DE1129024B

DE1129024B - Zahnrad mit Zahnkranz aus Kunststoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1129024B
Application number: DES55065A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kallhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-09-10
Filing date: 1957-09-10
Publication date: 1962-05-03

Description

Zahnrad mit Zahnkranz aus Kunststoff und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad mit einem auf eine metallene Scheibe aufgeforinten Zahnkranz aus Kunststoff, in dessen Zähne je ein Ansatz der metallenen Scheibe hineinragt, und auf Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist besonders in der Feimnechanik bekannt, den Zahnkranz von Zahnrädern aus Kunststoff auszubilden und auf eine metallene Scheibe aufzuformen. Bei bekannten Ausführungsformen hat man den Rand der metallenen Scheibe, auf den der Zahnkranz aufgeformt ist, entweder glatt ausgebildet oder an diesem Ansätze vorgesehen, die zur Stützung der über ihnen ausgebildeten Kunststoffzähne dienen.
Diese Ausführungen haben Nachteile, die darauf beruhen, daß der Kunststoff einmal hygroskopisch ist und bei Wasseraufnahme quillt, und daß zum anderen der lineare Ausdehnungskoeffizient der üblichen Kunststoffe etwa 10mal so groß ist wie der von Metall. Bei Getriebeteilen wird nun die Einhaltung genauer Toleranzen gefordert. Die Zahnräder mit Kunststoffzahnkranz bekannter Ausführungsformen können bei ihrer Benutzung in feuchten Räumen oder bei hohen Temperaturen dadurch unbrauchbar werden, daß sich der Zahnkranz derart verformt, daß die zulässigen Toleranzen überschritten werden. Der Kunststoffkranz schiebt sich nämlich unter den oben angegebenen Bedingungen in radialer Richtung von der metallenen Scheibe ab und wird an einem gleichmäßigen Zurückschrumpfen durch Verhaken an der Scheibe und, besonders bei solchen Zahnrädern, bei denen für die einzelnen Zähne aus der Scheibe Ansätze herausgearbeitet sind, durch Verkanten gehindert, Es treten also bleibende Verformungen auf, die das Rad unrund machen.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der oben angeführten Nachteile und erreicht diesen Zweck dadurch, daß die Ansätze abwechselnd nach der einen oder anderen Seite über die Scheibenebene hinaus verschränkt sind.
Es ist zwar bereits ein aus Kunststoff bestehendes Zahnrad bekannt, das auf eine metallene Nabe aufgebracht ist. An der Nabe sind in Art von Flanschen um sie verlaufende Ansätze vorgesehen, die durch Einschnitte unterteilt und bei denen die durch die Einschnitte geschaffenen Abschnitte abwechselnd nach oben und unten abgebogen sind. So wird zwar bei diesem Zahnrad eine gute Verbindung zwischen der metallenen Nabe und dem Radkörper mit dem Zahnkranz geschaffen. Eine Verformung des für die Funktion des Bauteiles wichtigen Radkranzes kann aber durch eine derartige Anordnung nicht verhindert werden. Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnrad wird dagegen durch die Verschränkung der Ansätze verhindert, daß sich der Zahnkranz in radialer Richtung von der metallenen Scheibe abschiebt und so bleibenden Verformungen unterworfen werden kann. Es ist festgestellt worden, daß erfindungsgemäß ausgebildete Zahnräder auch bei großer Beanspruchung durch Feuchtigkeit und hohe Temperaturen keine den zulässigen Toleranzbereich überschreitende Verformungen erfahren.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die Ansätze für die Zähne trapezförmig ausgebildet, da sich die Trapezform gut der üblicherweise bei Zahnrädern verwendeten Evolvente anpaßt.
Der Zahnkranz wird vorteilhaft derart aufgebracht, daß die äußeren Ränder der verschränkten Ansätze in den Stirnflächen des Zahnkranzes liegen.
Die Herstellung der zum Umspritzen verwendeten metallenen Scheibe wird dadurch besonders wirtschaftlich, daß man vorteilhaft Werkzeuge verwenden kann, die eine Gratbildung an den Stanzflächen hervorrufen. Die dann entstehenden Grate hindern den Zahnkranz neben der Verschränkung daran, sich in radialer Richtuno, von der Scheibe abzuschieben.
Nach einem die Herstellung weiter vereinfachenden Verfahren wird die der gewünschten Breite des Zahnkranzes entsprechende äußere Breite der Verschränkung erflndungsgemäß erst in der zum Aufbringen des Zahnkranzes dienenden Form eingestellt, indem die Ansätze durch Teile der Form leicht zurückgebogen werden. Das Verschränken der Ansätze braucht also Anmelder: nicht mit großer, einen größeren Aufwand bedingenden Genauigkeit durchgeführt zu werden, da man die Ansätze über die Breite des später aufzubrinaenden Zahnkranzes hinaus verschränken kann.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Zahnrad; Fig. 2 zeigt dieses Zahnrad im Schnitt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnrad mit einem auf eine metallene Scheibe aufgeformten Zahnkranz aus Kunststoff, in dessen Zähne je ein Ansatz der metallenen Scheibe hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze abwechselnd nach der einen oder anderen Seite über die Scheibenebene hinaus verschränkt sind.
2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Ansätze trapezförmi,- ausgebildet sind. 3. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ränder der verschränkten Ansätze in den Stirnflächen des Zahnkranzes liegen. 4. Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausstanzen der metallenen Scheibe mit den Ansätzen ein Werkzeug verwendet wird, das eine Gratbildung an den Stanzflächen bewirkt. 5. Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Abstände der verschränkten Ansätze in der zum Aufbringen des Kunststoffs dienenden Fomi auf die gewünschte Größe zusammen-g gedrückt werden. In Betracht gezogene Druckschriften. C Deutsche Patentschrift Nr. 562 614; britische Patentschrift Nr. 359 372; USA.-Patentschrift Nr. 1253 294.