DE202005017406U1

DE202005017406U1 - Kettenzahnrad

Info

Publication number: DE202005017406U1
Application number: DE200520017406
Authority: DE
Original assignee: TOTH MUELLER STEFAN GERSON; Toth-Mueller Stefan Gerson Dr-Ing
Current assignee: TOTH MUELLER STEFAN GERSON; Toth-Mueller Stefan Gerson Dr-Ing
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2015-11-09

Abstract

Kettenzahnrad mit mobile implantierten Zähne eines Kettentriebes, insbesondere eines Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges, die mit einer Nabe unter zwischenschalten elastischer Dämpfungselemente verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) mit einem radialen Spiel (2) und einem axialem Spiel (3) auf jeder Stirnseite zwischen der Flanschen (4) positioniert sind und die Zähne (1) durch eine elastische, dämpfende Schicht (5) mit der Nabe (6) verbunden sind, die Zähne (1) in axiale Richtung zwischen den Flanschen (4a) mit elastische Ringe (7), bzw. zwischen den Flanschen (4b) mit elastische Scheiben (14) zentriert sind, auf die Anlageflächen der elastische Ringe (7), werden die von Polygoneffekt verursachte Schwingungen der Kette gedämpft, wen das notwendig weil nicht andere Methode vorgesehen ist, deren Laschen an den Ringen (7) anliegen, die in Umfangsrichtung bewegliche Zähne (1) sind elastisch durch Puffer (9) bzw. Federn (10) eingebetet zwischen zwei radialen Armen (11) der Nabe (6), die Zähne (1), Puffer...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion des Kettenzahnrades eines Kettentriebes für die Bauart der Rollenketten, Hülsenketten und der speziellen Ketten mit Laschen, angewandte als gleichförmig übersetzende Getrieben, zur Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges, und allgemein in Maschinenbau.
Es sind Konstruktionen von Kettenräder bekannt als einteilige feste Kettenrad, oder Nabe und Zahnkranz, bei welchen die Zahnkranzteilung eben so lang, wie die Teilung der neuen Ketten ist, unbeachtend die Kettenverschleißlängungen und die hervorgerufene Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied nach einer gewissen Funktionszeit. Verschleißlängun welcher die Zahnkranzteilung nicht folgen kann, und daß zur fehlerhaften Funktion führt. Beim Einspuren der Kette in das Kettenrad und beim Umlauf der Kette auf dem Kettenrad, schlagen die Kettengelenken auf die Zahnflanken, 7 Stand der Technik, nicht auf die Rollenbett, und die Kontaktpunkte finden sie nicht auf dem wirksamen Teilungskreis, sondern auf eine andere Laufbahn mit größere Durchmesser D_f1, und D_f2, 8 Stand der Technik, und die Übersetzung zwischen den Antriebskettenrad – Kette – Abtriebkettenrad, und die Übersetzungszahl (i) nicht mehr phasengenau sind, und diesen als Schlußfolgerung, auf die kinematische und dynamische Charakteristika der Kettentrieb auswirkt, vermindert des Funktionsdauer und Herabsetzt des Anwendungsbereiches.
Aus der DE 200 06 278.6 ist ein Kettenrad bekannt, wo habe ich dargestellt und erläutert, wie man einen Kettenrad mit Profilverschiebung aus der Funktionsdauer der Kettentriebes berechnen und entwickeln kann, und auch die Rollenbettradius abhängig von der zulässige/gewählte Längenzunahme der Kette, und von den Umschlingungswinkeln festgelegt werden kann, für das zu erreichen das die Kontaktpunkte immer auf Rollenbett zu bleiben und die Funktions-Charakteristika der Kettentriebes zu verbessern. Beim meisten Kurzteilungs-Ketten die Anwendung der Methode nur für eine geringere als 3% Kettenlängung geeignet ist.
Die Erfindung schließt die obigen Nachteile dadurch aus, daß die Konstruktion des Kettenzahnrades mit Profilverschiebung und mit implantierten Zähne, die eine bestimmte Mobilität nach links und nach rechts in Umfangsrichtung aufweisen, und zu der hervorgerufene Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied, anpassen kann, und die ungleichförmige Lastspitzen auch durch Dämpfung reduziert, und gleichzeitig Einspurstöße und Schwingungen der Kette, so wie dadurch entstehende Geräusche verringert.
Der entwickelte Konstruktion sichert die Kontaktpunkte zwischen den Kettengelenken und Kettenzahnkranz auf dem Rollenbett, und daß die Bahn der Kettengelenkmittelpunkte immer auf dem Teilungskreis des Kettenzahnrads liegt, und dadurch die Gleichförmigkeit des übertragenden Drehmoments verbessert ist.
Dabei wird die Zahnkranzteilung p₁ größer als die Teilung der neuen Ketten ausgeführt p₁>p₂₀, p₁ = p₂₀ + Δp, Δp = (p_2max – p₂₀)/2, und der Teilungskreisdurchmesser d=p₁/sin(τ/2), gemäß 1, nach der Verschleißlängung der Kettenteilung zum mittleren Wert, die Kettenteilung und die Zahnkranzteilung gleiche Werte haben p_2m = p₁. Nach der weiteren Verschleißlängung der Kettenteilungen, p_2max>p₁, p_2max = p₂₀ + 2Δp, der so gestaltete Zahnkranz ermöglicht das richtige Aufschlingen der neuen Kette, wenn p₂₀ < p₁, und auch am Ende der Funktionszeit der verlängerten Kette, wenn p_2max > p₁. Die Profilverschiebung Δ=Δp/(2sin(τ/2)). So erreicht man das die Übersetzungszahl i = ω₁/ω₂ = (oder)d₁/d₂ = konstant bleibt. (Abgesehen von dem Polygoneffekt, Thema einer separaten Entwicklung, und DE20006285.9).
Die Zähne(1) sind elastisch durch dämpfende Schicht(5), Puffer(9) bzw. Federn(10) eingebettet zwischen zwei radialen Armen(11) der Nabe(6), und unter der Wirkung der Kräfte/Momente verformen die Puffer(9) bzw. Federn(10) und stützen sich auf die Flächen(13) der Arme der Nabe. Die Nabe und die Flansche(4a), bzw. (4b) in axialer Richtung mit Schrauben-Verbindungen(15) fest verbunden sind.
Die Zähne(1) sind von Ketten-Typ abhängig, und von der Zähnezahl des Kettenzahnrades unabhängig, und können als Serienprodukte hergestellt werden. Die Nabe, Puffer(9) bzw. Federn(10), und Flansche(4a), (4b) können aus preisgünstigeren Materialien hergestellt werden. Das Kettenzahnrad kann zur Führung einer doppel- oder mehrreihigen Kette gestaltet werden.
Als weiterer Vorteil, sind die Zähne, Puffern bzw. Federn, austauschbar.
Als Material für die an Flanschen aufgebrachten elastischen Dämpfungsringe (7), (7a) und die auf der Unterteil der Zähne aufgebrachten elastische, dämpfende Schicht (5) bestehen vorzugsweise aus einem Elastomeren und abriebfesten, Kunststoff, insbesondere aus einem volumenkompressiblen, heißhärtenden Polyurethan-Elastomer in Schaumform.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Einspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Den Kettentrieb mit bewegliche implantierten Zähne, mit seinen Vorzügen gegenüber anderen Kettentrieben ermöglicht das Entwickeln von Sondergetrieben, mit zielgerichteten Eigenschaften, die über das allgemeine Niveau hinausgehen.
Hierzu 5 Seiten Zeichnungen
Anhand von in die Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend noch näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Ansicht mit teilweiser Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad und durch die umschlingende Kette (8).
2 einen axialen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad und durch die aufliegende Kette (8).
3 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad, gestaltet mit elastischer Feder (10), mit der Flansche (4a) und mit der elastischer Dämpfungsring (7).
4 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad, gestaltet mit dem Puffer (9), Flansche (4b) und mit der elastischer Zentrierscheibe (14).
5 einer räumlichen Darstellung einen erfindungsgemäßes Kettenzahnrads gestaltet für doppelreihige Kette, mit dem Flansche (4b) und mit dem elastischen Dämpfungsring (7a).
6 einer räumlichen Darstellung einen teilweisen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kettenzahnrad gestaltet für doppelreihige Kette (8a) mit dem Flansche (4a) und mit dem elastischen Dämpfungsring (7) und (7a).
7 Stand der Technik einen teilweiser Ansicht über das einteilige feste Kettenrad, und Schnitt durch die umlaufende verlängerte Kette mit Teilungsdifferenzen von Kettenglied zu Kettenglied nach einer gewissen Funktionszeit, und die Kontaktpunkte der Rollen auf die Zahnflanken des Kettenzahnrades.
8 Stand der Technik eine Ansicht über einen Kettentrieb mit einteiligen Kettenrädern, und die verlängerte Kette, laufend auf den von Teilungskreisen unterschiedlichen Bahnen.

Claims

Kettenzahnrad mit mobile implantierten Zähne eines Kettentriebes, insbesondere eines Steuerkettentrieben von Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges, die mit einer Nabe unter zwischenschalten elastischer Dämpfungselemente verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) mit einem radialen Spiel (2) und einem axialem Spiel (3) auf jeder Stirnseite zwischen der Flanschen (4) positioniert sind und die Zähne (1) durch eine elastische, dämpfende Schicht (5) mit der Nabe (6) verbunden sind, die Zähne (1) in axiale Richtung zwischen den Flanschen (4a) mit elastische Ringe (7), bzw. zwischen den Flanschen (4b) mit elastische Scheiben (14) zentriert sind, auf die Anlageflächen der elastische Ringe (7), werden die von Polygoneffekt verursachte Schwingungen der Kette gedämpft, wen das notwendig weil nicht andere Methode vorgesehen ist, deren Laschen an den Ringen (7) anliegen, die in Umfangsrichtung bewegliche Zähne (1) sind elastisch durch Puffer (9) bzw. Federn (10) eingebetet zwischen zwei radialen Armen (11) der Nabe (6), die Zähne (1), Puffer (9) und der Federn (10) in radiale Richtung durch die nicht kontinuierliche Ringe (12) der Flanschen (4a) bzw. (4b) positioniert sind, die Zähne unter der Wirkung der Kräfte/Momente, in Umfangsrichtung verformen die Puffer (9) bzw. Federn (10) und am Ende stützen sie sich auf die Flächen (13) der Armen der Nabe, die Nabe und die Flanschen (4a), (4b) in axialer Richtung mit Schrauben-Verbindungen (15) fest verbunden sind.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungskreisdurchmesser mit Profilverschiebung Δ berechnet, und ausgeführt ist, Δ=Δp/(2sin(τ/2)), Δp = (p_2max – p₂₀)/2.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die implantierten Zähne(1) so gestaltet sind, das in Umfangsrichtung eine bestimmte Mobilität nach links und nach rechts aufweisen kann, abhängig auch von dem Umschlingungswinkel der Kette, und zu der vorkommende Teilungsdifferenzen der Kette anpassen kann, während der Funktionszeit.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus Kunststoff gefertigte Schicht (5) zu Unterteil der Zahn(1) geklebt, und in Nabeloch Reibungsfest beweglich ist.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen Schicht (5) relativ zum Durchmesser der Unterteil der Zahn (1) gering ist.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) sind von Ketten-Typ abhängig, und von der Zähnezahl des Kettenzahnrades unabhängig, und können als Serienprodukte hergestellt werden.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe, Puffer (9) bzw. Federn(10), und Flansche(4a), und (4b) können aus preisgünstigeren Materialien hergestellt werden.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1), Puffer (9) bzw. Federn (10) austauschbar sind.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1), Puffer (9) bzw. Federn (10) gegen die Bewegung unter den radialen Fliehkraft, durch die nicht kontinuierliche Ringe (12) der Flansche (4a) bzw. (4b) verhindert sind.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung einer doppelreihigen Kette gestaltet werden kann.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, das auch die Entwicklung zur Führung einer Drei- oder Mehrfachkette möglich ist.
Kettenzahnrad nach Anspruch 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Lastverteilung auf mehrreihigen Kette, durch den Puffer(9) bzw. Federn(10) gleichmäßiger wird.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das die Puffer (9) durch einen elastischen nachgiebigen Bauteil gebildet ist.
Kettenzahnrad nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, für Außerordentliche- oder hohe Temperaturbereiche die Feder (10) aus Federstahl gebildet ist.