Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten eines Werkstücks, welches eine Innenverzahnung aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignetes Entgratwerkzeug.

Verzahnungen von Werkstücken sind rationell beispielsweise durch Wälzschälen her stellbar. Beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf die Dokumente DE 102014 008475 A1 , EP 2 537 615 A1 und WO 2015/036098 A2 hingewiesen. Im letztgenann ten Dokument wird insbesondere auf die Kühlung beim Wälzschälen eingegangen.

Auch zur Fertigung einer Fase an einem Werkstück ist Wälzschälen grundsätzlich ge eignet. Details entsprechender Bearbeitungsverfahren sind in den Dokumenten DE 10 2017 204 891 A1 und DE 10 2014 218 082 A1 offenbart.

Durch Wälzschälen können, wie bei anderen Bearbeitungsverfahren auch, Grate am Werkstück entstehen, welche in einem späteren Bearbeitungsschritt zu entfernen sind. Hinsichtlich möglicher Gestaltungen von Vorrichtungen zum Entgraten wird auf die Dokumente DE 36 08 458 C1 , DE 103 09 116 A1 und DE 10 2014 010 824 A1 hingewiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entgrätung eines Werkstücks, welches eine Innenverzahnung aufweist, die durch Wälzschälen hergestellt wurde, besonders rationell und prozesssicher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Entgraten eines innenverzahnten Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Die im Folgenden im Zusammenhang mit der Vorrichtung, das heißt den Entgratwerkzeug, erläuterten Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Entgratverfahren und umgekehrt.

Das Entgratverfahren umfasst folgende Schritte:

- Bereitstellung eines eine Symmetrieachse aufweisenden Werkstücks mit ei ner durch Wälzschälen hergestellten Innenverzahnung,

- Bereitstellung eines mindestens eine erste Schneidplatte und eine zweite Schneidplatte aufweisenden Entgratwerkzeugs, wobei sich die beiden Schneidplatten bezüglich einer Mittelachse des Entgratwerkzeugs diametral gegenüberliegen,

- Rotation des Werkstücks in einer ersten Rotationsrichtung, wobei Zahnflan ken der Innenverzahnung mit dem hierbei nicht rotierenden Entgratwerk zeug mittels der ersten Schneidplatte entgratet werden und die Mittelachse des Entgratwerkzeugs parallel zur Symmetrieachse des Werkstücks ange ordnet ist,

- Verlagerung des Entgratwerkzeugs gegenüber dem Werkstück unter Wah rung der Parallelität zwischen der Symmetrieachse und der Mittelachse derart, dass keine der Schneidplatten das Werkstück kontaktiert,

- Umkehrung des Rotationsrichtung des Werkstücks,

- Weitere Verlagerung des Entgratwerkzeugs gegenüber dem Werkstück un ter Wahrung der Parallelität zwischen der Symmetrieachse und der Mittel achse und Entgrätung von Zahnflanken der Innenverzahnung mit dem hier bei nicht rotierenden Entgratwerkzeug mittels der zweiten Schneidplatte.

Die Begriffe „Symmetrieachse“ (stets im Zusammenhang mit dem Werkstück) und „Mittelachse“ (stets im Zusammenhang mit dem Entgratwerkzeug) sind lediglich zur sprachlichen Unterscheidung gewählt und implizieren keine Informationen über Unter schiede zwischen den Symmetrieeigenschaften des Werkstücks einerseits und des Werkzeugs andererseits. Zusätzlich zur Innenverzahnung weist das Werkstück optional eine Außenverzahnung auf. Die Herstellung und eventuelle Entgrätung einer solchen Verzahnung an der Au ßenumgangsfläche des insgesamt ringförmigen Werkstücks kann auf beliebige, kon ventionelle Weise erfolgen, wobei hierbei das Entgratwerkzeug nicht zum Einsatz kommt.

In bevorzugter Verfahrensführung erfolgt sowohl mittels der ersten Schneideplatte als auch mittels der zweiten Schneideplatte ein stirnseitiges Entgraten der Innenverzah nung des Werkstücks. Die Form beider Schneidplatten ist vorzugsweise identisch. Die Schneidplatten sind in konventioneller Weise zum Beispiel aus Hartmetall gefertigt. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf das Dokument DE 202011 050704 U1 hingewiesen.

Das zum Entgraten verwendete Werkstück hat eine T-förmige Grundform, welche durch einen längs der Mittelachse ausgerichteten Schaft und einen quer zum Schaft angeordneten Schneidplattenhalteabschnitt gebildet ist. An dem Schneidplattenhalte- abschnitt, der den Querbalken des T’s darstellt, sind zwei sich bezüglich der Mittel achse diametral gegenüberliegende Schneidplatten befestigt, wobei die zum Entgra ten vorgesehene Schneidkanten der Schneidplatten dem Schaft zugewandt sind.

Während des gesamten, nacheinander mit den beiden Schneidplatten durchgeführten Verfahrens bleibt der Schaft des Entgratwerkzeugs vorzugsweise in dem von der In nenverzahnung umschlossenen Hohlraum des Werkstücks angeordnet.

Die im Zuge der sukzessive durchgeführten Entgratvorgänge im Eingriff mit dem Werkstück befindlichen Schneidkanten der Schneidplatten sind näherungsweise längs ein und derselben Geraden ausgerichtet. Beispielsweise ist zwischen den Schneid kanten ein Winkel von mindestens 165° und höchstens 178° eingeschlossen. Auch kleinere oder größere Winkel, die zwischen den Schneidkanten eingeschlossen sind, insbesondere ein Winkel von 180°, sind möglich. Bei den Schneidplatten handelt es sich zum Beispiel um Wendeschneideplatten, welche auf den Grundkörper des Ent gratwerkzeugs aufgelötet, geklemmt oder aufgeschraubt sind.

Zwischen der Bearbeitung des innenverzahnten Werkstücks mit der ersten Schneid platte und der Bearbeitung des Werkstücks mit der zweiten Schneidplatte kann ein Leerhub des Wälzschälens erfolgen. Insgesamt kann das Wälzschälen mehrere Durchgänge, zunächst als Schruppen, anschließend als Schlichten, umfassen.

Im Unterschied zu gängigen Fräsern, wie sie beispielsweise in der DE 196 24 342 C1 beschrieben sind, bei denen mehrere am Umfang des Fräsers angeordnete Schneid platten in dieselbe Umfangsrichtung weisen, sind bei dem anmeldungsgemäßen Ent gratwerkzeug, das einen Drehstahl ersetzt, die Schneidplatten in entgegengesetzte Umfangsrichtungen ausgerichtet. Dies bedeutet, dass beim Blick auf das Entgrat werkzeug beispielsweise die Oberseiten beider Schneidplatte sichtbar sind. Insbeson dere liegen die Oberseiten beider Schneidplatten in einer gemeinsamen Ebene. Eine der Schneidplatten dient beispielsweise dem Entgraten sämtlicher linker Zahnflanken der Innenverzahnung, wogegen die andere Schneidplatte gezielt zum Entgraten der rechten Zahnflanken vorgesehen ist. Nach dem mit dem Entgratwerkzeug durchge führten Doppelflankenentgraten ist in typischen Anwendungsfällen kein zusätzlicher Arbeitsgang zur mechanischen Bearbeitung der Innenverzahnung erforderlich.

Kurz gefasst wird ein Werkstück, nämlich innenverzahntes Zahnrad, wird mit einem zwei Schneidplatten aufweisenden, nicht rotierenden Entgratwerkzeug entgratet, in dem das Werkstück zunächst in einer ersten Rotationsrichtung rotiert, wobei Zahn flanken der Innenverzahnung des Werkstücks mittels der ersten Schneidplatte ent gratet werden, und in einer späteren Bearbeitungsphase, in welcher das Werkstück in der entgegengesetzten Richtung rotiert, weitere Zahnflanken der Innenverzahnung mittels der zweiten Schneidplatte entgratet werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen: Fig. 1 ein innenverzahntes Werkstück in geschnittener Darstellung,

Fig. 2 das Werkstück während eines ersten, mit einem Entgratwerkzeug durchgeführten Entgratvorgangs,

Fig. 3 das Werkstück während eines zweiten, mit dem Entgratwerkzeug durch geführten Entgratvorgangs, Fig. 4 das innenverzahnte Werkstück in perspektivischer Ansicht,

Fig. 5 einen Zahn der Innenverzahnung des Werkstücks.

Ein in den Figuren 1 und 4 isoliert dargestelltes Werkstück 2 wird in einem in den Fi- guren 2 und 3 veranschaulichten Verfahren mit einem Entgratwerkzeug 1 , kurz auch als Werkzeug bezeichnet, bearbeitet.

Ausgangpunkt des Bearbeitungsverfahrens ist die Bereitstellung des Werkstücks 2 in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand, in welchem bereits eine mit 3 bezeichnete Innen- Verzahnung des Werkstücks 2, das heißt Zahnrades, vorhanden ist. Die Innenverzah nung 3 wurde zuvor in an sich bekannterWeise durch Wälzschälen hergestellt. Zu sätzlich weist das Werkstück 2 eine Außenverzahnung 4 auf, die im Rahmen des an hand der Figuren erläuterten Verfahrens nicht bearbeitet wird. Die Innenverzahnung 3 ist im vorliegenden Fall als Schrägverzahnung ausgeführt, de ren einzelne Zähne mit 5 bezeichnet sind. Jeder Zahn 5 weist zwei Flanken 6, 7, das heißt Zahnflanken, auf, welche an die mit S1, S2 bezeichneten Stirnseiten des Zahn rades 2 grenzen. Beim Wälzschälen erfolgte die Bearbeitung des Werkstücks 2 in Richtung von der ersten Stirnseite S1 zur zweiten Stirnseite S2. Das Wälzschälen um fasst Schruppen in mehreren Durchgängen und anschließendes Schlichten in ein bis zwei Durchgängen. Die Bearbeitungsrichtung BR ist in Fig. 1 mit einem Pfeil gekenn zeichnet. Am Werkzeugaustritt WA, das heißt auf der zweiten Stirnseite S2, ergeben sich durch das Wälzschälen Grate an Kanten 8 der Zahnflanken 6, 7 sowie der mit 17 bezeichneten Zahnfüße.

Das zum Entgraten der Zähne 5 verwendete Werkzeug 1 beschreibt eine aus den Fi guren 2, 3 und 5 hervorgehende T-Form mit einem Schaft 9 und einem an diesen an schließenden T-Querstück 10, welches als Schneidplattenhalteabschnitt fungiert. Zwi schen dem Schaft 9 und dem Schneidplattenhalteabschnitt 10 ist eine Einschnürung 11 erkennbar. Der Schaft 9 weist eine Mittelachse M auf, die in den Anordnungen nach den Figuren 2 und 3 parallel zu der mit S bezeichneten Symmetrieachse des Werkstücks 2 ausgerichtet ist. Der Schaft 9 befindet sich in diesen Anordnungen in nerhalb des von der Innenverzahnung 3 umschlossenen Flohlraums. Von einer nicht dargestellten Flalterung des Schaftes 9 aus gesehen stellt die mit dem Werkzeug 1 zu bearbeitende Stirnseite S2 des Werkstücks 2 somit dessen Rückseite dar.

Am T-Querstück 10 des Werkzeugs 1 sind zwei Schneidplatten 12, 13, nämlich Wen deschneidplatten, mit Schrauben 14 befestigt. Bezüglich einer durch die Mittelachse M gelegten Ebene sind die Schneidplatten 12, 13 spiegelsymmetrisch zueinander aus gebildet. Die Symmetrie gilt auch für eventuelle Klemmstücke. Jede Schneidplatte 12, 13 weist eine im Rahmen des vorliegenden Verfahrens zum Einsatz kommende Schneidkante 15, 16 auf. Zwischen jeder Schneidkante 15, 16 und einer zur Mittel achse M parallelen Gerade wird, wie aus Fig. 5 hervorgeht, ein Winkel a eingeschlos sen. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel a 87,2°. Somit ist zwischen den bei den Schneidkanten 15, 16, die zur stirnseitigen Bearbeitung des Werkstücks 2 vorge sehen sind, im vorliegenden Fall ein Winkel (2 x a) von 174,4° eingeschlossen.

Bei der Entgrätung des Werkstücks 2 wird zunächst die Schneidkante 15 der Schneidplatte 12 verwendet, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist. Das Werkstück 2 rotiert hierbei im Gegenuhrzeigersinn. Das Werkzeug 1 rotiert nicht. Bei diesem Vorgang werden hauptsächlich die an Zahnflanken 7 befindlichen Grate entfernt. Nach der Beendigung dieses Arbeitsschrittes erfolgt ein Leerhub des Wälzschälens, der in den Figuren nicht dargestellt ist. Anschließend wird das Werkzeug 1 in die in Fig. 3 erkennbare Position verfahren, wobei sich die Winkelausrichtung des Werk- zeugs 1 , bezogen auf die Orientierung des T-Querstücks 9, nicht ändert. Im darge stellten Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass sich die Schneidplatte 12 unverän dert oberhalb der Mittelachse M und die Schneidplatte 13 unverändert unterhalb der Mittelachse M befindet. Selbstverständlich ist die Orientierung der Achsen M, S im Raum beliebig, wobei die Achsen M, S bei der Entgrätung stets parallel zueinander ausgerichtet sind. Alternativ zur dargestellten Anordnung von Werkstück 2 und Werk zeug 1 ist beispielsweise eine vertikale Ausrichtung der Achsen M, S möglich.

In dem in Fig. 3 dargestellten Zustand rotiert das Werkstück 2 im Uhrzeigersinn, wobei hauptsächlich die Grate an den Zahnflanken 6 entfernt werden. Weitere Bearbei- tungsschritte zum Entgraten des Werkstücks 2, etwa ein Bürsten, sind meist nicht er forderlich. Im Vergleich mit herkömmlichen Entgratverfahren ist damit eine besonders rationelle und zugleich effiziente Bearbeitung gegeben.

Bezuqszeichenliste

1 Entgratwerkzeug

2 Werkstück, innenverzahnt

3 Innenverzahnung

4 Außenverzahnung

5 Zahn

6 Zahnflanke

7 Zahnflanke

8 Kante

9 Schaft

10 T-Querstück, Schneidplattenhalteabschnitt

11 Einschnürung

12 Schneidplatte

13 Schneidplatte

14 Schraube

15 Schneidkante

16 Schneidkante

17 Zahnfuß a Winkel

BR Bearbeitungsrichtung

M Mittelachse

S Symmetrieachse

51 Stirnseite

52 Stirnseite

WA Werkzeugaustritt