DE2025197A1

DE2025197A1 - Kupplungskonus für Fahrradnaben oder dgl. und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE2025197A1
Application number: DE19702025197
Authority: DE
Inventors: Manfred 8720 Schweinfurt. P Lutz
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1970-05-23
Filing date: 1970-05-23
Publication date: 1971-12-09
Also published as: US3735849A; GB1354356A

Description

FICHTEL & SACHS AG_#9 Schweinfurt

Patentanmaldung
und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Kupplunjgskonus für Fahrradnaben.^gd&v,djLl«, ^und^Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kupplungskonus für Fahrradnaben oder dgl, und Verfahren zur Herstellung desselben, bei dem die Steigzähne an der Hantelfläche des Konusses spiralförmig verlaufen und geradflankig mit gleichbleibendem Spitzen-Winkel auf der gesamten Breite vorgesehen sind·

Es ist bereits bekannt, Konuskupplungen herzustellen _% bei denen die Steigzähne am Konus spiralförmig verlaufend vorgesehen sind. Ein derartiger Konus hat gegenüber einem glatten Konus u. a, den Vorteil der Verbesserung der Gleitreibwerte und es ergibt sich dadurch eine wesentlich verbessert® Kraftübertragung« Nachteilig ist dabei aber, daß solche Konen nur durch Fräsen herzustellen sind.

Um diesen Fertigungsaufwand zu vermindern» wurden nunmehr die Konen durch Massivuraformung hergestellt. Dabei aber ließen eich nur gerade verlaufende Steigzähne erzeugen _s bei denen di@ Ein« griffsverhältnisse nicht günstig sind} es erfolgt unter Belastung kein Hineinziehen des Konusse« in die zugehörige Konushälse, außerdem wird der Schmierstoffvorrat nicht aus der Kupplung entfernt _t so daß sich ein Schmierfilm aufbauen kann, welcher in unerwünschter Weis· wiederum zum Durchrutschen dar Kupplung führen

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Die Aufgab© der Erfindung war es nun, einen Kupplungskonus zu schaffen, bei dem die Steigzähne an der Mantelfläche spiralförmig verlaufen und ger ad flankig mit gleichbleibendem Spitzen-Winkel auf der gesamten Breite des Konusses versehen sind.

Gemäß der Erfindung geschieht dies nun dadurch» daß der Kupplungskonus mitsamt den spiralförmig verlaufenden Steigzähnen durch Massivumformung hergestellt wird, wobei das forir.gebönde Werkzeug sowohl bei dem Herstellungsgang, d. h. Umformungsgang, als auch bei dem anschließenden Abheben vom Werkstück und das Werkstück selbst radial festliegend sind.

Mit den gekennzeichneten Merkmalen wird u. a. erreicht, daß sich in einfacher Weise ein Konus für eine Kupplung bei Fahrradnaben oder dgl. herstellen läßt, der besonders günstige Eigenschaften bei der Verwendung aufweist und dazu auf Grund der Herstellung mit nur geringem Gesamtaufwand erhalten wird.

Zur Herstellung dieses vorstehend gekennzeichneten Kupplungskonus· ses dient vorteilhaft ein Verfahren mit den Merkmalen, daß die Richtungsabweichung der durch Hassivumformung erzeugten Spiralverzahnung gegenüber der Konus-Mittelachse in Abhängigkeit von dem Zahnlückenwinkel und dem über die Zahnspitzen gemessenen Konuswinkel sowie der Zähnesahl am Umfange in Beziehung steht nach der Gleichung tg f « (tg/j - j> χ

Diese vorstehende Formel bezeichnet dabei den Grenzwinkel, bis zu welchem ein Konus der gekennzeichneten, technisch besonders vorteilhaften Art durch Massivumformung erhalten werden kann.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Ausgestaltungsmöglichkeiten des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausfuhrungsbeispieles. Es zeigt

Fig, 1 einen Kupplungskonus gemäß der Erfindung in Aneicht und das Oberteil des Herstellwerkzeuges im Längsschnitt,

y-² ^den Kupplungskonus gemäß Fig. 1 in Aufsicht.

In den Figuren ist mit 1 der Kupplungskonue bezeichnet» welcher an seiner Mantelfläche Steigzähne 2 aufweist. Wie die Figuren erkennen lassen, verlaufen diese aneinanderstoßenden Steigzähne 2 spiralförmig und sind dabei in sich geradflankig. Oberhalb dos gezeichneten Werkstückes, des Kupplungskonusses 1, ist in Fig. das Preßwerkzeug 3 teilweise dargestellt. An diesem Preßwerkzeug, das zur Hassivumformung dient, ist der Klemmwinkel am Konus» der über die Zahnspitzen gemessen iet, eingetragen und mit ^ bezeichnet. Dieser Konuswinkel gilt entsprechend auch für das Werkstück, den Kupplungekonue 1.

Die Steigzähne 2 des Kupplungskonussee 1 verlaufen spiralförmig. Die Richtungsabweichung dieser Steigzähne gegenüber der Konue-Mittelachse U ist mit C bezeichnet.

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In Fig. 2, worin der Kupplungskonus 1 in Aufsicht dargestellt ist, lSßt sich der Zahnlücken-Winkel ρ erkennen. Dieser Zahnlückenwinkel ist auf der gesamten Zahnbreite des Konusses 1 gleich.

Das in Fig. 1 oberhalb des Kupplungskonusses 1 teilweise dargestellte Preßwerkzeug 3 dient, wie bereits angedeutet, zur Herstellung des Konusses 1 durch Massivumformung. Dabei ist gemäß dem Erfindungsgedanken das Verfahren zur Herstellung eines spiralförmig verzahnten Werkstückes so ausgestaltet, daß das formgebende Werkzeug sowohl bei dem Umformachritt als auch bei dem Abhebevorgang, d. h, bei dem Herausnehmen des Werkstückes, nicht gedreht wird. Das Umformwerkzeug umfaßt dabei auch keine sich drehenden Teile. Für dieses erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines Kupplungskonusses gilt eine einfache Formel, nach der sich mit großer Genauigkeit auf Grund der am Kupplungskonus geforderten Zähnezahl, des Konuswinkels und des Zahnlückenwinkels ein Grenzwinkel errechnen läßt, bis zu welchem es möglich ist, einen Konus in der gewünschten vorteilhaften Weise, d. h. durch Massivumformung, mittels eines radial festliegenden Werkzeuges mit spiralförmigen, an der Mantelfläche angeordneten, geradflankigen und mit konstantem Flankenwinkel auf der gesamten Konusbreite versehenen Steigzähnen herzustellen. Diese Beziehung lautet:

Γ Λ IT tg t * (tgf^ - -) χ sin oL ,

-S-

1 09850/0493

Darin ist:

(-■ die Richtungsabweichung der Spiralverzahnung gegenüber der Mittelachse des Konusses,

/j der Zahnlückanwinkel_s

jL der Konuswinkel, über die Zahnspitzen gemessen₈

ζ die Zähnezahl am Konusumfange·

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel; es wird darüber hinaus für alles in den Unterlagen Offenbarte Schutz beansprucht, soweit dies neu, fortschrittlich und erfinderisch ist.

20. 5. 1970 EPBN Schu/Bb-

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Claims

Patentansprüche

Iy Kupplungskonus für Fahrradnaben oder dgl. und Verfahren zur Herstellung desselben, bei dem die Steigzähne an der Mantelfläche des Konusses spiralförmig verlaufen und geradflankig mit gleichbleibendem Spitzen-Winkel auf der gesamten Breite vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskonus mitsamt den spiralförmigen Steigzähnen durch Massiv-UHiformung hergestellt ist, wobei das formgebende Werkzeug sowohl bei dem Herstellungsgang als auch bei dem Abheben vom Werkstück und das Werkstück selbst radial festliegend sind.

2, Verfahren zur Herstellung eines Kupplungskonusses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsabweichung der massiv umgeformten Spiralverzahnung gegenüber der Konus-Mittelachse in Abhängigkeit von dem Zahnlückenwinkel und dem über die Zahnspitzen gemessenen Konuswinkel sowie der Zähnezahl am Umfange steht, und zwar nach der Gleichung te S ■ (tgij - !"> ^x

20. 5, 1970
EPBN Sohu/Bb-