DE2747184A1

DE2747184A1 - BROACHING TOOL AND BROACHING MACHINE FOR THE MANUFACTURING OF GEARS

Info

Publication number: DE2747184A1
Application number: DE19772747184
Authority: DE
Inventors: Axel B Abrahamsson; Eugene J Bistrick; Leonard A Gabriele; Frank A Mccabe; Richard A Schlaf; Andrew J Szewczyk
Original assignee: Lear Siegler Inc
Current assignee: Lear Siegler Inc
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1978-05-03
Also published as: GB1561427A; IT1090239B; JPS5351598A; CA1088359A; FR2392752A1; FR2392752B3

Description

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1A-491A-49

PatentanmeldungPatent application

Anmelder:Applicant:

Lear Siegler, Inc.Lear Siegler, Inc.

Santa Monica, Kalifornien,Santa Monica, California,

U.S.A.UNITED STATES.

Titel:Title:

Räumwerkzeug und Räummaschine zum Herstellen von ZahnrädernBroaching tool and broaching machine for making gears

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Räumwerkzeug und Räummaschine zum Herstellen von Zahnrädern Broaching tool and broaching machine for making gears

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf Räumwerkzeuge und Räummaschinen zum Herstellen von Zahnrädern.The invention relates to broaching tools and broaching machines for making gears.

Wenn man versucht, mit Hilfe des Räumverfahrens Getriebezahnräder aus zylindrischen Rohteilen aus Stahl herzustellen, bei denen der Außendurchmesser in manchen Fällen weniger als etwa 50 mm beträgt, ergeben sich zahlreiche Probleme. Beispielsweise ist es erforderlich, die betreffende Maschine so auszubilden, daß ihre Teile den Kräften standhalten, die aufgebracht werden müssen, um eine Relativbewegung zwischen dem Räumwerkzeug und dem Werkstück herbeizuführen. Ferner ist es schwierig, ein langgestrecktes topfförmiges Räumwerkzeug auf seiner Innenseite mit den zur Bearbeitung des Werkstücks benötigten Zähnen zu versehen. So wird zum Beispiel die Anwendung des Räumverfahrens bei den kleinen Ritzeln, die bei den Getrieben von Kraftfahrzeugen verwendet werden, dadurch erschwert, daß die Öffnung eines Rohteils, das auf seiner Außenseite mit Zähnen versehen werden soll, einen so kleinen Durchmesser hat, daß es nicht möglich ist, auf das Rohteil eine Kraft mit Hilfe einer Stange aufzubringen, die einer Druck- bzw. Schubkraft ausgesetzt ist.When trying to use the broaching process gear wheels Manufacture from cylindrical blanks made of steel, the outside diameter of which in some cases is less than is about 50 mm, numerous problems arise. For example, it is necessary for the machine in question to do so to train that their parts withstand the forces that must be applied to a relative movement between the Bring the broach and the workpiece. Furthermore, it is difficult to use an elongated, pot-shaped broaching tool to be provided on its inside with the teeth required for machining the workpiece. For example, this is the application the broaching process for the small pinions used in the transmissions of motor vehicles makes it difficult for the opening of a blank to be provided with teeth on its outside to be so small Diameter has that it is not possible to apply a force to the blank with the help of a rod, the one Is exposed to pressure or thrust.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Schwierigkeiten abzuhelfen.The invention is based on the object of remedying the difficulties mentioned.

Die zuerst genannte Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß zum Hindurchziehen des Werkstücks durch das topfförmige Räumwerkzeug eine langgestreckte Zugstange benutzt wird, deren Zugfestigkeit ausreicht, um die erforderliche Kraft zu übertragen, wobei die Zugstange gleichzeitig das Werkstück führt, bis es durch die Schneidzähne des Räumwerkzeugs hinreichend abgestützt wird. Alternativ ist es natürlich möglich, das Werkstück mit Hilfe der Zugstange abzustützen, während das topfförmige Räumwerkzeug gegenüber dem Rohteil bewegt wird.The first-mentioned problem is eliminated according to the invention in that an elongated pull rod is used to pull the workpiece through the cup-shaped broaching tool, the tensile strength of which is sufficient to transmit the required force, the pull rod simultaneously guiding the workpiece until it passes through the cutting teeth the broach is adequately supported. Alternatively, it is of course possible to support the workpiece with the aid of the pull rod while the pot-shaped broaching tool is moved relative to the blank .

Die an zweiter Stelle genannte Schwierigkeit wird durch die Verwendung einer auf besondere Weise ausgebildeten Räumwerkzeugbaugruppe beseitigt, zu der zahlreiche sich mit ihren Stirnflächen berührende Ringe gehören, von denen einige auf der Innenseite mit Schneidzähnen versehen sind, während andere Ringe Schlitze aufweisen, die zum Abstützen von mit Zähnen versehenen Stäben dienen·The second difficulty is overcome by the use of a specially designed broach assembly, which many of them associate with their Face-contacting rings include some with cutting teeth on the inside while others Rings have slots that serve to support rods provided with teeth

Die Erfindung ermöglicht es hierdurch erstmalig, in einem einzigen Hub Ritzel herzustellen, die im Vergleich zu den bis jetzt herstellbaren Ritzeln einen kleineren Durchmesser, eine größere Zahnbreite und tiefere Zahnlücken aufweisen.The invention makes it possible for the first time to produce pinions in a single stroke that compared to the Up to now produced pinions have a smaller diameter, a larger tooth width and deeper tooth gaps.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows:

Fig. 1 die Reihenfolge der innerhalb einer einzigen Zahnlücke auszuführenden Schnitte;1 shows the sequence of the cuts to be made within a single tooth gap;

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Fig. 2 eine Seitenansicht eines topfförmigen Räumwerkzeugs;2 shows a side view of a pot-shaped broaching tool;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Räumwerkzeugs bei Betrachtung desselben von der Linie 3-3 in Fig. 2 aus;3 is an end view of the broach as viewed the same from the line 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Stirnansicht des Räumwerkzeugs bei Betrachtung desselben von der Linie 4-4 in Fig. 2 aus;Figure 4 is an end view of the broach as viewed from line 4-4 in Figure 2;

Fig. 5 einen Teil der Innenansicht des Räumwerkzeugs bei Betrachtung desselben von der Linie 5-5 in Fig. 3 aus;FIG. 5 is a portion of the interior view of the broach as viewed from line 5-5 in FIG. 3 the end;

Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt einiger mit Schneidzähnen versehener Ringe;6 shows an enlarged partial section of some rings provided with cutting teeth;

Fig. 7 eine Stirnansicht eines Rings zum Abstützen von Stäben;Fig. 7 is an end view of a ring for supporting bars;

Fig. 8 einen Teil einer Seitenansicht eines Stabs;Fig. 8 is part of a side view of a rod;

Fig. 9 den Schnitt 9-9 in Fig. 4;FIG. 9 shows section 9-9 in FIG. 4; FIG.

Fig. 10 eine Teilansicht einer Räummaschine;Fig. 10 is a partial view of a broaching machine;

Fig. 11 eine Seitenansicht einer Ladeeinrichtung;11 is a side view of a loading device;

Fig. 12 die Draufsicht der Ladeeinrichtung;Fig. 12 is a plan view of the loading device;

Fig. 13 einen senkrechten Teilschnitt einer Entladeeinrichtung; und13 shows a vertical partial section of an unloading device; and

Fig. 14 einen senkrechten Schnitt der Entladeeinrichtung nach Fig. 13.FIG. 14 shows a vertical section of the unloading device according to FIG. 13.

In Fig. 1 ist eine einzige Zahnlücke dargestellt, mit der ein Rohteil 10 zwischen Zahnradzähnen 12 mit Hilfe der ZähneIn Fig. 1, a single tooth gap is shown with which a blank 10 between gear teeth 12 with the help of the teeth

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eines Räumwerkzeugs versehen worden ist. Die ersten Schnitte werden mit Hilfe eines Satzes von Fasenschneidzähnen ausgeführt, mit denen Schneidringe am vorderen Ende des Räumwerkzeugs versehen sind. Diese Zähne schneiden in die ursprünlich zylindrische Außenfläche 14 des Rohteils bis zu einem vorbestimmten, durch den Kreis 16 bezeichneten Fasendurchmesser ein, so daß die Fasen oder Abschrägungen 15 entstehen. Beispielsweise weist das Räumwerkzeug sieben solche Fasenschneidringe auf.a broach has been provided. The first cuts are made with the help of a set of bevel cutting teeth, with which cutting rings are provided at the front end of the broach. These teeth cut into the original cylindrical outer surface 14 of the blank up to a predetermined bevel diameter indicated by the circle 16 a, so that the chamfers or bevels 15 arise. For example, the broach has seven such bevel cutting rings on.

Die nachfolgenden Schruppringe schneiden nacheinander tiefer in das Rohteil ein, und sie entfernen Werkstoff bis etwas unterhalb des Kreises 18, an dem die tragenden Zahnflanken der Zahnradzähne 12 beginnen. Bei den Zahnprofilen 20 handelt es sich annähernd um Evolventenprofile, wie sie bei neuzeitlichen Getrieben üblich sind. Der Werkstoff zwischen den Kreisen 16 und 18 wird beispielsweise mit Hilfe von 54 Schruppringen entfernt.The subsequent roughing rings cut one after the other deeper into the raw part and they remove material up to a little below the circle 18 at which the load-bearing tooth flanks of the gear teeth 12 begin. The tooth profiles 20 act it is approximately involute profiles, as they are with modern ones Drives are common. The material between the circles 16 and 18 is roughed, for example, with the aid of 54 removed.

Bei den Ritzeln ist eine Bearbeitung oder Hinterschneidung unterhalb des Anfangs der tragenden Zahnflanken sowie unterhalb des Evolventenbasiskreises 22 erforderlich; diese Bearbeitung erfolgt mit Hilfe mehrerer mit Zähnen versehener Jtäbe, von denen jeder Zahnlücke einer zugeordnet ist und dazu dient, Werkstoff zwischen dem Kreis 18 und der Linie 24 in Fig. 1 zu entfernen, wobei die Linie 24 den Boden der Zahnlücke darstellt. Der letzte Zahn jedes Stabs entspricht hierbei der Linie 24, zu der kreisbogenförmige Abschnitte gehören. Zum Boden der Zahnlücke gehört gemäß Fig. 1 vorzugsweise ein schmaler gerader Abschnitt 24b, der sich daran anschließende kreisbogenförmig gekrümmte Abschnitte 24a tangiert. Beispielsweise wird der Werkstoff zwischen den Linien 18 und 24 mit Hilfe von Stäben entfernt, von denen jeder 39 Zähne aufweist.The pinions are machined or undercut required below the start of the load-bearing tooth flanks and below the involute base circle 22; this editing takes place with the aid of several teeth provided with teeth, one of which is assigned to each tooth gap and serves to remove material between the circle 18 and the line 24 in FIG. 1, the line 24 being the bottom of the Represents tooth gap. The last tooth of each rod corresponds to the line 24, to which the circular arc-shaped sections belong. According to FIG. 1, the bottom of the tooth gap preferably includes a narrow, straight section 24b which adjoins it Circular arc-shaped curved sections 24a tangent. For example, the material is between the lines 18 and 24 removed by means of rods, each of which has 39 teeth.

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Schließlich v/erden die Flanken der Zähne 12 einer Fertigbearbeitung mit Hilfe der Zähne einiger weniger Schlichtringe unterzogen, deren Zähne so geformt sind, daß sie die endgültige Evolventenform zwischen den Fasen 15 und den hlnterschnittenen Flächen 24 erzeugen. Zu diesem Zweck haben die Schneidzähne die volle Höhe, und die aufeinander folgenden Zähne haben jeweils eine etwas größere Breite, so daß sehr genaue seitliche Hobelschnitte ausgeführt werden, wie es in Fig. 1 durch die Linie 26 angedeutet ist.Finally, the flanks of the teeth 12 undergo finishing with the help of the teeth of a few sizing rings, the teeth of which are shaped so that they are the final Generate an involute shape between the chamfers 15 and the undercut surfaces 24. To this end, the Cutting teeth the full height, and the successive teeth each have a slightly larger width, so that very precise lateral planing cuts are carried out, as indicated in FIG. 1 by the line 26.

Beispielsweise beträgt die Dicke des Werkstoffs, der zwischen der Linie 20, welche die vorgeschnittene Evolventenfläche bezeichnet, und der Linie 20a, welche die fertige Evolventenfläche darstellt, abgetragen wird, nur etwa 0,1 mm, und diese Abtragung von Werkstoff wird durch 12 Schlichtringe herbeigeführt, die vorzugsweise so abgestuft sind, daß sämtliche Schlichtringe jeweils im wesentlichen die gleiche Werkstoff menge zerspanen.For example, the thickness of the material between the line 20, which is the precut involute surface and the line 20a, which represents the finished involute surface, is removed, only about 0.1 mm, and this removal of material is brought about by 12 sizing rings, which are preferably stepped so that all Sizing rings each cut essentially the same amount of material.

Die Einzelheiten der topfförmigen Räumwerkzeugbaugruppe sind aus Fig. 2 bis 4 ersichtlich.The details of the cup-shaped broach assembly can be seen from FIGS.

Bei dem die Schneidorgane unterstützenden Topf handelt es sich um ein langgestrecktes Gehäuse von allgemein quadratischer Querschnittsform, das sich aus zwei Hälften 32 und 34 zusammensetzt, die gemäß Fig. 4 längs der Linie 36 in Berührung oder im wesentlichen in Berührung miteinsnder stehen und durch Kopfschrauben 37 so miteinander verspannt sind, daß die in dem Gehäuse angeordneten Hinge fest in ihrer Lage gehalten werden. Jede der beiden Hälften 32 und 34 weist einen Kanal 38 auf, und zu jedem Kanal gehören zwei sich in der Längsrichtung erstreckende Rippen 40, von denen jede eine genau bearbeitete ebene Fläche aufweist, die dazu dient, eine zum Abstützen von Ringen dienende Stange abzustützen, welche mit der betreffenden Rippe gemäß Fig. 4 durch Kopfschrauben 42 verbunden ist. Eine der beiden Hälften, und zwarIt is the pot supporting the cutting organs is an elongated housing of generally square cross-sectional shape made up of two halves 32 and 34 4, along the line 36 in contact or substantially in contact with one another and are clamped together by cap screws 37 so that the hinge arranged in the housing are firmly in their position being held. Each of the two halves 32 and 34 has a channel 38, and there are two associated with each channel longitudinally extending ribs 40, each of which has a precisely machined flat surface which serves to to support a rod serving to support rings, which rod is connected to the relevant rib according to FIG. 4 by means of cap screws 42 is connected. One of the two halves, namely

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im vorliegenden Fall die trogfb'nnige Hälfte 32, ist mit einer Längsnut 44 versehen, in die eine Paßfeder 46 eingreift,welche einen schmalen "Paßabschnitt aufweist, der in Eingriff mit genau bearbeiteten Paßnuten 47 steht, mit denen die verschiedenen noch zu beschreibenden Ringe versehen sind.in the present case the trough-level half 32 is with a Provided longitudinal groove 44 into which a feather key 46 engages, which has a narrow "fitting portion which is in engagement with precisely machined fitting grooves 47 with which the various rings to be described are provided.

Am hinteren Ende des Topfes 30 ist mit Hilfe von Kopfschrauben 50 gemäß Fig. 2 ein Anschlagklotz 48 befestigt, der mit Anschlüssen zum Zuführen von unter hohem Druck stehendem Öl zun Inneren des Topfes versehen ist.At the rear end of the pot 30, a stop block 48 is attached with the help of head screws 50 according to FIG Connections for supplying oil under high pressure to the interior of the pot is provided.

In dem Topf sind gemäß Fig. 2 zahlreiche Ringe angeordnet, die sich an dem Anschlagklotz 48 abstützen. Am hinteren Ende des topfförmigen Räumwerkzeugs, d.h. dort, wo die Fertigbearbeitung erfolgt, sind Ringe 52 angeordnet, die ein Schaben der Zahnflanken bewirken, um ihnen ihre endgültige Form zu geben. Vor den Fertigbearbeitungsringen 52 ist ein Satz von Stabstützringen angeordnet, wobei die Ringe 54 mit erweiterten angesenkten Schraubenlöchern 56 versehen sind, während die Ringe 58 den Ringen 54 allgemein ähneln, jedoch keine Schraubenlöcher aufweisen. Vor den Ringen 54 und 58 sind gemäß Fig. 2 zahlreiche auf der Innenseite mit Zähnen versehende Fasenschneid- und -schruppringe 60 angeordnet. Jeder der Ringe 52, 54, 58 und 60 besitzt ebene Stirnflächen, sämtliche Ringe stehen in Flächenberührung miteinander, und der letzte Fertigbearbeitungsring 52 stützt sich an dem Anschlagklotz 48 ab, um die axiale Schnittkraft aufzunehmen.According to FIG. 2, numerous rings which are supported on the stop block 48 are arranged in the pot. At the far end of the cup-shaped broaching tool, i.e. where the finishing occurs, rings 52 are arranged, which cause a scraping of the tooth flanks in order to give them their final shape give. In front of the finishing rings 52 are a set of rod support rings, the rings 54 with enlarged Countersunk screw holes 56 are provided while rings 58 are generally similar to rings 54 but do not have screw holes. In front of rings 54 and 58 are According to FIG. 2, numerous bevel cutting and roughing rings 60 provided with teeth on the inside are arranged. Everyone of the rings 52, 54, 58 and 60 has flat end faces, all rings are in surface contact with one another, and the The last finishing ring 52 is supported on the stop block 48 in order to absorb the axial cutting force.

Die Stabstützringe 54 weisen gemäß Fig. 5 schmale Schlitze 62 auf, die so bemessen sind, daß sie mit engem Sitz mit langgestreckten, Zähne aufweisenden Stäben 64 zusammenarbeiten können, welche gemäß Fig. 8 ausgebildet sind; die Schraubenauf nahmeöffnungen 56 münden jeweils am Boden des zugehörigen Schlitzes 62, und durch diese Öffnungen ragen Kopfschrauben 66, die in am inneren Ende abgeschlossene GewindebohrungenThe rod support rings 54 have, as shown in FIG. 5, narrow slots 62 which are dimensioned so that they are closely seated with elongated, teeth having rods 64 can cooperate, which are formed according to Figure 8; open the screws Receiving openings 56 each open at the bottom of the associated slot 62, and cap screws protrude through these openings 66, which are threaded holes closed at the inner end

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68 der Stäbe eingeschraubt sind, um die Stäbe in ihrer Lage zu halten. Sämtliche Ringe werden, wie erwähnt, in der Umfangsrichtung durch die Paßfedern 46 und PaEnuten 47 genau in ihrer Lage gehalten.68 of the bars are screwed in to hold the bars in place. All rings are, as mentioned, in the circumferential direction held precisely in their position by the parallel keys 46 and 47.

Außerdem müssen die Stäbe 64 hinreichend abgestützt werden, um die Schnittkräfte aufnehmen zu können; zu diesem Zweck sind die Stäbe etwas kürzer als die Gesamtlänge der Schlitze, mit denen die Ringe 54 und 58 versehen sind, und die Schraubenaufnahmelöcher 56 sind etwas erweitert, so daß zwar die Schrauben 66 die Stäbe in fester Anlage am Boden der Schlitze 62 halten können, daß sich jedoch die hinteren Enden der Stäbe an dem vordersten Fertigbearbeitungsring 52 abstützen.In addition, the rods 64 must be adequately supported in order to be able to absorb the cutting forces; for this purpose are the rods slightly shorter than the total length of the slots provided with the rings 54 and 58 and the screw receiving holes 56 are somewhat widened, so that the screws 66 hold the rods firmly in contact with the bottom of the slots 62 However, the rear ends of the rods are supported on the foremost finishing ring 52.

Die Ringe 58 weisen radiale Schlitze auf, die in Fluchtung mit den Schlitzen 62 stehen, jedoch etwas breiter sind, so daß sie nicht mit den Seitenflächen der Stäbe 64 zusammenarbeiten. Jedoch sind die Bodenflächen der Schlitze der Ringe 58 von der Mittelachse des Räumwerkzeugs in radialer Richtung ebenso weit entfernt wie die Bodenflächen der Schlitze 62, so daß die radial nach außen ragenden Flächen der Stäbe 64 über ihre ganze Länge abgestützt werden.The rings 58 have radial slots that are in alignment with the slots 62, but are slightly wider, see above that they do not cooperate with the side surfaces of the rods 64. However, the bottom surfaces of the slots are the rings 58 as far away from the central axis of the broach in the radial direction as the bottom surfaces of the slots 62, so that the radially outwardly projecting surfaces of the rods 64 are supported over their entire length.

In Fig. 6 sind Teile mehrerer Schneidringe dargestellt, bei denen es sich um die Fertigbearbeitungsringe 52 oder die wenigen letzten Schruppringe 60 handeln kann, welch letztere in Fig. 6 durch die Ringe 52 repräsentiert werden. Jeder Ring weist mehrere innere Zähne 68 auf, die bei den Schruppringen in radialer Richtung abgestuft sind bzw. bei den zur Fertigbearbeitung dienenden Flankenschabringen eine zunehmende Breite haben. Da jeder Ring nur einen einzigen Satz von in Umfangsabständen verteilten Zähnen aufweist, können die Zähne ohne jede Schwierigkeit genau geschliffen werden.In Fig. 6 parts of several cutting rings are shown, which are the finishing rings 52 or the a few last roughing rings 60 can act, the latter being represented in FIG. 6 by the rings 52. Every ring has a plurality of inner teeth 68, which are stepped in the radial direction for roughing or for finishing serving flank scraper rings have an increasing width. Because each ring only has a single set of circumferentially spaced having distributed teeth, the teeth can be precisely ground without any difficulty.

In Fig. 8 ist ein Teil eines der Stäbe 64 dargestellt, der mitIn Fig. 8 a part of one of the rods 64 is shown with

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einem Satz von Zähnen 70 versehen ist, deren Höhe von vorn nach hinten fortschreitend zunimmt, so daß die Zahnlücken bis zu ihrer vollen Tiefe bearbeitet werden können. Wie erwähnt, ist jeder Stab 64 mit mehreren einseitig abgeschlossenen Gewindebohrungen 68 zum Aufnehmen der Kopfschrauben 66 versehen.a set of teeth 70 is provided, the height of which from the front progressively increases backwards, so that the tooth gaps can be machined to their full depth. As mentioned, Each rod 64 is provided with a plurality of threaded bores 68 closed on one side for receiving the head screws 66.

Zum Gebrauch wird das topfförmige Räumwerkzeug 30 ortsfest angeordnet, und durch das Räumwerkzeug wird ein Werkstück vorzugsweise von unten nach oben mit Hilfe einer Zugstange 72 hindurchgezogen, von der ein Teil in Fig. 2 dargestellt ist.The pot-shaped broaching tool 30 becomes stationary for use arranged, and the broaching tool is a workpiece, preferably from bottom to top with the aid of a pull rod 72 pulled through, a part of which is shown in FIG.

In Fig. 10 ist ein Teil eines topfförmigen Räurawerkzeugs 80 dargestellt, durch das ein ringförmiges Rohteil 82 mit Hilfe einer Zugstange 34 hindurchgezogen wird. An ihrem unteren Ende ist die Zugstange 84 lösbar mit einem Kopf 86 verbunden, der so bemessen ist, daß er das Rohteil 82 abstützt und sich durch das Räumwerkzeug 80 hindurchziehen läßt, ohne mit den Schneidzähnen in Berührung zu kommen. Gemäß Fig. 10 ist im Gestell der Räummaschine eine Rückholeinrichtung 88 in Richtung des Pfeils 90 senkrecht bev/egbar gelagert.10 shows part of a pot-shaped cleaning tool 80 shown, through which an annular blank 82 is pulled with the aid of a pull rod 34. At their lower end the pull rod 84 is detachably connected to a head 86 which is dimensioned so that it supports the blank 82 and through allows the broach 80 to pull through without coming into contact with the cutting teeth. According to Fig. 10 is in the frame The broaching machine has a return device 88 mounted so that it can be moved vertically in the direction of arrow 90.

Gemäß Fig. 10 hat die Zugstange 84 einen solchen Durchmesser, daß sie sich in die zentrale Bohrung des ringförmigen Rohteils 32 einführen läßt. Das obere Ende der Zugstange ist so geformt, daß es lösbar mit einem Ziehschlitten 94 verbunden werden kann, der sich mit Hilfe einer hydraulischen Zylinder- und Kolbenanordnung betätigen läßt.According to FIG. 10, the tie rod 84 has a diameter such that it extends into the central bore of the annular blank 32 can be introduced. The upper end of the pull rod is shaped so that it is releasably connected to a pull slide 94 which can be actuated with the aid of a hydraulic cylinder and piston arrangement.

Der Kopf 86 weist einen langgestreckten zylindrischen Führungsansatz 96 auf, der in einer Führungsöffnung 98 der Rückholeinrichtung 88 gelagert ist und dazu dient, bei der Aufwärtsbewegung ein Rohteil 82 an einer zur Lagebestimmung dienenden Unterstützung 99 aufzunehmen. Befinden sich die genannten Teile in der aus Fig. 10 ersichtlichen Stellung, wird der Ziehschlitten 94 senkrecht nach oben bewegt. Hierbei behält dieThe head 86 has an elongated cylindrical guide extension 96 in a guide opening 98 of the return device 88 is mounted and serves, during the upward movement, a blank 82 on a part used for determining the position Support 99 to include. If the parts mentioned are in the position shown in FIG. 10, the pulling slide 94 moved vertically upwards. The

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Rückholeinrichtunß 88 ihre Stellung bei, so daß beim Eintreten des Rohteils 82 in das Räumwerkzeug 80 der Führungsansatz 96 längs der Öffnung 98 der Rückholeinrichtung bewegt wird. Der Führungsansatz hat z.B. eine Länge von etwa 500 mm, so daß das untere Ende der Zugstange 34 in einer mit dem Räumwerkzeug 80 genau konzentrischen Lage gehalten v/ird, bis sich das Werkstück 82 längs einer erheblichen Strecke in das Räumwerkzeug hinein bewegt hat, woraufhin das Werkstück weiter durch die am weitesten nach innen ragenden Teile der Ringe geführt wird.Rückholeinrichtunß 88 their position at, so that when entering of the blank 82 in the broach 80 of the guide approach 96 is moved along the opening 98 of the retractor. The guide attachment has a length of about 500 mm, see above that the lower end of the pull rod 34 is in one with the broach 80 is held in an exactly concentric position until the workpiece 82 is a considerable distance into the broaching tool has moved into it, whereupon the workpiece continues through the most inwardly protruding parts of the rings to be led.

Wird das fertig bearbeitete Zahnrad nach oben aus dem oberen Ende des Räumwerkzeugs 80 herausgezogen, wird es mit Hilfe nicht dargestellter Backen festgehalten, woraufhin die Zugstange 84 nach unten bev/egt wird, so daß das sich verjüngende untere Ende des Führungsansatzes 96 in die Öffnung 98 der Rückholeinrichtung 88 eintritt, die dann gesenkt wird, um die Zugstange nach unten zu bewegen, bis sich ihr oberes Ende unterhalb des nächsten Werkstücks 82 befindet. Sobald das obere Ende der Zugstange 84 nach unten aus dem fertiggestellten Zahnrad herausgezogen worden ist, wird das fertige Zahnrad seitlich nach außen bewegt. Dann wird ein neues Rohteil über dem oberen Ende der Zugstange 84 angeordnet, woraufhin die Rüclchole inri chtung die Zugstange nach oben bewegt, bis der Kopf 86 an der Unterseite des neuen Rohteils anliegt; außerdem wird das obere Ende der Zugstange wieder mit dem Ziehschlitten 94 verbunden.If the finished gear is pulled up out of the upper end of the broach 80, it is with the help Not shown jaws held, whereupon the pull rod 84 is moved downwards, so that the tapered lower end of the guide lug 96 into the opening 98 of the Retractor 88 enters, which is then lowered to move the pull rod down until its upper end located below the next workpiece 82. Once the top of the pull rod 84 is down from the finished Gear has been pulled out, the finished gear is moved laterally outward. Then there is a new blank Arranged over the upper end of the pull rod 84, whereupon the Rüclchole inri rectification moves the pull rod upwards the head 86 rests against the underside of the new blank; in addition, the upper end of the pull rod is again connected to the Pull slide 94 connected.

In Fig. 11 bis 14 sind automatische Lade- und Entladeeinrichtungen dargestellt, die ein vollautomatisches Räumen einer Folge von Zahnrädern ermöglichen. Zu diesen Einrichtungen gehören Steuerschalter und Stromkreise, die nicht dargestellt sind, da ihre Ausbildung jedem Fachmann geläufig ist.11 to 14 are automatic loading and unloading devices shown, which allow a fully automatic broaching of a series of gears. These facilities include Control switches and circuits, which are not shown, since their training is familiar to every person skilled in the art.

Gemäß Fig. 11 ist eine Zuführungsrutsehe 100 vorhanden, zu derAccording to FIG. 11, there is a feed chute 100 to which

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ein geneL gter Abschnitt 101 gehört, der mit Rollen 102 versehen ist, so daß sich mehrere ringförmige Rohteile 82 unter der Wirkung der Schwerkraft in Richtung auf eine insgesamt mit 99 bezeichnete Unterstützungseinrichtung zur Lagebestimmung bewegen können. Gemäß Fig. 12 kommt jeweils das vorderste Rohteil 82a zur Anlage an einer Anschlagfläche 106, wobei es einen Arm 108 eines Endschalters 110 betätigt. Sobald dies geschieht, wird ein auf einer Achse 114 schwenkbar gelagerter Hebel 112 durch eine hydraulische Zylinder- und Kolbenanordnung 116 betätigt, um das vordersten Rohteil 82a gemäß Fig. in die bei 82b gezeigte Lage zu bringen, in der es an stehend angeordneten Lagebestimmungs- und FUhrungsklotzen 118 und 120 anliegt und unter elastischen Halteeinrichtungen 122 angeordnet ist, die nach innen gerichtete Nockenflächen aufweisen, welche es dem betreffenden Rohteil ermöglichen, die Halteeinrichtungen nach außen zu drücken, wenn das Werkstück nach oben gezogen wird.an inclined portion 101 which is provided with rollers 102 belongs is, so that several annular blanks 82 under the action of gravity towards a total with 99 designated support device for position determination can move. According to FIG. 12, the foremost comes in each case Blank 82a for resting on a stop surface 106, wherein it actuates an arm 108 of a limit switch 110. Once this happens, a lever 112 pivotably mounted on a shaft 114 is actuated by a hydraulic cylinder and piston arrangement 116 actuated to bring the foremost blank 82a as shown in FIG. In the position shown at 82b, in which it is standing arranged orientation and guide blocks 118 and 120 rests and is arranged under elastic retaining devices 122 which have inwardly directed cam surfaces, which enable the blank in question to press the holding devices outwards when the workpiece is up is pulled.

Der Hebel 112 weist eine gekrümmte Anschlagfläche auf, durch die der Satz von zugeführten Rohteilen 82 daran gehindert wird, sich weiter nach vorn zu bewegen, während das vorderste Rohteil 82a nach innen geschoben und auf die Lagebestimmungsund -Unterstützungseinrichtung 99 gebracht wird. Sobald der Hebel 112 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, bewegen sich die Rohteile 82 weiter in Richtung auf den Hebel, um erneut das vorderste Rohteil in eine Lage zu bringen, aus der es in axiale Fluchtung mit dem Räumwerkzeug gebracht werden kann.The lever 112 has a curved stop surface by which the set of fed blanks 82 is prevented will continue to move forward while the foremost blank 82a is pushed in and onto the orientation and Support facility 99 is brought. Once the lever 112 returns to its original position, move the blanks 82 further in the direction of the lever in order to bring the foremost blank again into a position from which it can be brought into axial alignment with the broach.

Dem oberen Ende des Räumwerkzeugs 80 ist eine Entladeeinrichtung 120 zugeordnet, die gemäß Fig. 14 eine zentrale Öffnung aufweist, durch die hindurch ein fertig bearbeitetes Zahnrad G mit Hilfe des Kopfes 86 der Zugstange 84 senkrecht nach oben bewegt werden kann. Die Entladeeinrichtung 120 enthält zwei federnd abgestützte Rastglieder 122, die durch FedernAt the top of broach 80 is an unloader 120 assigned, which according to FIG. 14 has a central opening through which a finished gearwheel G can be moved vertically upwards with the aid of the head 86 of the pull rod 84. The unloader 120 includes two resiliently supported locking members 122, which by springs

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nach innen vorgespannt sind und Nockenflächen 126 aufweisen, so daß das Zahnrad G die Rastglieder nach außen drücken kann; nachdem das Zahnrad G nach oben an den Rastgliedern vorbei bewegt worden ist, bewegen die Federn 124 die Rastglieder wieder nach innen, so daß das fertige Zahnrad in der Sntladeeinrichtung festgehalten wird, während sich die Zugstange nach unten bewegt, um mit dem Zahnradabstützkopf der Rückholeinrichtung 38 zusammenzuarbeiten. Dann wird die Verbindung zwischen der Zugstange 34 und dem Zugschlitten 94 getrennt, und die Rückholeinrichtung 88 wird gesenkt, bis das obere Ende der Zugstange eine Stellung unterhalb des fertigen Zahnrades G einnimmt. Nunmehr wird gemäß Fig. 13 ein Schieber durch eine hydraulische Zylinder- und Kolbenanordnung 132 betätigt, um das fertige Zahnrad auszuwerfen und es einer nach unten geneigten Abgaberutsche 134 zuzuführen.are inwardly biased and have cam surfaces 126 so that the gear G can push the latching members outward; after the gear G has been moved up past the locking members, the springs 124 move the locking members inward again so that the finished gear is held in the loading device while the pull rod moves down to the gear support head of the retractor 38 to work together. Then the connection between the pull rod 34 and the pull slide 94 is separated, and the retractor 88 is lowered until the upper end of the pull rod takes a position below the finished gear G. 13, a slide is actuated by a hydraulic cylinder and piston arrangement 132 in order to eject the finished gear and feed it to a discharge chute 134 which is inclined downward.

In manchen Fällen könnte der Druck, der von mehreren Rohteilen 82 auf der geneigten Rampe mit den Rollen 102 ausgeübt wird, dazu führen, daß gemäß Fig. 12 das vorderste Rohteil 82a in Richtung auf die bei 82b angedeutete Ladestellung bewegt wird. Um dies zu verhindern, kann man einen gesonderten, unabhängig schwenkbaren Sperrhebel 140 vorsehen.In some cases, the pressure exerted by several blanks 82 on the inclined ramp with rollers 102 could be lead to the fact that, according to FIG. 12, the foremost blank 82a is moved in the direction of the loading position indicated at 82b. To prevent this, a separate, independently pivotable locking lever 140 can be provided.

Der Sperrhebel 140 ist auf der gleichen Achse 114 gelagert wie der beschriebene Schwenkhebel 112. Mit dem Gestell der Räummaschine ist gemäß Fig. 11 eine Platte 142 verschraubt, die gemäß Fig. 12 einen Anschlagarm 144 aufweist, in den eine verstellbare Anschlagschraube 146 eingebaut ist, welche mit einer Kante des Hebels 140 zusammenarbeitet, um seinen Schwenkbereich im Uhrzeigersinne zu begrenzen. Der Hebel 140 trägt eine Anschlagplatte 148, in die eine verstellbare Anschlagschraube 150 eingebaut ist.The locking lever 140 is mounted on the same axis 114 like the pivot lever 112 described. A plate 142 is screwed to the frame of the broaching machine according to FIG. 11, which, according to FIG. 12, has a stop arm 144 into which an adjustable stop screw 146 is installed, which with one edge of the lever 140 cooperates to its pivoting range clockwise limit. The lever 140 carries a stop plate 148 into which an adjustable stop screw 150 is built in.

Der Sperrhebel 140 ist mit einem abgewinkelten Sperrfinger 152 versehen, der bei seiner in Fig. 12 gezeigten StellungThe locking lever 140 is provided with an angled locking finger 152, which is in its position shown in FIG

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zwangsläufig verhindert, daß ein Rohteil aus der Stellung 32a in die Stellung 82b gebracht wird, bevor der Schwenkhebel 112 betätigt wird. Bei einer Betätigung des Schwenkhebels liegt ein Rohteil 32 an dem Finger 152 an, und der Sperrhebel 140 v/ird durch das Rohteil bev/egt, während das Rohteil zur Anlage an dem Führungsklotz 113 gebracht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Reibung zwischen den Hebeln 112 und 140 ausreicht, um den Hebel 140 in seine Stellung nach Fig. 12 zurückzuführen, wenn der Hebel 112 wieder in seine mit Vollinien wiedergegebene Stellung gebracht wird.inevitably prevents a blank from the position 32a in the position 82b before the pivot lever 112 is actuated. When the pivot lever is actuated, a blank 32 rests on the finger 152 and the locking lever 140 v / is moved through the blank, while the blank is moved to the system is brought to the guide block 113. It has been shown that the friction between levers 112 and 140 is sufficient in order to return the lever 140 to its position according to FIG. 12 when the lever 112 is again shown in its solid lines Position is brought.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung ist es möglich, den Sperrhebel 140 gegenüber dem Schwenkhebel 112 zu verstellen, um die Einrichtung Rohteilen 82 von unterschiedlichem Durchmesser anzupassen. Die Führungsschiene 154 der Rutsche 100 ist in der Querrichtung verstellbar, um sie Rohteilen von unterschiedlichem Durchmesser anzupassen, und die Wirkungsweise des Sperrhebels 140 läßt sich mit Hilfe der Schrauben 146 und 150 entsprechend dem Durchmesser der Rohteile einstellen. In the arrangement described above, it is possible to adjust the locking lever 140 relative to the pivot lever 112, in order to adapt the device to blanks 82 of different diameters. The guide rail 154 of the slide 100 is adjustable in the transverse direction in order to adapt them to blanks of different diameters, and the mode of operation the locking lever 140 can be adjusted with the help of the screws 146 and 150 according to the diameter of the raw parts.

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Claims

Pot-shaped broaching tool for cutting out several gear teeth on the circumference of an initially cylindrical blank in a single pass, characterized by a rigid, generally tubular support body (30) which is divided into longitudinally extending sections (32,34) is, a first set of planar end surfaces provided on the inside with teeth cutting rings (60) of each of which has a single circumferential arrangement of a plurality of cutting teeth (68), a second Set of position determination and support rings (54,58) provided with flat end faces and radially open on the inside outwardly extending, circumferentially spaced slots (62) as well as elongated rods (64) which are received by the slots and have flat side surfaces and which are progressively stepped with Cutting teeth (70) are provided which are suitable for removing material from the bottom area of the tooth gaps, with which a blank (10) has been provided by the cutting teeth of the rings of the first set.

2. Broaching tool according to claim 1, characterized in that the rings of the second set alternate with one another arranged positioning rings (54) and support rings (58) include that the positioning rings having extensions openings (56) are provided which extend radially inward from the outer surface of the ring in question and in each case open at the bottom of the associated slot (62) that said rods (64) are arranged in alignment with the openings Threaded bores (68) are provided, and that screws (66) extending through the openings in the threaded bores are screwed in.

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3. Broaching tool according to claim 2, characterized in that the slots of the support rings (58) to Support floor surfaces that are in longitudinal alignment with the bottom surfaces of the slots of the positioning rings (54) stand and with the radially outwardly facing surfaces of the rods (64) work together to support the bars.

4. Broaching tool according to claim 3, characterized in that the slots of the support rings (58) in the Circumferentially wider than the slots (62) of the positioning rings, so that between their side walls and the neighboring flat side surfaces of the rods (64) arranged therein there is a clearance.

5. broach according to claim 1, characterized in that net that a third set of flat end faces, which are braced against one another and provided with teeth on the inside Finishing rings (52) are present, each of which has a single ring extending in the circumferential direction

several
Order of / laterally cutting teeth, and that the teeth of successive finishing rings have a progressively increasing width in the circumferential direction and are shaped so that they make finishing cuts substantially over the entire working height of the teeth of a gear (10, 82) to be produced.

6. broach according to claim 5, characterized in that the ends of the rods (64) which of the Cutting direction of the cutting teeth (70) are turned away, on the flat face of the ring (52) next to them third sentence.

7. broach according to claim 6, characterized in that the rear ends of the rods (64) in a plane are arranged, which is the plane of the neighboring

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End face of the last position determination or support ring (54, 58), so that the axial cutting forces of all cutting rings (60,54,58,52) as well as the bars of adjacent, flat rings supported on one another are included.

8. broach according to claim 4, characterized in that the rods (64) by fastening devices (66) held in firm contact with the bottom surfaces of the associated slots (62) of the positioning rings (54), but in are movable to a limited extent in the longitudinal direction, so that a firm support of both the ends of the rods and the slotted position determination and support rings (54,58) is guaranteed by a rigid support (48) of the support body (30).

9. Broaching tool according to claim 5, characterized in that the two halves (32,34) of the support body (30) have trough-shaped recesses (38) which extend in the longitudinal direction, and that at one end of the support body a rigid support block (48) is attached, which provides a firm support for all of the cutting elements enclosed by the support body (60,52,64) forms.

10. A broaching machine that works with a vertical upward pull and has a rigid frame and one that is fixedly arranged on the frame, generally tubular or pot-shaped broaching tool, characterized in that the broaching tool

(80) has a rigid tubular support body (30), which in sections (32, 34) extending in the longitudinal direction is divided, a first set of flat end faces having, butting against each other, on the inside serrated cutting rings (60) of which

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each having a single arrangement ^{of a plurality of} cutting teeth (68) extending in the transverse direction, a second set of locating rings (54) and support rings (58), each having flat end faces, and supporting rings (58), these rings opening on the inside and extending in a radial direction Slits (62) extending in the direction and distributed at circumferential distances are provided, several elongated rods (64) arranged in the slots with flat side surfaces, v / obei the rods are provided with progressively stepped cutting teeth (70) which are suitable for extracting material from the bottom areas to remove tooth gaps which have been cut into a blank (82) by the cutting teeth of the rings of the first set, a slide (94) mounted on the frame above the broach, a pull rod (84) releasably connected to the slide, which are suitable is to be pulled vertically upwards through the broach, a workpiece seat (86) near the lower end of the tie rod, a retrieval or receiving device (88) arranged on the frame under the broaching tool, which can be moved vertically with respect to the broaching tool, devices for bringing about independent movements of the carriage and the receiving device, an automatic positioning device with a position determining device ( 99), which has a horizontal support surface, to which a portion is formed, which is shaped to receive the foremost blank (82) of a set of blanks, and a position determining portion with a central opening for receiving the tie rod, and several perpendicular extending guides (118, 120) which cooperate with the peripheral surface of a blank (82b) to keep this blank in vertical alignment with the broach and to guide it during its initial vertical movement, a first slide (112), which in lateral Direction to rest on the foremost blank (82a) of a Set of blanks can be brought and moved in the direction of the position determining device, the first

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Slider has a portion shaped to prevent forward movement of the set of blanks, while the foremost blank is fed in the lateral direction to the position determining section of the support surface, a Unloading device (120) with resiliently mounted devices (122) arranged above the upper end of the broaching tool, which grasp a finished gear (G) and hold it while the pull rod through the Rückholeinricutung is moved downwards, as well as a second slide (130) which can be moved laterally relative to the finished gear to to remove the finished gear from the space between the resiliently mounted devices and a discharge chute (134) to be supplied.

11. Broaching machine according to claim 10, characterized in that that a pivotably mounted lever (112) belongs to the first slide, and that the aforesaid Absclinitt, which is such Has a shape to prevent movement of the set of blanks (82), an arcuate curved stop surface whose center is on the pivot axis (114) of the lever.

12. Broaching machine according to claim 11, characterized in that the pull rod (84) one below the workpiece seat (86) arranged Führungsansatζ (96) and the return device (88) is provided with a guide opening (98) along which the guide attachment can be moved.

13. Broaching machine according to claim 12, characterized in that that the guide extension (96) of the pull rod (84) has such a length that it is out of engagement with the guide opening (98) the return device (88) comes after a blank (82) arranged on the workpiece seat (86) is fully engaged has been brought with the cutting teeth.

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14. Broaching machine according to claim 10, characterized in that the unloading device (120) includes two fingers (122), which are arranged on diametrically opposite sides of a finished gear (G) passing through the space is movable through between the fingers, guides in which the fingers can be moved towards and away from each other are stored, elastic devices connected to the fingers (124), which bias the fingers against each other, and cam surfaces (126) on the underside of the fingers which a finished gear works together when it is moved vertically upwards above the broaching tool (80), wherein the second slide (130) has a movable portion which is suitable to laterally a finished gear in this way to move it out of engagement with the fingers.

15. Gear broaching machine working with a cup-shaped broaching tool with a frame and a pot-shaped broaching tool, the axis of which is fixedly arranged on the frame runs vertically, characterized by a loading device with an in axial alignment with the Broaching tool (80) arranged loading station (99), from which a blank (82) in the vertical direction through the broaching tool is moved therethrough, a feed chute (100), longitudinally which is a set of blanks in the forward direction moved to a preparatory orientation station that is laterally offset from the loading station, a slide (112), who at the preparatory Lagebestimmungseta tion to rest on one side of a blank and can then move so that he feeds the blank to the loading station, a locking member (14O), which together with the slide and independently movable and having a locking portion (152) associated with one of the location determining station the recorded blank cooperates in order to prevent this blank from moving in the direction of the loading station, as well as with one between the slide and the locking member for

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Effect coming stop (150) to limit the relative movement between the slide and the locking member.

16. Gear broaching machine according to claim 15 »characterized in that that said stop (150) is adjustable in order to accommodate blanks (82) of different Size to allow.

17. Gear broaching machine with a frame and a pot-shaped broaching tool arranged in a stationary manner on the frame, whose axis is perpendicular, characterized by an automatic loading device with an in-axial Alignment with the broaching tool (80) standing loading station (99), from which a blank (82) vertically through the broaching tool is moved therethrough, a feed chute (100) along which a set of blanks is fed in the forward direction a preparatory position determining station, which is laterally offset from the loading station, a push lever (112), which is pivotably mounted about an axis (114) and has a surface which is at the preparatory position determination station cooperates with one side of a blank, the thrust lever from its rest position is movable in order to transfer the raw part in contact therewith into the loading station, the thrust lever being in the shape of a circular arc has curved stop surface which cooperates with the next following blank to move forward of the set of blanks until the push lever returns to its rest position, a locking lever (140), which turns on the frame independently of the push lever the same axis is pivotably mounted and has a stop (150) which cooperates with the push lever to to prevent movement of the locking lever until the push lever executes a movement to move a blank into the loading position to bring, wherein the locking lever has a cooperating with a blank device (152) that a movement of the relevant blank from the preparatory situation

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Prevented mood station from in the direction of the charging station, the locking lever unhindered by a blank is movable when the push lever executes its initial pushing movement to release the blank and its feed to the loading station, as well as with a device (84) that allows a blank from the To move the charging station out through the broach.

18. Gear broaching machine according to claim 17 »characterized in that said stop (150) is adjustable, to allow the inclusion of blanks (82) of different sizes.

19. Gear broaching machine according to claim 17, characterized in that that said device (84) is used to feed a respective blank (82) from bottom to top through the broaching tool (80) to pull through.

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