DE925262C

DE925262C - Schichtzahnrad aus gestanzten, einzeln miteinander verklebten Metall-Lamellenscheiben

Info

Publication number: DE925262C
Application number: DEK3714D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Kienzle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-11-26
Filing date: 1941-11-26
Publication date: 1955-03-17
Also published as: FR888451A

Description

Schichtzahnrad aus gestanzten, einzeln miteinander verklebten Metall-Lamellenscheiben In der Technik sind Schichtzahnräder, Zahnräder, die aus dünnen Scheiben aus Metall, Rohhaut oder einem Kunststoff zusammengesetzt sind, bekannt. Außer den bekannten metallischen Zahnrädern, die aus dem Vollen, aus Guß- oder Schmiedestücken mit gefrästen oder gestoßenen Zähnen hergestellt sind, kennt man Zahnräder, die aus Metall-Lamellenscheiben zusammengesetzt sind; diese werden durch Punktschweißen oder Löten oder Nieten miteinander verbunden. Auch hat man Lamellen mit angeformten Halsteilen ausgeführt. Ferner wurde vorgeschlagen, Lamellenscheiben durch ein Klebmittel miteinander zu verbinden; solche Schichtzahnräder weisen nicht die genügende Festigkeit auf und lösen sich leicht bei Beanspruchungen. Sind die Lamellenscheiben z. B durch Stanzen im voraus verzahnt, so besitzen diese Zahnräder nicht die erforderliche Genauigkeit, denn beim Zusammenfügen der vorher verzahnten Lamellenscheiben können sich diese leicht um unzulässige Toleranzen radial oder tangential verschieben, so daß solche Schichtzahnräder durch Abspanen nachgearbeitet werden müssen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gemäß Erfindung die Zahnräder so gestaltet, daß Scheiben mit Zwischenlagen aus Kunstharz od. dgl. auf eine gemeinsame Nabe aufgepreßt werden. Die Kunstharzzwischenschichten können mit Zusätzen von Lösungsmitteln versehen sein, so daß nach dem Zusammenpressen des Pakets ein Verkleben der einzelnen Schichten eintritt.
Die Erfindung besteht somit in einer Kombination von Stanzen der Lamellen mit Zusammenkleben der Lamellen zum Zahnkörper und Aufpressen auf eine gemeinsame Nabe. Die so zusammengesetzten Zahnräder haben den Vorzug, daß die Scheiben genau mittig zueinander sitzen und daß die im Zahnradkörper entstehenden, Geräusche verursachenden Schwingungen wegen des Vorhandenseins zahlreicher Fugen stark gedämpft wurden. Außerdem ist das Fügeverfahren denkbar einfach: die Nabe zentriert nicht nur beim Rufpressen, sondern übt auch in Achsenrichtung Haltekräfte auf die Lamellen aus und ergänzt somit die vom Kleben der Lamellen herrührenden Kräfte.
Um eine gute Anpressung der Außenpartien der Metall-Lamellen an einem solchen Schichtzahnrad zu sichern, können die beiden äußeren Lamellenscheiben (vgl. Abb. 2) vorher nach außen vorgewölbt werden, so daß sie die Gegenscheiben zunächst nur am Umfang berühren und sich federnd außen anlegen. Die zwischen den äußeren Lamellenscheiben befindlichen Metall-Lamellen sind eben ausgebildet. Beim Zusammenfügen eines solchen Lamellenpakets bis zum Plandrücken der beiden Außenmetall-Lamellenscheiben treten in der zwischen der Bohrung der Lamellenscheibe und der Nabe vorhandenen Preßfuge so große Haltekräfte auf, daß das ganze Lamellenpaket zusammengehalten wird und die einzelnen Lamellenscheiben in ihrer Lage gesichert werden. Eine solche Ausstattung der äußeren Lamellenscheiben ermöglicht das Zusammenfügen des Schichtzahnrades auch unter Zwischenfugen von Kunstharzzwischenschichten in einem einzigen Arbeitsgang. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß eine, mehrere oder alle Lamellen mit Hälsen versehen sind, die auf einer Hülse aufsitzen oder ineinandergefügt sind, um die Nabe des Zahnrades zu bilden (Abb. 4 bis 7). Zur Erzielung breiter Zahnräder können in Zahnradform ausgestanzte Ringe mit den Lamellen verbunden sein (Abb. 2).
Nur im Falle außerordentlich hoher Ansprüche können die Zähne eines solchen Zahnrades gegebenenfalls nachgeschliffen oder geschabt werden.
Die Herstellkosten dieser Zahnräder sind gegenüber anderen Schichtzahnrädern und insbesondere auch gegenüber den aus vollem Metall hergestellten Zahnrädern außerordentlich gering, so däß es sich bei den erfindungsgemäß hergestellten Schichtzahnrädern unabhängig von deren Abmessungen um ein wirtschaftliches Herstellverfahren von Massenartikeln handelt, das - bisher in der Praxis nicht bekannt war.
Zur Erzielung größerer Laufruhe, auf die es bei rasch laufenden Zahnradgetrieben besonders ankommt, können erfindungsgemäß bei einem miteinander im Eingriff befindlichen Paar von Schichtzahnrädern die beiden Räder verschieden breite Lamellen haben, so daß den Kunstharzzwischenschichten des einen Zahnrades in an sich bekannter Weise Lamellen des Gegenrades gegenüberstehen (Abb. $). Für dieses Kombinationsmerkmal wird indes kein selbständiger Schutz beansprucht.
Der Gegenstand der Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Abb. I ein aus fünf Lamellen und einer Nabe zusammengesetztes Zahnrad, Abb.2 ein besonders breites Zahnrad, bei dem außen an Stelle der äußeren vollen Lamellen in Zahnradform -ausgestanzte Ringe aufgesetzt sind, Abb. 3 ein auf einer Hülse sitzendes Zahnrad, bei dem die beiden äußeren Lamellen vor dem Zusammenpressen nach außen vorgewölbt sind, Abb. 4. ein Zahnrad, bei dem die eine Lamelle mit einem Hals versehen ist, Abb. 5 ein Zahnrad, bei dem zwei Lamellen mit je einem Hals versehen sind, die ineinandergefügt sind; Abb. 6 und 7 zeigen andere Ausführungsformen, bei denen die Hälse auf einer gemeinsamen Nabe sitzen; Abb. 8 zeigt ein Zahnradpaar, dessen Räder verschieden dicke Lamellen besitzen.
In der Abb. I sind die Lamellen I auf eine Hülse aufgepreßt und durch Kleben, z. B. mit Kunstharzleim, miteinander verbunden. An Stelle der Kunsthärzleimschicht können auch besondere Lamellen aus einem haftenden Werkstoff zwischen die Metall-Lamellen gelegt werden. Das Lamellenpaket wird dann unter großem Druck und gegebenenfalls bei gleichzeitiger Erwärmung zusammengepreßt, wobei gleichfalls eine haftende Verbindung bewirkt wird. Jede Lamelle ist bereits vor dem Zusammensetzen in Zahnradform aus Blech ausgestanzt. Die ausgestanzten Lamellen werden so zusammengesetzt, daß sich die Zähne und die Zahnlücken der einzelnen Lamellen überdecken; dann werden sie durch Rufpressen auf eine Nabe genau mittig gefügt.
Will man besonders breite Zahnräder zusammensetzen, so werden gemäß der Abb. 2 in Zahnradform ausgestanzte Ringe 3 auf die Lamellen I aufgesetzt und mit ihnen verbunden. Die Ringe 3 können auch zwischen den Lamellen I liegen.
In der Abb. 3 befinden sich zwei nach außen vorgewölbte Lamellen 5 auf der Hülse 2. Zwischen den Lamellen 5 liegt eine ebene Lamelle i. Die Lamellen i und 5 haben eine so große Bohrung, daß sie gerade auf .die Hülse :2 gezogen werden können. Die vorgewölbte Form der Lamellen 5 ist gestrichelt gezeichnet. Diese Lamellen 5 werden zusammen: gepreßt, so daß sie an der ebenen Lamelle i, die mit Preßsitz auf der Hülse 2 aufsitzt, satt anliegen. Die Haftkraft in der Preßfuge zwischen der Hülse :2 und den Lamellen 5 verhindert ein Zurückgehen derselben. Die Lamellen 5 bleiben daher unter elastischer Spannung im Maß der vorher vorhandenen Wölbung. An Stelle der gezeichneten drei Lamellen können selbstverständlich auch nur zwei Platten auf diese Weise miteinander verbunden werden. Inder Abb. 4 besitzt die Lamelle 6 einen Hals 7, der die Stelle der Nabe von Abb. I einnimmt. Die beiden anderen Lamellen sind mit der Lamelle 6 verbunden und auf den Hals aufgepreßt.
Entsprechend dem in der Abb. 5 gekennzeichneten Ausführungsbeispiel können mehrere Lamellen mit Hälsen versehen sein. Die Lamelle 6 besitzt den Hals 7, die Lamelle 8 den Hals 9. Zwischen beiden Lamellen 6 und 8 befinden sich eine oder mehrere Lamellen i. Die Hälse 7 und 9 sind ineinandergefügt und bilden die Nabe des Zahnrades. Solche Hälse können durch bekannte Tiefziehverfahren erzeugt werden.
In der Abb. 6 sind die Lamellen 6 und 6' mit Hälsen 7 und 7' versehen und auf eine Hülse aufgezogen. Zwischen diesen äußeren Lamellen befinden sich ebene Lamellen i, die gegebenenfalls mit Preßsitz auf der Hülse 2 aufsitzen.
Inder Abb. 7 besitzen die äußeren Lamellen Io eine kegelförmige Ausbildung; so daß ein Zahnrad entsteht, das eine große Seitensteifigkeiit besitzt. Zwischen diesen Außenscheiben Io können sich auch weitere ebene Lamellen oder Ringe befinden.
In der Abb. 8 ist ein Zahnradpaar dargestellt, dessen Drehachsen mit i i und 12 bezeichnet sind. Die Zahnräder sind aus verschieden sitarken Platten zusammengesetzt. Das Zahnrad mit der Drehachse i i besteht beispielsweise aus vier gleich starken Platten I3, während das andere Zahnrad aus drei gleich starken Platten 14 zusammengesetzt ist. Beide Zahnräder haben die gleiche Breite. Hieraus ergeben sich günstige Anlageverhältnisse der Zähnflanken, weil die Fugen des einen Rades nicht den Fugen des anderen Rades gegenüberstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schichtzahnrad aus gestanzten, einzeln miteinander verklebten Metall-Lamellenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben mit Zwischenlagen aus Kunstharz od. dgl. zusammengepreßt und durch die Drehmomente aufnehmende Preßpassungen in ihrer Lage auf der tragenden Welle gesichert werden.
2. Schichtzahnrad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide äußeren Lamellenscheiben des aus planen Lamellenscheiben zusammengesetzten Schichtzahnrades, die mittels Preßsitz auf einer Nabe befestigt sind, vor dem Zusammenpressen der Lamellenscheiben eine nach außen gewölbte Form aufweisen.
3. Schichtzahnrad nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander im Eingriff befindilichen Zahnräder zwar aus innerhalb eines Zahnrades gleich starken Lamellenscheiben bestehen, daß aber deren Stärke bei den einzelnen Zahnrädern verschieden ist, derart, daß den Kunstharzzwischenschichten des einen Zahnrades Lamellen .des Gegenzahnriades gegenüberstehen. Angezogene Druckschriften USA.-Patentschrift Nr. 719 572; britische Patentschrift Nr. I 1368 vom Jahre i 8go; französische Patentschrift Nr. 665 i8o.