DE2118330A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entgraten - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dlpl-Ing E. Eder ' Anwaltsakte: 7528

Dipl.-!ng. K. Sch;eschke „

8München13,E!isabethstra8e34 . Ο11ΟΟΟΛ

nd Machinery. Builders, Inc. Kalamazoo, Michigan / U.S.A.

"Verfahren ^nd Vorrichtung zum Entgraten"

Die E-^indung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung ".¹JTi Glätten von Unregelmäßigkeiten auf einem Werkstück, insbesondere zur wenigstens teilweisen Entgratung von Zahnrädern oder ähnlichen Werkstücken.

Eine derartige Vorrichtung eio-net sich speziell zur Verwendung mit einem drehbaren Träger oder einer Spindel mit einem darauf angeordneten Werkstück, z.B. ehern Zahnrad, wobei das Zahnrad in ein» durch die Entgiratungsvorriofatung beaufschlagbare SttL-lunn· gebracht und während der Entgratungsbearbeitung gedreht wird, so daß die Entirratunp-evorrichtung mit dem gesamten TJmfar°bereich z.B. der axialen Stirnfläche des Zahnrades in Berührunp* kommt.

rrewöhniieh werden Zahnräder auf Wälzfräp- oder Fräsmaschinen hergestellt, und ',war durch eine relative Querbewegung eines Wfi^kzeun-es über die TIm fangs fläche des Zahnrades nach einem beliebigen der zahlreichen bekannten Verfahren, um so die gewünschte Verzahnung zu erhalten. Bei. dieser Art der Zahnfräsung entstehen meist ^rate oder andere Vorsprünge und Unebenheiten an einen oder an beiden Stirnflächen desZahnrades. T)a aber solche Grate normalerweise nicht zulässig sind, werden neugefertigte Zahnräder für gewöhnlich einer Schleif-, PoT ier- und/oder i"eil-

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bearbeitung zur Entfernung der Grate unterworfen. Da die meisten Grate ziemlich klein und dünn sind, ist eine solche polierende Bearbeitung wirkungsvoll, so daß man ohne allzu große Umstände bei der Entfernung der unerwünschten Grate ein Zahnrad in der für den Handel geeigneten "Form erhält.

Bei einem dieser Polierverfahren wird ein schaltbarer Drehtisch mit einer Anzahl an seinem Umfang angeoöneter, drehbarer Tragwellen verwendet, auf welchen jeweils ein neugefertigtes Zahnrad anbringbar ist, wobei der Tisch von einer Anzahl im Abstand voneinander, umkreisförmig angeordneter Bürsten umgeben ist. Der Tisch wird fortschreitend geschaltet, so daß die neugefertigten Zahnräder an eine Bürste bewegt wecLen und die Bürste die gewünschte Fläche zur Entgratung beaufschlagt. Während des eigentlichen Poliervorgangs wird die Tragwelle gedreht, so daß die gesamte Zahnradfläche unter die Bürste gelangt und mit dieser in Berührung kommt. Jedes Zahnrad wird der Reihe nach zwischen den benachbarten Bürsten bewegt, wobei jede einerAnzahl von Bürsten eine Polierbearbeitung an dem Bahnrad vornimmt, um auf diese Weise eine wirksame Entgratung zu erreichen.

Obwohl nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren die meisten Grate einwandfrei entfernt werden können, insbesondere kleine und dünne Grate, hat sich diese Bearbeitung als sehr zeitraubend und unrationell erwiesen, da die vollständige Entfernung aller Grate, insbesondere dicker Grate, durch diese Polierbearbeitung häufig eine Bearbeitung des Zahnrades durch bis zu vier oder gar sechs verschiedene Bürsten erforderte, wobei jede Bürste eine gesonderte und individuelle Polierbearbortung an dem Zahnrad vornimmt. Jedes Zahnrad einer derartigen Anzahl von Poliervorgängen auszusetzen,ist nicht nur unbequem zeitraubend und unrationell sondern angesichts der Bürstenabnützung und des dadurch erforderlichen Bürstenwechsels auch sehr kostspielig.

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Zahnräder mit großen oder dicken Graten müssen häufig; noch zusätzlich geschliffen und/oder von Hand gefeilt werden, und zwar vor der Polierbearbeitung, um die großen und dicken Grate so weit zu entfernen, daß die Polierbearbeitung· überhaupt wirkungrvnll sein kann. Diese Notwendigkeit einer zusätzlichen Schleif- oder Feilbearbeitung· steigert natürlich die Ge-samtherstellungskosten des Zahnrades erheblich.

Weiterhin ist es bekannt, zur Verringerung der Grate vor der eigentlichen Sefe Polierbearbeitung das Zahnrad mit einem Schleifband oder einem Schleifrad in Berührung zu bringen. Obwohl diese Art der Bearbeitung; zu sehr guten Ergebnissen führt, hat sie sich doch als unrationell und unpraktisch erwiesen, da die Schleifbänder einem verhältnismäßig schnellen Verschleiß unterliegen, so daß dann die Schleifmaschine abgeschaltet werden muß, um die Schleifbänder auswechseln zu können. Dieses Abschalten der Maschine ist natürlich unrationell und unterbricht den gesamten Herstellunn-sprozeß. Außerdem sind solche Schleifbänder ziemlich kostspielig und oft nur kurzlebig, was natürlich zu eine¹·* wesentlichen Erhöhung der Gesamtherstellungskosten beiträgt.

Eine weitere bekannte Vorriohtung,welohe die bisher beschriebenen Zwecke erfüllen soll, weist einen scheibenartigen Drehfräser auf, wobei eine Ausführungsform dieser bekannten Vorrichtung einer Vorzugsausführungsform des erfindungsgemäßen Prägers sehr ähnlich ist. Dieser bekannte Fräser ist derart angeordnet, daß er sich dem Werkstück durch eine Schwenkbewegung auf einer kurvenförmigen Bahn nähert. Dies funktioniert dann zufriedenstellend, wenn die Bewecrmg derart erfolgt, daß der ^räser das Werkstück in einer exakt vorbestimmten Ausrichtung gegenüber dem Werkstück beaufschlagt; eine geringfügige Fehlausrichtung macht die Wirksamkeit zunichte. Da es sehr schwierig ist, die sich auf einer kurvenförmigen Bahn bewegenden mechanischen Teile mit einer die gewünschte Ausrichtung

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gewährleistenden Präzision zu steuern, kommt dieser Vorrichtung nur begrenzte Anwendbarkeit zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist also die Schaffung eines Verfahrens und ainer Vorrichtung zur wenigstens teilweieen Entfernung von unregelmäßigkeiten! auf Werkstücken, insbesondere von Graten auf Zahnrädern, welche alle vorgenannten Nachteile beseitigen. Weiterhin soll eine Vorrichtung ©schaffen werden, welche sich insbesondere zur Verwendung mit einer einzigen Spindel eignet, auf welcher ein neugefertigtes Zahnrad angeordnet ist, wobei die Vorrichtun£ einen Entgratungsfräser zur x^irksamen und rationellen Entfernung der Grate oder zumindest deren Verminderung auf einer gewünschten Zahnradfläche aufweist. Die Vorrichtung soll pich insbesondere zur Verwendring mit einer Maschine eignen, auf welcher eine Anzahl von neugefertigten Zahnrädern angeordnet werden kann, z.B. einem schaltbaren Drehtisch, mit welchem eine rationelle Entgratung möglich ist.

Weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer pol eben Vorrichtung, bei welcher es ledigli oh einer einzigen Umdrehung des Zahnrades gegenüber dem Entgratungsfraser bedarf, so daß der Entgratungsfräser lediglich einen einzigen Arbeitsgang über die Zahnradfläche ausführt.

Darüber hinaus stellt si^h die Erfindung die Aufgabe eine ' Vorrichtung mit einem Entgratunpsfräser 7.υ schaffen, der die Grate zumindest teilweise mit derselben Wirksamkeit und Leistung entfernen kann, wie dies bisher nur bei. Verwendung einer rroßen Anzahl von Bürsten ^öglich war, wobei diese Vorrichtung zumindest den Haiiptteil .jedes Grates abträft, ρ ο daß der pesa^- " ' te Grat durch eine einzige Polierbearbeitunp· des Werkstückes ■ vollständi g entfernt werden kann.

■ Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer de^arti-' n-Vorrichtung, deren Entgratunrsfräser sich im wesentlichen

selbst schärft und daher über eine lange Zeitdauer verwendbar ist, ohne daß die Vorrichtung abgeschaltet werden muß.

Darüber hinaus soll bei der erfinäungsgemäßen Vorrichtung das Zahnrad nach meiner Beaiseitung durch den Entgratungsfräser •noch eine Endbearbeitung erfahren, wobei lediglich eine oder zwei Bürsten erforderlich sind, so daß sich dadurch eine wesentlich wirtschaftlichere Entgratungsbearbeitung des Zahnrades ergibt als dies bisher beibekannten Maschinen der Fall war, d-\e bis zu sechs verschiedene Bürsten verwenden.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung dieser Art, durch wäLche ein schnelles und wirksames Entfernen des Hauptteils der Grate auf einer beliebigen Zahnradfläche möglich ist, wobei diese Vorrichtung einfach zu betreiben und verhältnismäßig wartungsfrei sein soll und außerdem verschiedene Einstellmöglichkeiten besitzen soll, so daß sie mit einer Vielzahl verschiedener Arten und Größen von Zahnradhalte- und Tragkonstruktionen verwendbar ist.

Schließlich hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, die mit dem ncheibenartigen Fräser dieser Vorrichtung verbundenen mechanischen Vorschub- und Betätigungsatittel mit ausreichender Eigenelastizität auszustatten, so daß normale mechanische Abweichungen und Toleranzen zulässig sind, ohne die gewünschte Ausrichtung des Fräsers gegenüber der zu entgratenden Werkstückfläche beeinträchtigen zu können.

Zur· Lösunp dieser Aufgaben sieht die Erfindung- ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entgratung eines Werkstückes, z.B. eines maschinell neugefertigten Zahnrades vor, welche sich auszeichnen durch eine feste HaltEn.mg des Werkstückes, wobei die zu entp-ratende Fläche des Werkstückes in einer wählbaren Stellung gehalten wird, durch Vorschub eines im wesentlichen scheiben formigen Fräsers an die zn bearbeiten-

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de Fläche auf einer geradlinigen, senkrecht zur zu beabeitenden Flache ausgerichteten Bahn, durch Beendigung dieser Vorschubbewegung bei Beaufschlagung der Fläche durch den Fräser und durch eine relative Bewegung zwischen dem Fräser und der Werkstückflache.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Äusführungsbeispiels näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, und zwar in ihrer Anordnung ggenüber einem schaltbaren Tisch mit darauf angeaöneten Zahnrädern;

Fig. 2 eine Rückansicht der erfindungsgeeäßen Vorrich-

• tung;

Fig. 3 einen mittleren Teil schnitt durch das obere Ende der senkrechten Säulenkonstruktion und durch den

• darauf angeordneten Gleitsupport{

Fig. 4- einen Schnitt nach Linie IT-IV in Fig» 3ί Fig. 5 eine Teilansicht nach Linie V-V in Fig. 4j

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Arbeitsstellung zwischen Entgratungswerkzeug und Zahnradj

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungeform.

Die Bezeichnungen "nach oben", "nach unten", "nach rechts", "nach links" geben die Sichtung- in der neweils beschriebenen Zeichnung an. Die Bezeichnung "Vorderseite¹¹ bezieht sich auf

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die Vorderseite der Maschine, das heißt auf die rechte Seite in Fig. 3 J ähnlich bedeutet die Bezeichnung "Rückseite" die entgegengesetzte Seite der Maschine, d.h. die linke Seite in Fig. 3· Die Bezeichnungen "nach innen" und "nach außen" beziehen sich auf Richtungen, die zum geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung und Teilen derselben hin bzw. von diesen w^r führen. Die folgende Beschreibung verwendet diese und ,andere abgeleitete Begriffe ähnlicher Bedeutung.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Diese Vorrichtung 10 weist ein Entgratungsgerät 11 auf, welches ein Zahnrad 6 zur Entfernung von Graten und Unebenheiten beaufschlagt, wobei das Zahnrad G auf dem Ende einer drehbaren Stummelwelle 12 sitzt. Die Vorrichtung 10 eignet sich insbesondere zur Verwendung mit einer einzigen Spindel wie z.B. der Stumoelwelle 12, welche drehbar auf einem feststehenden Träger angeordnet ist. Zur besseren Erläuterung ist die Spindel bzw. die Stummelwelle als auf einem schaltbaren Drehtisch 13 drehbar «fige-ordnet dargestellt. Der Tisch 13 ist vorzugsweise mit mehreren an seinem Umfang im Abstand zueinander angeordneten Stummelwellen 12 ausgestattet _r auf welchen jeweils ein Zahnrad G anbringbar ist, so daß die Zahnräder nacheinander an das Entgratungsgerät 11 bewegt und von diesem beaufschlagt werden können. Durch die Anordnung mehrerer Stummelwellen 12 auf dem Tisch 13 ist eine wirksamere und schnellere Ausnutzung der Vorrichtung 10 möglich als dies mit einer einzigen Spindel der Fall wäre, die nur ein einziges Zahnrad trägt.

Die Vorrichtimg 10 ist in Fig. 2 in ihren Details genauer dargestellt. Sie weist ein Grundteil 16 mit einem hochstehenden Flansch 20 auf, welcher ein Paar im wesentlichen paralleler, sich horizontal erstreckender Führungsbahnen 17 und besitzt. Ein Joch 19 umgreift diese Führungsbahnen 17 und und ist auf diesen gleitbar gelagert. Außerdem steht das Joch 19 mit einer Schr-aube 21 in Gewindeeingriff, wobei die Schraube 21 drehbar auf dem Grundteil 16 angeordnet und durch eine ..._.,. 109845/ 1 2 A3

Vorrichtung wie z.B. eine Kurbel 22 wahlweise, drehbar ist. Durch Drehung der Kurbel"22 und der Schraube 21 wird das Joch 19 horizontal längs der Führungsbahnen 17 und 18 gleitend bewegt.

Das Joch 19 besteht aus einer oberen und einer unteren zylindrischen Nabe 25 und 26, durch welche sich eine untere Säule 27 erstreckt. Diese Säule 27 weist eine längs verlaufende Keilnut 28 (Fig. 1) auf, welche einen (nicht dargestellten) Keil aufnimmt, der starr am Joch befestigt ist. Die Keilnut 28 und der zugehörige Keil verhindern ein Verdrehen der Säule 27, ermöglichen aber dabei deren freie axiale Gleitbewegung gegenüber der oberen und unteren Nabe 23 und 26.

Die untere Säule 27 ist außerdem auf ihrem Mittelabsohnitt mit einem Gewinde 31 ausgebildet, welches mit einem Innengewinde eines drehbaren Handrades 29 in Eingriff steht, wobei das Handrad 29 drehbar zwischen den zylindrischen Naben 2$ und 26 angebracht ist. Durch. Drehung des Handrades 29 wird die untere Säule 27 über den Schraubeingriff in axiale bewegung versetzt. Das Handrad 29 kann sich nicht verschieben, da es axial zwischen der oberen und unteren Nabe 23 bzw. begrenzt ist.

Das obere Ende der unteren Säule 27 steckt teleskopartip- im unteren Ende einer oberen Säule 32, wobei die beiden Säulen über einen Sperrmechanismus, z.B. duroH eine Sperrschraube 33 fest miteinander verbunden sind. Der telepkopartige Eingriff der Säulen 27 und 32 ermöglicht eine wahlweise Regulierung der axialen Länge der Säulenkonstruktion, d.h. deren vefcikaler Höhe.

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An ihrem oberen Ende weist die Säule-32 eine Haltevorrichtungauf, welche ein Gehäuse 36 besitzt und einen Drehflansch 37 an der Vorderseite des G_ehäuses 36. Auf dem Drehflansch 37 ist wiederum ein Gleitsupport 38 angeordnet, welcher im folgenden noch genauer beschrieben wird.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist in dem Gehäuse 36 eine Bohrung 41 vorgesehen, in welche sich das einen geringeren Durchmesser aufweisende Ende 42 der oberen Säule 32 erstreckt, wobei das Gehäuse 36 und dieses Säulenende 42 geringeren Durohmessers drehsicher miteinander verbunden sind, z.B. durch eine Setzschraube 43 (Fig. 2). Das Gehäuse 36 ist ausserdem noch mit einer im wesentlichen horizontalen Bohrung 46 ausgebildet, in welcher eine Welle 47 drehbar angeordnet ist. Am hinteren Ende der Welle 47 ist ein Schneckenrad 49 drehsicher angeordnet und steht mit einer als solches beirannten Schnecke 49 in Kämmeingriff. Die Schnecke 49 ist drehbar innerhalb zweier ösenartiger Ansätze 51 gelagert, welche fest, im vorliegenden Fall einstückig, mit dem Gehäuse 36 verbunden sind. Vorzugsweise ist die Schnecke 49 mit einem Antrieb versehen, z.B. eine verbreiterten Sechskantkopf 52 (Fig·. 2), der durch, einen üblichen Sechskantschlüssel zur wahlweisen Drehung der Schnecke 49 umspannbar ist. Das Schneckenrad 48 und die Schnecke 49 sind zweckmäßir unter einer Abdeckung 53 untergebracht.

Die Welle 47 weist ein vorderes Ende geringeren Durchmessers auf, welches z.B. durch einen Keil 56 (Fig. 4) am Drehflansch 37 drehsicher befestigt ist. Der Drehflansch 37 ist mit einem ringförmigen Plattenteil 57 versehen, welches gegen ein Paar starr am Gehäuse 36 befestigter und sich von diesem seitlich nach außen erstreckender Flansche 58 angeordnet ist. In den Flanschen 58 ist .jeweils ein bogenförmiger Schlitz 59 ausgebildet, durch welchen sich eine Schraube 61 erstreckt, die mit dem Drehflansch 57 ^1#n Gewindeeingriff steht. Lockerunp der Schrauben 61 ermöglicht in Verbindung mit den kurvenförmi p-ei 3r-.hli.t7,en 59 eine winkelförmi π-e Drehung des Drehflan-

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sches 37 um einen begrenzten Betrag gegenüber dem Gehäuse durch. Drehung der Schnecke 49 und eine entsprechende Drehung des Schneckenrades 48 und der Welle 47. Sobald der Flansch 37 um die horizontale Achse der Welle 47 in die gewünschte Position winkelförmig bewegt worden ist, v/erden die Schrauben 61 angezogen und der Drehflansch 37 und das Gehäuse wieder, fest miteinander verbunden»

Der Drehflansch 37 weist außerdem eine längliche Führungsplatte 62 auf, welche mit dem ringßrmigen Plattenteil 57 fest, im vorliegenden Fall einstückig, verbunden istj diese Führungsplatte 62 besitzt parallele obere und untere schwalbenschwenzförraige Führungen 63 und 66, welche sich im wesentlichen in horizontaler Richtung erstrecken, wobei die Platte aus der horizontalen Lage durch die zulässige winkelförmige Verstellung- des Drehflansches 37 gegenüber dem Gehäuse 36 winkelförmig leicht verschiebbar ist.

In der Führungsplatte 62 ist eine längliche mittlere Ausnehmung 67 vorgesehen, in welcher ein Schraubenschaft 68 sitzt. Dieser Schraubenschaft 68 erstreckt sich drehbar zwischen einem Paar an der länglichen Führungsplatte vorgesehener Endflanische 69 und 71 und ist drehbar zwischen diesen gelagert. Am einen Sude des Schrautenschaftes 68 ist eine Kurbel 72 befestigt zur wahlweisen Drehung des Schraubensciaftes 68.

Die längliche Führungsplatte 62 ist zum ieil von einem U-förmigen Gleitkopf 76 umgeben, wobei der Kopf 76 gleitbar auf den Führungsbahnen 63 und 66 lagert und längs .dieser gleitbar ist. Der Kopf 76 weist ein Paar sich nach hinten erstreckender ösenartLger Ansätze 77 auf, welche fest, im vorliegenden Fall einstückig, mit diesem verbunden sind und mit dem Schraubenschaft 68 in Gewindeeingriff stehen, "so daß durch Drehung des Schaftes 68 eine entsprechende Gleitbewegung des Kopfes 76 längs der Führungen 63 und 66 bewirkt

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Ein Gehäuse 78 ist fest mit dm U-föraigen Kopf 76, z.B. durch Schrauben 79 verbunden. In dem Gehäuse 78 ist eine längliche öffnung 81 ausgebildet, in welcher ein im Gehäuse 78 über ein Paar Kugelbahnen 86 und 83 gelagerter Gleitblock 82 angeordnet ist. Die Kugelbahnen ermöglichen eine gleitende Bewegung des Gleitblockes 82 in einer zu den verlängerten Führungen 63 und 66 im wesentlichen querverlaufenden Richtung.

nae hohle Gehäuse 78 ist im wesentlichen durch eine plattenartige Abdeckung 87 verschlossen, welche auf der Vorderseite des Gehäuses 78 befestigt ist und eine öffnung 88 in ihrem unteren Bereich aufweist. Eine Zwischenplatte 89 ist fe* mit dem Gleitblock 82 verbunden und erstreckt sich durch die öffnung 88 in der Abdeckung 87. Über diese Zwischenplatte 89 kann das Entgratungsgerät 11 mit dem Gleitblock 82 zur gemeinsamen Bewegung mit diesem fest verbunden werden.

Zur Anordnung des Entgratungsgerätes 11 an der Zwischenplatte 89 ist eine Montageplatte 91 vorgesehen, wä.cheb.B. durch Schrauben 92 fest mit der Zwischenplatte 89 verbindbar ist. Von der Montageplatte 91 erstreckt sich ein fest damit verbundenes Halteteil 93 nach außen,'in welchem eine kreisrunde öffnung 9^ ausgebildet ist. Eine Stummelwelle 96 sitzt innerhalb der öffnung 94- und erstreckt sich aus dieser nach aiifen und ist wJalweise in eine gewünschte Winkelstellung gegenüber dem Halteteil 93 drehbar. Die Stummelwelle 96 ist an dem Halteteil mittelejeiner Abdeckung 95 befestigbar, welche durch Schrauben 110 in Anlage gegen das Halteteil gespannt wird. Die Stummdwelle 96 ist z.B. durch Schweißen an einem äußeren rohrförmigen Gehäuse 97 des Entgratungsgerätes 11 befestigt, wobei dieses rohrfÖrmige Gehäuse 97 im wesentlichen quer zur Achse der öffnung 94- verläuft.

Das Entgratungsgerät 11 (Fig. 3) weist eine Spindel 98 auf, welche frei drehbar im Gehäuse 97 angeordnet ist und ein radartiges Entgratungs- bzw. Scherwerkzeug bzw. einen #räser 99 an ihrem unteren Ende aufweist. Die Spindel 98 ist in einer

Spannhülse 102 angeordent, welche über ein Paar im axialen

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Abstand voneinander angeordnete Lager 103 im rohrförmigen Gehäuse 97 frei drehbar gelagert ist. An ihrem oberen Ende 106 geringeren Durohmessers ist die Spindel 98 von einer Druckfeder 107 umgeben. Das untere Ende dieser Feder 107 stützt sich gegen eine Unterlegscheibe 108 ab, welche wiederum auf einer auf der Spindel ausgebildeten Schulter 109 aufsitzt. Das obere Ende der Feder 107 stützt sich gegen ein Anschlagteil 111 ab, welches z.B. durch Schraube! ngri ff an der Spannhülse 102 befestigt ist. Dadurch belastet die Feder 107 die Spindel elastisch nach unten. Di.e Bewegung der Spindel nach unten wird durch eine Mutter 122 begrenzt, welche auf dem oberen Gewindeende der Spi.ndel 98 sitzt und eine feststehende Oberplatte 113 zur Begrenzung der Abwärtsbewegung der Spindel beaufschlagt.

Um den Fräser 99 nach unten in Anlage an die zu bearbeitende Fläche des Zahnrades G zu bewegen, z.B. in Anlage an die axiale Stirnfläche des Zahnrades, sind Antoebsmittel wie 7..B. ein hydraulischer Druckzylinder 116 vorgesehen, welcher mit seiner Kolbenstange 117 em Gleitblock 82 fest, im vorliegenden Fall einstückig, verbunden ist, um dessen Hin- und Herbewegung zu steuern. Der Gleitblock 82 weist vorzugsweise einen Gewindebolzen 118 auf, der sich aus seinem unteren Ende durch eine öffnung 121 im Gehäuse 78 nach außen erstreckt. Auf dem unteren Ende des Gewindebolzens 118 sitzt eine Mutter 122, die als verstellbarer Anschlag zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Gleitblockes 82 dient.

Das Gehäuse 78 ist außerdem mit einem Begrenzungeschalter 126 (Fig. 5) ausgestattet, welcher einen Schalthebel 127 auf v/eist der durch eine entweder an der Zwischenplatte 89 oder de ^ Mon-' tageplatte 91 oder beiden befestigte Verlängerung 128 beaufschlagbar ist. In Normalstellung ist der Begrenzunpspchalter 126 geöffnet, um die Betätigung der Antriebsvorrichtung für

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den Tisch 13 zu verhindern. Der Schalthebel 12? des Schalters 126 ist durch die Vetfängerung 128 beaufschlagbar, wobei sich der Schalter jedesmal schließt, wenn die Kolbenstange 117 des hydraulischen Zylinders 116 ihre oberste Stellung einnimmt, so daß eine geschaltete Drehung des Tisches 13 erfolgen kann. Sobald der Druckzylinder 116 zur Bewegung des Gleitblockes •und des Fräsers 99 nach unten betätigt wird, bewegt sich die Verlängerung; 128 vom Hebel 127 weg, wodurch sich der Begrenzun^sschalter 126 öffnet und jegliche Drehbewegung des Tisches 13 während des Vorschubs des Fräsers 99 an das Zahnrad ^rj verhiüfert.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum besseren Verständnis näher erläutert.

In der Praxis wird die Vorrichtung 10 nahe an einem Werkstückträger angeordnet, z.B. einer einzigen Drehspindel oder einem Drehtisch 13 mit mehreren drehbar darauf angeordneten Spindeln. Auf jeder Stummelwelle bzw. jeder Spindel 12 des Tisches 13 sitzt drehsicher ein Werkstück bzw. ein Zahnrad G. Der Tisch 13 wird in eine Stellung geschaltet, in der eines der Zahnräder G unmittelbar unter den Entgratungsfräser 99 gelangt. Der hydraulische Zylinder 116 wird dann betätigt, um den Gleitblock 82 und das Halteteil 93 nach unten zur zu bearbeitenden Fläche des Zahnrades G zu beegen - im dargestellten Ausführungsbeispiel dia'obere axiale Stirnfläche des Zahnrades - wobei sich die Abwärtsbewegung so lange fortsetzt, bis der Fräser 99 die p-ewünsohte Zahnradfläche berührt. Nachdem der Fräser 99 die gevünsehte Zahnradfläche das erstemal beaufschlagt hat, wird der Gleitblock vorzugsweise noch um einen kleinen Betrag weiter nach unten geführt, um so eine teilweise Kompression der Feder 107 zu erreichen, welche dadurch die Fläche 100 des Fräsere 99 elastisch in dichte Anlage gegen die zu bearbeitende" Zahnradfläche drückt. Auf diese Weise können durchaus mechanische Abweichungen in der Vorschubvorrichtung auftreten, ohne daß der Auflaredruck des Fräsers gegen die zu bearbeitende

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Zstnradf lache dadurch wesentlich "beeinträchtigt wird. In an-deren Worten, es ergibt sich ein formschlüssiger Kontakt zwischen dem Fräser und der zu bearbeitenden Fläche, aber der Druck zwischen diesen ist auf einen Wert begrenzt, bei dem keine übermäßige Preßreibung, kein Zerkratzen und auch keine Grübchenbildung auftritt.

Die Drehachse der Spindel 98 wird so eng wie möglich in senkrechter Ausrichtung gegenüber der gewünschten Zahnradfläche gehalten, und wenn die zu bearbeitende Fläche wie im dargestellten Ausführungsbeispiel die axiale Stirnfläche ist, verläuft die Drehachse der Spindel 98 im wesentlichen parallel aber seitlich versetzt zur Drehachse des Zahnrades G (Fig. 6), so daß der Fräser 99 den äußeren Umfangsrand der axialen Stirnfläche des Zahnrades beaufschlagt.

Auf diese Weise wird der Fräser auf einer geradlinigen Bahn in genau steuerbarer Ausrichtung gegenüber dem zu entgratenden Werkstück bewegt, wobei gewährleistet ist, daß diese Bahn vorzugsweise, und in den meisten Flällen notwendigerweise, so senkrecht wie möglich zu dieser Fläche verläuft. Eine elastische Gegendruckvoirichtung für dieses Werkzeug gewährleistetj daß trotz aller mechanischer Unregelmäßigkeiten im Vorschubmechanismus das Werkzeug eng gegen die Arbeitsfläche anliegt und die Grate im wesentlichen in der Ebene dieser Fläche abfräst.

Sobald sich der Entgratungsfraser 99 in Anlage am Zahnrad G (Fig. 6) befindet, wird die Stummelwelle 12 gedreht und bewirkt somit eine entsprechende Drehung des Zahnrades G, und durch diese Drehbewegung gelangt der gesamte Umfangsrand der axialen Stirnfläche des Zahnrades unter den Fräser 99t wobei zumindest der Großteil der Grate bei einer einzigen vollständigen Umdrehung des Zahnrades entfernt wird. Da der Fräser 99 frei drehbar gegenüber seinem rohrförmigen Gehäuse 97 angeordnet ist, bewirkt die Drehung des Zahnrades G und sein Reibkontakt mit dem Fräser 99 eine entsprechende Drehung des Fräsers 99» wodurch sich eine längere Lebens-

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dauer und gleichmäßigerer Verschleiß ergeben. Durch Drehung des Entgratungsfräsers 99 ergibt sich für diesen im Wfflentlichen dieselbe Funktionsweise wie bei den bekannten Fräswerkzeugen, so daß er wirkungsvoll große und dicke Grate, die einstückig mit dem Zahnrad verbunden sind, abscheren und abfräsen kann. Außerdem schärft sich der Fräser 99 im wesentlichen selbst, da bei der obenbeschriebenen Betätigung Ja jeglicher Verschließ des Fräsers 99 iw wesentlichen eine Abmitzung der Vorderfläche 100 ist. Da aber die Rückfläche des Fräsers 99 konisch ausgebildet ist, ergibt sich durch jede Abtragung auf der Vorderfläche 100 immer wieder eine scharfe Schneidkante.

Nach einer vollständigen Umdrehung· des Zahnrades, bei welcher die Grate im »esentlichen entfernt werden, wird der Zylinder 116 in entgegengesetzte Richtung betätigt, um den Fräser 99 wieder nach oben und außer Eingriff mit dem Zahnrad zu bewegen; darauf hin wird der Tisch 15 weitergedreht, so daß das nächste Zahnrad in eine vom Fräser 99 beaufschlagbare Stellung gelangt, und der Zyklus beginnt von neuem.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht daher eine rationelle und schnelle, zumindest teilweise Entfernung von Graten, selbst von großen und dicken Graten, auf einem Werkstück wie z.B. einem Zahnrad. Diese Vonichtung ist auch insofern sehr vorteilhaft, als sie zahlreiche Verstellmöglichkeiten besitzt, welche ihre Einstellung in im wesentlichen jede gewünschte Ege ermöglichen, so daß sie mit verschiedenen Typen, Formen und Größen von Werkstücken verwendbar ist und außerdem sich auch für verschiedene Arten von Vorrichtungen und Maschinen eignet, auf denen das Werkstück bzw. die zu bearbeitenden Zahnräder angeordnet sind. Z.B. kann die Säulenanordnung 27, 32 seitlich gegenüber dem Grundteil 16 durch Drehung der Kurbel 22 verschoben werden. Ähnlich kann die Säulenkonstruktion auch durch Drehung der Handkurbel

29 angehoben oder gesenkt werden. Der das Entgratungsgerat 11 • ·=■-,. ;'_.-,,-.v.-vv. 109845/ 1243

tragende Gleitsunr>ort 38 läßt sich wi nkel förmi ^ um eine horizontale, durch die Welle 47 p-eb-Hdete 4<-hse verstellen, und zwar durch Drehung der Schneeige 49. Diese winkelförmige Verstellung des Supports ermöglicht eine winkelförmige Anstellung- des.Entgratungsfräsers 99 zur Beaufschlagung einer Gerungs- bzw. konischen Fläche auf einem Zahnrad oder einem anderen zu bearbeitenden Werkstück. Eine weiter? seitliche Verstellmöglichkeit ist durch seitliche Verschiebung des Supports 38 gegeben, dh. in einer im wesentlichen horizontalen Richtung längs des Drehflansches 37 durch Anziehen des Schraubenschaftes ^B mittels der Kurbel 72. /Sine weiter·«=! winkelförmige Verstellung des Entgratimgsfräsers 99 ist durch die beliebig winkelförmige Ausrichtung der Stummelwelle 98 möglich, wobei diese Verstellmögliohkeit eine im wesentlichen winkelförmige Verschiebung des EntgT'etungsf raser s 99 infeiner im wesentlichen vertikalen, die Achse der Drehwelle 4-7 einschließenden Ebene gestattet.

Obwohl bei dem vorstehender? Auri^ührungsbei^piel der Vorrichtung 10 eine sich senktec>t erstreckende, aufrechte Säule 27 vorgesehen ist, kann sich die Säule vom G rund te "¹I in jeder beliebigen Richtung, auch in wink] ige¹⁰ Anstellung, nach außen erstrecken, so daß der Support und der -^ ■fppser 1Ί zur Verwendung mit vielen -"-erschiedenen Tjnpen Wetetiickträgern ausgerichtet werden können.

Bei der dargebt eilten Ausführung?· Tor.·"·' i-.t -^Ίβ.νοη aus-eran-en ■"''orden, daß der Fräcer an einer Bea^beitsuno-^Ftation und di.e Bürsten an einer anderen nachfolgenden Bearbeitungs-^ation angeordnet sind; es ist aber fü"¹^ den Fachmann leicht zu erkennen, daß pich de¹"· al"¹ gemeine E^findunrsn-edanke, näm"^|Tf'.h die geradlinige und senkrechte Ausrichtung· und der elastische Vorschub des Fräsers an die zu bearbeitende und entgratende Werkstückflä^he, auch durch mehrere andere, süezielle Necha-' nismen verwirklichen läßt, wie z.B. in Fie¹. 7 dargestellt. Gemä3 dieser vorteilhaften Aireführunprsform sind insbesondere

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'"°i ßü^-^en 150 und 131 vorgesehen,'welche in derselben Oreh^ichtung koaxial zusammenwirken, z.B. durch Anordnung i"i Abstand voneinander auf einer einzigen Welle 132 - was abe-r* nicht unbedingt erforderlich ist -, wobei die Fürsten auf diametral entgegengesetzten Seiten des Werkstückes G w¹' 7?Ven ¹IiId der F^äner 99 zur Bearbeitxmg desselben Werkptückes, z.B. eines Zahnrades, an einem TJmkreispunkt desselben und iiTifangsförmig zwischen diesen Bürsten angeordnet ist. Ä.ber selbst bei dieser Au?, führung form trifft derselbe aiip-e^eine Gri.indgedanke der Erfindung zu, nämlich der Vorschub des Fräsers auf einer geradlinigen Bahn längs einer ?ur zu bearbeitenden Fläche senkrechten Linie und Vorschub des ^-"äsers durch elastisch beaufschlagte Mittel, welche crewähri eisten, daß der Fräser dicht gegen die Bearbeitungsflache ani ■> egt.

Patentanwälte

Dipl.-Ing E. Er'3r Dipl.-Ing. K. Schlw.ciike

8 München13, Elisabethstraß· 34

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^flA0

Claims (1)

1. Patentanwälte

   _. . . _ r^ γ--lgf

   PatentansOrüche

   1.)Verfahren zur wenigstens teilweisen Entgratung eines Werkstückes, z.B. eines maschinell neugefertigten Zahnrades, gekennzeichnet durch eine feste Halterung des Werkstückes (G), wobei die zu entgratende Fläche des Werkstückes in einer wählbaren Stellung gehalten wird, durch Vorsnhub eines im wesentlichen scheibenförmigen Fräsers (99) an die zu bearbeitende Fläche auf einer geradlinigen, senkrecht zur zu bearbeitenden Fläche ausgerichteten Bahn, durch Beendigung dieser Vorschubbewegung bei Beaufschlagung dieser Fläche durch den Fräser und durch eine relative Bewegung zwischen dem Fräser und der Werkstückfläche.

   2. Verfahren nach Ansprach 1, gekennzeichnet durch Begrenzung des Auflagedruckes des Fräsers auf der zu bearbeitenden Werkstückfläche auf einen eine im wesentlichen in den? Ebene der Werkstückfläche erfolgende Entgratung gestattendmund eine Kratz- und Grabwirkung zwischen Fräser und Werkstückflache verhindernden Wert.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen scheibenförmigen Fräser (99) mit einer peripherisehen Schneidkante, eine Anordnung (78,82) zur Halterung und. zum Vorschub des Fräsers auf einer geradlinigen Bahn in Anlage an die gewünschte Werkstückfläche, wobei diese Vorrichtung eine Anordnung (37» 4-8,4-9) zur im wesentlichen senkrechten Ausrichtung der Bahn zur Bearbeitungsfläche aufweist, und durch eine Vorrichtung (103,12) zur relativen Bewegung zwischen der Rgndschneide des Fräsers (99) und dem Werkstück (G).

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   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fräser (99) zusammenwirkende elastische Mittel (107) vorgesehen sind zur wirksamen Anlage des Fräsers gegen das Werkstück (G) ohne übermäßige Druckausübung.

   S Vorrichtung nach Anspruch 4- oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Drahtbürste zur an die Entgratungsarbeit unmittelbar anschließenden Bearbeitung vorgerehen ist sowie eine die Bürste drehbar halternde und antreibende Vorrichtung.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß im Abrtand voneinander ein Paar bürsten zur Bearbeitung des Werkstückes unmittelbar vor und nach der Entgratun^· angeordnet sind, \vobei der Fräser am Umfang des Werkstückes zwischen den Bürsten angeordnet ist, undjäaß die Bürsten von einer Wellenanordnung drehbar getragen und angetriebaa vraden.

   ?· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenanordnung eine einzige Welle aufweist, die mit beiden Bürsten zur gleichzeitigen Drehung derselben verbunden ist.

   3. Vorrichtung zur wenigstens teilweisen Entfernung oder Abflachung von Graten oder Spänen auf einem Werkstück, z.B. einem Zahnrad, gekennzeichnet durch ein Grundteil (16), von welchem sich eine Haltervorrichtung (27,32,36,3 erstr^Qckt, einen auf de- Haltevorrichtung" (36) angeordneten Support (38\ durch zwischen der Haltervorrichtunp· (36,37^ und dem Support (33) wirkende Verstellvomchtungen (68,7⁷) z\iv Wahlkreisen Einstellung des Supports ToS^ gegenüber der Haltervomchtung,. eine auf dem Support <\38) ■vorgesehene Gleitvorrichtung (82\ eine Antriebsvorrichtung ίΊΐ^Λ, welche mit der GIeI t^oirichtung· (82) zur gleitenden Führung derselben frerenüber dem Support

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   Ϊ0

   ■"■erb¹1 η den xpt ^nd ^.Tch. ein Entgr^tungsgerät ,

   .ches fest mit der· Gleitvorricbtuntr (82^¹ 7. π τ» gemeinsamen Bewegung mit derselben verbunden ist, wobei das Entgratungsgerät ein fest an der Gießvorrichtung grreo^dnetes ^97^ au.fweist sowie ein kreisförmiges Entgratungs , welches drehbar im Gehäuse p-elarert ist.

   Q. Vorri chtung na^h Anspruch 8, dadiircb gekennzeichnet, daß das Ent^ratun^p^erät eine innerhalb des Gehäuses ^r(^7) angeordnete Spindel (98) aufweist, welche über eine Vorrichtung (103) gegenüber dem Gehäuse frei drehbar ist, wobei das EntpratunFsweirkzeug ein scheibenarti <rer Fräser (99) ist, der fest mit der Spindel (9^^ verbunden und am unteren Gehäuse ende ^97^ sjureordnet ist, und daß innerhalb des Gehäuses eine zwischen der Spindel und dem Gehäuse wirkende, das Entrratungswerkzeun* normalerweise nach unten belastende Feder M07) anreoidnet ist.

   10. Verrichtung nach Anspruch 8 oder 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Haltervorrichtung· mit einem Paar im wesentlichen paralleler Führunp-sbahnen (63,^6) auspebililet ist, di« sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Haltervorrichtiuif erstrecken, wobei der Su^-Dport (38) einen Kopf f76) speist, welcher p-leitbar auf den Führungsbahnen lagert, und wobei die Gleitlerrichtung (82) auf dem Support zur Gleitbewegung in einer zur Verlaufsrichtung der Führungsbahnen (63,^^ im wesentlichen nuer verlaufenden Richtung vorcesehen ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 1Q, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltervorri^btung eine Anordnung (^-8,4Q) zur zumindest * begrenzt v/inkelf ö'migen Verstellun«⁷· des Supports (38) rep-en- · über der Haiterv^rrichtung ^36' um eine zur Länrsrichtung der Haltervorrichtung ^36) im wesentlichen senkrechte Achse aufweist, wobä diese Winkelverstellvorrichtung einen Sperrmechanismus zurlsicheren Festetellung d.es Siipports in der

   • gewünschten Winkelstellung besitzt.

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   1?. VnrT-iohtunn- nach <!nspruoh 11, dadurch gekennzeichnet, ^pB d-?e Winkelverstellvorrichtung ein ein*= Mont^re-■■"Ί a+"te ^"7"I "heaufschi äsendes Getriebe aufweist 7.¹Ir winVei. ^ρΗ-ηιη-ί ppp ^irersehi ebune¹ dieser Platte, wobei da = Getriebe aus eine¹'¹ selbstsnerrenden Anordnung einer Schnecke und eines Schneckenrades f 4-8,49) besteht.

   η chtunn· nach, einem der Ansprüche 8-12, dadurch bekennzeichnet, daß di- Verstell^orrichtunP" eine mit dem Kopf '76"> "usammenwirlrende Gewindeanordnune ^68") aufweist 7,ijr linearen Bewegung des Kopfes län^s der Halter-^τΓοιη'.

   14·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-1?, dadurch p-e-Vfinnzeichnet, daß der Support (?8) im wesentlichen aus einem U-fövni^en Kopf (76) mit einem Paar im Abstand zueinander ausp;ebildeten Pührungsflächen besteht, wobei dip Haltervorri chtune· mit einer winkelförmig; verstellbar en F^ntafreplatte (37^ ausgestattet ist, welche ähnliche Führnnp-sf lachen in Gleit eingriff mit den Führurgs- ^?1 äf.hen ^es ^yJ^örmi "-en Kopfes (76) aufweist, wdoei die GI.eitvorrichtun."· aus einem Gleitblock (32^ besteht, wei eher am Kr₁-Of z.u^ Gleitbewegung in einer sur lineare^ ^eweguncsrichtung des Kopfes gegenüber der Montaf^eolatte im wesentlichen qiier^erlaufenden Richtung angeordnet ist.

   1^r4. Vorrichtung· nach einem der Ansprüche 8-1^t-, dadurch^ekennzeichne+:, daß ein urn eine Achse drehbarer Werkstückträger Vorgesehen ist, auf welchem ein Zahnrad drehsicher ist.

   na^h Anspruch 15, dadurch p-elcennzeichne+", daß der iv'erkstü°kträrer (Λ?.) ei ntschaltbarer Drehtisch (Λ⁷)^ is welcher mehrere an seinem Umfang im Abstand voneinander .ieweilse drehbar aageordnete Spindeln (12) aufweist, auf deren freies Ende ,jeweils ein Zahnrad drehsicher anbring bar ist.

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   SAD

   17· Vor^i cVrbmf ^ur Entfernung oder Abflachung von und/oder Spänen eines auf einem beweglichen Werkstückträger angeordnete" "'erkstüol^ mit einem Star-drahmen, an welchem die Entgasungsvorrichtung sn^e^H^et ßt> gekennzeichnet durch einen Support (38),welcher beweglich auf dem Standrahmen ^16,27,32,56,57^N ^n dessem oberen Ende zur Bewegung in einer ersten Richtung angeordnet i^t und durch eine Gießvorrichtung (82), welche beweglich am 3mppοT^t (3B) zur Gleitbewegung gegenüber dem Support in einer zweiten, zur errten Richtung· im wesentlichen querverlavifenden Richtunr angeordnet ist, wobei die Gleitvonichtung· eine mit ihr verbundene Antriebsvorrichtung; (116) aufweist, über welche sie hin- und herbewegbar i?r_t und wobei das Ent^ratungswerkzeug (11) an der Gleitvorrichtung (82) zur Auf- und Abbewegung befestigt ist,

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (38) ein längliches U-förmip-es Teil C~>^c mit schwalbenschwanzförmigen Führungen aufweht, welche in Gleiteingriff mit ähnlichen schwa]bensohw8n7.fö"^migen Führungen (63,66) am oberen Ende des Standrghmens stehen, und daß zwischen dem Support und dem Stendrahmen ein Gewinde (68) zur wahlweisen Verschiebung des Supports längs der Führungen vorgesehen ist, wobei· der Support (38) Kugelbahnen (83,86) zur Slei.tlagerung der Gleit^orrl^htung; '82) aiifweist, und daß ferner die Antriebsvorrichtung ein hydraulischer Zylinder (116) ist, der am Support angeordnet- i °t und dessen bewegliche Kolbenstange (117) mit der Gießvorrichtung (82^ zur Steuerung deren Auf- und Abbewegung verbunden ist, wobei die Gleitvorrichtung ein sich nach außen erstreckendes Halteteil (93) zur sicheren befestigung des Entgratungsgerätes ^11) in einer gewünschten Stellung aufweist.

   PatsntanwSlte

   ψ Edor

   8 Münchenl3,>^ito|eihstraBe34