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Verfahren zum Herstellen eines nichtmetallischen Zahnradblankos Es
ist bekannt, nichtmetallische Zahnräder dadurch herzustellen, daß man mit härtenden
Kunstharzen imprägnierte, übereinandergelegte Papierblätter oder Gewebelagen unter
Anwendung von Hitze und Druck zusammenpreßt. Es ist ferner bekannt, beim Verwenden
von durchgehenden Papier- oder Gewebelagen den Zahnkranz durch Einlegen von Segmenten
dicker als den Radscheibenteil auszubilden. Weiterhin hat man den Zahnkranz für
sich aus Geweberingen oder Segmenten gebildet und den Naben- und Radscheibenteil
aus mit Kunstharzen imprägnierten längeren oder kürzeren Faserstoffen hergestellt.
Insbesondere bei aus Metallen hergestellten Radscheibenkörpern hat man auch schon
durch fortlaufende, hochkant gewickelte Gewebestreifen, die mit Kunstharz imprägniert
sind, den Zahnkranz hergestellt.
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Vor dem Aufbringen kunstharzimprägnierter Gewebestreifen durch Hochkantwickeln
aus endlosen Streifen hat man den Gewebestreifen in bestimmten Abständen eingeschnitten
und durch V-förmige Ausschnitte, die beim fertigen Zahnkranz geschlossen sind, versucht,
eine bessere und faltenlose Wicklung zu erreichen. Es hat sich bei all den Ausführungen
gezeigt, daß durch die naturgegebenen Unregelmäßigkeiten der ausgeschnittenen Geweberinge
oder Segmente eine ausreichende Verankerung mit der fließfähigen Preßmasse nicht
erreicht wird.
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Gemäß der Erfindung «-erden diese Mängel vermieden, indem beim Herstellen
eines nichtmetallischen Zahnradblankos mit einem Zahnkranz aus mit Kunstharz getränkten,
der Länge nach zusammengefalteten und hochkant gewickelten Gewebestreifen, die Gewebestreifen
für den Zahnkranz in der Faltlinie längs einer regel- oder unregelmäßigen Wellen-oder
Zickzacklinie geteilt und derart zu einem Ringkörper gewickelt werden, daß die Vorspriuige
an der Innenkante des Ringkörpers liegen.
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Das Herstellungsverfahren soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert
werden. Zum Herstellen des Zahnradkranzes dient ein Streifen i (Abb. r) aus gewebtem
Stoff, z. B. Baumwollstoff, der an einer Kante 5 Vorsprünge oder Zähne z hat und
breit genug ist, um den Kranz eines Zahnradblankos zu bilden. Der Stoff ist mit
einem Klebemittel, z. B. einem Kunstharz, insbesondere einem
Phenolkondensationsprodukt,
getränkt. Die Breite des Ausgangsstreifens i wird zweckmäßig so groß gewählt, daß
man aus ihm, wie in Abb. i dargestellt, durch Teilung längs der mit 3 bezeichneten
Wellenlinie zwei Streifen ohne Materialabfall erhalten kann. Die an der Kante des
Streifens auf diese Weise hergestellten Vorsprünge 2 können rund oder spitz sein
oder eine andere Form haben. Das Tränken des Baumwollstreifens. mit dem Klebemittel
wird zweckmäßig vor dem Zerteilen des Streifens vorgenommen. Ein genügend langer
Streifen wird dann hochkant und schraubenförmig derart gewickelt, daß die Vorsprünge
oder Zähne 2 innen liegen, bis ein der Zahnbreite entsprechender Ringkörper gebildet
ist (vgl. Abb. 2).
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Ein genaues Übereinanderliegen der Vorsprünge 2 in den verschiedenen
Schichten ist nicht notwendig, vielmehr erfolgt das Wickeln des Streifens i zweckmäßig
so, daß die Vorsprünge oder Zähnet der aufeinanderfolgenden Lagen nicht übereinander
zu liegen kommen. Der Zweck dieser Maßnahme ist es, unregelmäßige Räume q. zwischen
den Zähnen zu bilden. Zum Teilen des Gewebestreifens i kann ein Schnittwerkzeug
benutzt werden, welches abwechselnd Zähne verschiedener Breite ausscbaveidet.
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Für die Nabe und den Innenteil_ des Rades wird zweckmäßig in bekannter
Weise ein vorgeformter Körper 6 (Abb. 3) benutzt, der aus der Nabe 7, dem scheibenförmigen
Innenteil 8 und dem Kranz 9 besteht. Der Körper 6 ist ebenfalls aus nichtmetallischem
Stoff, z. B. aus kleinen, mit Klebstoff behandelten Baumwollstoffstücken, die z.
B. bei anderen Fabrikationszweigen abfallen oder aus ungewebter, mit Klebstoff versehener
Baumwolle hergestellt sind. Der Körper 6 wird unter Anwendung von Druck und Wärme
vorgepreßt, jedoch nur so weit, daß-das Bindemittel, z. B. das Kunstharz, noch nicht
in seinen Endzustand übergeführt ist.
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Die Einzelteile werden in an sich bekannter Weise in einer entsprechenden
Form io (Abb.3) unter Anwendung von Druck und Hitze zu dem fertigen Zahnradblanko
vereinigt. Während des Preßvorganges und der gleichzeitigen Erwärmung wird das Klebemittel
weich und fließt in die noch vorhandenen Lücken zwischen den Zähnen 2 und dem Scheibenteil
6 (Abb. q.). Auf diese Weise wird eine innige und feste Verbindung zwischen dem
Zahnkranz 13 und dem Scheibenkörper 6 herbeigeführt.
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Wird die Nabe 7 und die Radscheibe 6 aus ungewebtem, mit Klebemittel
getränktem Faserstoffmaterial hergestellt, so kann eine in Abb. 5 dargestellte Preßform
verwendet werden. Der Kranz 13 wird dabei in den Unter-Stempel 15 gelegt und darauf
eine entsprechende Menge Fasermaterial 16 zur Bildung der Nabe und der Radscheibe
6 lose in die Form gelegt. Der Oberstempel besteht aus einem Ring 17, der
auf den Kranz 13
drückt, und dem eigentlichen Stempel 18, der in den Ring
17 hineinpaßt und das Fasermaterial 16 zusammenpreßt.
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Durch Einlegen einer besonderen Zwischenschicht 29 (Abb. 6) zwischen
den Innenrand des Kranzes 13 und den Außenrand der Radscheibe 6 lassen sich die
Eigenschaften des Rades noch verbessern. Es kann beipielsweise ein Streifen Gummi
oder gummiertes Tuch vor dem Vereinigen des Kranzes mit der Radscheibe eingelegt
und dann eingepreßt werden (Abb. 6).
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Zur Erleichterung der späteren Bearbeitung des Zahnrades wird zwischen
Zahnkranz und Radscheibe beim Pressen des Rades eine ringförmige Nut i9 eingepreßt.
Durch Anordnung dieser Nut können die Flanken des Kranzes bearbeitet werden, ohne
daß hierbei das Werkzeug die Radscheibe angreift. In die Nabe des Rades kann in
bekannter Weise auch eine Metallnabe mit eingepreßt werden.
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In Abb.7 ist ein Gewebestreifen 2o gezeigt, der längs einer Zickzacklinie
2i aufgeschnitten ist, hierdurch werden Streifen mit den Einschnitten 22 und den
Zähnen 23 ohne Materialabfall gebildet, indem das Material der Einschnitte des einen
Streifens die Zähne des anderen Streifens bildet. Ein derartig hergestellter Streifen
von genügender Länge. wird dann, wie bereits angegeben, zu einen Ringkörper 2,4
(Abh. 8) gewickelt, der Vorsprünge 25 hat, zwischen welchen Ausnehmungen 26 sich
befinden. Die Vorsprünge 25 können dabei in allen Lagen übereinanderliegen, sie
können aber auch, wie in Abb. 2 dargestellt ist, unregelmäßig angeordnet sein.
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Für einen Kranz gemäß Abb. 8 wird zweckmäßig ein vorgeformter Innenteil
27 (Abb. g) benutzt, an dessen Außenkranz Aussparungen 28 entsprechend den Vorsprüngen
25 vorgesehen sind.
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In den Abb. io bis ia sind weitere Ausführungsformen des Zahnkranzstreifens
gezeigt. Dabei ist ein Gewebestreifen 31 (Abb. io) längs einer unregelmäßigen Linie
aufgeschnitten und dann längs der Teilungslinie der Länge nach zusammengeklappt,
so daß ein Doppelstreifen mit Vorsprüngen 32 und Einschnitten 33 entsteht (Abb.
ii). Der Doppelstreifen wird dann hochkant, wie bisher, zu einem ringförmigen Körper
gewickelt.
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Durch das beschriebene Verfahren wird ein -Zahnradblanko hergestellt,
dessen Kranz aus hochwertigem Gewebematerial mit einem Innenteil aus minderwertigerem
Material innig und fest verbunden ist.