-
Als Schichtkörper ausgebildetes Triebwerkteil wie Reibrad oder Zahnrad
Die Erfindung bezieht sich auf als Schichtkörper ausgebildete Triebwerkteile wie
Reibräder, Zahnräder od. dgl., deren Schichten abwechselnd aus schwingungsdämmendem
Material wie Gewebe, Cellulose oder Kunststoff und mit diesem unlösbar verbundenen
Metallscheiben bestehen, die uneben oder mit Durchbrüchen versehen sind. Solche
Schichtkörper sind in mannigfaltigen Ausführungen bekannt. Sie haben insbesondere
die Aufgabe, die Laufgeräusche und -schwingungen zu dämpfen und bei geringem Gewicht
auch unter ungünstigen Umständen weitgehend verschleißfrei zu arbeiten. Die bekannten
Schichtkörper dieser Art genügen den praktischen Anforderungen noch nicht zufriedenstellend.
Bei ihnen besteht insbesondere die Gefahr, daß die aus artfremden Werkstoffen gebildeten
Schichten sich voneinander lösen. In den metallischen Einlagen angebrachte Durchbrüche
reichen erfahrungsgemäß nicht aus, diesem Mangel abzuhelfen, da die das Metall umschließenden
nichtmetallischen Schichten dann nur in den Bereichen der Durchbrüche unmittelbar
verbunden sind, deren Größe naturgemäß begrenzt ist. Daher werden an die Haftfähigkeit
des gegen das Metall anliegenden nichtmetallischen Werkstoffes noch hohe Anforderungen
gestellt, denen praktisch nicht immer genügt werden kann. Es ist auch bekannt, vollflächige
metallische Einlagen von für Zahnräder bestimmten Schichtkörpern mit pilzförmigen
Vorsprüngen auszurüsten, die eine mechanische Verklammerung der aus artfremden Werkstoffen
bestehenden Schichten erbringen sollen. Praktisch lassen sich solche Ausbildungen
schon deshalb kaum verwirklichen, weil die Fertigungskosten sehr hoch liegen. Daneben
ist, wie die Erfahrung bestätigt hat, die etwa erzielte Verbesserung der Querfestigkeit
der Schichtkörper verhältnismäßig gering, denn die Kopfgröße der pilzartigen Vorsprünge
ist naturgemäß eng begrenzt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ein Triebwerkteil
wie Reibrad oder Zahnrad bildenden Schichtkörper der eingangs umschriebenen Art
zu schaffen, der sich wohlfeil herstellen läßt und durch eine in allen Richtungen
wirksame mechanische Verklammerung der gegeneinanderliegenden, aus artfremden Werkstoffen
bestehenden Schichten eine auch ungewöhnlich hohen Beanspruchungen genügende Festigkeit
aufweist. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Metallscheiben
quer zu ihrer Breitseite gerichtete, schwalbenschwanzförmige Ausbiegungen oder abwechselnd
in entgegengesetzter Richtung verjüngte Durchbrüche aufweisen, die in jedem Fall
wenigstens einseitig hinterschnittene Räume bilden. Damit wird in dem Formkörper
quer zu den Breitseiten der ihn bildenden Schichten eine großflächige feste formschlüssige
Bindang geschaffen, die die Anforderungen an die Verklebung der unterschiedlichen
Schichten niedrig hält. Im Gegensatz zu den vorbekannten Ausbildungen, bei denen
die metallischen Einlagen lediglich Durchbrüche aufweisen, die die Verbindungsquerschnitte
der außenseitig anliegenden nichtmetallischen Schichten bestimmen, ist bei der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung ein großflächiger Formschluß der Schichten vorhanden, der noch durch.
die Klebhaftung verbessert wird, für die ebenfalls große Flächen zur Verfügung stehen.
-
Die Erfindung läßt sich in mannigfaltigen Arten verwirklichen. Bei
einer besonders wohlfeilen Ausbildung werden für eine einwandfreie Verklammerung
der den Körper bildenden Schichten die Metallscheiben spanlos verformt, so daß sie
über ihre Flächenerstreckung hinterschnittene Räume bilden. Derartige Ausführungen
sind weder an teure Werkstoffe gebunden noch setzen sie bestimmte Werkstoffdicken
voraus. Die Erfindung kann auch verwirklicht werden, wenn die einzelnen Metallscheiben
in kleinere Teilstücke aufgegliedert sind. Diese können dem Werkstoff gegebenenfalls
regellos beigemischt werden.
-
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Triebwerkteile
sieht vor, Metallscheiben mit etwa parallelwandigen Ausbiegungen und schwingungsdämmende
Materiallagen abwechselnd aufeinanderzubringen und anschließend miteinander zu verpressen.
Die Ausbiegungen der metallischen Einlagen erhalten dabei unter Wirkung des Preßdruckes
einen hinterschnittene Räume bildenden Verlauf. Derartige Ausbildungen lassen eine
wohlfeile Fertigung zu und gewährleisten überlies, daß die hinterschnittenen Räume
dicht mit dem nichtmetallischen Werkstoff ausgefüllt werden, so daß auch bei einer
Reihenfertigung schädliche Hohlräume in den Erzeugnissen nicht zu befürchten sind.
Dem nichtmetallischen
Werkstoff können neben den metallischen Einlagen
naturgemäß noch andere Füllstoffe, z. B. Textilien, Holz, keramische Bestandteile
u. dgl. beigefügt werden, so daß allen Anforderungen zufriedenstellend genügt werden
kann und stets bei geringem Aufwand die größtmögliche Festigkeit und Dauerhaftigkeit
erzielt wird.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Rotationskörper, beispielsweise eine Riemenscheibe,
in Draufsicht, Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelte Ausführung einer Scheibe
im Schnitt, Fig. 3 in gleicher Darstellung eine weitere Ausführung, Fig. 4 in schaubildlicher
Darstellung die für den Preßkörper nach Fig. 2 verwendete metallische Einlage.
-
Bei der in Fig. 1 dargestellten Riemenscheibe sind als metallische
Einlagen für den im wesentlichen aus Hydratzellulose 5 bestehenden Körper Folien
6 verwendet, die in dem fertigen Körper etwa schwalbenschwanzförmige Ausbiegungen
7 bilden, welche die Verklammerung mit dem Kunststoff bzw. der Hydratzellulose 6
in jeder möglichen Beanspruchungsrichtung gewährleisten. Die metallischen Einlagen
6 könnten in gegenüber den Flächenabmessungen des Teiles erheblich kleineren Teilstücken
verwendet sein, Die Fertigung kann beispielsweise in der Form vor sich gehen, daß
die metallischen Einlagen beim Einschichten vor dem Pressen Ausbiegungen aufweisen,
deren Seiten zueinander etwa parallel verlaufen. Unter der Wirkung des Preßdruckes
verformen sich diese dann zu den dargestellten unterschnittenen Formen. Ebenso wäre
es möglich, die Ausgangsform so zu wählen, daß die Seitenflächen der Ausbiegungen
nach der Beendigung des Preßvorganges mehrfach hin und her laufen. Auch in diesem
Falle wird eine einwandfreie Verklammerung gewährleistet.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung sind aus stärkerem metallischem
Werkstoff bestehende Einlagen 8 verwendet, die, wie Fig. 4 zeigt, mit ihre größeren
Abmessungen wechselweise nach beiden Seiten richtenden, kegeligen Einsenkungen 9
versehen sind. Auch hier verklammert sich der die Einlagen im wesentlichen umhüllende
Kunststoff 10 mechanisch einwandfrei.
-
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung stimmt im wesentlichen mit der
Gestaltung nach Fig. 2 überein. Die Einlagen sind hier jedoch aus folienförmigem
Metall hergestellt. Die oben liegende Einlage 11 weist nach entgegengesetzten Richtungen
verlaufende kegelig geprägte Durchbrüche 12 auf, welche dem Kunststoff 13 eine sichere
Abstützung vermitteln. Dabei liegen die größeren Durchmesser der Durchprägungen
12 jeweils in der Hauptebene der folienförmigen Einlage. Diese Gestaltung ist bei
der unten angeordneten Einlage 14 dahingehend abgewandelt, daß die kegeligen Durchprägungen
15 jeweils ihren größeren Querschnitt an der der Hauptebene abgewandten Seite tragen,
also auch auf ihren Außenflächen Unterschneidungen bilden. Auch bei derartigen Ausführungen
lassen sich an Stelle durchlaufender Einlagen kleine Teilstücke verwenden, die gegebenenfalls
regellos in dem Kunststoff liegen.
-
Die zeichnerisch dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt
wurde, lediglich beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Es sind noch mancherlei
andere Ausführungen und Anwendungen möglich. In der erfindungsgemäßen Art können
z. B. auch Reibräder, Kupplungsscheiben, Riemenscheiben, Keilriemenscheiben, Laufrollen,
Druckrollen, Spannrollen, Exzenterscheiben usw. gestaltet werden. Dem Kunststoff
könnten auch in an sich bekannter Weise weitere Füllstoffe beigefügt sein. Sofern
bei diesen Schwierigkeiten in der Bindung auftreten, empfiehlt es sich, auch hier
Ausgangsformen zu wählen, welche eine unmittelbare gegenseitige Verklammerung fördern.
Die metallischen Einlagen könnten in jedem Falle auch in kleineren Teilstücken verwendet
sein und lassen sich gegebenenfalls regellos in den Kunststoff einbetten. Für den
Preßkörper können an sich bekannte Kunststoffe verwendet werden. Bei der Verwendung
von hydratisierter Zellulose empfiehlt es sich, diese in Form von Schnitzeln oder
anders zerkleinert zu verpressen, da hiermit nicht nur in wirtschaftlicher Hinsicht
Vorteile verbunden sind, sondern sich auch in bezug auf die Festigkeitseigenschaften
besonders günstige Ergebnisse erreichen lassen.