DE9316703U1 - Cutting tool with cutting punch guide for workpieces to be toothed circumferentially, in particular sprockets - Google Patents

Cutting tool with cutting punch guide for workpieces to be toothed circumferentially, in particular sprockets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

DR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES PATENTANWÄLTEDR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES PATENT ATTORNEYS

DIPL-ING. P. EICHLERDIPL-ING. P. EICHLER

Johannes A. Schlösser, An der Vogelstanqe 2, 59469 Ense-Oberense Johannes A. Schlösser, An der Vogelstange 2 , 59469 Ense-Oberense

Schneidwerkzeug mit Schneidstempelführung für umfangszuverzahnende Werkstücke, insbesondere Kettenräder Cutting tool with cutting punch guide for peripherally toothed workpieces, especially sprockets

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit Schneidstempelführung für mit einer Umfangsverzahnung zu versehene, scheibenradartige Werkstücke, insbesondere Kettenräder, bestehend aus einer zugleich als Auflage für das schneidzubearbeitende und darauf schrittweise umlaufend anzutreibende Werkstück dienenden Schneidplatte und einem in deren Schneidöffnung eintauchend geführten, den Schneidstempel tragenden Stempelführungskörper, der an einer stanzpressenartig anzutreibenden Stempelhalteplatte befestigt ist, wobei der Schneidstempel und die in der Schneidplatte vorhandene Schneidöffnung bereichsweise eine den auszuschneidenden Zahnlücken entsprechend konturierte Schneidkante besitzen.The invention relates to a cutting tool with cutting punch guide for disc wheel-like workpieces to be provided with peripheral teeth, in particular chain wheels, consisting of a cutting plate that also serves as a support for the workpiece to be cut and is to be driven in a step-by-step rotation thereon, and a punch guide body that is guided so as to be immersed in the cutting opening of the cutting plate and carries the cutting punch, which is fastened to a punch holding plate that is to be driven like a punch press, whereby the cutting punch and the cutting opening in the cutting plate have a cutting edge that is contoured in some areas to correspond to the tooth gaps to be cut out.

Schneidwerkzeuge obiger Art sind insbesondere auch für die Herstellung der Umfangsverzahnung von Kettenrädern bekannt. Sie ermöglichen gegenüber dem gleichfalls zum Erzeugen von Umfangsverzahnungen bekannten Wälzfräsen eine wesentlich schnellere und kostensparendere Herstellung der Kettenräder. Jedoch läßt die Qualität der mittels der bekannten Schneidwerkzeuge herzustellenden Umfangsverzahnung zu wünschen übrig. Das liegtCutting tools of the above type are also known in particular for producing the peripheral teeth of chain wheels. They enable a much faster and more cost-effective production of chain wheels compared to hobbing, which is also known for producing peripheral teeth. However, the quality of the peripheral teeth produced using the known cutting tools leaves much to be desired. This is due to

hauptsächlich daran, d*äß**dabei**d*ie am* Schneidstempel allein vorhandene Schneidkante mit der in der Schneidplatten-Schneidöffnung entsprechend bereichsweise vorhandenen Schneidkontur beim jeweiligen, in rascher Aufeinanderfolge erfolgenden Schneidstanzen, insbesondere bei vergleichsweise größeren Wandstärken des schneidzubearbeitenden Werkstückes bzw. Kettenrades keinen exakten zylindrischen Schnitt zu erzeugen erlaubt, weil dabei in unerwünschter Weise regelmäßig noch überschüssiger Werkstoff aus dem Werkstück herausgerissen wird. Das führt dazu, daß bei den in dieser Weise mittels der herkömmlichen, in einschneidiger Weise arbeitenden Schneidstempeln die auszuschneidenden Werkstückzähne nur in ihrem dem einschneidigen Schneidstempel zugewandten Flankenbereich zylindrisch, im übrigen überwiegenden Bereich jedoch sich schräg erweiternd geschnitten sind.mainly because the cutting edge on the cutting punch alone with the cutting contour in the cutting plate cutting opening in some areas does not allow an exact cylindrical cut to be produced during the respective cutting punches that take place in rapid succession, especially with comparatively large wall thicknesses of the workpiece or sprocket to be cut, because excess material is regularly torn out of the workpiece in an undesirable way. This leads to the fact that with the cutting punches that work in this way using conventional single-edged cutting punches, the workpiece teeth to be cut out are only cut cylindrically in the flank area facing the single-edged cutting punch, but in the rest of the area they widen at an angle.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß mit ihm Umfangsverzahnungen an scheibenradartigen Werkstücken, insbesondere Kettenrädern, auf gleichwohl zeitsparende Weise, jedoch mit wesentlich verbesserter Zahnform zu erzeugen sind, nämlich mit nahezu exakt durchgängig zylindrisch verlaufenden Flanken. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schneidwerkzeug der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schneidstempel mehrere, in Stanzrichtung hintereinander liegende und zunehmend vorspringende Schneidkanten von ähnlicher Kontur besitzt, von denen die hinterste Schneidkante mit der in der Schneidplatten-Schneidöffnung vorhandenen konturmäßig übereinstimmt. Durch die jeweils hintereinander liegenden, immer nur wenig gegenüber den davor liegenden vorspringenden Schneidkanten gelingt es, mit dem jeweiligen rasch aufeinanderfolgenden Schneidstanzschritt eine Zahnlücke mit exakt zylindrisch verlaufenden Flanken aus dem Werkstück, insbesondere einem Kettenrad herauszuschneiden.The invention is therefore based on the task of improving and perfecting a cutting tool of the type mentioned at the beginning so that it can be used to produce peripheral teeth on disc-wheel-like workpieces, in particular chain wheels, in a time-saving manner but with a significantly improved tooth shape, namely with almost exactly continuously cylindrical flanks. This task is solved according to the invention on the basis of a cutting tool of the type mentioned at the beginning in that the cutting punch has several cutting edges of a similar contour, which are located one behind the other in the punching direction and increasingly project, of which the rearmost cutting edge matches the contour of the cutting edge in the cutting plate cutting opening. Due to the cutting edges, which are located one behind the other and always only slightly projecting compared to the ones in front of them, it is possible to cut a tooth gap with exactly cylindrical flanks out of the workpiece, in particular a chain wheel, with the respective rapidly successive cutting and punching step.

Obwohl der mit mehreren solcher vorspringenden Schneidkanten versehene Schneidstempel grundsätzlich auch von einteiliger Beschaffenheit sein kann, ist es sehr viel vorteilhafter, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Schneidstempel aus mehreren hintereinander angeordneten, jeweils eine zuneh-Although the cutting punch provided with several such projecting cutting edges can in principle also be of one-piece construction, it is much more advantageous if, according to a further feature of the invention, the cutting punch consists of several successively arranged, each with an increasing

mend vorspringende Schneidkante aufweisenden, plattenförmigen Schneidstempelteilen besteht, nämlich aus einem Vorschneidstempel, mehreren Nachschneidstempeln und einem Fertigschneidstempel. Vorzugsweise sind dabei zwischen den einzelnen plattenförmigen Schneidstempelteilen noch Distanzscheiben angeordnet, die gegenüber den vorspringenden Schneidkanten mehr oder weniger weit zurückspringen.consisting of plate-shaped cutting punch parts with a continuously projecting cutting edge, namely a pre-cutting punch, several post-cutting punches and a finishing punch. Preferably, spacers are arranged between the individual plate-shaped cutting punch parts, which are set back more or less far from the projecting cutting edges.

Der in der Schneidplatten-Schneidöffnung eintauchend geführte Stempelführungskörper besitzt vorzugsweise ein im wesentlichen C-förmiges Profil, während die plattenförmigen Schneidstempelteile jeweils einen in die entsprechend hinterschnittene Befestigungsnut des Stempelführungskörpers formschlüssig hineinpassenden, entsprechend schwalbenschwanzartig konturierten Befestigungsbereich aufweisen. Um die plattenförmigen Schneidstempelteile in der Befestigungsnut des Stempelführungskörpers wirksam zu befestigen, genügt es, wenn die Schneidstempelteile, die Stempelhalteplatte und die Distanzscheiben jeweils mit einem oder mehreren deckungsgleich übereinanderliegenden Durchstecklöchern versehen sind, um darin entsprechende Befestigungsschrauben durchstecken zu können.The punch guide body, which is guided in the cutting plate cutting opening, preferably has a substantially C-shaped profile, while the plate-shaped cutting punch parts each have a fastening area with a corresponding dovetail-like contour that fits positively into the corresponding undercut fastening groove of the punch guide body. In order to effectively fasten the plate-shaped cutting punch parts in the fastening groove of the punch guide body, it is sufficient if the cutting punch parts, the punch holding plate and the spacers are each provided with one or more congruent through-holes that lie one above the other in order to be able to insert the corresponding fastening screws through them.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Schneidwerkzeuges nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen:The drawing shows an advantageous embodiment of a cutting tool according to the invention. Show:

Fig.l das Schneidwerkzeug in der Seitenansicht, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig.l, Fig.3 eine Unteransicht auf die SchneidstempelteileFig.l the cutting tool in side view, Fig.2 a section along the line A-A of Fig.l, Fig.3 a bottom view of the cutting punch parts

in Pfeilrichtung &khgr; der Fig.l und Fig.4 eine um 90° zu Fig.l versetzte Seitenansichtin the direction of arrow &khgr; of Fig.l and Fig.4 a side view offset by 90° to Fig.l

des Werkzeuges in Pfeilrichtung y der Fig.l.of the tool in the direction of arrow y in Fig.l.

Das abgebildete Schneidwerkzeug ist insbesondere zur Herstellung der Umfangsverzahnung von Kettenrädern bestimmt, kann aber grundsätzlich auch für andere umfangszuverzahnende scheibenradartige Werkstücke, wie etwa bei Kreissägeblättern verwendet werden. Es besitzt eine maschinenfest angeordnete, mit einer Schneidöffnung 1 versehene Schneidplatte 2, die zugleich zur teilweisen entsprechenden Auflage des umfangszuverzahnen-The cutting tool shown is intended in particular for producing the peripheral teeth of chain wheels, but can also be used for other disc-wheel-like workpieces that require peripheral teeth, such as circular saw blades. It has a cutting plate 2 that is fixed to the machine and has a cutting opening 1, which at the same time serves to partially support the peripheral teeth.

den, strichpunktiert angedeuteten Kettenrades 3 dient. Weiterhin gehört zum Schneidwerkzeug der in der stanzpressenartig anzutreibenden Stempelhalteplatte 4 befestigte Stempelführungskörper 5, der wie bei mit Schneidstempelführung versehenen Schneidwerkzeugen üblich in der Schneidöffnung 1 der Schneidplatte 2 eintauchend geführt ist.the chain wheel 3 indicated by dash-dotted lines. The cutting tool also includes the punch guide body 5 which is fastened in the punch holding plate 4, which is driven like a punch press and which, as is usual with cutting tools provided with cutting punch guides, is guided in a plunge-like manner in the cutting opening 1 of the cutting plate 2.

Im Stempelführungskörper 5, der ein im wesentlichen C-förmiges Profil mit darin liegender Befestigungsnut 5" besitzt, sind mehrere in Stanzrichtung hintereinander liegende, zunehmend vorspringende Schneidkanten aufweisende Schneidstempelteile befestigt, nämlich der Vorschneidstempel 6, die drei Nachschneidestempel 7 und der Fertigschneidstempel 8. Zwischen diesen Schneidstempelteilen sind jeweils Distanzscheiben 9 vorgesehen. Die an den einzelnen plattenförmigen Schneidteilen bereichsweise vorhandenen Schneidkanten 6' bzw. 7' und 8' springen gegenüber den in Stanzrichtung unmittelbar davor liegenden Schneidstempelteilen jeweils um etwa 0,1 mm vor. Diese Schneidkanten 6 ',7 ',8' stimmen mit dem in der Schneidplatten-Schneidöffnung 1 im entsprechenden Teilebereich 1' liegenden Schneidkante 1' ' konturenmäßig insofern überein, als sie einander ähnlich sind, wobei allein die Kontur der am Fertigschneidstempel 8 liegenden Schneidkante 8' mit der im entsprechenden Bereich 1' der Schneidplatten-Schneidöffnung vorhandenen Schneidkante 1' ' übereinstimmt.In the punch guide body 5, which has a substantially C-shaped profile with a fastening groove 5" therein, several cutting punch parts are fastened, one behind the other in the punching direction, with increasingly protruding cutting edges, namely the pre-cutting punch 6, the three post-cutting punches 7 and the finishing cutting punch 8. Spacers 9 are provided between these cutting punch parts. The cutting edges 6' or 7' and 8' present in some areas on the individual plate-shaped cutting parts protrude by approximately 0.1 mm compared to the cutting punch parts immediately in front of them in the punching direction. These cutting edges 6', 7', 8' correspond in terms of contour to the cutting edge 1" ' located in the cutting plate cutting opening 1 in the corresponding part area 1' in that they are similar to one another, whereby only the contour of the cutting edge 8' located on the finishing cutting punch 8 corresponds to the corresponding area 1' of the cutting plate cutting opening corresponds to the cutting edge 1''.

Die plattenförmigen Schneidstempelteile 6,7 und 8 und ebenso auch die zwischen ihnen liegenden Distanzscheiben 9 sind, wie insbesondere die Figuren 2 und 3 zeigen, mit einem in die Befestigungsnut 5' des Stempelführungskörpers 5 formschlüssig hineinpassenden, entsprechend schwalbenschwanzartig konturierten Befestigungsbereich z.B. 6'' und darin wiederum mit einem Durchsteckloch 10 versehen, derart, daß die in allen diesen scheibenförmigen Teilen 6 bis 9 vorhandenen Löcher bzw. Bohrungen 10 deckungsgleich übereinanderliegen. Dadurch können die plattenförmigen Teile 6 bis 9 im Stempelführungskörper 5 wie auch an der Stempelhalteplatte 4 über eine durch diese Durchstecklöcher 10 hindurchzusteckende Befestigungsschraube sicher gehalten werden.The plate-shaped cutting punch parts 6, 7 and 8 and also the spacer disks 9 lying between them are, as shown in particular in Figures 2 and 3, provided with a fastening area, e.g. 6'', which fits positively into the fastening groove 5' of the punch guide body 5 and has a corresponding dovetail-like contour, and in turn with a through-hole 10 in such a way that the holes or bores 10 present in all of these disk-shaped parts 6 to 9 lie congruently one above the other. This means that the plate-shaped parts 6 to 9 can be held securely in the punch guide body 5 and on the punch holding plate 4 using a fastening screw that is pushed through these through-holes 10.

Wie man ohne weiteres erkennt, kommen bei dem einzelnen, etwa jede halbe Sekunde erfolgenden Schneidstanzschritt die einzelnen Schneidstempel kurzzeitig hintereinander zum Schneideingriff mit dem umfangszuverzahnenden Kettenrad 3, wodurch jeweils wenig Material aus dem Kettenrad 3 kurzzeitig nacheinander ausgeschnitten wird, dafür aber insgesamt ein Schnitt mit über den gesamten Wandstärkenbereich d des Kettenrades 3 durchgehend exakter zylinderförmiger Kontur, also mit jeweils exakt parallel zueinander verlaufenden Mantel- bzw. Schnittlinien erzielt wird. Da die Schneidstempelhübe in kurzer, nämlich dem üblichen Schneidstanzen entsprechender Reihenfolge, etwa mit 2 1/2 Hüben pro Sekunde erfolgen, kann so auf vergleichsweise rasche Weise eine exakte Umfangsverzahnung in dem Kettenrad 3 erzeugt werden. Daß dabei das Kettenrad 3 nach jedem Schneidstanzschritt schrittweise entsprechend drehangetrieben werden muß, versteht sich.As can be seen, in the individual cutting punching step, which takes place approximately every half a second, the individual cutting punches come into cutting engagement with the sprocket 3 to be toothed on the circumference, one after the other, whereby a small amount of material is cut out of the sprocket 3 one after the other, but overall a cut is achieved with an exact cylindrical contour over the entire wall thickness range d of the sprocket 3, i.e. with shell or cutting lines running exactly parallel to one another. Since the cutting punch strokes take place in a short sequence, namely in accordance with the usual cutting punching, at approximately 2 1/2 strokes per second, an exact circumferential toothing can be produced in the sprocket 3 in a relatively quick manner. It goes without saying that the sprocket 3 must be rotated step by step after each cutting punching step.

Wie schon erwähnt, ist das erfindungsgemäß beschaffene Schneidwerkezeug nicht allein nur für die Herstellung von Kettenrädern sondern auch für andere, mit einer entsprechenden Umfangsverzahnung zu versehene, scheibenradartige Werkstücke bestimmt, wie z.B. Kreissägen, bei denen auf diese Weise auch schnell und exakt die Umfangsverzahnung geschnitten werden kann. Darüberhinaus versteht es sich, daß mit Hilfe des neuen Schneidwerkzeuges nicht nur aus Stahl oder anderen metallischen Werkstoffen bestehende Werkstücke, sondern grundsätzlich auch aus geeigneten Kunststoffen bestehende Werkstücke schnittgestanzt werden können.As already mentioned, the cutting tool designed according to the invention is not only intended for the manufacture of chain wheels but also for other disc-wheel-like workpieces that are to be provided with a corresponding peripheral toothing, such as circular saws, where the peripheral toothing can also be cut quickly and precisely in this way. Furthermore, it is clear that with the help of the new cutting tool, not only workpieces made of steel or other metallic materials, but in principle also workpieces made of suitable plastics can be cut and punched.

Claims (7)

DR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES PATENTANWÄLTE DIPL-ING. P. EICHLER Ansprüche:DR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES PATENT ATTORNEYS DIPL-ING. P. EICHLER Claims: 1. Schneidwerkzeug mit Schneidstempelführung für mit einer ümfangsverzahnung zu versehene, scheibenradartige Werkstücke, insbesondere Kettenräder (3) , bestehend aus einer zugleich als Auflage für das schneidzubearbeitende und darauf schrittweise umlaufend anzutreibende Werkstück dienenden Schneidplatte (2) und einem in deren Schneidöffnung (1) eintauchend geführten, den Schneidstempel tragenden Stempelführungskörper (5), der an einer stanzpressenartig anzutreibenden Stempelhalteplatte (4) befestigt ist, wobei der Schneidstempel und die in der Schneidplatte (2) vorhandene Schneidöffnung (1) bereichsweise eine den auszuschneidenden Zahnlücken entsprechend konturierte Schneidkante besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstempel mehrere, in Stanzrichtung hintereinander liegende und zunehmend vorspringende Schneidkanten (6' ,1 ',8') von ähnlicher Kontur besitzt, von denen die hinterste Schneidkante (8') mit der in der Schneidplatten-Schneidöffnung (1) vorhandenen (I'') konturmäßig übereinstimmt.1. Cutting tool with cutting punch guide for disc wheel-like workpieces to be provided with peripheral teeth, in particular chain wheels (3), consisting of a cutting plate (2) which also serves as a support for the workpiece to be cut and driven in a step-by-step rotation thereon, and a punch guide body (5) which is guided so as to be immersed in the cutting opening (1) of the cutting plate and carries the cutting punch, which is fastened to a punch holding plate (4) which is driven like a punch press, the cutting punch and the cutting opening (1) present in the cutting plate (2) having a cutting edge in some areas which is contoured in accordance with the tooth gaps to be cut out, characterized in that the cutting punch has several cutting edges (6 ', 1 ', 8') of similar contour which lie one behind the other in the punching direction and project increasingly, of which the rearmost cutting edge (8') is aligned with the cutting opening (1) present in the cutting plate cutting opening (1). matches the contour. 2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstempel aus mehreren hintereinander angeordneten, jeweils eine zunehmend vorspringende Schneidkante (6',7',8') aufweisenden, plattenförmigen Schneidstempelteilen (6,7,8) besteht, nämlich aus einem Vorschneidstempel (6), mehreren Nachschneidstempeln (7) und einem Fertigschneidstempel (8).2. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the cutting punch consists of several plate-shaped cutting punch parts (6,7,8) arranged one behind the other, each having an increasingly projecting cutting edge (6',7',8'), namely a pre-cutting punch (6), several post-cutting punches (7) and a finishing cutting punch (8). 3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen plattenförmigen Schneidstempelteilen (6,7,8) Distanzscheiben (9) angeordnet sind.3. Cutting tool according to claim 2, characterized in that spacer disks (9) are arranged between the individual plate-shaped cutting punch parts (6,7,8). 4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelführungskörper (5) ein im wesentlichen C-förmiges Profil und die plattenförmigen4. Cutting tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the punch guide body (5) has a substantially C-shaped profile and the plate-shaped • ·· Schneidstempelteile (6,7,8) jeweils einen in die entsprechend hinterschnittene Befestigungsnut des Stempelführungskörpers (5) formschlüssig hineinpassenden, entsprechend schwalbenschwanzartig konturierten Befestigungsbereich (z. B. 6'') aufweisen.Cutting punch parts (6,7,8) each have a fastening area (e.g. 6'') which fits positively into the correspondingly undercut fastening groove of the punch guide body (5) and has a corresponding dovetail-like contour. 5. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempelhalteplatte (4) , die plattenförmigen Schneidstempelteile (6,7,8) und die Distanzscheiben (9) jeweils mit einer oder mehreren deckungsgleich übereinanderliegenden Durchstecklöchern (10) für darin durchzusteckende Befestigungsschrauben versehen sind.5. Cutting tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the punch holding plate (4), the plate-shaped cutting punch parts (6, 7, 8) and the spacer disks (9) are each provided with one or more congruently superimposed through holes (10) for fastening screws to be inserted therein. 6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorschneidstempel (6) und dem Fertigstempel (8) ein oder mehrere Nachschneidstempel6. Cutting tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the pre-cutting punch (6) and the finishing punch (8) one or more finishing punches (7) vorhanden sind.(7) are present. 7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (6',7',8') der einzelnen plattenförmigen Schneidstempelteile (6,7,8) jeweils um etwa 0,1 mm gegenüber den in Stanzrichtung unmittelbar davor liegenden Schneidstempelteilen (6 bzw. 7) vorspringen. 7. Cutting tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cutting edges (6', 7', 8') of the individual plate-shaped cutting punch parts (6, 7, 8) each project by approximately 0.1 mm relative to the cutting punch parts (6 or 7) immediately preceding them in the punching direction.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801431A1 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Feintool Int Holding Workpiece production process for toothed items, e.g. racks and gear wheels
DE19535604B4 (en) * 1995-09-25 2006-01-26 Giesecke & Devrient Gmbh Process for cutting plastics
EP4052825A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-07 Maher Sabbagh Gear cutting machine and method for producing a gear

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