DE6926515U - Ritzel - Google Patents

Description

Eitzel

Die Neuerung betrifft Ritzel und insbesondere die Konstruktion eines durch, ein Zahnwaizverfahren herstellbaren Kitzelsβ

Wie im Maschinenbau bekannt ist, ist ein Ritzel dazu bestimmt, drehbar gelagert zu werden, um mit ihm zugeordneten komplementären Zähnen eines Elementes in Eingriff zu gelangen, sodaß vom Ritzel auf das Element oder umgekehrt eine Antriebskraft übertragen werden kann. Eine gut bekannte Anwendung eines Ritzels ist ein Zahn Stangentrieb der Art, wie er häufig in Lenkgetrieben benutzt wird. Im allgemeinen ist das Ritzel drehbar in einem Paar mit axialem Abstand voneinander angeordneten Wälzlagern gelagert, deren jedes eine ringförmige, innere Lauffläche umfaßt, die vom Ritzel getragen wird, und eine äußere, ringförmige Lauffläche, die gewöhnlich von einem Ritzelgehäuse getragen wird, wobei die Laufflächen einander gegenüberliegend angeordnet sind, um eine endlose, ringförmige Bahn zu bilden, innerhalb welcher Kugeln oder Rollelemente laufen können. Eine solche Konstruktion ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt,

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die einen Teilschnitt durch, einen Zahnstangentrieb darstellt, wie er für ein Lenkgetriebe geeignet ist.

In Fig. 1 umfaßt der Zahnstangentrieb eine Zahnstange 1, die sich durch ein Gehäuse 2 bewegen kann. Die Zahnstange ist mit einer Verzahnung 3 versehen, deren Zähne mit den

Zähnen eines Ritzels 4 in Eingriff stehen.. Das Ritzel 4

in

ist allgemej mit 5 und 6 bezeichnet undÄm Gehäuse angeordneten Lagern drehbar gelagert, sodaß während der Drehung des Ritzels die Zahnstange 1 durch das Gehäuse wandert. Die Lager 5 und 6 sind mit axialem Abstand von

einander und zu beiden Seiten den Ritze!zähnen benachbart angeordnet, sodaß axiale Haltekräfte durch die Lager auf das Ritzel 4 übertragen werden können, welche Kräfte von einem Lager zum anderen gerichtet sind. Wie gezeigt, umfaßt jedes der Lager eine innere, ringförmige Lauffläche 7» die an einem ringförmigen Lagerelement 7a ausgebildet ist, welches koaxial zum Ritzel 4 mit diesem verbunden ist, sowie eine dieser gegenüberliegende äußere,ringförmige Lauffläche 8, die an einem Lagerelement 8a ausgebildet ist, das koaxial zum Ritzel 4 angeordnet ist und vom Gehäuse 2 getragen wird, und eine Mehrzahl von Kugeln 9* die zwischen den einander gegenüberliegenden Laufflächen 7 und 8 festgehalten werden und längs der ringförmigen Bahn bewegbar sind, die durch die Laufflächen gebildet wird. Die Art und Weise in der das Ritzel 4 in Fig. 1 drehbar gelagert ist, ist der Fachwelt gut bekannt, um jedoch einen vollständigen Zahnstangentrieb zu bilden, ist die Zahnstange 1 verschieblich in einem Tragelement 10 gelagert. Das Tragelement 10 liegt an der von der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange an dieser an und ist versehieblich im Gehäuse 2 gelagert und relativ zum Gehäuse federnd abgestützt, um die Zahnstange zu tragen und die Zähne der Zahnstange in Richtung des Eingriffes mit den Zähnen des Ritzels vorzuspannen.

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Es ist ersichtlich., daß die Notwendigkeit, die Lagerelemente 7a mit den inneren Laufllächen 7 herzustellen und sie am Ritzel zu befestigen, die Kosten beträchtlich erhöht. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, ein Ritzel zu schaffen, das innere Laufflächen für Kugeln oder Rollen aufweist, wobei die Notwendigkeit vermieden werden soll, Lagerelemente auf dem Ritzel zu befestigen.

Erfindungsgemäß wird ein Ritzel vorgeschlagen, an dem in einem Stück damit innere Laufflächen zur Anordnung in Kugel- oder Rollenlagern vorgesehen sind, wobei das Ritzel mit radialen Planschen versehene, koaxiale innere Laufflächen an jedem Ende des Ritzels und dessen Zähnen benachbart besitzt und wobei die Flanschen einen größeren Druchmesser als den Durchmesser des Zahnfußkreises des Ritzels aufweisen. Falls es erwünscht ist, können die Flanschen unmittelbar an die Enden der Ritzelzähne anschließen. Vorteilhafterweise ist der mittlere Durchmesser der inneren Laufflächen etwa gleich dem Durchmesser der Ritzelzähne.

Bisher wurden die Zähne eines Ritzels durch ein Fräs- oder Abwälzverfahren erzeugt, die beide einen Auslauf für das Schneidwerkzeug erfordern, der sich über die effektive axiale Länge der Zähne hinaus erstreckt. Die Lagerelemente, die die innere Lauffläche tragen, müssen deshalb, falls sie den Enden der Ritzelzähne benachbart angeordnet sind, nach der Zahnerzeugung auf das Ritzel aufgebracht und auf diesem befestigt werden, weil sie sonst während des spanabhebenden Verfahrens beschädigt wurden.

Durch die vorliegende Erfindung werden die in einem Stück mit dem Ritzel ausgebildeten Flanschen den Ritzelzähnen unmittelbar benachbart angeordnet und die Zähne können deshalb nicht durch ein normales spanabhebendes Verfahren erzeugt werden, weil dies die Flanschen beschädigen würde.

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Es könnte zwar eine Konstruktion benutzt werden, bei der die Flanschen mit axialem Abstand von den Enden der Ritzelzähne angeordnet sind, um einen ausreichenden Platz zu schaffen«, der einen über die Enden der Zähne während des spanabhebenden Verfahrens hinausreichej.den Auslauf ohne Beschädigung der Flanschen ermöglicht, wobei jedoch eine solche Konstruktion ein Ritzel mit beträchtlich erhöhter Länge erfordern würde, wodurch wiederum die Größe des Ritzelgehäuses (z.B. eines Zahnstangentriebes) zunehmen würde, was wiederum eine Erhöhung des Raumbedarfes und der Kosten bedeuten würde.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Neuerung, die konstruktiven Voraussetzungen zur Herstellung eines in einem Stück mit inneren Laufflächen versehenen Ritzels ohne diese Nachteile zu schaffen.

Neuerungsgemäß wird ein in einem Stück mit inneren Laufflächen, versehenes Ritzel vorgeschlagen, das aus einem Ritzelrohling hergestellt wird, der einen zylindrischen Teil umfaßt, dessen axiale Länge mit der Länge des verzahnten Abschnittes des zu erzeugenden Ritzels übereinstimmt und der mit radialen Flanschen versehene, an jedem Ende des zylindrischen Teils angeordnete und diesem benachbarte innere Laufflächen besitzt, wobei die Flanschen einen größeren Durchmesser als den Fußkreisdurchmesser der zu erzeugenden Ritzelverzahnung aufweisen, wobei der zylindrische Teil des Ritzelrohlings durch einen V/alzvorgang zwischen gezahnten, unter Druck auf ihn einwirkenden Formwalzen in seinem zylindrischen Teil mit Zähnen versehen worden ist, die sich im wesentlichen über die axiale Länge dieses zylindrischen Teils erstrecken. Vorzugsweise ist der Durchmesser des zylindrischen Teils des Ritzelrohlings etwa gleich dem mittleren Durchmesser zwischen den Zahnfüßen und Zahnspitzen des zu erzeugenden Ritzels, sodaß beim Walzvorgang die Zähne der Formwalzen in den zylindrischen Teil des Ritzelrohlings etwa zur Hälfte ihrer Zahnhöhe

eindringen und das dadurch verdrängte Material nach außen drücken, und damit Kerben zwischen den Zahnfüßen der Formwalzen ausfüllen, um die äußeren Abschnitte (oder Spitzen) der Bitzelzähne zu bilden.

Hierdurch kann die axiale Länge der aus dem Eitzelrohling geformten Hitzelzähne sehr genau eingehalten werden und jeder Auslauf (falls er überhaupt an den Enden der Bitzelzähne vorhanden ist), ist vernachlässigbar.

Schließlich umfaßt die Neuerung auch einen Zahnstangentrieb, der ein in einem StÜGk mit inneren Laufflächen versehenes Bitzel umfaßt, das neuerungsgemäß konstruiert ist ο

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in den Figuren 2 und 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Neuerung wird diese näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 2 ein in einem Stück mit inneren

Laufflächen zur Anordnung in Kugel- oder fiollenlagern versehenes Bitzel und

Fig. 3 einen Bitzelrohling, der ge

eignet ist, durch ein Walzverfahren zu dem in Fig. 2 gezeigten Ritzel verarbeitet zu werden.

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In Pig. 2 umfaßt das in einem Stück mit inneren Laufflächen versehene Ritzel ein eigentliches Ritzel 11, von dem aus sich koaxial eine Lagerspindel 12 erstreckt. In einem Stück mit dem eigentlichen Ritzel 11 und der Welle 12 ist ein Paar mit axialem Abstand voneinander angeordneter, mit radialen Flanschen versehener, innerer Laufflächen 13 ausgebildet, von denen $e eine an jedem Ende der axialen Länge der Sitzelzähne und diesen benachbart angeordnet ist. Die Laufflächen 13 sind dazu bestimmt, in Kugel- oder Rollenlager einbezogen zu werden. Der Durchmesser der Flanschen 13 a der inneren Laufflächen ist größer als der Durchmesser des Fußkreises der Zähne des Ritzels 11 und im vorliegenden Beispiel ist der Durchmesser der Flanschen 13a größer als der Durchmesser der Zähne des Ritzels 11. Yorteilhafterweise ist der mittlere Durchmesser der inneren Laufflächen 13 etwa gleich dem Durchmesser der Zähne des Ritzels 11.

Die Zähne des Ritzels 11 in Fig. 2 werden dadurch ausgebildet, daß man den in Fig. 3 gezeigten Ritzelrohiing einem Walzverfahren unterwirft. Der Ritzelrohling ist in einem Stück ausgebildet und umfaßt die Welle 12, das Paar mit axialem Abstand voneinander angeordneter innerer Laufflächen 13 mit sich in radialer Richtung erstreckenden Flanschen 13 a und einen zylindrischen Seil 14, dessen axiale Länge im wesentlichen mit der axialen Länge der am Ritzel 11 zu erzeugenden Zähne übereinstimmt. Der Durchmesser des zylindrischen Teils 14 gleicht annähernd dem mittleren Durchmesser zwischen den Zahnfüßen und den Zahnspitzen der Zähne des Ritzels 11.

Der zylindrische Teil 14 des Ritzelrohlings wird einem Walzvorgang zwischen gezahnten Formwalzen ausgesetzt, deren Zähne unter Druck in den zylindrischen Teil eindringen. Der Druck der Formwalzen ist so bemessen, daß ihre Zähne etwa zur Hälfte ihrer Zahnhöhe in den zylindrischen Teil 14 eindringen und das durch die Zähne der Formwalzen ver-

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drängte Material nach, außen in die Kerben zwischen den Zahnfußen der Formwalzen gedrückt wird und dieses verdrängte Material die äußeren Abschnitte der Zähne des
Ritzels 11 bildet.

Nach dem Walzvorgang kann das Ritzel in bekannter Weise gesäubert und nachgearbeitet werden und beliebigen weiteren Bearbeitungen unterworfen werden.

Schut zansprüche

Claims (6)

• * · t · · I I I I lit I · t ■ O · * · Schutzansprüche :

1. In einem Stück mit inneren Laufflächen zur Einbeziehung in ein Kugel- oder Rollenlager versehenes Ritzel, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (11) mit radialen Flanschen versehene, koaxiale innere Laufflächen (13) besitzt, die an federn Ende der Zähne des Sitzeis und diesem benachbart angeordnet sind, wobei die Flanschen (13a) einen größeren Durchmesser als den Durchmesser des Fußkreises der Ritzelzahne aufweisen.

2. Ritzel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der inneren Laufflächen (13) annähend gleich dem Durchmesser der Ritzelzähne ist.

3. Ritzel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dia Flanschen (13a) an den Enden der Ritzelzähne anliegen.

4. Ritzel nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Ritzelrohling hergestellt ist, der einen zylindrischen Teil (14) umfaßt, dessen axiale Länge mit der Länge des verzahnten Abschnittes des zu erzeugenden Ritzels übereinstimmt und der mit radialen Flanschen (13a) versehene, an jedem Ende des zylindrischen Teils angeordnete und diesem benachbarte innere Laufflächen (13) besitzt, wobei die Flanschen einen größeren Durchmesser als den der zu erzeugenden Ritzelverzahnung aufweisen, und daß der zylindrische Teil des Ritzelrohlings durch einen Walzvorgang zwischen unter Druck auf ihn einwirkenden Formwalzen in seinem zylindrischen Teil mit Zähnen versehen worden ist, die sich im wesentlichen über die axiale Länge dieses zylindrischen Teils erstrecken.

5. Ritzel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil des Ritzelrohlings einen Durchmesser besitzt, der gleich dem mittleren Durchmesser zwischen

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I den Zabnfüßen und den Zahnspitzen des su erzeugenden

I Eitzels ist, soda£ beim Walzverfahren die Zähne der

I lOrmwalzen in den zylindrischen Teil des Eitzalrohlings

% etwa bis zur Hälfte ihrer Zahnaöhe eindringen können, vw '

I das so verdrängte Material nach außen zu drücken und damit

I Kerben zwischen den Zahnfüßen der Formwalzen ausfüllen,

ί um die äußeren Abschnitte oder Spitzen der Zähne des Eitzels

1 zu bilden.

6. Zahnstangentrieb, dadurch gekennzeichnet, daß er ein in einem Stück mit inneren Laufflächen versehenes

I Ritzel nach den Ansprüchen 1 bis 2 umfaßt.

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