DE102007032586A1

DE102007032586A1 - Einrichtung

Info

Publication number: DE102007032586A1
Application number: DE200710032586
Authority: DE
Inventors: Peter Horling; Martin Dr. Göbel; Otto Hetterich; Norbert Kurz
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2009-01-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Zahnradelement, umfassend ein Sintern, mit einer Dichte größer 7,3 g/cm<SUP>3</SUP> hergestellt ist; wobei das Zahnradelement an der Stirnseite, an der es mit dem Trägerelement verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich nichtkreisförmigen Umfangs und das Trägerelement mit einer Aufnahmeöffnung entsprechend dem nichtkreisförmigen Umfang ausgebildet sind; wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet ist und wenigstens ein Innenmantel der Topfform zum Darananliegen wenigstens eines Reibelements mit einer reibungserhöhenden Beschichtung ausgebildet ist und/oder wobei das Trägerelement, aus einem Blech gezogen, topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 µm ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist.
Beispielsweise aus der DE 24 41 009 A1 ist im Rahmen einer Fliehkraftkupplung, insbesondere für Gliedersägen, ein Antriebszahnrad für die Sägekette bekannt, das mit einer Kupplungstrommel integral verbunden oder an dieser befestigt ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Einrichtung zu schaffen, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 5, 8 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Anspruch 1 betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Zahnradelement, umfassend ein Sintern mit einer Dichte größer 7,3 g/cm³ hergestellt ist.
Dadurch, dass das Zahnrad umfassend ein Sintern mit einer Dichte größer 7,3 g/cm³ hergestellt ist, ist es im Gegensatz zu anderen Herstellverfahren, insbesondere Spanabhebenden vergleichsweise einfach und schnell bei gleichzeitig großer Härte herstellbar. Insbesondere die durch das Zahnrad bedingte Geometrie ist damit einfach und schnell erzeugbar, wobei dies insbesondere auch dann gilt, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung das Zahnradelement an der Stirnseite, an der es mit dem Trägerelement verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich nicht kreisförmigen Umfangs ausgebildet ist.
Anspruch 5 betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Zahnradelement an der Stirnseite, an der es mit dem Trägerelement verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich nicht kreisförmigen Umfangs und das Trägerelement mit einer Aufnahmeöffnung entsprechend dem nicht kreisförmigen Umfang ausgebildet sind.
Dadurch, dass der Absatz am Zahnradelement und die entsprechende Aufnahmeöffnung für den Absatz mit einem nicht kreisförmigen Umfang ausgebildet sind, sind nach einem Einsetzen des Absatzes des Zahnradelements in die Aufnahmeöffnung des Trägerelements die beiden Elemente sozusagen formschlüssig miteinander verbunden, so dass eine hohe Drehmomentübertragung zwischen den Elementen gewährleistet ist. Weiterhin reicht es aufgrund des somit vorhandenen Formschlusses aus, dass die beiden Elemente weiterhin lediglich durch ein Verlöten oder Verkleben miteinander verbunden sind, was im Wesentlichen einem Befestigen der Elemente gegeneinander in Achsrichtung dient, dafür die Drehmomentenübertragung im wesentlichen der Formschluss vorhanden ist.
Anspruch 8 betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet ist und wenigstens ein Innenmantel der Topfform zum daran Anliegen wenigstens eines Reibelements mit einer reibungserhöhenden Beschichtung ausgebildet ist.
Dadurch, dass der Innenmantel der Topfform mit einer reibungserhöhenden Beschichtung, insbesondere einer flammgespritzten Molybdänschicht ausgebildet ist, und das Innere der Topfform, beispielsweise einer Fliehkraftkupplung zugehört, kann sowohl die Topfform wie auch die übrigen Teile der in der Topfform angeordneten Fliehkraftkupplung gegenüber konventionellen Lösungen volumen- und gewichtsreduziert ausgebildet sein, da für die notwendige Drehmomentenübertragung aufgrund der besseren Reibverhältnisse lediglich kleinere Flächen und Gewichte notwendig sind. Dabei ist insbesondere die Gewichtsersparnis von besonderem Vorteil, wenn die Einrichtung Bestandteil eines Handgeräts, beispielsweise einer Kettensäge ist, da vom Benutzer des Handgeräts lediglich ein geringeres Gewicht gehalten bzw. getragen werden muss.
Anspruch 10 betrifft eine Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Trägerelement aus einem Blech gezogen topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Dabei führt die gute Geradheit zu vergleichbaren Vorteilen, wie sie vorausgehend zum Anspruch 8 beschrieben sind. Das Trägerelement ist somit aus einem Blech durch ein einfaches Tiefziehen trotz besagter Geradheit herstellbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung mit einem Zahnradelement und einem Trägerelement, und
2 eine Frontansicht der Einrichtung der 1 bei Betrachtung der Einrichtung von rechts in 1.
Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine Einrichtung mit einem Zahnradelement 10 und einem topfförmig ausgebildeten Trägerelement 20, wobei das Zahnradelement 10 stirnseitig mit einem Boden der Topfform verbunden ist. Die Einrichtung gehört dabei beispielsweise einer Kettensäge zu, wobei das Zahnradelement 10 zum unmittelbaren Antreiben der Sägekette vorgesehen ist. Dazu zugehörig zeigt die 2 eine Frontansicht der Einrichtung der 1 bei Betrachtung der Einrichtung in 1 von der rechten Seite.
Das Zahnradelement 10 ist dabei durch ein impulsartiges mechanisches Verdichten eines Stahlpulvers mit anschließendem Sintern so hergestellt, dass dessen Dichte größer in etwa 7,3 g/cm³, insbesondere größer 7,6 g/cm³ ist. Weiterhin sind Material und Herstellungsverfahren des Zahnradelements 10 derart ausgebildet, dass sich für das Zahnradelement 10 eine Harte größer 40 HRC ergibt. Weiterhin ist das Zahnradelement 10 an der Stirnseite, an der es mit dem Boden des Trägerelements 20 verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich 12 ausgebildet. Dieser abgesetzte Bereich 12 ist dabei entsprechend dem übrigen Zahnradelement entsprechend mit zahnradähnlichem Umfang ausgebildet. Auch die Aufnahmeöffnung im Boden der Topfform ist entsprechend dem zahnradähnlichen Umfang des Absatzes 12 des Zahnradelements 10 ausgebildet, so dass der Absatz 12 des Zahnradelements 10 formschlüssig in die Aufnahmeöffnung des Trägerelements 20 einsetzbar ist. Schließlich ist das Zahnradelement 10 im Bereich seines Absatzes 12 mit der Aufnahmeöffnung des Trägerelements 20 stoffschlüssig, insbesondere durch ein Verkleben oder Verlöten verbunden. In einer anderen Ausführungsform können das Trägerelement 20 und das Zahnradelement 10 natürlich auch miteinander verschweißt werden.
Das Trägerelement 20 ist weiterhin derart ausgebildet, dass am Innenmantel 22 eine reibungserhöhende Beschichtung, insbesondere eine flammgespritzte Molybdänbeschichtung aufgebracht ist. Da das Innere der Topfform zum Anordnen von Teilen einer Fliehkraftkupplung vorgesehen ist, wobei die Teile mit dem Innenmantel 22 der Topfform zum Zusammenwirken vorgesehen sind, werden durch die reibungserhöhende Schicht eingangs genannte Vorteile erzielt. Durch die reibungserhöhende Molybdänbeschichtung wird dabei insbesondere gegenüber einer Stahl/Stahl-Kombination eine deutliche Reibungserhöhung erzielt. Weiterhin kann der Außenmantel 24 der Topfform als Angriffsfläche für einen Notbremsmechanismus vorgesehen sein, so dass dann auch eine reibungserhöhende Beschichtung des Außenmantels 24 der Topfform von Vorteil sein kann.
Weiterhin ist das Trägerelement 20, insbesondere umfassend einen Ziehprozess, aus einem Stahlblech hergestellt, wobei insbesondere der Ziehprozess derart ausgebildet ist, dass sich nach dem Ziehen eine Rundheit mit einer Abweichung kleiner 50 μm, eine Geradheit der Mantelflächen 22 und 24 mit einer Abweichung kleiner 20 μm und ein Wanddickenschlag kleiner 25 μm ergibt. Dabei wird durch ein dem Ziehen nachfolgendes Härten gegebenenfalls die Rundheit hin zu einer Abweichung kleiner 0,2 mm geändert. Vorgenannte Längenangaben beziehen sich dabei auf einen Innendurchmesser der Topfform von wenigen Zentimetern und auf eine Höhe des Topfes von einigen Millimeter bis wenigen Zentimetern.
Schließlich ist das Zahnradelement 10 mit einer zentralen Durchdringung 18 ausgebildet, deren Begrenzung unmittelbar als äußere Abrollfläche einer Radialwälzlagerung dienen kann, wobei als innere Abrollfläche der Wälzkörper unmittelbar eine Welle vorgesehen sein kann. In anderen Ausführungsformen ist es natürlich möglich, dass auch eine Wälzlagerung mit wenigstens einem äußeren und/oder inneren Laufbahnelement eingesetzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2441009 A1 [0002]

Claims

Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Zahnradelement, umfassend ein Sintern mit einer Dichte größer 7,3 g/cm³ hergestellt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zahnradelement an der Stirnseite, an der es mit dem Trägerelement verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich nichtkreisförmigen Umfangs, und das Trägerelement mit einer Aufnahmeöffnung entsprechend dem nichtkreisförmigen Umfang ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet ist, und wenigstens ein Innenmantel der Topfform zum Darananliegen wenigstens eines Reibelements mit einer reibungserhöhenden Beschichtung ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Trägerelement aus einem Blech gezogen topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Zahnradelement an der Stirnseite, an der es mit dem Trägerelement verbunden ist, mit einem gegenüber dem übrigen Zahnradelement radial nach innen hin abgesetzten Bereich nichtkreisförmigen Umfangs, und das Trägerelement mit einer Aufnahmeöffnung entsprechend dem nichtkreisförmigen Umfang ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 5, wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet ist, und ein Innenmantel der Topfform zum Darananliegen wenigstens eines Reibelements mit einer reibungserhöhenden Beschichtung ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Trägerelement aus einem Blech gezogen topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet ist, und ein Innenmantel der Topfform zum Darananliegen wenigstens eines Reibelements mit einer reibungserhöhenden Beschichtung ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 8, wobei das Trägerelement aus einem Blech gezogen topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Einrichtung, bei der ein Zahnradelement stirnseitig mit einem Trägerelement verbunden ist, wobei das Trägerelement aus einem Blech gezogen topfförmig ausgebildet ist und wenigstens der Innenmantel des topfförmigen Ziehteils mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Zahnradelement, umfassend ein Sintern mit einer Dichte größer in etwa 7,6 g/cm³ hergestellt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Zahnradelement umfassend ein impulsartiges mechanisches Verdichten eines Pulvers hergestellt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Trägerelement topfförmig ausgebildet und das Zahnradelement mit dem Boden der Topfform verbunden ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Zahnradelement mit dem Trägerelement stoffschlüssig, insbesondere umfassend ein Verkleben oder Verlöten, verbunden ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, wobei der Außenmantel des abgesetzten Bereichs des Zahnradelements und die Aufnahmeöffnung des Trägerelements dafür entsprechend dem übrigen Zahnradelement zahnradartig ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, wobei die reibungserhöhende Beschichtung auch auf einen Außenmantel der Topfform aufgebracht ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, wobei die Beschichtung eine Molybdänbeschichtung umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 17, wobei die Molybdänbeschichtung flammgespritzt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 18, wobei das Reibelement einem Fliehkraftkupplungsmechanismus zugehört.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 19, wobei der Außenmantel der Topfform ebenfalls mit einer Geradheit in Achsrichtung mit kleiner etwa 20 μm ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 20, wobei die Wandung der Topfform mit einer Rundheitsabweichung nach einem Härten des Trägerelements kleiner etwa 0,2 mm ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 21, wobei ein Wanddickenschlag der Wandung der Topfform kleiner etwa 25 μm ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 22, wobei das Zahnradelement und/oder das Trägerelement mit einer axialen Durchdringung ausgebildet sind.