DE19653967A1 - Method for fabricating toothed rack or body with inner or outer toothing - Google Patents
Method for fabricating toothed rack or body with inner or outer toothingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Verzahnungen versehenen Bauteilen, insbesondere von Zahnstangen oder innen bzw. außen verzahnten Körpern.The invention relates to a method for producing Toothed components, especially racks or internally or externally toothed bodies.
In der Zeitschrift "Konstruktion und Elektronik", Nr. 46 vom 14. 11. 1990, sind auf den Seiten 4 und 5 Planetengetriebe aus Kunststoff mit hoher Leistungsdichte beschrieben. Zur Anwendung kommen hierbei Planetengetriebe mit Zahnriemen. Die doppelseitig verzahnten Riemen umschlingen wechselweise je zwei benachbarte Planetenräder und bilden mit diesen eine geschlossene Kette, die die Sonnenräder als selbsttragender Käfig umschlingt. Dieser Kä fig läuft bei der Rotation der Planetenräder mit um die Sonnen räder um und überträgt die Antriebskräfte von den Sonnenrädern auf die Außenseite der Zahnriemen. Von der Innenverzahnung der Riemen gehen die Kräfte auf die Planetenräder über. Durch diese einfache Konstruktion kommt das Getriebe ohne separaten Plane tenträger und ohne Lagerungen für die Planetenräder aus.In the magazine "Construction and Electronics", No. 46 dated November 14, 1990, are on pages 4 and 5 planetary gear Described plastic with high power density. For use here come planetary gears with toothed belts. The double sided toothed belts alternately loop around two neighboring ones Planetary gears and form a closed chain with them wraps around the sun gears as a self-supporting cage. This Ka fig runs around the sun as the planet gears rotate wheels and transmits the driving forces from the sun wheels on the outside of the timing belt. From the internal teeth of the Belts transfer the forces to the planet gears. Through this simple construction, the gearbox comes without a separate tarpaulin tträger and without bearings for the planet gears.
Der Zeitschrift "F + H Fördern und Heben 44 (1994), Nr. 4" ist auf den Seiten 316 ff. ein Beitrag über Automatikkrane im Mate rialfluß zu entnehmen. Beschrieben wird ein Brückenkran in Zwei trägerbauweise, der neben dem konventionellen kraftschlüssigen Laufrad-Schiene-Antrieb auch über einen neu entwickelten form schlüssigen Antrieb für die Kranbrücke verfügt. Die mittig zum Kopfträger angeordneten Einheiten bilden für den Formschlußan trieb über den Eingriff jeweils eines Zahnriemens in der ortsfe sten, entlang der Kranbahn verlegten Zahnstange über die Paarung Zahnriemen-Zahnstange eine lineare Einheit. Mit der Verteilung der Antriebslast auf eine größere Zahl von im Eingriff befindli chen Zähne des Zahnriemens wird die geringere Belastung eines einzelnen Zahnes zum entscheidenden Vorteil gegenüber Paarungen Zahnrad-Zahnstange, bei denen jeweils lediglich ein oder zwei Zähne die Übertragung der mechanischen Leistung je Rad übernimmt bzw. übernehmen. Von zentraler Bedeutung für die Funktion des Antriebs bei hohen Antriebsleistungen ist die Ausgestaltung der Zahnform.The magazine "F + H Förder und Heben 44 ( 1994 ), No. 4" can be found on pages 316 ff. A contribution on automatic cranes in the material flow. A bridge girder with two girder construction is described, which in addition to the conventional non-positive impeller-rail drive also has a newly developed positive drive for the crane bridge. The units arranged in the center of the head support form a linear unit for the form-locking drive via the engagement of a toothed belt in the most local, along the crane track rack over the pairing toothed belt-rack. With the distribution of the drive load over a larger number of teeth of the toothed belt which are in engagement, the lower load on a single tooth becomes a decisive advantage over pairings of toothed rack and pinion, in which only one or two teeth takes over or transfers the mechanical power per wheel . take over. The design of the tooth shape is of central importance for the function of the drive with high drive power.
Es zählt zum allgemeinen Stand der Technik, daß herkömmliche Zahnstangen bzw. mit Innen- und/oder Außenverzahnung versehene Körper unter hohem Material- und Kostenaufwand vielfach durch mechanische Bearbeitung hergestellt werden müssen.It is part of the general state of the art that conventional Racks or with internal and / or external teeth Body with high material and cost expenditure in many cases mechanical processing must be produced.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren zur Her stellung von mit Verzahnungen versehenen Bauteilen sowie mit Verzahnungen versehene Bauteile zu konzipieren, bei welchem bzw. bei welchen auf eine aufwendige und teure Bearbeitung, insbeson dere durch Formfräsen, beispielsweise bei der Einzel- oder Kleinserienfertigung, verzichtet werden kann.The object of the invention is to produce a process position of toothed components and with To design toothed components in which or in which a complex and expensive processing, in particular by milling, for example in single or Small series production, can be dispensed with.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren zur Herstellung von mit Verzahnungen versehenen Bauteilen, insbesondere von Zahnstangen oder innen bzw. außen verzahnten Körpern erreicht, indem minde stens ein Zahnriemen bzw. mindestens ein Zahnriemenabschnitt mit in weitem Bereich vorgebbaren Abmessungen in Wirkverbindung mit mindestens einem Trägerelement aus vorgebbarem Material und/oder mit vorgebbarer geometrischer Gestalt gebracht wird.This goal is achieved with a method of manufacturing with Toothed components, especially racks or internally or externally toothed bodies achieved by min at least one toothed belt or at least one toothed belt section Dimensions which can be predetermined in a wide range in operative connection with at least one carrier element made of predeterminable material and / or is brought with a predefinable geometric shape.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Advantageous developments of the subject matter of the invention See subclaims.
Zum Einsatz gelangen Trägerkörper unterschiedlichster Kontur und aus unterschiedlichstem Material, die in Wirkverbindung mit ei nem an sich bekannten, sehr preiswerten Standardelement in Form von beispielsweise als Meterware erhältlichen Zahnriemen ge bracht werden.Carrier bodies of various contours and are used made of different materials, which are in operative connection with egg nem known, very inexpensive standard element in the form of toothed belts available, for example, by the meter be brought.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, verzahnte Verbundkörper, z. B. Zahnstangen, bestehend aus einem Trägerele ment und einem Zahnriemen bzw. Zahnriemenabschnitt ohne mechani sche Bearbeitung der Zähne herzustellen. Bei Verschleiß des Zahnriemens kann dieser problemlos ausgetauscht werden, so daß das Trägerelement in jedem Fall erhalten bleibt. Desweiteren ist hervorzuheben, daß durch dieses Verbundbauteil die Geräuschent wicklung gegenüber herkömmlichen Verzahnungen erheblich abge senkt werden kann.With the method according to the invention it is possible to toothed Composite body, e.g. B. racks consisting of a Trägerele ment and a toothed belt or toothed belt section without mechani machining of the teeth. If the Timing belt can be easily replaced, so that the support element is retained in any case. Furthermore is to emphasize that through this composite component, the noise compared to conventional gears can be lowered.
Der Erfindungsgegenstand kann nicht nur bei der Erzeugung von Zahnstangen zum Einsatz gelangen, sondern ist prädestiniert für jeglichen innen und/oder außen verzahnten Körper, wobei die In nen- und/oder Außenkontur auch nicht unbedingt zylindrisch bzw. hohlzylindrisch sein muß, sondern dem jeweiligen Getriebetyp an gepaßt sein kann.The subject of the invention can not only in the production of Racks are used, but is predestined for any internally and / or externally toothed body, the In inner and / or outer contour not necessarily cylindrical or must be hollow cylindrical, but the respective gear type can be fit.
Der Anwendungsbereich ist äußerst vielfältig, was durch den ein gangs zitierten allgemeinen Stand der Technik angesprochen wor den ist. Dies stellt jedoch nur einen Teilbereich dar. Der Er findungsgegenstand kann somit als Ersatz für herkömmlich erzeug te verzahnte Körper dienen, wobei bei Einzelteilen bzw. Kleinse rien materialabhängig eine Formfräsung der Zähne entbehrlich wird. Bei der Verwendung von erfindungsgemäß verzahnten Spritz gußkörpern ergibt sich als Vorteil, daß insbesondere bei der Großserienfertigung nicht für jede Zähnezahl ein eigenes teures Spritzformwerkzeug bereitgehalten werden muß. The area of application is extremely diverse, which is due to the one general state of the art mentioned above that is. However, this is only a partial area. The Er object of the invention can thus be used as a substitute for conventionally produced Te toothed bodies serve, with individual parts or small ones Depending on the material, it is not necessary to shape the teeth becomes. When using toothed spray according to the invention cast bodies has the advantage that, in particular, in the Large-scale production does not have its own expensive number of teeth Injection molding tool must be kept ready.
Das Trägerelement kann vorzugsweise aus einem steifen Material (Metall, Kunststoff oder dergl.) bestehen, auf welches der bieg same Zahnriemen bzw. der Zahnriemenabschnitt je nach Anwendungs fall lösbar bzw. unlösbar aufgebracht wird.The carrier element can preferably be made of a rigid material (Metal, plastic or the like.) Exist on which the bend same toothed belt or the toothed belt section depending on the application case is applied releasably or non-releasably.
Als unlösbare Verbindung kommt neben dem Aufnieten und dem Auf vulkanisieren auch das Aufkleben zur Anwendung.In addition to riveting and opening, there is an inseparable connection also vulcanize the glue for use.
Als lösbare Befestigung bietet sich die Verschraubung an, wobei sich hier eine Vielzahl von Variationen ergibt, dies insbesonde re im Hinblick auf die räumliche Anordnung der Schraube(n) in Relation zum Trägerelement bzw. zum Zahnriemen oder Zahnriemen abschnitt.The screw connection offers itself as a detachable fastening, whereby there is a multitude of variations, in particular re with regard to the spatial arrangement of the screw (s) in Relation to the carrier element or to the toothed belt or toothed belt section.
Die Verbundverzahnung besteht somit aus mindestens einem Trä gerelement und mindestens einem damit verbundenen Zahnriemen bzw. mindestens einem Zahnriemenabschnitt, wobei es für prakti sche Anwendungsfälle, insbesondere bei höherem Verschleiß unter worfenen Bauteilen, zweckmäßig erscheint, den Zahnriemen bzw. den jeweiligen Zahnriemenabschnitt lösbar mit dem Trägerelement in Wirkverbindung zu bringen, zumal sich am Trägerelement in der Regel die geringsten Verschleißerscheinungen einstellen und so mit eine höhere Standzeit als beim Zahnriemen bzw. Zahnriemenab schnitt gegeben ist. Demzufolge ergibt sich gegenüber herkömmli chen auszutauschenden Zahnstangen ein erheblicher wirtschaftli cher Vorteil.The composite toothing thus consists of at least one Trä gerelement and at least one toothed belt connected to it or at least one toothed belt section, it being for practi cal applications, especially with higher wear under thrown components, appears appropriate, the toothed belt or the respective toothed belt section detachably with the carrier element to bring into operative connection, especially since the support element in the Usually set the least signs of wear and so on with a longer service life than the toothed belt or toothed belt cut is given. As a result, compared to conventional racks to be replaced a considerable economic advantage.
Die Verbindungselemente, insbesondere in Form von Schrauben,
können hierbei mittel- oder unmittelbar mit dem Trägerelement
oder dem Zahnriemen bzw. dem zugehörigen Zahnriemenabschnitt
verbunden werden, wobei es sich aus Gründen der Materialdicke
anbietet, die jeweilige Schraube mit dem materialmäßig dickeren
Riemenzahn in Wirkverbindung zu bringen. Die Verschraubung kann
mittels Holzschrauben, Mehrzweckschrauben, Spanplattenschrauben,
Blechschrauben, selbstschneidenden Schrauben, Schrauben für
Kunststoffe, beispielsweise für Elastomere, Schrauben mit metri
schem oder zölligem Gewinde, mit oder ohne Mutter, vorgesehen
werden. Folgende Alternativen bieten sich hierbei an:
The connecting elements, in particular in the form of screws, can in this case be connected directly or indirectly to the carrier element or the toothed belt or the associated toothed belt section, it being advisable for reasons of material thickness to bring the respective screw into operative connection with the thicker belt tooth . The screw connection can be provided by means of wood screws, multi-purpose screws, chipboard screws, sheet metal screws, self-tapping screws, screws for plastics, for example for elastomers, screws with a metric or inch thread, with or without a nut. The following alternatives are available:
- - Verschraubung vom Riemenzahn aus (eventuell selbstschneidend) direkt in einen Blech-, Metall, Kunststoff- oder Holzkörper als Trägerelement. Hierbei wird der Schraubenkopf (oder Mut ter) im Riemenzahn versenkt. Das Trägerelement muß an den Schraubenstellen nicht vorgebohrt bzw. gelocht sein, braucht aber höchstens dem Kerndurchmesser der Schrauben entsprechen.- Screw connection from the belt tooth (possibly self-tapping) directly into a sheet metal, metal, plastic or wooden body as a carrier element. Here the screw head (or courage ter) sunk in the belt tooth. The support element must on the Bolt locations must not be pre-drilled or punched but at most correspond to the core diameter of the screws.
- - Verschraubung vom Riemenzahn aus indirekt durch eine Bohrung im Trägerelement (eventuell selbstschneidend) in einen untergelegten Blech-, Metall-, Kunststoff- oder Holzriegel. Hierbei wird der Schraubenkopf (oder Mutter) im Riemenzahn versenkt. Das Trägerelement ist an den Schraubstellen vorge bohrt bzw. gelocht, und zwar mindestens mit dem Schrauben außendurchmesser. Zur Anwendung können Riegel an den Schrau benstellen kommen, die nicht vorgebohrt, oder höchstens mit dem Kerndurchmesser der Schraube versehen sind.- Screw connection from the belt tooth indirectly through a hole in the carrier element (possibly self-tapping) into one underlying metal, metal, plastic or wooden bars. Here, the screw head (or nut) in the belt tooth sunk. The carrier element is featured on the screw points drilled or perforated, at least with the screws outer diameter. Bolts on the screw can be used come, which are not pre-drilled, or at most with are provided with the core diameter of the screw.
- - Verschraubung von der Trägerelementseite her, selbstschnei dend durch den Riemengurt in die Zahnköpfe hinein. Hierbei können die Schraubenenden (entsprechend spitze Gewindeanfänge) nicht durch die Zahnköpfe durchtreten. Trägerelement an den Schraubstellen vorgebohrt bzw. gelocht, jedoch mindestens dem Schraubenaußendurchmesser entsprechend. Zahnriemen an den Schraubstellen nicht, oder mit höchstens dem Schraubenkern durchmesser vorgebohrt. - Screw connection from the carrier element side, self-tapping through the belt belt into the tooth heads. Here the screw ends (correspondingly pointed thread starts) do not pass through the tooth tips. Carrier element to the Pre-drilled or drilled screw holes, but at least that Screw outer diameter accordingly. Timing belt on the Screw points not, or with at most the screw core diameter pre-drilled.
- - Wie vorstehend, jedoch mit bei der Montage in die Trägerele mentbohrungen eingelegten Kunststoff stopfen (z. B. rohr- oder schlauchförmig) zur Übernahme von zusätzlichen Seitenkräften zwischen dem Schraubenschaft und der Trägerbohrung (Loch leibung).- As above, but with the assembly in the carrier element Plug plastic holes (e.g. pipe or tubular) to take on additional lateral forces between the screw shaft and the support hole (hole reveal).
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigenThe subject of the invention is based on an embodiment shown in the drawing and is described as follows. It demonstrate
Fig. 1 bis 5 unterschiedliche Darstellungen bzw. Befestigungsmöglichkeiten eines Zahn riemens auf einem geradlinig verlaufen den Trägermaterial Fig. 1 to 5 different representations or attachment options of a toothed belt on a straight line, the carrier material
Fig. 6 zylindrischer Trägerkörper mit am Außen umfang aufgebrachtem Zahnriemen Fig. 6 cylindrical carrier body with toothed belt applied to the outside circumference
Fig. 7 hohlzylindrischer Trägerkörper mit am Innenumfang aufgebrachtem Zahnriemen. Fig. 7 hollow cylindrical support body with toothed belt applied to the inner circumference.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen unterschiedliche Möglichkeiten einer lösbaren Verbindung zwischen einem als Meterware ausgebildeten Zahnriemen 1 und einem im wesentlichen geradlinig verlaufenden Trägerelement 2, beispielsweise zur Erzeugung einer geradlinigen Zahnstange. Gleiche Teile werden hierbei mit gleichen Bezugszei chen versehen. Dargestellt ist lediglich die Befestigung einer einzelnen Schraube, wobei jedoch abhängig von der Länge des Trä gerelementes 2 eine Vielzahl von Schrauben zum Einsatz gelangt. Figs. 1 to 5 show different possibilities of a detachable connection between a formed by the meter timing belt 1 and a substantially rectilinear support element 2, for example for generating a rectilinear rack. The same parts are provided with the same reference characters. Only the fastening of a single screw is shown, but depending on the length of the carrier element 2, a plurality of screws are used.
Entsprechend Fig. 1 wird die lösbare Verbindung zwischen dem Zahnriemen 1 und dem Trägerelement 2 durch eine Schraube 3 rea lisiert, die ein selbstschneidendes Gewinde 4 beinhaltet, wobei die Schraube 3 im Bereich eines Riemenzahnes 5 angeordnet ist und der Schraubenkopf 6 unterhalb der Oberfläche 7 des Riemen zahnes 5 in versenkter Form in diesen eingebettet ist.According to Fig. 1 is lisiert the releasable connection between the toothed belt 1 and the supporting element 2 by a screw 3 rea, which includes a self-tapping thread 4, wherein the screw 3 is arranged in the region of a belt tooth 5 and the screw head 6 below the surface 7 of the Belt tooth 5 is embedded in this in recessed form.
In Fig. 2 kommt ebenfalls eine im Riemenzahn 5 versenkt vorgese hene Schraube 3 zum Einsatz, die jedoch durch eine Bohrung 8 im Trägerelement 2 sich hindurch erstreckt und in selbstschneiden der Weise mit einem außerhalb des Trägerelementes 2 vorgesehenen Riegel 9 in Wirkverbindung gebracht wird.In Fig. 2 is also a countersunk in the belt tooth 5 vorgese hene screw 3 is used, which, however, extends through a bore 8 in the carrier element 2 and is self-tapping in the manner with an outside of the carrier element 2 provided latch 9 is brought into operative connection.
In Fig. 3 ist erkennbar, daß eine versenkte Schraube 3 sich durch eine Bohrung 8 im Trägerelement 2 in Richtung des Riemen zahnes 5 erstreckt und durch das selbstschneidende Gewinde 4 ei nen entsprechenden Halt in dem Riemenzahn 5 findet.In Fig. 3 it can be seen that a countersunk screw 3 extends through a bore 8 in the support member 2 in the direction of the belt tooth 5 and by the self-tapping thread 4 egg NEN appropriate hold in the belt tooth 5 .
Analog dazu ist Fig 4 zu sehen, wobei jedoch der Schraubenkopf 6 der Schraube 3 in diesem Beispiel nicht versenkt ist, sondern an der Oberfläche 10 des Trägerelementes 2 anliegt. Analog zu den Fig. 2 und 3 ist auch hier eine Bohrung 8 im Trägerele ment 2 vorgesehen, wobei sich im Raum zwischen dem Schrauben schaft und der Bohrungswandung ein aus Kunststoff bestehender Stopfen 11 erstreckt, der dem Zweck dient, zusätzliche Seiten kräfte zwischen dem Schraubenschaft und der Trägerbohrung 8 auf nehmen bzw. übertragen zu können. 4 can be seen analogously, but the screw head 6 of the screw 3 is not countersunk in this example, but rests on the surface 10 of the carrier element 2 . Analogously to FIGS. 2 and 3, a bore 8 is also provided in the element 2 here, a plug 11 made of plastic extending in the space between the screw shaft and the bore wall, which serves the purpose of additional side forces between the screw shaft and to be able to take or transmit the carrier bore 8 .
Fig. 5 ist etwa entsprechend Fig. 2 zu werten, wobei zusätzlich zu dem darin beschriebenen Riegel 9 sich zwischen der Schraube 3 und der Bohrung 8 ein Stopfen 11 befindet. Die Schraube 3 ist zumindest im Bereich des Riegels 9 mit einem selbstschneidenden Gewinde 4 versehen. FIG. 5 is to be valued roughly in accordance with FIG. 2, a plug 11 being located between the screw 3 and the bore 8 in addition to the bolt 9 described therein. The screw 3 is provided with a self-tapping thread 4 at least in the area of the bolt 9 .
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Befestigungsform kann natürlich auch andersartig vorgesehen werden. Die Schrauben kön nen auch im Bereich zwischen den einzelnen Riemenzähnen angeord net werden, wobei Anzahl und Abstand dem jeweiligen Anwendungs fall anzupassen sind.The mounting form shown in FIGS. 1 to 5 can of course also be provided in a different manner. The screws can also be arranged in the area between the individual belt teeth, whereby the number and spacing must be adapted to the respective application.
Die Fig. 6 und 7 beschreiben von den Fig. 1 bis 5 abwei chende, unlösbare Verbindungen zwischen einem Trägerelement 12 bzw. 13 und einem Zahnriemenabschnitt 14 bzw. 15. FIGS. 6 and 7 describe the Fig. 1 to 5 deviate sponding, permanent connections between a carrier element 12 or 13 and a toothed belt section 14 and 15 respectively.
Entsprechend Fig. 6 ist das Trägerelement 12 zylindrisch ausge bildet, auf welchem der Zahnriemenabschnitt 14 aufvulkanisiert ist.According to FIG. 6, the support member 12 cylindrically formed is vulcanized onto which the toothed portion 14.
Fig. 7 zeigt ein hohlzylindrisches Trägerelement 13, an dessen innerem Umfang 16 der Zahnriemenabschnitt 15 angeklebt ist. Fig. 7 shows a hollow cylindrical support member 13 , on the inner circumference 16 of the toothed belt section 15 is glued.
Alternative Befestigungsmöglichkeiten sind hier natürlich eben falls denkbar, wobei auch einzelne oder mehrere der in den Fig. 1 bis 5 aufgezeichneten Befestigungsmöglichkeiten des Zahn riemens/Zahnriemenabschnittes auf die Fig. 6 und 7 anwendbar sind.Alternative fastening options are of course also conceivable here, with one or more of the fastening options of the toothed belt / toothed belt section recorded in FIGS . 1 to 5 also being applicable to FIGS . 6 and 7.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996153967 DE19653967A1 (en) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Method for fabricating toothed rack or body with inner or outer toothing |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1996153967 DE19653967A1 (en) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Method for fabricating toothed rack or body with inner or outer toothing |
Publications (1)
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DE19653967A1 true DE19653967A1 (en) | 1998-06-25 |
Family
ID=7815978
Family Applications (1)
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DE1996153967 Withdrawn DE19653967A1 (en) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | Method for fabricating toothed rack or body with inner or outer toothing |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19653967A1 (en) |
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