DE20207016U1

DE20207016U1 - Innenverzahntes Honrad

Info

Publication number: DE20207016U1
Application number: DE20207016U
Authority: DE
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2012-05-04
Also published as: US20030220062A1; CH696139A5; JP3097588U; US6939214B2; AT8745U1

Description

Patentanwalt
DIPL.-ING. GERHARD STAHL

Heilmannstr. 10 D-81479 München

The Gleason Works Rochester, N.Y., US

Innenverzahntes Honrad

Die Erfindung betrifft ein innenverzahntes Honrad zum Einbau in einen mit einer zylindrischen Öffnung versehenen Werkzeugkopf.

Ein solches Honrad dient zur Feinbearbeitung von zahnradförmigen Werkstücken. Bei herkömmlichen innenverzahnten Honrädern ist die äußere Umfangsfläche zylindrisch. Der Durchmesser dieser zur Drehachse des Honrades konzentrischen Zylinderfläche ist geringfügig kleiner als derjenige der zylindrischen Öffnung eines entsprechenden Werkzeugkopfes. Das Honrad kann mit Schiebesitz in die Öffnung des Werkzeug kopfes eingesetzt und mit diesem durch Spannringe oder dergleichen drehfest verbunden werden. Um einen runden Lauf des Honrades zu gewährleisten, ist ein möglichst geringes Spiel in der zylindrischen Öffnung des Werkzeugkopfes anzustreben. Beim Einbau und insbesondere beim Ausbau des Honrades in bzw. aus dem Werkzeugkopf ist ein leichtes Kippen des Honrades, d. h. eine Winkelabweichung der Achsen des Honrades und des Werkzeugkopfes praktisch unvermeidbar. Es besteht daher die Gefahr, daß sich das Honrad in dem Werkzeugkopf verkantet und gegen eine Axialverschiebung sperrt. In einem solchen Fall ist ein Ausbau des Honrades meistens nur noch möglich, indem mit einem Gummihammer Schläge auf dessen Rückseite ausgeführt werden. Dabei kann es

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aber durch den erhöhten Kantendruck des gekippten Hohnrades zu einer Beschädigung der Innenfläche des Werkzeugkopfes kommen. Falls die Bedienungsperson versuchen sollte, das Honrad mit der Hand ein- bzw. auszubauen, dann besteht auch die Gefahr einer Verletzung an den scharfen Kanten der Innenverzahnung des Honrades.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es auch bekannt, die äußere Umfangsfläche des Honrades mit einer Ringnut für einen O-Ring aus einem elastischen Material zu versehen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Ringspalt zwischen dem Honrad und der Öffnung des Werkzeugkopfes zu vergrößern, weil der verformbare O-Ring die Zentrierung übernimmt. Wie die Erfahrung gezeigt hat, kann durch diese Maßnahme die Gefahr eines Verkantens nur verringert, aber nicht ausgeschlossen werden. Dies hängt mit der schlechten Führung des Honrades zusammen, weil die Breite des Honrades näherungsweise nur ein Zehntel seines Durchmessers beträgt. Um den Ein- und Ausbau des Honrades zu erleichtern, wurde auch bereits ein radial unterteilter Werkzeugkopf vorgeschlagen, bei dem der Durchmesser der zylindrischen Öffnung variabel ist. Durch diese Maßnahme kann zwar das Verkanten des Honrades verhindert werden, dieser Vorteil wird aber mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand für die erforderliche Spanneinrichtung erkauft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes innenverzahntes Honrad zu schaffen, bei dem auf konstruktiv einfache Weise ein Verkanten beim Ein- und Ausbau vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Querschnittsprofil der äußeren Umfangsfläche des Honrades innerhalb einer kugelförmigen Hüllfläche liegt, die zu dem Honrad konzentrisch ist. Durch das erfindungsgemäße Querschnittsprofil der äußeren Umfangsfläche des Honrades wird ein Verkanten in der Öffnung des Werkzeugkopfes zuverlässig verhindert. Selbst wenn das Honrad beim Ein- oder Ausbau gekippt werden sollte, dann existieren keine vorspringenden Kanten, die sich an der Innenfläche des Werkzeugkopfes verfangen könnten.

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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die äußere Umfangsfläche des Honrades ein Teil der kugelförmigen Hüllfläche ist. Durch diese Profilierung der äußeren Umfangsfläche ist gewährleistet, daß das Honrad auch in gekipptem Zustand mit einer Ringfläche am Werkzeugkopf anliegt. Da das Honrad auf diese Weise stets über seinen gesamten Umfang durch den Werkzeugkopf abgestützt ist, ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Abstützkräfte. Wenn ein herkömmliches Honrad mit zylindrischer Umfangsfläche ohne O-Ring im Werkzeugkopf gekippt wird, dann geht die Linienberührung verloren, und das Honrad stützt sich nur noch im Bereich der Kippachse am Werkzeugkopf ab.

Wie dies vorstehend erläutert wurde, ist bei dem innenverzahnten Honrad infolge der erfindungsgemäßen Profilierung seiner Umfangsfläche ein O-Ring an sich nicht erforderlich. Gleichwohl kann auch bei dem erfindungsgemäßen Honrad die äußere Umfangsfläche mit einer Ringnut für einen O-Ring versehen sein. Der Umstand, daß ein Verkanten des Honrades durch die erfindungsgemäße Profilierung seiner äußeren Umfangsfläche vermieden wird, erlaubt eine höhere Vorspannung des O-Rings, weil im Vergleich zu dem bekannten Honrad die Spaltweite des in den Werkzeugkopf eingebauten Honrades wesentlich geringer sein kann.

Der Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen achsparallelen Querschnitt durch ein innenverzahntes Honrad.

Das gezeigte Honrad besteht aus einem ringförmigen Körper 1, dessen innere Umfangsfläche 2 mit einer (nicht gezeigten) Verzahnung versehen ist. Der ringförmige Körper 1 ist aus einem Material hergestellt, das entweder abrasive Eigenschaften hat, oder in das ein abrasives Material eingebettet ist. Das in der Zeichnung dargestellte Honrad hat einen homogenen Aufbau, er könnte aber auch einen Schichtaufbau haben.

Wesentlich ist die Profilierung der äußeren Umfangsfläche des Honrades. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die äußere Umfangsfläche 3 des Honrades ein Teil

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einer zu dem Honrad konzentrischen Kugelfläche 4, deren Radius R dem Außenradius des Honrades entspricht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Außenradius des Honrades 150,2 mm, und der Radius der imaginären Kugelfläche beträgt 149,5 mm. Die Breite des Honrades beträgt 30 mm. Die äußere Umfangsfläche des Honrades ist mit einer Ringnut 5 versehen, in die ein O-Ring 6 aus einem elastischen Material eingesetzt werden kann.

Das Honrad wird in einen mit einer zylindrischen Öffnung versehenen (nicht gezeigten) Werkzeugkopf einer Maschine zum Feinbearbeiten von zahnradförmigen Werkstücken eingesetzt. Bei einem für ein Honrad mit den vorstehend genannten Abmessungen passenden Werkzeugkopf hätte die zylindrische Öffnung vorzugsweise einen Durchmesser von 300 mm (Toleranz H5). Das Honrad wird mit einer bestimmten Vorspannung des O-Rings 6 in den Werkzeugkopf eingebaut. Im Einbauzustand ist das Honrad mit dem Werkzeugkopf drehfest verspannt, wobei die Achse 7 des Honrades mit derjenigen des Werkzeugkopfes zusammenfällt. Beim Ein- und Ausbau des Honrades kann es zusätzlich zu der Axialbewegung zu einer unerwünschten Kippbewegung kommen, so daß die Achsen des Honrades und des Werkzeugkopfes einen Winkel bilden. Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, entspricht der Krümmungsradius des Querschnittsprofils der äußeren Umfangsfläche 3 des Honrades dem Radius desselben. Aus diesem Grund kann keine Kantenpressung eintreten, wenn das Honrad gegenüber der Achse des Werkzeugkopfes gekippt ist. Das Honrad liegt auch im gekippten Zustand über seinen gesamten Umfang mit Linienberührung an dem Werkzeugkopf an und kann daher ohne großen Widerstand axial zum Werkzeugkopf bewegt werden.

Da aufgrund des besonderen Querschnittsprofils der äußern Umfangsfläche des Honrades ein Verkanten desselben in dem Werkzeugkopf verhindert wird, ist ein sehr geringes Spaltmaß möglich. Dies erlaubt eine höhere Vorspannung des O-Rings gegenüber einem Honrad mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche. Wegen der fehlenden Gefahr eines Verkantens kann der O-Ring aber auch ganz entfallen.

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Claims

1. Innenverzahntes Honrad zum Einbau in einen mit einer zylindrischen Öffnung versehenen Werkzeugkopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil der äußeren Umfangsfläche (3) des Honrades (1) innerhalb einer kugelförmigen Hüllfläche (4) liegt, die zu dem Honrad konzentrisch ist.

2. Honrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (3) ein Teil der kugelförmigen Hüllfläche (4) ist.

3. Honrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (3) mit einer Ringnut (5) für einen O-Ring (6) versehen ist.