Werkzeug zum Abwälzhobeln Die Erfindung bezieht sich auf ein scheibenförmiges
Werkzeug zum Abwälzhobeln von Rotoren, insbesondere für Drehkolbenmaschinen, bei
welchem die entsprechend der Umrißlinie des Rotors nach einer Kurve gekrümmt verlaufende
Schneidkante die Begrenzung der auf der Drehachse senkrecht stehenden Stirnfläche
bildet und dessen Umfangsfläche sich bis zur Grundfläche verjüngt.Hobbing tool The invention relates to a disk-shaped one
Tool for hobbing rotors, in particular for rotary piston machines
which is curved according to the contour of the rotor after a curve
The cutting edge defines the front surface that is perpendicular to the axis of rotation
forms and its peripheral surface tapers to the base.
Bei den bekannten Werkzeugen dieser Art ist die Umfangsfläche, von
der Schneidkante ausgehend, derart hinterschliffen, daß sich sämtliche senkrecht
durch die Drehachse des Werkzeuges gelegten Querschnitte als zu der Schneidfläche
ähnlich verkleinerte Flächen darstellen. Wenn es bei einem solchen Werkzeug erforderlich
ist, die Schneidkante nach einigem Gebrauch nachzuschleifen, wobei sich naturgemäß
die Dicke des Werkzeuges verringert, so ergibt sich nach dem Schleifen eine neue
Schneidftäche, die zu der ursprünglichen Schneidfläche ähnlich verkleinert ist.
Das bedeutet, daß zwar die neue Schneidkante parallel zu ,der ursprünglichen Schneidkante
verläuft, daß sich jedoch die Krümmungsradiender einzelnen Kurvenabschnitte der
Schneidkante gegenüber den ursprünglichen Krümmungsradien geändert haben. Der mit
einem solchen nachgeschliffenen Schneidwerkzeug bearbeitete Rotor wird daher in
seiner Form von der Form des mit der ursprünglichen Schneidkante bearbeiteten Rotors
abweichen. Daraus ergibt sich der wesentliche Nachteil, daß die bekannten Werkzeuge
nur in ganz engen Grenzen nachgeschliffen werden können, ohne daß Abweichungen der
Form des bearbeiteten Rotors auftreten, die im Hinblick auf die maßlich festliegenden
Rotorengehäuse nicht mehr tragbar sind. Diesen Nachteil zu beseitigen, ist Aufgabe
der vorliegenden Erfindung.In the known tools of this type, the peripheral surface of
starting from the cutting edge, relief-ground in such a way that all are perpendicular
cross-sections laid through the axis of rotation of the tool than to the cutting surface
show similarly reduced areas. If necessary with such a tool
is to regrind the cutting edge after some use, which naturally
If the thickness of the tool is reduced, a new one results after grinding
Cutting surface that is similarly reduced in size to the original cutting surface.
This means that while the new cutting edge is parallel to the original cutting edge
runs that, however, the radii of curvature of the individual curve sections of the
Have changed the cutting edge compared to the original radii of curvature. The one with
A rotor machined with such a reground cutting tool is therefore used in
its shape from the shape of the rotor machined with the original cutting edge
differ. This has the major disadvantage that the known tools
can only be reground within very narrow limits without deviations from the
Shape of the machined rotor occur in terms of the dimensionally fixed
Rotor housings are no longer portable. Eliminating this disadvantage is the task
of the present invention.
Danach wird vorgeschlagen, daß in den einzelnen Kurvenabschnitten
des Werkzeuges der Krümmungsradius von der Stirnfläche bis zur Grundfläche jeweils
gleich groß ist, so daß an dem in bekannter Weise nachgeschliffenen Werkzeug die
Krümmungsradien an der Schneidkante in den einzelnen Kurvenabschnitten dem ursprünglichen
Krümmungsradius entsprechen. Beim Nachschleifen eines solchen Werkzeuges wird dieses
zwar in seiner Fläche kleiner und muß demgemäß erneut, d. h. näher an den zu bearbeitenden
Rotor, angestellt werden; beim Abwälzhobeln der Rotorenoberfläche ergibt sich jedoch
ein Rotor, der in Form und Größe dem mit der ursprünglichen Schneidkante bearbeiteten
Rotor entspricht. Die Einsatzdauer des Werkzeuges ist also auf einfachste Weise
gegenüber den bekannten Werkzeugen wesentlich verlängert. Gemäß einem weiteren Schritt
der vorliegenden Erfindung kann .die Herstellung der verjüngten Umfangsfläche des
vorgeschlagenen Werkzeuges durch Abwälzhobeln auf einer Vorrichtung erfolgen, bei
der die Drehachsen einer Abwälzwerkzeughalterung und einer Werkstückhalterung in
einer Ebene liegen, die Drehachse der als in einer Stoßvorrichtung mit zur Drehachse
paralleler Arbeitsrichtung drehbar gelagerte Halterung für ein mit einer im Profil
des mit dem Werkzeug herzustellenden Werkstückes entsprechenden Schneidkante versehenes
Urmesser ausgebildeten Abwälzwerkzeughalterung und die Drehachse der als in einem
Lagerbock drehbar gelagerte Aufspannvorrichtung für das aus dem vorgeformten Rohling
herzustellende Werkzeug ausgebildeten Werkstückhalterung miteinander einen Winkel
einschließen, der gleich der Summe des Spanwinkels und des Freiwinkels für das Werkzeug
ist, und die Halterung und die Aufspannvorrichtung zur Erzeugung absatzweiser abhängiger
Drehbewegungen durch einen Zahntrieb miteinander in Drehverbindung stehen. Als Urmesser
kann hierbei ein Werkzeug verwendet werden, bei dem lediglich die Schneidkante nach
einer Kurve verläuft, die dem Profil des herzustellenden Rotors entspricht, während
die Profile aller senkrecht zur Drehachse dieses Werkzeuges gelegten Querschnittsflächen
beliebige Formen haben können. Die vorgeschlagene Vorrichtung erlaubt also die formgetreue
Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeuges mit verhältnismäßig geringem Aufwand.It is then suggested that in the individual curve sections
of the tool is the radius of curvature from the face to the base
is the same size, so that the tool reground in a known manner
The radius of curvature at the cutting edge in the individual curve sections is the same as the original
Correspond to the radius of curvature. When regrinding such a tool, it becomes
although smaller in its area and must accordingly again, i. H. closer to the one to be processed
Rotor to be turned on; when hobbing the rotor surface, however, results
a rotor that has the shape and size machined with the original cutting edge
Rotor corresponds. The service life of the tool is therefore in the simplest possible way
significantly extended compared to the known tools. According to a further step
of the present invention can .the manufacture of the tapered peripheral surface of the
proposed tool take place by hobbing on a device at
which the axes of rotation of a hobbing tool holder and a workpiece holder in
lie in a plane, the axis of rotation as in a jig with the axis of rotation
parallel working direction rotatably mounted bracket for one with one in the profile
of the workpiece to be produced with the corresponding cutting edge
Original knife trained Abwälzwerkzeughalterung and the axis of rotation as in one
Bearing block rotatably mounted clamping device for the from the preformed blank
Tool to be produced formed workpiece holder with each other at an angle
which is equal to the sum of the rake angle and clearance angle for the tool
is, and the bracket and the jig to generate intermittent dependent
Rotational movements are rotationally connected to one another by a gear drive. As an original knife
a tool can be used here, in which only the cutting edge after
runs a curve that corresponds to the profile of the rotor to be manufactured while
the profiles of all cross-sectional areas perpendicular to the axis of rotation of this tool
can have any shape. The proposed device thus allows true to shape
Production of the tool according to the invention with relatively little effort.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar in F i g. 1 ein Werkzeug zum Abwälzhobeln in Draufsicht, in F i g. 2 das
Werkzeug nach F i g. 1 im Schnitt nach der Linie II-11 in F i g. 1 und in
F
i g. 3 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Werkzeuges nach F i g. 1 und 2 in
schematischer Darstellung im Schnitt.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown,
namely in F i g. 1 shows a plan view of a tool for hobbing, in FIG. 2 that
Tool according to FIG. 1 in section along the line II-11 in F i g. 1 and in
F.
i g. 3 shows a device for producing a tool according to FIG. 1 and 2 in
schematic representation in section.
Bei dem Werkzeug nach F i g. 1 und 2 ist die Schneidfläche 35 durch
eine Schneidkante 36 begrenzt, die entsprechend dem zu bearbeitenden Rotorenprofil
verläuft. Das Werkzeug ist von seiner Schneidfläche 35 bis zu seiner Grundfläche
37 derart verjüngt ausgebildet, daß die Kurvenabschnitte sämtlicher senkrecht durch
die Drehachse gelegter Querschnittsflächen die gleichen Krümmungsradien aufweisen.
Betrachtet man beispielsweise einen Kurvenabschnitt b der Schneidkante 35 und den
entsprechenden Kurvenabschnitt c :der Kante 38 der Grundfläche 37, so weisen beide
Kurvenabschnitte den gleichen Krümmungsradius R3 auf, wobei jedoch die Krümmungsmittelpunkte
M 1 und M 2 der Krümmungsabschnitte b und c nicht zusammenfallen.In the case of the tool according to FIG. 1 and 2, the cutting surface 35 is through
a cutting edge 36 is limited, which corresponds to the rotor profile to be machined
runs. The tool is from its cutting surface 35 to its base
37 is tapered in such a way that the curve sections are all perpendicular through
the axis of rotation of the cross-sectional areas have the same radii of curvature.
For example, consider a curve section b of the cutting edge 35 and the
corresponding curve section c: of the edge 38 of the base 37, then both point
Curve sections have the same radius of curvature R3, but with the centers of curvature
M 1 and M 2 of the curved portions b and c do not coincide.
Bei der Vorrichtung nach F i g. 3 ist auf einer Grundplatte 39 ein
Lagerbock 40 befestigt. In diesem Lagerbock ist drehbar eine Aufspannvorrichtung
41 gelagert, an der ein Kegelrad 42 befestigt ist. Auf der Aufspannvorrichtung 41
ist das zu bearbeitende Werkzeug 43 als Werkstück befestigt. Das Kegelrad 42 kämmt
mit einem Kegelrad 44, welches seinerseits mit einem Zahnkranz 45 verbunden ist
und mit diesem gemeinsam ebenfalls drehbar im Lagerbock 40 gelagert ist. Zur Bearbeitung
des Werkzeuges 43 dient ein Urmesser 46, das in einer nicht näher dargestellten
Stoßvorrichtung eingespannt ist. Das Urmesser 46 steht mit dem Werkstück 43 über
die KegeIräder 42 und 44 und den Zahnkranz 45 sowie einen weiteren nicht näher dargestellten
Zahntrieb derart in Wirkungsverbindung, daß beide gemeinsam gegeneinander verdreht
werden können. Das Urmesser 46 hat einander ähnliche Querschnittskonturen und weist
daher :den Vorteil der einfachen und billigen Herstellungsmöglichkeit auf, während
es andererseits den Nachteil aufweisen darf, daß es bei Verschleiß .der Schneidkante
nur bedingt nachgeschliffen werden kann. Wird das Urmesser 46 durch eine nicht dargestellte
Stoßvorrichtung relativ zu .dem Werkzeug 43, welches mit seiner Drehachse 51 in
einem Winkel 52 zu einer auf der Grundplatte 39 errichteten Senkrechten eingespannt
ist, hin- und herbewegt, so bestimmt die Schneidkante des Urmessers 46 den Verlauf
sämtlicher Krümmungsabschnitte des Werkzeuges 43 in sämtlichen senkrecht zur Drehachse
des letzteren gelegten Querschnittsflächen. Das bedeutet, wie bereits oben ausgeführt,
daß bei dem fertiggestellten, sich von seiner Schneidfläche bis zu seiner Grundfläche
verjüngenden Werkzeug 43 :die einzelnen Kurvenabschnitte sämtlicher senkrecht durch
seine Drehachse gelegter Querschnittsflächen die gleichen Krümmungsradien aufweisen,
die durch die entsprechenden Kurvenabschnitte der Schneidkante des Urmessers 46
bestimmt werden.In the device according to FIG. 3 is on a base plate 39
Bearing block 40 attached. A jig is rotatable in this bearing block
41 mounted to which a bevel gear 42 is attached. On the jig 41
the tool 43 to be machined is attached as a workpiece. The bevel gear 42 meshes
with a bevel gear 44, which in turn is connected to a ring gear 45
and is also rotatably mounted together with this in the bearing block 40. For processing
of the tool 43 is a master knife 46, which is not shown in detail
The pusher is clamped. The original knife 46 protrudes with the workpiece 43
the KegeIräder 42 and 44 and the ring gear 45 and another not shown in detail
Pinion in such a way that both are rotated together against each other
can be. The original knife 46 has similar cross-sectional contours and has
therefore: the advantage of the simple and cheap production possibility on, while
On the other hand, it may have the disadvantage that, when the cutting edge wears
can only be reground to a limited extent. Is the original knife 46 by a not shown
Impact device relative to .dem tool 43, which with its axis of rotation 51 in
clamped at an angle 52 to a perpendicular erected on the base plate 39
is moved back and forth, the cutting edge of the primary knife 46 determines the course
all curved sections of the tool 43 in all perpendicular to the axis of rotation
of the latter laid cross-sectional areas. This means, as already stated above,
that the finished one extends from its cutting surface to its base
tapering tool 43: the individual curve sections all perpendicular through
its axis of rotation of its cross-sectional areas have the same radii of curvature,
by the corresponding curve sections of the cutting edge of the primary knife 46
to be determined.
Die Aufspannvorrichtung 41 ist mit ihrer Drehachse 51 gegenüber der
Grundplatte 39 um einen Winkel geneigt angebracht. Dieser Winkel kann dem späteren
Spanwinkel oder dem späteren Freiwinkel des Werkzeuges 43 entsprechen. Andererseits
ist es aber auch möglich, daß die Bewegungsrichtung des Urmessers 46 senkrecht zur
Grundplatte 39 verläuft, wobei die Drehachse 51 der Aufspannvorrichtung 41 zur Bewegungsrichtung
des Urmessers 46 in einem Winkel 52 verläuft, der der Summe aus dem gewünschten
Spanwinkel und Freiwinkel entspricht. Die Größe des jeweils zwischen Drehachse 47
des Urmessers 46 bzw. Arbeitsrichtung des Urmessers 46 einerseits und Drehachse
51 der Aufspannvorrichtung 41 andererseits gewählten Winkels ist bei der späteren
Bearbeitung des Rotors durch entsprechende Neigung des Werkzeuges 43 zu seiner Arbeitsrichtung
zu berücksichtigen.The jig 41 is with its axis of rotation 51 opposite the
Base plate 39 attached inclined at an angle. This angle can be the later
The rake angle or the later clearance angle of the tool 43 correspond. on the other hand
but it is also possible that the direction of movement of the primary knife 46 is perpendicular to
Base plate 39 extends, the axis of rotation 51 of the jig 41 to the direction of movement
of the primary knife 46 extends at an angle 52 which is the sum of the desired
Corresponds to the rake angle and clearance angle. The size of each between the axis of rotation 47
of the primary blade 46 or the working direction of the primary blade 46 on the one hand and the axis of rotation
51 of the jig 41, on the other hand, is the angle selected in the later
Machining of the rotor by inclining the tool 43 in relation to its working direction
to consider.