DE2901816A1

DE2901816A1 - Zahnrad

Info

Publication number: DE2901816A1
Application number: DE19792901816
Authority: DE
Inventors: Hugo Dr Ing Sanneck
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-01-18
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1980-07-31

Description

Zahnrad
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Es sind Zahnräder ganz allgemein bekannt, die zumindest m Bereich ihrer Zahnung entweder aus Metall oder aus Kunststoff bestehen, wobei die Zähne gefräst oder in einem Spritzverfahren angeformt sind. Zahnräder aus Kunststoff weisen für übliche Belastungen, wie sie beispielsweise bei Handrührgeräten oder dergl. Haushaltgeräten auftreten, eine ausreichende Festigkeit auf. Tritt jedoch eine stoßweise Belastung oder auch eine plötzliche Blockierung auf, dann zeigt es sich im praktischen Betrieb, daß die Zähne nach einiger Betriebszeit abgearbeitet sind. Zwar lassen sich derartige Belastungen mit Zahnrädern aus Metall leicht beherrschen, doch ist deren Herstellungsaufwand durch das notwendige Fräsen der Zähne aufwendig, zeitraubend und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zahnrad gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs zu schaffen, das nach einfachen Fertigungsmethoden herstellbar ist und auch bei Stoßbelastungen einem geringen Verschleiß unterliegt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich nenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei dieser Ausgestaltung kann der größte Teil der parallel zur Zahnradachse verlaufenden Zahnflankenlänge aus einem im üblichen Spritzverfahren zu verarbeitenden Material bestehen während der aus verschleißfesterem Material be stehende Teil als Einlegestück in die für die erstellung erforderliche Spritzform eingelegt und danach z.B. Kunststoff eingespritzt werden kann. Der aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Teil der Zahnflankenlänge übernimmt dabei im normalen Betrieb die üblichen Belastungen. Treten jedoch Stöße oder eine Blockierung des Getriebes aufS dann übernimmt in erster Linie der verschleiß festere Teil die Belastung und verhindert so einen vorzeitigen Verschleiß der übrigen Zahnflankenlänge.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird der aus verschleißfesterem Material bestehende Teil der Zahnflankenlänge durch einen mit dem Zahnrad fest verbundenen Ring gebildet, der an seinem Außenumfang eine den Zähnen des Zahnrades entsprechende Zahnung aufweist. Die Herstellung eines solchen Zahnrades erfolgt dann dadurch, daß in eine der Außenkontur des Zahnrades entsprechende Spritzform ein achsengleich zur Zahnradachse stehender, an seinem Außenumfang der Zahnradzahnung entsprechend gezahnter Ring eingesetzt wird und daß anschließend der verbleibende Forminhalt mit Kunststoff oder Metall ausgespritzt wird. Dabei wird der Ring vorzugsweise so angeordnet, daß er in der Mitte der Zahnflankenlänge zu liegen kommt. Hierdurch wird insbesondere bei einem Antrieb des Zahnrades durch ein Schneckenrad gewährleistet, daß der aus verschleißfesterem Material bestehende Tell über die gesamte Zahntiefe mit der Zahnung des Schneckenrades in Eingriff gelangt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Zahnrad und Fig. 2 das Zahnrad in Frontansicht, teilweise im Bereich von Zähnen aufgebrochen.
Ein Zahnrad 1 besteht aus einer zentralen Nabe 2, in welcher sich eine Steckaufnahme 3 für Arbeitswerkzeuge eines Handrührgerätes oder dergl. befindet. Die Nabe 2 ist einstückig mit einem Zahnkranz 4 verbunden, welcher mit einem angetriebenen Schneckenrad 5 in Eingriff steht. Die einzelnen Zähne 6 des Zahnrades 1 verlaufen parallel zur Achsrichtung des Zahnrades . Ein Teil der parallel zur Zahnradachse verlaufenden Zahnflankenlänge besteht aus einem Material, das verschleißfester als das Material der übrigen Zahnflankenlänge bzw. des Zahnkranzes 4 ist. Dieser Teil a steht senkrecht zur Achse des Schneckenrades 5, wodurch er über die gesamte Zahntiefe mit dem Schneckenrad 5 in Eingriff kommt. Der Teil a gehört zu einem Ring, der an seinem Außenumfang eine den Zähnen des Zahnrades i angepaßte Zahnung aufweist. Diese Zahnung 7 fluchtet mit den Zähnen des Zahnrades 1. Der Ring 6 weist in der Zahnung und in seinem inneren Bereich Durchbrechungen 8 auf, die vom Material des Zahnrades 1 durchsetzt sind und so eine Verdrehungssicherung bilden sowie verhindern, daß das Zahnrad bei Belastung im Bereich der Zähne in axialer Richtung aufgespreizt wird.
Die Herstellung eines so ausgebildeten Zahnrades erfolgt in der Weise, daß in eine dem Zahnrad 1 entsprechende Spritzform ein gezahnter Ring 6 so eingelegt, daß er am fertigen Zahnrad in der Mitte der Zahnflankenlänge zu liegen kommt. Der Ring kann aus Hartgewebe oder auch aus einem Metall bestehen, während in die Spritzform ein thermoplastischer Kunststoff eingespritzt werden kann.
Dabei ist der Ring so in die Spritzform einzulegen, daß seine Zahnung in die entsprechenden Ausnehmungen für die Zähne des Zahnrades eingreift. Der durch die Durchbrechungen 8 hindurchgreifende eingespritzte Werkstoff, der auch aus einem spritzbaren Metall bestehen kann, schafft eine Ver-6 bindung zwischen den durch den Ring geteilten Abschnitten des Zahnrades. Da der Ring 6 über seinen gesamten Umfang Durchbrechungen 8 aufweist, werden somit alle Belastungen auch über den gesamten Umfang des Zahnrades 1 verteilt.
Im normalen Betrieb dagegen wird die an der Eingriffsstelle mit dem Schneckenrad 5 auftretende Kraft über die gesamte tragende Zahnflankenfläche aufgenommen.
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Claims

Ansprüche ( i,jZahnrad, insbesondere für den Eingriff mit einer schnecke in einem Haushaltgerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (a) der Zahnflankenlänge aus einem verschleißfesteren Material als der übrige Zahnflankenteil besteht.
2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus verschleißfesterem Material bestehende Teil (a) der Zahnflankenlänge durch einen mit einem Zahnkranz (4) fest verbundenen Ring (6) gebildet ist, der an seinem Außenumfang eine den Zähnen des Zahnrades (1) entsprechende Zahnung (7) aufweist.
3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus verschleißfesterem Material bestehende Teil (a) der Zahnflankenlänge in der Mitte der gesamten Zahnflankenlänge angeordnet ist.
4. Zahnrad nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der aus verschleißfesterem Material bestehende Teil (a) der Zahnflankenlänge senkrecht zur Drehachse einer damit kämmenden Schnecke (5) steht.
5. Zahnrad nach Anspruch 2 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) in axialer Richtung Durchbrechungen (8) aufweist.
6. Zahnrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (8) in der Zahnung (7) und/oder im ungezahnten Teil des Ringes (6) angeordnet sind.
7. Zahnrad nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfestere Teil (a) als Stanzteil aus Schichtpreßstoff vorzugsweise mit Textileinlage hergestellt ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades gemäß Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Außenkontur des Zahnrades entsprechende Spritzform ein achsengleich zur Zahnradachse stehender, an seinem Außenumfang der Zahnradzahnung entsprechend gezahnter Ring eingesetzt wird und daß anschließend der verbleibende Forminhalt mit Kunststoff oder Metall ausgespritzt wird.