DE2021685C

DE2021685C - Gear for precision gears

Info

Publication number: DE2021685C
Authority: DE
Inventors: Friedrich 2083 Halstenbek. C23b 5-08 Müller
Original assignee: Aristo-Werke Dennert & Pape Kg, 2000 Hamburg
Publication date: 1972-09-28

Description

Deswegen können in axialer Richtung erhebliche Verspannkräfte zugelassen werden, so daß durch Krafi-■»« sehluß die für Präzisionsgetriebe wichtige genaueBecause of this, considerable tensioning forces can be permitted in the axial direction, so that through force- ■ »« The precise one, which is important for precision gears, must be used

Festlegung des Kunststoffzahnkranzes gegenüber demDetermination of the plastic sprocket compared to the

Metallkem erreicht wird. Die Durchsteckbolzen dienen ausschließlich zur Verdrehsicherung des Andrückrings, ohne Kräfte auf den Kunststoffzahnkranz Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad für 45 auszuüben.Metal core is achieved. The push-through bolts are used exclusively to prevent the pressure ring from rotating, without forces on the plastic ring gear The invention relates to a gear wheel for 45 exercise.

Präzisionsgetriebe zur Übertragung mäßiger Um- Es ist zwar ein Kunststoffzahnkranz bekannt,Precision gear for the transmission of moderate um- It is a plastic ring gear known,

fangskräfte mit einem im Diametralschnitt im wesent- (USA.-Patentschrift 3 203 268) der auf einem Metal!- lichen H-förmigen, aus einer festen Anschlagschulter kern mit Gleitsitz angeordnet und über eine Anlage- und einem losen Andrückring bestehenden Metall- schulter und einen Andrückring kraftschlüssig zur kern und einem Kunststoffzahnkranz, der im Radial- 50 Übertragung geringer Umfangskräfte auf den Seitenschnitt im wesentlichen T-förmig mit einem in radialer flächen angepreßt ist. Dieser Gegenstand hat jedoch Richtung bis nuf den Metallkem sich erstreckenden die Funktion einer Rutschkupplung und unterliegt Ringteil und einem am Radumfang senkrecht /ur daher grundsätzlich einer anderen Problemstellung. Radflanke verlaufenden, die Verzahnung tragenden Der Zahnkranz wird zweckmäßig aus AcetalharzCatchers with a diametrically cut essentially (USA.-Patent 3,203,268) on a metal! - L-shaped H-shaped core consisting of a fixed stop shoulder with a sliding fit and a contact and a loose metal shoulder and a pressure ring frictionally to the core and a plastic ring gear, which in the radial 50 transmission of small circumferential forces to the side cut is essentially T-shaped with a pressed in radial surfaces. However, this item has Direction until nuf the metal core extending the function of a slip clutch and is subject Ring part and one on the wheel circumference perpendicular / ur therefore basically a different problem. The gear rim is expediently made of acetal resin

Kranzteil ausgebildet ist. SS oder Polyamid hergestellt, was an sich bekannt ist.Wreath part is formed. SS or polyamide made, which is known per se.

Ein derartiges Zahnrad ist mit eingepreßtem Eine bevorzugte Ausführungsform der ErfindungSuch a gear is press-fitted. A preferred embodiment of the invention

Metallkern bekannt (»Maschinenmarkt«, Jg 72, ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Nr. 34, S. 19). Die aus einer einzigen Figur bestehende ZeichnungMetal core known ("Maschinenmarkt", Volume 72, is illustrated in the drawing, for example. No. 34, p. 19). The drawing consisting of a single figure

Bei anderen Zahnrädern dieser Art wird der Kunst- zeigt ein Zahnrad im Querschnitt.In other gears of this type, the art shows a gear in cross section.

stoffzahnkranz auf den Metallkem entweder gespritzt 60 Das Zahnrad besteht im wesentlichen aus einem im oder geschraubt. Alle diese Verbindungsarten Ik- Querschnitt H-förmigen Metallkem 2 und einem im friedigen hinsichtlich der Fertigungsqualität und Querschnitt T-förmigen Kunststolfzahnkranz 1. Der Formtreue im Betrieb nur durchschnittlichen Quali- Metallkem 2 hat einen im wesentlichen H-förmigen tätsanspriichen. Die Zahnräder verformen sich auf Querschnitt. Er weist an einer Nabenflanke eine AnGrund der durch Polymerisation und Struktur- 65 schlagscluilter4 auf, die sich von einem Mittelstück schrumpfung im Kunststoff auftretenden Spannun- 14 in Richtung auf den Kunststoffzahnkranz 1 erl'/'ii, die insbesondere bei Schraubverbindungen hebt. Die im übrigen zylindrische Außenfläche 7 des (L¹SA.-Patentschrift I 338 672) auch zu Rißbildiin- Metallkerns 2 ist auf der der anderen NabenflankeFabric toothed ring on the metal core either sprayed 60 The gear consists essentially of an im or screwed. All these types of connection Ik- cross-section H-shaped metal core 2 and an in the peaceful in terms of production quality and cross-section T-shaped synthetic stolf gear rim 1. The dimensional accuracy in operation, only average quality metal core 2 has an essentially H-shaped quality claims. The gears deform on cross-section. On a hub flank it has a base of the polymerisation and structural impact clusters4, the tension arising from a center piece shrinkage in the plastic in the direction of the plastic sprocket 1, which is particularly lifted in the case of screw connections. The otherwise cylindrical outer surface 7 of the (L ¹ SA.-Patent I 338 672) also to Rißbildiin- metal core 2 is on the other hub flank

benachbarten Seite mit einem Gewinde 8 versehen. Auf dieses wird ein als Mutter ausgebildeter Andrückring 3 aufgeschraubt, dessen Außendurchmesser dem der Anschlagschulter 4 entspricht. Dabei wird das Gewinde 8 so hergestellt, daß es in sich Spiel hat. Auf diese Weise paßt sich dei Andrückring 3 beim Verspannen des Kunststoffzahnkranzes 1 an und erzeugt eine gleichmäßige Pressung zwischen der AnschlagschulUv 4, den Seitenflächen des Kunststoffzahiikranzes 1 und dem Andrückring 3.provided with a thread 8 on the adjacent side. A pressure ring designed as a nut is attached to this 3 screwed on, the outer diameter of which corresponds to that of the stop shoulder 4. It will the thread 8 made so that it has play in itself. In this way, the pressure ring 3 adapts itself Bracing of the plastic ring gear 1 and creates a uniform pressure between the stop schoolUv 4, the side surfaces of the plastic dial 1 and the pressure ring 3.

Der Kunststoffzahnkranz 1 weist — verglichen mit dem großen Durchmesser des Metallkems 2 - - eine relativ kleine radiale Stärke auf. Er besteht aus einem sich in radialer Richtung bis auf den Metallkern 2 erstreckenden Ringteil 10 und einem am Radumfang senkrecht zur Raufianke verlaufenden, die Verzahnung tragenden Kranzteil II. DerT-förmige Querschnitt des Kunsistoffzahnkranzes 1 kann Abrundungen zwischen seinen einzelnen Teiler aufweisen. Der Ringteil iOkann s "hWaibenschWanZformig oder kreisförmig ausgebildei sein. Die Abstand 4' zwischen den Seitenflächen des Ringteils 10 und den Seitenflanken des Kranzteils 11 sind so bemessen, daß die Anschlagschulter 4 einerseits und der Andrückring 3 andererseits im verspannten Zustand ebene Radflanken mit den Seitenflanken des Kranzteils 11 bilden.The plastic ring gear 1 has - compared to the large diameter of the metal core 2 - a relatively small radial thickness. It consists of a ring part 10 extending in the radial direction up to the metal core 2 and a rim part II running on the wheel circumference perpendicular to the raufianke and bearing the toothing. The ring part 10 can be designed as a hWaibenschWanZformig or circular. The distance 4 'between the side surfaces of the ring part 10 and the side flanks of the ring part 11 are dimensioned so that the stop shoulder 4 on the one hand and the pressure ring 3 on the other hand, when clamped, are flat wheel flanks with the side flanks of the Form wreath part 11.

Der Kunststorfzahnkranz ! sitzt am Fuße des Ringteiles 10 mit Spiel-Übergangspassung auf den Außenflächen 6 der Anschlagschulter 4 und de-, Andrückrings 3 und der Außenfläche 7 des Metallkerns 2.The artificial peat sprocket! sits at the foot of the ring part 10 with play-transition fit on the outer surfaces 6 of the stop shoulder 4 and de-, pressure ring 3 and the outer surface 7 of the metal core 2.

Der Zahnradkörper wird von mehreren achsparallelen Bohrungen 9 durchdrungen, die in Höhe der Anschlagschulter 4 auf dem Radumfang verteilt sind. In die Bohrungen 9 sind Durchsteckbolzen 5 eingezogen, die den Kunststoffzahnkranz 1, die Anschlagschulter 4 und den Andrückring 3 durchdringen, den s'e auf diese Weise gegen Verdrehen sichern. Sie sind in axialer Richtung weder auf Zug noch auf Druck belastet, um den Rundlauf des Zahnrades durch eine mögliche Verspannung des Kunststoffes nicht zu beeinträchtigen.The gear body is penetrated by several axially parallel holes 9, which in height the stop shoulder 4 are distributed on the wheel circumference. Push-through bolts 5 are inserted into the bores 9 drawn in, which penetrate the plastic sprocket 1, the stop shoulder 4 and the pressure ring 3, Secure the s'e against twisting in this way. They are not subjected to tension or compression in the axial direction to ensure that the gear wheel runs smoothly not to be impaired by a possible tension in the plastic.

Als Werkstoff Für den Kunststoffzahnkranz I wird ein getempertes Acetalharz verwendet, das eine hohe Wechselbiegebeanspruchung aushält. Es ist leicht verformbar, so daß sich die Zähne unter Last elastisch verhalten. Diese Elastizität führt zu der gewünschten Spielfreiheit hochqualifizierter Getriebe. Außerdem ist das Acetalharz nicht hygroskopisch, wodu.ch ein Festigkeitsverlust durch Feuchtigkeitsaufnahme verhindert wird. Es zeigt gute Gleiteigenschaften undA tempered acetal resin is used as the material for the plastic sprocket I, which has a high Withstands alternating bending stress. It is easily deformable, so that the teeth become elastic under load behavior. This elasticity leads to the desired freedom from backlash in highly qualified gears. Besides that if the acetal resin is not hygroscopic, wodu.ch prevents a loss of strength due to moisture absorption will. It shows good sliding properties and

ίο verschleißt daher wenig. Eine Behandlung mit Molybdänsulfat bei der Montage der Räder erübrigt jede weitere Wartung. Bei der Verwendung anderer Kunststoffe muß auf ähnlich gute Eigenschaften geachtet werden. Insbesondere kommen Polyamide in Frage.ίο therefore wears little. A treatment with Molybdenum sulphate when assembling the wheels eliminates the need for any further maintenance. When using other Plastics must have similarly good properties. In particular, polyamides come in Ask.

Als Material für den Metallkern 2 wird Leichtmetall verwendet, wodurch das dynamische Verhalten des Getriebes begünstigt wird. Da wegen der geringeren Festigkeit des Kunststc'^fes ohnehin große Rad-Light metal is used as the material for the metal core 2, which promotes the dynamic behavior of the transmission. Since due to the lower strength of the Kunststc ^'f it anyway large wheel

breiten gewählt werden müssen, reicht die Festigkeit von Leichtmetall für den Bau von Kunststoffzahnrädern aus.widths have to be chosen, the strength is sufficient made of light metal for the construction of plastic gears.

Bei der Fertigung des Kunststoffzahnrades wird dir vorgedrehte Kunststoffkranz 1 auf den Metallkern 2 gepaßt, bis er fest an der Anschlagmutter 4 des Metallkernes 2 anliegt. Dann wird der Andruckring 3 auf das Gewinde 8 des Metallkernes 2 aufgeschraubt. Dabei muß daraui geachtet werden, daß der Andriickring 3 nur so stark angezogen wird, daß die Spannungswerte des Kunststoffes nHit überschritten werden. Auf jeden Fall muß ein Fließen des Kunststoffes vermieden werden, um den guten Reibungsschluß auf den Außenflächen 6, 7 zwischen Kunststoffkranz I und Metallkern 2 zu erhalten. Anschließend wird das Rad in Höhe der Anschlagschulter 4 an mehreren, auf den Umfa.-.g des Metallkerns 2 verteilten Stellen achsparallel durchbohrt. In die Bohrungen werden entsprechende Durchsteckbolzen 5 eingezogen, die den Andrückring 3 gegen Lockern sichern. Hiernach wird die Verzahnung des Kunststoffkranzes 1 hergestellt.During the manufacture of the plastic gear, you pre-turned a plastic ring 1 on the metal core 2 until it rests firmly against the stop nut 4 of the metal core 2. Then the pressure ring 3 screwed onto the thread 8 of the metal core 2. Care must be taken that the pressure ring 3 is only tightened so strongly that the voltage values of the plastic nHit exceeded will. In any case, a flowing of the plastic must be avoided in order to achieve the good To obtain frictional engagement on the outer surfaces 6, 7 between the plastic ring I and the metal core 2. Subsequently the wheel is at the level of the stop shoulder 4 on several, on the Umfa .-. g of the metal core Drilled through 2 distributed points parallel to the axis. Appropriate push-through bolts are inserted into the holes 5, which secure the pressure ring 3 against loosening. After this, the interlocking of the Plastic wreath 1 produced.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

gen starting from sharp edges. Claims: These types of connection are therefore only suitable for larger dimensions in heavy machine construction.

1. Gear for precision gears for over- In special applications, for example Carrying moderate circumferential forces with a Jm 5 For the manufacture of precision gears, must Diametrical section essentially H-shaped, from higher demands on the running accuracy and the a fixed stop shoulder and a loose dimensional accuracy of the gear. Verfor pressure ring existing metal core and a mungen, which for example by ungleirhe chip plastic ring gear, which in the radial section in the voltage distribution in the plastic can lead to essentially T-shaped with a radial direction that the gear wheel becomes out of round, close its vertex up to the metal core extending turn in precision gears of character and Ring part and one on the wheel circumference perpendicular to the measuring mask.

The present invention is therefore based on the rim part, which is based on deformations in the hub fastenings e η η ζ cieh η c ί, that the plastic gear rim 15 between plastic and metal both during (1 ) with play-transition fit on the metal of the machining process than sits during the entire core (2) and the rim part (11) to exclude the three-life span in operation,
times the number does not exceed the height and the pressure ring (- ») according to the invention is solved by the fact that the plastic sprocket sits on the metal core with excessive surface pressure between the initial fit and the crane / - schlagschuiter (4), the surface of the ring part does not exceed three times the tooth height (10) and the pressure ring (3) is screwed onto the metal and the pressure ring to create an equal ki.in (2) and relative surface pressure against rotation is secured between the stop shoulder (4) by means of a push-through shoulder, the side surfaces of the ring part and the bolt (5). 25 pressing ring au ^r ucm metal core screwed and

2. Gear according to claim I, characterized against rotation relative to the stop shoulder miizeichnet, that the thread turns of the pressing .j! s push-through bolt is secured.

ring (3) in the unconstrained state with axial This fastening prevents the occurrence of

Play in the threads of the metal core (2) punctiform tensions in the Kunstscoffzahnkraii /

are arranged. 30 avoided. The pressure ring rests evenly

3. Gear according to claim 1, thereby keiiü- the entire side surface of the ring part and generated draws that the ring gear (I) from annealed. even pressure in the clamped state non-hygroscopic plastic with high of the entire ring part. In this way they are There is alternating bending and shear strength. Tensions evenly distributed in the plastic. she

4. Gear according to claim 3, characterized marked 35 can not cause deformations, since the distinguishes that the plastic is an acetal resin, poly plastic gear rim only because of its small height amide or the like. has a relatively small plastic mass.