DE531563C

DE531563C - gear

Info

Publication number: DE531563C
Application number: DEA49113D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1925-10-31
Filing date: 1926-11-02
Publication date: 1931-08-12

Description

"Zur Herstellung von Zahnrädern für geräuschlose Getriebe werden Faserstoffe verwendet, die mit Hilfe einas Bindemittels, z. B. eines Kunstharzes, bei gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck zu einem festen homogenen Körper zusammengepreßt werden. Als Ausgangsstoffe sind bisher außer Papier und Papiermaese Webstoffe der verschiedensten Art, wie Leinewand, Segeltuch o. dgl., vorgeschlagen worden. Die hauptsächlichsten Bedingungen, welche bei der Herstellung dieser Zahnräder erfüllt werden müssen, sind Erzielung hoher und höchster Festigkeit bei gleichzeitig sparsamstem Gebrauch des sehr kostspieligen Ausgangsstoffes. Bei der Verwendung von Webstoffen läßt sich ein Abfall nur in sehr seltenen Fällen, z. B. bei der Herstellung geradlinig begrenzter Preßkörper, vermeiden, bei Herstellung von Radscheiben"To manufacture gears for noiseless Gear fiber materials are used, which with the help of a binder, e.g. B. a synthetic resin, with simultaneous use are compressed by heat and pressure into a solid, homogeneous body. Apart from paper and paper pulp, the most varied of woven materials have been used as starting materials Art, such as linen wall, canvas o. The like., Has been proposed. The main ones Conditions involved in making this Gears must be met are achieving high and highest strength at the same time the most economical use of the very expensive raw material. When using of woven fabrics can be a waste only in very rare cases, z. B. in manufacture rectilinearly delimited pressed body, avoid when producing wheel disks

o. dgl. dagegen nur bei äußerst geschicktem Zuschnitt des Tuchstreifens, Bezüglich der Festigkeit ist bei Zahnrädern naturgemäß der Zahnkranz und die in ihn eingeschnittene Zahnreihe der empfindlichste Teil des Radkörpers, da diese z. B. in Getrieben eines Automobils, einer Werkzeugmaschine ö. dgl. sehr häufig starken Stößen ausgesetzt werden. Bei der Verwendung von Webstoffen ist die Ausnutzung der Festigkeit des Fasermaterials nicht günstig, weil die Hälfte der Fäden quer zur Hauptkraftrichtung verlaufen und daher zur Aufnahme der beanspruchenden Kräfte gar nicht oder in sehr geringem Maße herangezogen werden können.o. The like. On the other hand, only with extremely skillful cutting of the cloth strip, Regarding the In the case of gears, strength is naturally the ring gear and the one cut into it Tooth row is the most sensitive part of the wheel body, as this z. B. in gears one Automobiles, a machine tool or the like are very often exposed to strong impacts. When using woven fabrics, the strength of the fiber material is exploited not favorable because half of the threads run transversely to the main direction of force and therefore is not used at all or to a very small extent to absorb the stressing forces can be.

Die Erfindung löst die Aufgabe in sehr zweckmäßiger Weise dadurch, daß der Zahnkranz im wesentlichen aus einzeln im Bindemittel verlegten Faserstoffschnüren, der übrige den Zahnkranz tragende Radkörper dagegen aus im Bindemittel getränkten Lagen dicht gewebter Stoffe hergestellt wind. Die Verwendung von Faserstoffschnüren ist in mehrfacher Hinsicht vom Vorteil. Am wesentlichsten ist, daß die Schnüre in jeder beliebigen Richtung, also auch in derjenigen der größten Beanspruchung, verlegt werden können. Während bei Verwendung eines fertigen Gewebes als Ausgangsstoff nur· entweder die Kette oder der Schuß in diese Richtung fallen können, ist bei Verwendung einzelner Schnüre das gesamte Fasermaterial bestens ausgenutzt. Ferner ist es bei Verwendung von Schnüren ohne Schwierigkeit möglich, jeden auch noch so. geringen Abfall zu vermeiden, also die Kosten der Herstellung wesentlich herabzusetzen. Weiterhin ist aber auch noch zu beachten, daß Faserstoff schnüre gegenüber den einzelnen Fasern naturgemäß einen größeren Querschnitt aufweisen, daß also das Bindemittel nicht so tief in die Faserstruktur ein-The invention solves the problem in a very useful manner in that the ring gear essentially made of fiber cords laid individually in the binder, the rest The wheel bodies carrying the ring gear, on the other hand, are made of layers soaked in the binding agent woven fabrics made of wind. The use of fiber cord is multiple In terms of advantage. Most importantly, the cords should be in any desired position Direction, i.e. also in that of the greatest stress, can be relocated. While when using a finished fabric as the starting material only · either the warp or the shot can fall in this direction is when using single lines the entire fiber material is optimally used. Furthermore, it is when using cords possible without difficulty, no matter how. to avoid small waste, so the Reduce manufacturing costs significantly. However, it should also be noted that that fiber cords are naturally larger than the individual fibers Have cross-section so that the binder does not penetrate so deeply into the fiber structure.

dringen kann; bei Verwendung sehr fein faseriger GeivebeT durchtränkt das Bindemittel gegebenenfalls das Fasermaterial zu stark und macht esbrüchig: ~can penetrate; When using very fine fibrous GeivebeT, the binding agent is saturated possibly the fiber material is too strong and makes it brittle: ~

Die Beibehaltung der Webstoff lage zur Bildung der Radscheibe und des Nabenkörpers ist unbedenklich, weil die Beanspruchung dieser Teile des Radkörpers wesentlich geringer ist und die eigene Elastizität des Materials ίο für genügende Aufnahme und Dämpfung der im Betriebe auftretenden Stöße sorgt. Diese Webstofflagen können bis in den Radkranz durchgeführt werden, wo sie in großem Abstande voneinander zwischen den einzelnen Lagen der Faserstoffischnüre zu liegen, kommen. Dies hat insbesondere auch noch den Vorteil, daß der Zusammenhalt des ganzen Radkörpers unbedingt sichergestellt ist.The retention of the woven fabric was able to form the wheel disc and the hub body is harmless because the stress on these parts of the wheel body is significantly lower is and the own elasticity of the material ίο for sufficient absorption and absorption of the shocks occurring in the company. These woven fabric layers can extend into the wheel rim be carried out where they are at great distances from each other between each Layers of the fiber cords come to lie. This has the particular advantage that the cohesion of the whole Wheel body is absolutely ensured.

Die Zeichnung läßt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erkennen. Abb. 1 zeigt das neue Zahnrad im Querschnitt, Abb. 2 in Seitenansicht, die die Anordnung der einzelnen Schnüre im Bindemittel erkennen läßt. Abb. 3 stellt eine Ansicht des zur *5 Herstellung des Zahnkranzes dienenden Streifens dar, während Abb. 4 die aus diesem Streifen herausgeschnittenen segmentartigen Teilstücke erkennen läßt. Der Radkörper setzt sich aus dem Zahnkranz 7, der Radscheibe 6 und dem Nabenteil 5 zusammen. Die nicht stets erforderliche eiserne Nabenbuchse-ist mit 8 bezeichnet. Der Radkörper ist zusammengesetzt aus einer Anzahl von Scheiben 9 aus dicht gewebten Stoffen'(z.B. Segeltuch o. dgl.) und aus einer Anzahl verhältnismäßig dicker: Abdeckscheiben oder Ringen 10. Beide Sch&ibenarterj. sind mehr oder weniger tief ausgebuchtet und passen sich daher in ihrer tellerartigen Gestaltung, die sie zweckmäßig bereits, vor dem eigentlichen Pressen des Zahncadkörpers durch Vorformen erhalten,, der endgültigen Form des Rades an.. Die Scheiben 9.und ro durchsetzen, wie Abb. 1 zeigt, den ganzen Radkörper vom ätxßersten Umfange bis zur Nabe und dienen somit gleichzeitig zum Zusammenhalt des Pxeßlinges, Zur Verstärkung der Nabe ist eiri Füllring 11, zweckmäßig aus Abfallstoffen vorher in beliebige Gestalt gepreßt, eingefügt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention. Fig. 1 shows the new gear in cross section, Fig. 2 in side view showing the arrangement of the individual cords in the binder can be recognized. Fig. 3 shows a view of the * 5 production of the strip used for the toothed rim, while Fig. 4 shows the one from this Strips cut out segment-like portions can be recognized. The wheel center consists of the ring gear 7, the wheel disk 6 and the hub part 5. The iron hub bushing is not always required denoted by 8. The wheel body is composed of a number of Discs 9 made of tightly woven fabrics (e.g. canvas or the like) and of a number proportionately thicker: cover disks or rings 10. Both Sch & ibenarterj. are more or less deeply bulged and therefore fit in with their plate-like design, which they expediently already through before the actual pressing of the Zahncadkörpers Get preforms, the final shape of the wheel .. The discs 9. and ro enforce, As Fig. 1 shows, the entire wheel center from the utmost circumference to the hub and thus serve to cohesion at the same time of the Pxeßlinges, To reinforce the hub is a filler ring 11, expediently off Waste materials previously pressed into any shape, inserted.

"- - Der eigentliche Zahnkranz 7 wird gebildet durch Schichten 4 einzeln zusammengefaßter Faser stoff schnüre. ' Die richtige Anordnung dieser einzelnen. Schnüre ist ein sehrwesentli'cher Bestandteil der Erfindung. Die Schnüre können einzeln im Bindemittel behandelt und dann zu Ringen o. dgl. zusammengelegt werden; einfacher ist es |edoch, die Schnüre durch -weit auseinanderliegende schwache Haltefäden zu losen Streifen zusammenzufassen, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist.,Die stark gezwirnten Faserstoffschnüre sind mit 13, die schwachen Haltefaden mit 14 bezeichnet. Diese Streifen werden mit einem Bindemittel bestrichen und getrocknet. Aus den so erhaltenen Streifen werden segmentartige Stücke 15 (Abb. 4) geschnitten, in denen die Faserstoffschnüre parallel zueinander verlaufen. Die segmentartigen Teilstücke werden schichtweise übereinandergelegt und dadurch zu einem Radkranz vereinigt. Bei dieser Übereinanderschichtung ist nun besonders darauf zu achten, daß die Faserstoffrichtungen in den benachbarten Lagen sich in einem spitzen Winkel kreuzen. In Abb. 2 oben ist die oberste Lage in ausgezogenen, die nächstfolgende Lage in gestrichelten Linien angedeutet. Dieser Faserverlauf ist für die Beanspruchung des Rades und namentlich der Zahnflanken besonders günstig. In Abb. 2 (links) ist das Profil einer Zahnflanke 16 angedeutet, es ist zu erkennen, daß auf beiden Seiten der Faserverlauf dem Elankenwinkel des Zahnes entspricht. Jede einzelne Faser wird daher zur Aufnahme der Beanspruchung voll herangezogen, während bei der Verwendung von Webstoffen zur Herstellung des Zahnkranzes nur die Hälfte der Fasern die Beanspruchung aufzunehmen vermögen."- - The actual ring gear 7 is formed individually summarized by layers 4 Fiber fabric cords. 'The correct arrangement of these individual. Cord is a very essential one Part of the invention. The cords can be individually treated in the binder and then put together to form rings or the like; It is easier, however, to cut the cords through widely spaced weak ones To combine holding threads into loose strips, as shown in Fig. 3., The strongly twisted fiber cords are with 13, denoted by 14, the weak holding thread. These strips are coated with a binding agent and dried. From the so obtained strips are segment-like pieces 15 (Fig. 4) cut in which the Fiber cords run parallel to each other. The segment-like sections are Layered on top of each other and thereby united to form a wheel rim. At this Particular care must now be taken to ensure that the fiber directions are layered on top of one another in the neighboring layers cross at an acute angle. In Fig. 2 above is the topmost layer indicated in solid lines, the next following layer in dashed lines. This fiber course is for the use of the bike and especially the Tooth flanks particularly favorable. In Fig. 2 (left) the profile of a tooth flank 16 is indicated, It can be seen that on both sides of the grain the Elankenwinkel of the tooth. Each individual fiber is therefore used to absorb the stress fully used, while in the use of woven fabrics to make the Toothed ring, only half of the fibers are able to absorb the stress.

Die Herstellung des Radkörpers aus den einzelnen Teilen 9, 10, 15 und 11 erfolgt in bekannter Weise in einer Form, in welcher das Werkstück unter -gleichzeitiger-Erwäi»· mung "gepreßt wird, bis das· Bindemittel erhärtet ist, also beispielsweise das als Bindemittel zur Verwendung kommende Harz nahezu oder völlig in seinem endgültigen unschmelzbaren Zustand übergegangen ist.The production of the wheel body from the individual parts 9, 10, 15 and 11 takes place in in a known way in a form in which the workpiece under - simultaneous - mentioning »· mung "is pressed until the binding agent has hardened, for example the binding agent used resin almost or completely in its final infusible State has passed.

Versuche mit derartig hergestellten. Zahnrädern haben gezeigt, daß sie Stoßbeanspruchungen in ganz besonderem Maße ge·: wachsen sind. Die Zahnräder wurden u. a, in"einer Maschine einer ,Stoßprüfung,ausgesetzt, sie hielten über ,200 000 Stöße" aus, ohne zu brechen, während Zahnräder,- deren Kranz aus Webstoff hergestellt.-ist, - .bereits -nach. 200 Stößen beschädigt wurden". Die Wider- _ Standsfestigkeit ist also bei den neuen Zahnrädern auf etwa das Dreißigfache erhöht- Die statische Bruchfestigkeit der neuen Zahnräder ist gegenüber der j eiligen von reinen". Webstoffzähnrädern ungefähr verdoppelt. ■■ · . .Experiments with such manufactured. Gears have been shown to withstand shock loads to a very special degree: are growing. The gears were, among other things, in "a machine subjected to an impact test, withstanding over 200,000 impacts" without to break while gears, - their wreath made of woven material.-is, - .already -after. 200 shocks were damaged ". The cons - _ The stability of the new gears is increased by about thirty times The static breaking strength of the new gears is compared to that of the pure "woven material" gears roughly doubled. ■■ ·. .

Claims

Claims-.

.1. Gear for noiseless transmission, consisting of 'using a

. Binder compressed into a solid body by heat and pressure Fibers, characterized in that "the ring gear essentially consists of ; . zein laid in the binder

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lace, the rest of the wheel body carrying the ring gear from soaked in the binding agent Layers of tightly woven fabrics.

2. Gear according to claim i, characterized in that the the ring gear forming cords are laid in the adjacent layers at an acute angle crossing direction.

3. Gear according to claim 1 and 2, characterized in that the ring gear forming layers in segment-like pieces from held together by weak threads Strips of fabric formed by individual cords are cut.

4. Gear according to claim 1 to 3, characterized in that between the The layers of fiber cord forming the toothed ring at a greater distance Layers of tightly woven "fabrics are inserted, which simultaneously form the The wheel disc and the wheel hub are used.

1 sheet of drawings