als Scheibe ausgebildet, welche planparallel zur Planfläche des Grundkörpers angeordnet ist und mit dem Grundkörper verschraubt werden kann. Zwischen der Planfläche des Grundkörpers und der Planfläche der Scheibe werden der oder die Federstahldrähte eingespannt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Federstahldraht L-förmig ausgebildet, d. h. er weist einen langen L-Schenkel mit einem ersten, überstehenden und einem zweiten, einspannbaren Bereich sowie einen kurzen L-Schenkel auf, der in die Axialbohrung eingesetzt wird, womit der Federstahldraht vorfixiert ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Bereich des Federstahldrahtes in einer der Nuten angeordnet und reibschlüssig zwischen Scheibe und Grundkörper gehalten.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einer Anordnung des Werkzeuges und des Werkstückes, welches als Hohlrad mit einer Innenverzahnung und einer umlaufenden Nut ausgebildet ist, vorgesehen, dass der Durchmesser des Werkzeuges kleiner als der Innendurchmesser des Hohlrades bzw. der umlaufenden Nut ist.
Dadurch ist es möglich, dass das Werkzeug mit dem oder den Entspanelementen axial in das Hohlrad eingeführt werden kann. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind bei einem Verfahren zum Entfernen von Spänen folgende Verfahrensschritte vorgesehen: Das Werkzeug wird zunächst - etwa koaxial zum Werkstück - in axialer Richtung in das Werkstück respektive das Hohlrad zugestellt, bis der Federstahldraht im axialen Bereich der umlaufenden Nut, auch Inneneinstich genannt, positioniert ist; anschließend wird das Werkzeug radial soweit zugestellt, bis die Spitze eines Entspanungselements in den Inneneinstich eintaucht und annährend den Grund des Inneneinstichs erreicht hat. Die Achsen von Werkzeug und Werkstück sind dann nicht mehr koaxial, sondern versetzt zueinander angeordnet. Damit ist gewährleistet, dass die auf dem Umfang des Werkzeuges angeordneten Entspanelemente positionsgenau in den Inneneinstich eingreifen und die dort zurückgehaltenen Späne erfassen und abtransportieren können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden das Werkzeug und das Werkstück zum Entfernen der Späne relativ zueinander in eine Drehbewegung versetzt. Dabei rotieren das Werkzeug und das Hohlrad in entgegengesetzten Drehrichtungen; dadurch werden die durch den Federstahldraht mitgenommenen Späne in radialer bzw. tangentialer Richtung in den Sichelspalt, der sich zwischen Werkzeug und Hohlrad befindet, abgeschleudert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum Entspanen in einem Axialschnitt,
Fig. 2 das Werkzeug gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von rechts,
Fig. 3 das Werkzeug in einer Ansicht von links,
Fig. 4 das Werkzeug in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 5 eine Anordnung des Werkzeuges und eines Werkstückes im Schnitt,
Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5 in einer Ansicht von links,
Fig. 7 eine Einzelheit A aus Fig. 5,
Fig. 8 Einzelteile des Werkzeuges in einem Axialschnitt,
Fig. 9 ein Entspanelement (Federstahldraht) und Fig. 10 Anordnung von Nuten auf dem Grundkörper des Werkzeuges.
Fig. 1 zeigt ein Werkzeug 1 zum Entfernen von Spänen, kurz zum Entspanen, ausgebildet als Rotationskörper mit einer Rotations- oder Werkzeugachse a in einem Axialschnitt. Das Werkzeug 1 umfasst einen Grundkörper 2, eine als Spannelement ausgebildete Scheibe 3 sowie zwei diametral zueinander angeordnete, als Federstahldraht ausgebildete Entspanelemente 4, welche zwischen Grundkörper 2 und Scheibe 3 eingespannt sind und in radialer Richtung über den Umfang des Grundkörpers hinaus stehen. Der Grundkörper 2 weist eine Bohrung 5 auf, über welche das Werkzeug 1 mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbunden werden kann.
Fig. 2 zeigt das Werkzeug 1 in einer Ansicht von rechts, d. h. mit Blick auf den
Grundkörper 2.
Fig. 3 zeigt das Werkzeug 1 in einer Ansicht von links, d. h. mit Blick auf die Scheibe 3, welche mit vier als Schrauben ausgebildeten Befestigungselementen 6 mit dem Grundkörper 2 verspannt ist.
Fig. 4 zeigt das Werkzeug 1 in einer perspektivischen Darstellung mit Blick auf die Scheibe 3.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung des Werkzeuges 1 relativ zu einem als Hohlrad 7 ausgebildeten Werkstück, welches eine Rotationsachse b aufweist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weisen die Werkzeugachse a und die Werkstückachse b einen Achsversatz c auf, d. h. das Werkzeug 1 , welches sich in seiner Entspanposition befindet, ist exzentrisch zum Hohlrad 7 angeordnet.
Fig. 6 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 5 in einer Ansicht von links, wobei die Exzentrizität des Werkzeuges 1 gegenüber dem Hohlrad 7 deutlich erkennbar ist. Das Werkzeug 1 weist, gemessen über die Spitzen der beiden Federstahldrähte 4 einen Werkzeugdurchmesser d auf, während der Innendurchmesser des Hohlrades 7 mit D bezeichnet ist. Aufgrund dieser unterschiedlichen Durchmesser (D > d) und der ex- zentrischen Anordnung ergibt sich zwischen dem Werkzeug 1 und dem Hohlrad 7 ein Sichelspalt 8, welcher einen hinreichend großen Raum für die Spanabfuhr bildet.
Fig. 7 zeigt eine Einzelheit A (in Bezug auf die Werkstückachse b nach oben gespiegelt) aus Fig. 5. Das Hohlrad 7 weist eine durch Räumen hergestellte Innenverzahnung 7a, hier eine Schrägverzahnung 7a, und außerhalb der Innenverzahnung 7a eine umlaufende Nut 9 auf, welche auch als Inneneinstich 9 bezeichnet wird. In die Nut 9 greift die Spitze 4a des Federstahldrahtes 4 ein, welche den Abmessungen der Nut 5, insbesondere der Nutbreite angepasst ist. Der Durchmesser des Federstahldrahtes 4 beträgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 0,8 bis 1 ,0 mm. Zwischen dem Federstahldraht 4 und den Flanken der Nut 9 ist ein geringes Axialspiel belassen, sodass der Federstahldraht 4 nicht am Werkstück 7 schleift.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen die Einzelteile des Werkzeuges 1 , wobei in Fig. 8 der Grundkörper 2 und die Scheibe 3 dargestellt sind. Der Grundkörper 2 weist eine Planfläche 2a auf, in welche eine etwa radial verlaufende Nut 10 zur Aufnahme des hier nicht dargestellten Federstahldrahtes 4 eingearbeitet ist. Am radial innen liegenden Ende der Nut 10 ist eine Axialbohrung 1 1 angeordnet, welche in die Nut 10 übergeht. Die Scheibe 3 weist eine Planfläche 3a auf, welche auf die Planfläche 2a des Grundkörpers 2 aufgelegt wird.
Fig. 9 zeigt den L-förmig ausgebildeten Federstahldraht 4, welcher einen langen Schenkel 4b mit der Spitze 4a und einen kurzen Schenkel 4c aufweist. Der kurze Schenkel 4c wird in die Axialbohrung 1 1 (Fig. 8) eingesetzt, während der lange Schenkel 4b teilweise in die Nut 10 eingelegt wird, womit die Richtung des Federstahldrahtes 4 fixiert ist.
Fig. 10 zeigt die Planfläche 2a des Grundkörpers 2 mit zwei diametral angeordneten, radial verlaufenden Nuten 10, kurz Radialnuten 10 genannt. Zusätzlich zu den Radialnuten 10 sind weitere Nuten 12, jeweils ausgehend von der Axialbohrung 1 1 , in einem spitzen Winkel zur Radialnut 10 angeordnet. Die weiteren Nuten 12 verlaufen somit in Radial- und Umfangsrichtung. Es besteht die Option, den Federstahldraht 4, d. h. die Entspanelemente entweder in die Radialnuten 10 oder die weiteren Nuten 12 einzulegen, womit unterschiedliche Ausrichtungen der Entspanelemente 4 möglich sind. Durch die Ausrichtung des Federstahldrahtes 4 in Umfangsrichtung ergibt sich eine höhere Flexibilität oder Nachgiebigkeit des Federstahldrahtes in Umfangsund in Radialrichtung.
Das Verfahren zum Entfernen der Späne oder - kurz gesagt - zum Entspanen läuft folgendermaßen ab: Wie aus den Figuren 5 bis 7 ersichtlich, wird das Werkzeug 1 , welches mit einer nicht dargestellten Vorrichtung verbunden ist, in axialer und radialer Richtung derart in Bezug auf das Werkstück 7 zugestellt, dass es die dargestellte Position, die so genannte Entspanposition, erreicht und die Spitze 4a des Federstahldrahtes 4 in den Inneneinstich 9 eintaucht. Das als Hohlrad 7 ausgebildete Werkstück ist zur Herstellung der Innenverzahnung 7a Span gebend, d. h. durch Räumen bearbeitet worden, wobei sich Späne im Inneneinstich 9 festgesetzt haben. Durch Rotation des Werkzeuges 1 und des Werkstückes 7 in entgegengesetzten Richtungen werden die Späne erfasst und in den Sichelspalt 8 gefördert, wo sie - bedingt durch die Fliehkraft - abgeschleudert und entsorgt werden.
Bezugszeichen
1 Werkzeug
2 Grundkörper
2a Planfläche
3 Scheibe (Spannelement)
3a Planfläche
4 Federstahldraht (Entspanelement)
4a Spitze
4b langer Schenkel
4c kurzer Schenkel
5 Bohrung
6 Schraube
7 Werkstück (Hohlrad)
7a Innenverzahnung
8 Sichelspalt
9 umlaufende Nut (Inneneinstich)
10 Radialnut
1 1 Axialbohrung
12 weitere Nut a Werkzeugachse
b Werkstückachse
c Achsversatz
d Werkzeugdurchmesser
D Innendurchmesser/Hohlrad

Claims

Patentansprüche
1 . Werkzeug zum Entfernen von Spänen aus einem Werkstück (7), wobei das Werkzeug (1 ) einen um eine Werkzeugachse (a) drehbaren Grundkörper (2) und mindestens ein sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckendes, aus dem Grundkörper (2) hervorstehendes Entspanelement (4), welches lösbar mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, umfasst.
2. Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Entspanelement als Federstahldraht (4) ausgebildet ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) ein Spannelement (3) angeordnet und der Federstahldraht (4) respektive das Entspanelement (4) mittels des Spannelements (3) mit dem Grundkörper (2) verspannbar ist.
4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) eine Planfläche (2a) aufweist und dass in der Planfläche (2a) mindestens eine Nut (10) zur Aufnahme eines Bereiches des mindestens einen Federstahldrahtes (4) angeordnet ist.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nut (10) in radialer Richtung verläuft.
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Planfläche (2a) mindestens eine weitere Nut (12) angeordnet ist, welche in radialer und in Umfangs- richtung verläuft.
7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine und/oder die mindestens eine weitere Nut (10, 12) an ihrem radial innen angeordneten Ende in eine Axialbohrung (1 1 ) zur Aufnahme des Federstahldrahtes (4) übergeht.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement als Scheibe (3) ausgebildet ist, welche auf der Planfläche (2a) aufliegt und mit dem Grundkörper (2a) verschraubt ist.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Federstahldraht (4) L-förmig ausgebildet ist, einen ersten, überstehenden Bereich, einen zweiten, eingespannten Bereich (langer Schenkel 4b) und einen dritten, abgewinkelten Bereich (kurzer Schenkel 4c) aufweist.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Federstahldrahts (4) in der mindestens einen oder in der mindestens einen weiteren Nut (10, 12) angeordnet und reibschlüssig zwischen Planfläche (2a) und Scheibe (3) gehalten ist.
1 1 . Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte, abgewinkelte Bereich (4c) des Federstahldrahtes (4) in der Axialbohrung (1 1 ) angeordnet ist.
12. Anordnung des Werkzeuges (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche relativ zu einem als Hohlrad (7) mit einer Innenverzahnung (7a) und einer umlaufenden Nut (9) ausgebildeten, eine Werkstückachse (b) aufweisenden Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (7) respektive die umlaufende Nut (9) einen Innendurchmesser (D) aufweist, dass die Spitze des mindestens einen Entspanelements (4) bei Rotation um die Werkzeugachse (b) einen Kreis mit dem Durchmesser (d) beschreibt und dass d < D ist.
13. Verfahren zum Entfernen von Spänen aus einem Span gebend bearbeiteten Werkstück (7) nach Anspruch 12 mit einem Werkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) das Werkzeug (1 ) wird zunächst axial bis in den Bereich der umlaufenden Nut (9) und
b) anschließend radial so weit zugestellt, bis die Spitze (4a) des mindestens einen Entspanelements (4) in die umlaufenden Nut (9) eintaucht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1 ) und das Werkstück (7) relativ zueinander in eine Drehbewegung um ihre Achsen (a, b) versetzt werden.
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