DE19942542A1 - Verfahren und Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten und drehbares Bauteil mit Nuten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten und drehbares Bauteil mit NutenInfo
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Abstract
Eine Schwungscheibe einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges hat von einer Tangente 12 aus gesehen mehrere hinterschneidungsfrei gestaltete Nuten 11. Bei einer Bewegung lassen sich mehrere Nuten 11 in einem Arbeitsgang mittels auf einer gemeinsamen Achse angeordneter scheibenförmiger Werkzeuge 9, 10 fertigen. Hierdurch läßt sich die Schwungscheibe besonders kostengünstig fertigen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanabhebenden
Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorge
sehenen, um ein vorgesehenes Maß voneinander beabstande
ten Nuten in einem runden Bauteil, insbesondere einem in
einem Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeuges anzuordnenden Bauteil. Die Erfindung be
trifft zudem eine Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeu
gung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen
Nuten in einem runden Bauteil, insbesondere einem in ei
nem Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine eines Kraft
fahrzeuges anzuordnenden Bauteil, mit einem der Breite
der einzelnen Nuten entsprechenden Werkzeug, und mit ei
ner Dreheinrichtung zur Relativverdrehung des Bauteils
gegenüber dem Werkzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung
ein drehbares Bauteil, insbesondere in einem Antriebs
strang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges an
zuordnendes Bauteil mit einer Anzahl von zur Abtastung
von einem Sensor vorgesehenen Nuten.
Bei Brennkraftmaschinen heutiger Kraftfahrzeuge wird häu
fig in einem Schwungrad oder einer Kupplung eine Außen
verzahnung angeordnet, die sich mittels eines induktiven
oder optischen Sensors abtasten läßt. Mittels der Signale
des Sensors kann beispielsweise die Drehzahl oder eine
Ungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowie der Kur
belwellenwinkel ermittelt werden. Die Außenverzahnung bei
bekannten Brennkraftmaschinen wird meist mittels eines
einzelnen Scheibenfräsers erzeugt, der Nut für Nut in das
entsprechende Bauteil fräst. Dies führt jedoch zu einem
sehr großen Zeitaufwand für die Erzeugung der Außenver
zahnung, da das Werkzeug und das zu bearbeitende Bauteil
für jede einzelne Nut zueinander eine axiale und eine ra
diale Relativbewegung ausführen müssen. Hierdurch gestal
tet sich die Fertigung des Bauteils sehr kostenintensiv.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es be
sonders kostengünstig anzuwenden ist. Weiterhin soll eine
Vorrichtung geschaffen werden, die eine besonders kosten
günstige Erzeugung der Außenverzahnung in dem Bauteil er
möglicht. Zudem soll ein besonders kostengünstig her
stellbares Bauteil mit abtastbaren Nuten gestaltet wer
den.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß eine vorgesehene Anzahl der Nuten gleichzeitig
erzeugt wird und daß das Bauteil zur Erzeugung einer
zweiten Anzahl Nuten um zumindest einen zweier Nuten ent
sprechenden Drehwinkel gedreht wird.
Durch diese Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine Drehbewegung des Bauteils gegenüber dem Werk
zeug erst dann erforderlich, nachdem mehrere Nuten ge
fräst wurden. Deshalb erfordert die Erzeugung einer Au
ßenverzahnung auf dem zu bearbeitenden Bauteil einen be
sonders geringen Zeitaufwand und gestaltet sich daher be
sonders kostengünstig.
Zur weiteren Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfah
rens trägt es bei, wenn die Nuten mittels auf einer ge
meinsamen Welle angeordneten Scheibenfräsern erzeugt wer
den. Hierdurch werden Nuten mit der Breite der Scheiben
fräser erzeugt. Durch eine entsprechende Beabstandung der
Scheibenfräser läßt sich die Breite der zwischen den Nu
ten in dem Bauteil verbleibenden Stege festlegen. Eine
Unsymmetrie am Nutgrund wirkt sich hierbei nicht nachtei
lig aus, da der Sensor die Abmessungen der Nuten und der
Stege an der Oberfläche des Bauteils abtastet. Die Anzahl
der gleichzeitig zu fertigenden Nuten ist abhängig von
deren Abmessungen und dem Durchmesser des Bauteils. Bei
Schwungrädern von Brennkraftmaschinen heutiger Kraftfahr
zeuge lassen sich beispielsweise drei oder vier Nuten
gleichzeitig fräsen.
Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer
Vorrichtung, die eine besonders kostengünstige Erzeugung
der Außenverzahnung in dem Bauteil ermöglicht, wird er
findungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere, jeweils die
Breite einer Nut aufweisende Werkzeuge nebeneinander an
geordnet und zur Erzeugung einer ersten Anzahl der Nuten
gleichförmig bewegbar sind und daß nach der Erzeugung der
ersten Anzahl der Nuten die Dreheinrichtung zur Relativ
verdrehung des Bauteils gegenüber den Werkzeugen um einen
der ersten Anzahl der Nuten entsprechenden Drehwinkel ge
staltet ist.
Durch diese Gestaltung lassen sich mehrere Nuten gleich
zeitig in das Bauteil einarbeiten und damit das Bauteil
bei einer geringen Anzahl von Verdrehungen gegenüber den
Werkzeugen fertigen. Deshalb lassen sich die Nuten mit
besonders geringem Zeitaufwand und damit kostengünstig in
das Bauteil einarbeiten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestaltet sich konstruk
tiv besonders einfach, wenn die Werkzeuge scheibenförmig
gestaltet sind.
Die scheibenförmigen Werkzeuge könnten beispielsweise als
Schleifscheiben gestaltet sein. Die erfindungsgemäße Vor
richtung ermöglicht jedoch besonders schnelle und damit
kostengünstige Erzeugung der Nuten, wenn die scheibenför
migen Werkzeuge jeweils als nebeneinander auf einer An
triebswelle angeordnete Scheibenfräser ausgebildet sind.
Diese Scheibenfräser lassen sich einzeln entsprechend den
vorgesehenen Abmessungen der Nuten auf der Antriebswelle
anordnen und beispielsweise mit Zwischenringen auf Ab
stand halten.
Eine Schwächung der zu den von den äußeren Werkzeugen er
zeugten Nuten angrenzenden Stege läßt sich gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach
vermeiden, wenn die äußeren scheibenförmigen Werkzeuge
eine Fase aufweisen.
Eine Schwächung der topf- oder rohrförmig gestalteten
Bauteile durch die mittleren scheibenförmigen Werkzeuge
läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung vermeiden, wenn die mittleren scheibenför
migen Werkzeuge einen kleineren Durchmesser haben als die
äußeren Werkzeuge.
Das drittgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines
besonders kostengünstig herstellbaren Bauteils mit ab
tastbaren Nuten, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
mehrere einander benachbarter Nuten von einer gemeinsamen
Tangente des Bauteils aus gesehen hinterschneidungsfrei
gestaltet sind.
Durch diese Gestaltung lassen sich mehrere Nuten von ei
ner Seite her in einem Arbeitsgang in das Bauteil einar
beiten. Eine einzelne Fertigung der Nuten wie bei dem be
kannten Bauteil ist daher nicht erforderlich. Das Bauteil
läßt sich daher besonders kostengünstig fertigen. Da Sen
soren ohnehin die Abmessungen der Nuten und der zwischen
den Nuten verbleibenden Stege an der Oberfläche des Bau
teils abtasten, wirkt sich bei diesem Anwendungsfall eine
Unsymmetrie am Nutgrund nicht nachteilig aus.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur
weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da
von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, in einem Antriebs
strang einer Brennkraftmaschine anzuordnendes
Schwungrad,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Erzeugung von Nuten in dem Schwungrad aus
Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt ein zur Montage in einem Antriebsstrang ei
ner Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehenes
Schwungrad. Das Schwungrad hat an seinem äußeren Umfang
eine Außenverzahnung 1 für einen Anlasser und einen Kranz
Nuten 2. Diese Nuten 2 begrenzen seitlich jeweils Stege
3. Die Nuten 2 und die Stege 3 weisen jeweils eine vorge
sehene Breite auf und dienen der Abtastung mittels eines
schematisch dargestellten Sensors 4. Der Sensor 4 erzeugt
bei einem Vorbeibewegen einer der Stege 3 oder einer der
Nuten 2 ein elektrisches Signal. Mittels der Signale des
Sensors 4 kann beispielsweise die Drehzahl oder eine ün
gleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowie der Kurbel
wellenwinkel ermittelt werden. Der Sensor 4 kann bei
spielsweise zur optischen oder induktiven Erfassung der
Stege 3 und der Nuten 2 ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt das Schwungrad der Brennkraftmaschine aus
Fig. 1 bei der Fertigung zweier Nuten 2b mittels einer
Fräsvorrichtung. Die Fräsvorrichtung hat zwei als Schei
benfräser ausgebildete und auf einer gemeinsamen An
triebswelle 5 angeordnete Werkzeuge 6. Diese Werkzeuge 6
werden von einem Distanzring 8 auf einen vorgesehenen Ab
stand zueinander gehalten und erzeugen jeweils eine Nut 2
in dem Schwungrad. Weiterhin ist in der Zeichnung strich
punktiert eine parallel zu der Achse der Antriebswelle 5
verlaufende Tangente 7b der Schwungscheibe dargestellt.
Von der Tangente 7b aus gesehen sind die beiden von den
Werkzeugen 6 erzeugten Nuten 2b jeweils hinterschnei
dungsfrei gestaltet. In der Zeichnung sind zwei weitere
Tangenten 7a, 7c dargestellt. Nach einer Drehung der
Schwungscheibe derart, daß diese Tangenten 7a, 7c gegen
über der Achse der Antriebswelle 5 parallel ausgebildet
sind, lassen sich jeweils zwei weitere Nuten 2a, 2c mit
tels der Werkzeuge 6 erzeugen. Bei der Fertigung der Nu
ten 2 werden die Werkzeuge 6 und das Schwungrad zunächst
aufeinander zubewegt und dabei zwei Nuten 2 erzeugt. An
schließend werden die Werkzeuge 6 und das Schwungrad aus
einanderbewegt und das Schwungrad relativ zu den Werkzeu
gen 6 um einen zwei Nuten 2 entsprechenden Drehwinkel
verdreht. Dabei wird die nächste in der Zeichnung darge
stellte Tangente 7 parallel zu der Achse der Antriebswel
le 5 ausgerichtet. Anschließend werden die Werkzeuge 6
und die Schwungscheibe zur Erzeugung der nächsten beiden
Nuten 2 aufeinander zubewegt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fräsvor
richtung mit vier mit einem vorgesehenen Abstand neben
einander angeordneten, als Scheibenfräser ausgebildeten
Werkzeugen 9, 10. Hierdurch lassen sich gleichzeitig vier
Nuten 11b in die Schwungscheibe fräsen. Das Verfahren zur
Erzeugung der Nuten 11 entspricht dem in Fig. 2 be
schriebenen Verfahren. In der Zeichnung sind strichpunk
tiert mehrere Tangenten 12 dargestellt, von denen aus ge
sehen jeweils vier Nuten 11 hinterschneidungsfrei gestal
tet sind. Die beiden mittleren Scheibenfräser 10 weisen
einen kleineren Durchmesser auf als die beiden äußeren
Scheibenfräser 9. Die beiden äußeren Scheibenfräser 9 ha
ben an ihrer Außenseite jeweils eine Fase 13, 14. Durch
die Fase 13, 14 wird verhindert, daß in diesem Bereich
Bodenbereiche aneinandergrenzender Nuten 11 sehr nahe
beisammen angeordnet sind und damit das Schwungrad schwä
chen.
Die Breite der Werkzeuge 6, 9, 10 der Fräsvorrichtungen
aus den Fig. 2 und 3 und deren Abstände zueinander
sind so bemessen, daß die Nuten 2, 11 jeweils dieselben
Abmessungen in Umfangsrichtung aufweisen. Das heißt, daß
die Bogenmaße jeder der Nuten 2, 11 unabhängig von dem
Werkzeug, von dem sie erzeugt sind, jeweils dieselben Be
träge haben.
Claims (8)
1. Verfahren zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abta
stung mittels eines Sensors vorgesehenen, um ein vorgese
henes Maß voneinander beabstandeten Nuten in einem runden
Bauteil, insbesondere einem in einem Antriebsstrang einer
Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges anzuordnenden
Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgesehene An
zahl der Nuten gleichzeitig erzeugt wird und daß das Bau
teil zur Erzeugung einer zweiten Anzahl Nuten um zumin
dest einen zweier Nuten entsprechenden Drehwinkel gedreht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nuten mittels auf einer gemeinsamen Welle angeordne
ten Scheibenfräsern erzeugt werden.
3. Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abta
stung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten in einem
runden Bauteil, insbesondere einem in einem Antriebs
strang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges an
zuordnenden Bauteil, mit einem der Breite der einzelnen
Nuten entsprechenden Werkzeug, und mit einer Dreheinrich
tung zur Relativverdrehung des Bauteils gegenüber dem
Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, jeweils
die Breite einer Nut (2, 11) aufweisende Werkzeuge (6, 9,
10) nebeneinander angeordnet und zur Erzeugung einer er
sten Anzahl der Nuten (2, 11) gleichförmig bewegbar sind
und daß nach der Erzeugung der ersten Anzahl der Nuten
(2, 11) die Dreheinrichtung zur Relativverdrehung des
Bauteils gegenüber den Werkzeugen (6, 9, 10) um einen der
ersten Anzahl der Nuten (2, 11) entsprechenden Drehwinkel
gestaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkzeuge (6, 9, 10) scheibenförmig gestaltet
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Werkzeuge (6, 9, 10) jeweils als neben
einander auf einer Antriebswelle (5) angeordnete Schei
benfräser ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Werkzeuge (9)
eine Fase (13, 14) aufweisen.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren scheibenför
migen Werkzeuge (10) einen kleineren Durchmesser haben
als die äußeren Werkzeuge (9).
8. Drehbares Bauteil, insbesondere in einem Antriebs
strang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges an
zuordnendes Bauteil mit einer Anzahl von zur Abtastung
von einem Sensor vorgesehenen Nuten, dadurch gekennzeich
net, daß mehrere einander benachbarter Nuten (2, 11) von
einer gemeinsamen Tangente (7, 12) des Bauteils aus gese
hen hinterschneidungsfrei gestaltet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999142542 DE19942542A1 (de) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Verfahren und Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten und drehbares Bauteil mit Nuten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999142542 DE19942542A1 (de) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Verfahren und Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten und drehbares Bauteil mit Nuten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19942542A1 true DE19942542A1 (de) | 2001-03-08 |
Family
ID=7921014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999142542 Withdrawn DE19942542A1 (de) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Verfahren und Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten und drehbares Bauteil mit Nuten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19942542A1 (de) |
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1999
- 1999-09-07 DE DE1999142542 patent/DE19942542A1/de not_active Withdrawn
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