DE189727C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49/. GRUPPE

HERMANN RINNE in ESSEN.

und Schwungrädern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. März 1906 ab.

Bekanntlich leiden größere Zahnräder, Schneckenräder, Seilscheiben, Schwungräder usw., die aus Gußeisen oder Stahlformguß einteilig gegossen werden (bei denen ■ also der Kranz mit dem Speichensystem und der Nabe ein einziges Stück bildet), an dem Übelstand, daß nach dem Guß infolge ungleichmäßigen Erkaltens des Materials Gußspannungen auftreten, durch welche die Betriebssicherheit der

ίο Räder sehr ungünstig beeinflußt wird. Um diese Spannungen zu vermeiden, ist man seit langem dazu übergegangen, dergleichen große Räder aus mehreren Teilen herzustellen, die dann durch Schrauben, Niete, Schrumpfbänder oder ähnliche Mittel miteinander verbunden werden. Man hat auch solche Räder hergestellt, deren Speichensystem ersetzt wird durch Nabe und Kranz verbindende Scheiben aus Metall, Papier, Holz oder ähnliches.

ao Bei der vorliegenden Erfindung wird das Speichensystem ebenfalls durch Blechscheiben ersetzt, die in ihrer Mitte ein konzentrisches Loch besitzen. Diese Scheiben, die an ihrem äußeren Umfang umgebördelt sind, werden gemäß der vorliegenden Erfindung im warmen Zustand auf den äußeren Kranz aufgeschrumpft. Durch die Schrumpfwirkung der Blechscheibenkrempen werden dann in dem Radkranz sehr erhebliche innere Druckspannungen hervorgerufen. Wie bei den bekannten Ringkanonen die innere Oberfläche des Laderaums dadurch in wirksamer Weise gegen Zerreißen geschützt wird, daß an der am meisten gefährdeten Stelle durch das Aufschrumpfen der Kanonenringe Druckspannungen hervorgerufen werden, ebenso wird der Radkranz bei der vorliegenden Erfindung vor der zerstörenden Wirkung übergroßer Zugspannungen bewahrt. Es können nämlich die bei Zahnradkränzen durch die Wirkung großer Zahndrücke, bei Schwungradkränzen durch die Wirkung der Zentrifugalkraft verursachten Zugspannungen erst dann in den betreffenden Körpern zu einer schädlichen Wirkung gelangen, wenn zuvor die durch das Aufschrumpfen der Blechscheiben hervorgerufenen starken Druckspannungen überwunden sind. Das so häufige Ausbrechen der Zähne bei stark beanspruchten Zahnrädern, das bekanntlich fast immer gemäß der Fig. 4 der Zeichnung in einer unregelmäßig verlaufenden Linie A-B erfolgt, kann bei nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Zahnrädern erst dann eintreten, wenn die den Zahnkränzen durch die Schrumpfwirkung der Blechscheiben erteilte Druckspannung zuvor durch den Zahndruck P zu Null gemacht ist und an der Stelle B darüber hinaus noch eine übergroße Zugspannung an der Zahnwurzel hervorgerufen ist.

Die an ihrem äußeren Umfang umgebördelten und auf die Vorsprünge des äußeren Radkranzes aufgeschrumpften Blechscheiben können dann zur Herstellung einer soliden Verbindung des Rädkranzes mit der Nabe an ihren inneren Lochrändern ebenfalls umgebördelt und in bekannter Weise auf die Radnabe aufgeschrumpft werden.

In den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung sind beispielsweise einige vorteilhafte Ausführungsformen von nach dem Verfahren hergestellten Rädern zur Darstellung gebracht.

(2. Auflage, ausgegeben am 20. April igio.J

In Fig. ι halten die Blechscheiben α und b, die anstatt in zwei parallelen Ebenen zu liegen, auch etwas kegelförmig oder etwas gewölbt gestaltet werden können und die außerdem zur Erhöhung ihrer Steifigkeit gegen seitliche Beanspruchungen mit beispielsweise radial verlaufenden, strahlenförmigen Vertiefungen versehen werden können, mit ihren äußeren Vor- · Sprüngen c und d den Kranz e eines Schwungrades durch Schrumpf wirkung fest, während die inneren Krempen f und g der Blechscheiben auf die Radnabe h aufgeschrumpft sind. Die Schrauben i und k sowie die Stehbolzen I können erforderlichenfalls zur Erhöhung der Steifigkeit und Sicherheit der Anordnung verwendet werden. Die Nabe ist in diesem Falle zweiteilig angeordnet. Die beiden Nabenteile werden durch die Bolzen m und η zusammengehalten, die nebenbei noch als weitere Verbindungsmittel zwischen der Nabe h und den beiden Blechscheiben α und b dienen.

Bei der Ausführungsform Fig. 2 wird der Kranz 0 eines Zahnrades von den beiden Blechscheiben p und q umfaßt, deren innere Krempen r und s durch zwei mit den Scheiben in ein und demselben Vorgang gemeinschaftlich gepreßte Blechscheiben t und u in ihrer Schrumpfwirkung verstärkt werden. Die Nabe ν erhält in diesem Fall einen aufzuschrumpfenden oder aufzuschraubenden Deckel w.

Bei der Ausführungsform Fig. 3 ist die Nabe χ einteilig angeordnet, die inneren Krempen der Blechscheiben sind nach auswärts gerichtet und sind durch die Schrumpfbänder y und ζ in ihrer Wirkung verstärkt.

Für alle drei Figuren gilt gemeinschaftlich, daß die den Kranz und die Nabe verbindenden Blechscheiben mit ihren umgebördelten äußeren Rändern auf entsprechende Vorsprünge des Radkranzes ' aufgeschrumpft sind, wobei dieselben Scheiben dann auch noch mit ihren umgebördelten inneren Lochrändern zur Erzielung einer recht soliden Verbindung von Kranz und Nabe auf die Nabe in bekannter Weise aufgeschrumpft sein können.

Das Vorliegende Verfahren darf nicht mit der bekannten in Fig. 5 dargestellten Anordnung verwechselt werden, bei welcher zwischen Radkranz und Nabe einzelne mit Schrumpf eingesetzte, also auf Zug beanspruchte Speichen zur Verwendung gelangen.

Diese Speichen können keineswegs in dem Radkranz gleichmäßig verteilte innere Druckspannungen hervorrufen, sie erzeugen vielmehr in dem Radkranze die in der Skizze durch Pfeile angedeuteten Biegungsspannungen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern, Schneckenrädern, Seilscheiben und Schwungrädern, bei welchen die Nabe und der Kranz auf beiden Seiten durch Blechscheiben verbunden sind, die mit ihren äußeren umgebördelten Rändern um entsprechende Stützflächen des Radkranzes greifen, dadurch gekennzeichnet, daß behufs Erzeugung von Druckspannungen in dem Radkranz die Blechscheiben mit ihren umgebördelten Rändern aufgeschrumpft werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.