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Diese Erfindung betrifft die Herstellung von Hochpräzisions-
Rahmenstrukturen, wie z. B. Getriebegehäuserahmen, durch
Formgebung von Kunststoff.
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In Produkten, wie z. B. Personal-Druckern und
Schreibmaschinen, sind Getrieberäder gewöhnlich auf Stahlwellen montiert
worden, um die sie sich drehen. Solche Anordnungen enthalten
viele Teile und erfordern während des Zusammenbaus gewöhnlich
mehrere Nietvorgänge und/oder Befestiger. Mit modernen
Kunststoffmaterialien ist es jedoch im Allgemeinen nicht
notwendig, Getrieberäder auf Stahloberflächen rotieren zu lassen.
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Normalerweise wird Kunststoff um Trageelemente herum geformt
oder mit ihnen gemischt. Die folgenden zwei Patente
offenbaren eine Formgebung, durch welche Teile des Formrahmens in
das endgültige Element, das erzeugt wird, integriert werden,
aber nicht die Formgebung von einzelnen Elementen an
getrennten Stellen: die US-Patente No. 3,015,859 an Bloom und
4,462,949 an Fehlmann.
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Die DE 31 19 833 offenbart eine mechanische Vorrichtung mit
Platten, auf denen Komponenten aufgeformt sind, und mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Dieses bekannte
Montieren von Getrieberädern kompensiert keine Kräfte des
Getriebes.
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Gemäß der Erfindung wird eine mechanische Vorrichtung (z. B.
ein Getriebegehäuse) bereitgestellt, wie in Anspruch 1
beansprucht.
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Zwei Platten oder andere Elemente, die schließlich in einer
festen Beziehung beabstandet sind, um einen Rahmen zu bilden,
werden so hergestellt, dass sie eines oder mehrere Löcher an
den Stellen aufweisen, an denen einzelne Kunststoffelemente
anzuordnen sind. Ein separater Formgebungsvorgang wird auf
jeder Platte ausgeführt, bei dem eine Mehrzahl von einzelnen
Formteilen auf der Platte angeformt werden. Diese sind durch
die Form genau positioniert. Der flüssige Kunststoff wird an
der Platte gebunden, indem er in die Mehrzahl von Löchern in
der Platte an der Stelle für jeden Teil eintritt. Jedoch
ergibt sich die genaue Stelle durch die Form und nicht durch
die Löcher in der Platte. Die Form ist eine einzige Form für
sämtliche Teile auf jeder Platte und kann mit einem hohen
Grad an Genauigkeit gefertigt werden. Die zwei Platten werden
dann mit Getrieberädern auf den Wellen oder mit anderen
miteinander kämmenden Elementen und mit beliebigen anderen
Elementen, die zwischen den Platten anzuordnen sind,
bevölkert. Die zwei Platten werden dann zusammengebaut, wobei sie
durch Abstandshalter beabstandet sind, die einige von den
geformten Einzelteile gewesen sein können.
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Gemäß der Erfindung sind sich treffende Wellen von jeder
Platte etwas versetzt, um normale Torsionskräfte eines
Getrieberads oder eines anderen Elements, das auf den sich
treffenden Wellen montiert ist, auszugleichen.
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Ein verbesserter Rahmen mit einem hohen Grad an Genauigkeit
wird folglich erzielt.
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Der Abstand zwischen solchen sich treffenden Wellen kann mit
Fett als Schmiermittel gefüllt sein.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand eines
Beispiels und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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Fig. 1 stellt ein zusammengebautes Getriebegehäuse von
einer Seite dar;
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Fig. 2 stellt die äußere Platte, die das Getriebegehäuse
bildet, von der zu derjenigen von Fig. 1 entgegengesetzten
Seite dar;
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Fig. 3 stellt ein zusammengebautes Getriebegehäuse von
der zu Fig. 1 entgegengesetzten Seite dar;
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Fig. 4 stellt die innere Platte, die das Getriebegehäuse
bildet, allein dar, von der in Fig. 1 betrachteten Seite;
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Fig. 5 stellt repräsentative Cluster von Löchern zur
Aufnahme von Kunststoff dar, die ein größeres Loch in einer
der Platten umgeben;
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Fig. 6 ist eine repräsentative Seitenansicht, die die
Kunststoffelemente darstellt, wie durch die Löcher Von Fig. 5
geformt;
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die Fig. 7a, 7b und 7c stellen die Montage eines
Kegelrads dar;
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Fig. 8 veranschaulicht ein versetztes Anordnen von
Zapfen und eine Schmierung an den Zapfen;
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Fig. 9 veranschaulicht den Formgebungsvorgang auf einer
der Platten vor dem Verschließen der Formgebungselemente; und
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Fig. 10 veranschaulicht den tatsächlichen
Formgebungsvorgang auf einer der Platten.
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Ein zusammengebautes Getriebegehäuse 1 gemäß dieser Erfindung
ist in Fig. 1 dargestellt. Eine äußere Platte 3 ist eine 1,6
mm dicke Stahlplatte (mit Zink vorplattiert, dann werden alle
Löcher gestanzt). Eine innere Platte 5 ist eine Stahlplatte
von derselben Dicke und Art und im Allgemeinen denselben
Außenabmessungen. Fig. 1 stellt Getrieberäder des
Getriebegehäuses 1 dar, einschließlich repräsentativer
Getrieberäder 7, 9 und 11. Andere Getrieberäder sind auf Wellen
montiert, die in die Platten 3 und 5 eingeformt sind, wie
beschrieben wird. Konische Elemente 15a, 13b und 13c sind
Separatoren (als Abstandshalter bezeichnet), um den Abstand
zwischen der Platte 3 und der Platte 5 zu definieren. Löcher
15a, 15b und 15c (siehe Fig. 2) nehmen das äußere Ende der
Abstandshalter 13a, 13b bzw. 13c auf.
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Eine Lagerbuchse 17 nimmt die Welle eines kleineren
Getrieberads 18 (Fig. 1) von innerhalb des Getriebegehäuses 1 auf,
die durch die Lagerbuchse 17 vorsteht. Elemente 19a bis 19j
(Fig. 1) sind die Rückseiten von jeweiligen Zapfen 21a bis
21j (Fig. 2). Zusätzliche Elemente der Platte 3 sind ein
Zugangsloch 23a und Lokalisierlöcher 23b und 23c (Fig. 2).
Die Löcher 23b und 23c werden während des unten beschriebenen
Formgebungsvorgangs und zur Werkzeugeinrichtung verwendet;
ein Montageelement 25 und ein Montageelement 27, die sich
beide von dem Getriebegehäuse 1 nach außen erstrecken, zur
Montage einer Vorrichtung an das Getriebegehäuse 1 (die Welle
27 weist eine mittige Öffnung auf, um eine Erdungsschraube
aufzunehmen); und eine obere Tragestruktur 29a und untere
Tragestruktur 29b für ein Kegelrad 31. Das Kegelrad 31 ist in
Fig. 1 montiert dargestellt. Ein Teil des Kegelrads 31 tritt
durch ein Loch 33 (Fig. 2) in der Platte 3 in das
Getriebegehäuse 1 ein. Die Rückseite der Trageelemente 29a und 29b
(Fig. 1) sind Elemente 29a' und 29b' (siehe Fig. 2).
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Fig. 3 stellt das Getriebegehäuse 1 von der der Ansicht von
Fig. 1 entgegengesetzten Seite dar. Elemente 33a bis 33j sind
die Rückseiten von jeweiligen Zapfen 35a bis 35j (Fig. 4).
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Die vorstehenden Formelemente 33e' und 33i' auf Elementen 33e
bzw. 33i sind die hauptsächlichen Lokalisiereinrichtungen für
das Getriebegehäuse 1, wenn es in einem Drucker montiert ist.
Ein Zapfen 35i trägt ein Getrieberad 36 (Fig. 3), und ein
Zapfen 35e trägt das Getrieberad 7, so dass die
Lokalisiereinrichtungen 33e' und 33i' äußerst genau im Hinblick darauf
sind, das Getrieberad 36 und das Getrieberad 7 anzuordnen.
Ein Element 37a ist die Rückseite einer Lagerbuchse 37b (Fig.
4). Zusätzlich zu den drei Abstandshaltern 13a bis 13c, die
in Fig. 1 dargestellt sind, ist in Fig. 4 ein vierter
Abstandshalter 13d dargestellt.
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Ein Getrieberad 39 erstreckt sich durch eine Lagerbuchse 41
(Fig. 3). Eine Motorlokalisiereinrichtung 44 ist ein großes
Loch, das durch Formkunststoff umgeben ist. Wie in
gepunktetem Umriss dargestellt, wird ein Motor 46 mit einer
Montageplatte 46' durch Bolzen durch Montagenlöcher 50a, 50b und
50c an der Platte 5 festgehalten. Zusätzliche Elemente der
Platte 5 sind Zugangslöcher 52c und Lokalisierlöcher 52a und
52b. Die Löcher 52a und 52c werden während des unten
beschriebenen Formgebungsvorgangs und zur Werkzeugeinrichtung
verwendet. Weitere Elemente der Platte 5 sind eine Stütze 54
(Fig. 4) für eine Erdungsfeder 56 (Fig. 1 und Fig. 3) und
Montagelöcher 58a bis 58c (Löcher 58d und 58e werden nicht
verwendet). Ein Schwenkarm 60 aus gestanztem Stahl lässt das
Getrieberad 11 montieren.
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Fig. 5 stellt repräsentative Cluster von Löchern in einer
Platte dar, die die Platte 5 sein mag. Löcher 62, 64 und 66
dienen dazu, Formteile zu verankern, und jedes ist durch drei
gleich beabstandete kleinere Löcher 62a, 64a bzw. 66a
umgeben. Die Umgebunglöcher 62a, 64a und 66a liefern Anker, so
dass, wenn der Kunststoff beim Abkühlen schrumpft, sich die
Mitte des Elements, das geformt wird, nicht bewegt.
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Figur. 6 ist ein Querschnitt von Elementen, wie auf eine Platte
5 mit Löchern wie in Fig. 5 dargestellt aufgeformt. In Fig. 6
stellt die Einstreifen-Querschraffur die Stahlplatte 5 dar
und die Doppelstreifen-Querschraffur stellt Formkunststoff
dar. Fig. 6 stellt einen Abstandshalter dar, der für einen
Abstandshalter 13c repräsentativ sein kann, und einen Zapfen,
der ein Zapfen 35c mit einer Rückseite 33c sein kann. Zwecks
Veranschaulichung wird angenommen, dass der Abstandshalter
13c über dem Loch 62 von Fig. 5 gebildet worden ist, und es
wird angenommen, dass der Zapfen 35c über dem Loch 66
gebildet worden ist. Wie dargestellt, ist der Kunststoff für jedes
der Elemente 13c und 35c als eine Einblockeinheit (33c ist
einheitlich mit 35c) um die Löcher 62 bzw. 66 und durch die
Löcher 62a bzw. 66a geformt. Die Elemente 13c und
kombinierten 35c und 33c sind voneinander getrennt. Die Löcher 62 und
66 brauchen nicht genau angeordnet zu sein, da es der
Formhohlraum ist, der die genauen Positionen der Elemente 13c und
35c definiert. Es ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass die
Formelemente, wie z. B. 13c und 35c regelmäßige Seiten und offene
Mitten aufweisen, um große Wände von nicht gleichförmiger
Dicke zu vermeiden, die schwierig ohne Verformung zu formen
sind.
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Das Getriebegehäuse 1 ist durch Bolzen oder Schrauben, die in
die Montagelöcher 58a bis 58c eingesetzt sind, an einem
Rahmen (nicht dargestellt) montiert. Die typische Verwendung
ist als Energiequelle für eine Papierbewegung in einem
kleinen bis mittelgroßen Drucker.
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Die Platte 5 ist mit Getrieberädern oder anderen Elementen
bevölkert, wie z. B. den Getrieberädern 7 und 9 und dem
Schwenkarm 60. Diese Elemente sind auf Elementen auf der
Plätte 5 montiert. Das Getrieberad 7 ist z. B. zur Drehung auf
dem Zapfen 35e montiert, und der Arm 60 ist zum Schwenken auf
dem Zapfen 35a montiert. Die Feder 56 ist um die Stütze 54
platziert. Die Platte 3 wird dann parallel zur bevölkerten
Platte 5 platziert, wobei die entsprechenden Elemente
zusammenpassen, d. h. der Zapfen 21e ist dem Zapfen 35e zugekehrt
und ist so positioniert, dass er eine Welle für das
Getrieberad 1 ist. Im Allgemeinen sind die Zapfen 21a bis 21j ähnlich
in Bezug zu jeweiligen Zapfen 35c bis 35a positioniert. Die
Platten 3 und 5 werden dann durch Unterlegscheiben 70a bis
70d fest zusammengehalten, die jeweilige
Gewindeschneidschrauben 72a bis 72d aufnehmen. Die Schrauben 72a bis 72d
schneiden Gewinde in die Löcher 13a' bis 13d' (Fig. 4) in den
jeweiligen Abstandshaltern 13a bis 13d, um die
Unterlegscheiben 70a bis 70d fest an der Platte 3 zu halten.
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Eine Montage des Kegelrads 31 ist in größerer Einzelheit in
den Fig. 7a, 7b und 7c dargestellt. Das Kegelrad 31 weist
eine untere Zylinderwelle 100 auf, die kleiner ist als der
mittige Zylinderabschnitt 102. Das Getrieberad 31 weist ein
oberes Zylinderelement 104 auf, das kleiner ist als der
mittige Zylinderabschnitt 102, wodurch ein oberer
vorstehender Teil 106 gebildet wird. Der mittige Abschnitt 102 weist
einen gezahnten Zylinderabschnitt 108 auf. Wie in Fig. 7a
dargestellt, wird das Getrieberad 31 zum unteren Träger 29b
gebracht, wobei die untere Welle in ein Loch eingesetzt wird,
das durch den Träger 29b definiert ist.
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Das Kegelrad 31 wird dann in die vertikale Position nach oben
geschwenkt (Fig. 7b), wobei sich das obere Element 104 unter
dem oberen Träger 29a befindet. Das Getrieberad 31 wird dann
nach oben bewegt, um das Element 104 in ein Loch zu bringen,
das durch den Träger 29a definiert ist, und wie in Fig. 7c
dargestellt, wird die Platte 5 mit dem so positionierten
Getrieberad 31 in ihre endgültige Position entgegengesetzt
zur bevölkerten Platte 3 montiert. Das gezahnte Getrieberad
36, das auf der Platte 3 montiert ist, kämmt mit dem
gezahnten Abschnitt 108. Dies hält das Getrieberad 31 körperlich an
seinem Ort. Die Zähne des Getrieberads 31 kämmen mit den
Zähnen des Getrieberads 36 unter einem Winkel von 45º,
wodurch das Getrieberad 31 während des Betriebs nach oben
gezwungen wird. Diese Aufwärtskraft bildet eine starke
Positionierung des vorstehenden Teils 106 gegen den Boden des
oberen Trägers 29a. Die Löcher der Träger 29a und 29b sind
klein genug, um zu verhindern, dass sich das Getrieberad 31
aus einem Eingriff mit dem Getrieberad 36 herausbewegt.
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Elektrische Erdung: Wegen der Bewegung der Getrieberäder in
Bezug zueinander und in Bezug zu den charakteristischen
Teilen, die sie tragen, akkumuliert eine elektrische Ladung
in den Metallplatten 3 und 5. Wenn man diese Ladung
hinlänglich lange akkumulieren lässt, entlädt sie sich schließlich
plötzlich als Funke. Dieses Ereignis erzeugt genug
elektromagnetische Störung, um die Elektronik, die den Drucker
steuert, ausreichend zu unterbrechen, um eine Hartrücksetzung
der Elektronik zu erfordern. Um die elektrische Ladung
abzuleiten, ist eine der Getriebegehäuseplatten 3 und 5 mittels
eines Kabels (nicht dargestellt), das an eine der Platten
angeschraubt ist, mit elektrischer Maschinenmasse verbunden.
Die andere Platte wird dann mittels einer einfachen
Metallspiraldruckfeder 56, die zu diesem Zweck über der an die
Platte 5 angeformten Stütze 54 angeordnet ist, elektrisch mit
der ersten verbunden.
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Unterschneidungen: Einige der Formstummelwellen stehen unter
beträchtlicher radialer Belastung, was auf Getrieberadkräfte
während des Betriebs zurückzuführen ist. Auch befinden sich
die Erhebungen an den Enden der konischen Abstandshalter
13a-13d, die an der Platte 5 angeformt sind, unter
beträchtlicher Spannung gegen die Schrauben 13a'-13d', die die
Platte 3 an diese Abstandshalter halten. Eine
Finitelementanalyse einer typischen Stummelwelle zeigt, dass
Beanspruchungen in der scharfen Ecke zwischen der Stummelwelle
und dem Kunststoff-"Flansch", der sie umgibt, das Material
überbeanspruchen und mit der Zeit einen Bruch und/oder
Abmessungenskriechen heraufbeschwören würden. Wie es in dieser Art
von Situation herkömmlich ist, werden an allen
Kreuzungsstellen zwischen den zylindrischen Erhebungen und ihren Flanschen
gerundete Unterschneidungen (80 in Fig. 6, veranschaulichend)
statt scharfer Ecken verwendet. Die Flansche auf den Platten
3 und 5 an den Stellen von Schrägstirnrädern wirken als
Drucklager, da signifikante axiale Kräfte auf diese
Getrieberäder wirken. Die Unterschneidungen 80 vermindern den
Flächeninhalt, über den die Getrieberadendfläche und der Flansch
einander berühren. Um diesen Effekt zu minimieren, ist den
Unterschneidungen ein spezieller Querschnitt gegeben. Statt
dass jede aus einem einzigen Radius besteht, bestehen sie aus
einer Reihe, d. h. einem 90º-Radius 80a mit 0,5 mm, ausgehend
am mittigen Element, gefolgt von einem tangentialen 0,2 mm-
Radius 80b für 80º, gefolgt von einer tangentialen geraden
Linie 80c. Selbst wenn sich die Erfordernisse, auf die die
Unterschneidungen eingehen, von Stelle zu Stelle
unterscheiden, ist sämtlichen Unterschneidungen dieselbe Form gegeben
worden, um sie leicht zu spezifizieren.
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Materialien: Wegen derselben Beanspruchungen, die zur
Verwendung von Unterschneidungen führten, würde ein
Kunststoffmaterial ohne strukturelle Verstärkung ein übermäßiges Auslenken
und Kriechen unter der erwarteten Belastung erfahren. Eine
Verstärkung wird durch Zugabe von 30% Glasfaser zum
Kunststoff erhalten, der an die Platten angeformt wird. Das
augenblickliche Material ist Nylon 6/6 mit der oben erwähnten
Glasfaser plus 13% Polytetrafluorethylen und 2% Siliconöl,
die letztere beiden, um Abrieb und Reibung zu verbessern. Das
augenblicklich spezifizierte Material für die Getrieberäder
ist Delrin 500P (Schutzmarke), ein kostengünstiges Acetalharz
ohne Zusatzmittel. Es ist noch möglich, in den Kunststoff von
mindestens einem der Getrieberäder Antiverschleißzusatzmittel
hinzuzufügen, um eine angemessene Laufzeit zu erhalten, die
in vielen Anwendungen notwendig sein kann.
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Versetzte Anordnung: Es wird im Allgemeinen angenommen, dass
die zwei Stummelwellen, die sich von den zwei Platten
erstrecken, um ein spezielles Getrieberad zu tragen, idealerweise
perfekt konzentrisch zueinander sein sollten. Jedoch betrifft
diese Erfindung absichtlich die nichtkoaxiale Anordnung der
Wellen. Es wird Bezug auf Fig. 8 genommen, in der das
Getrieberad veranschaulichend das Getrieberad 7 ist. Angenommen,
dass es einen Zwischenraum zwischen der Bohrung 7a des
Getrieberads 7 und den Wellen, auf denen das Getrieberad 7
läuft, gibt und dass die Bohrungen wegen der Kräfte auf die
Getrieberäder die Wellen nur auf einem Punkt berühren, d. h.
nicht um den vollen Umfang. Folglich können die Mittenlinien
von solchen Getrieberädern auf keinen Fall konzentrisch mit
ihren tragenden Wellen sein. Wenn die Mittenlinien der Wellen
so konstruiert wären, dass sie an den idealen Positionen der
Getrieberäder angeordnet sind, dann würden die Getrieberäder
selbst unzweckmäßig angeordnet sein. Die Fehlausrichtung
modifiziert deshalb die Positionen der Wellen 21e und 35e auf
eine solche Weise, dass das Getrieberad 7 schließlich an
seiner zweckmäßigen Stelle landet, nachdem es sich gegen die
Wellen 21e und 35e in eine Betriebsposition bewegt hat. Diese
Korrektur ist sehr klein, typischerweise nahe bei 0,05 mm,
weil dies der nominelle radiale Zwischenraum zwischen
Bohrungen und Wellen ist. Die Getrieberadanordnung wird natürlich
auch durch eine Anzahl von Toleranzen beeinflusst, die die
Anordnungen der Wellen und die Durchmesser von Wellen und
Löchern beeinflussen. Diese Toleranzen sind vergleichbar mit
oder größer als die erwähnte Korrektur. Mit der
Formgebungstechnik dieser Erfindung fügt die Korrektur keinerlei
Herstellungskosten hinzu. Da die Korrektur so klein ist, mag sie
nur einen messbaren Vorteil an einem oder zwei von den
Getrieberädern aufweisen, insofern als Transmissionsfehler,
akustische Geräusche und Abrieb (siehe unten) verbessert sein
könnten.
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Das versetzte Anordnen sollte auch einen anderen Effekt
erzielen. Die Systeme von Kräften, die auf die meisten der
Getrieberäder wirken, sind so, dass sie die Getrieberäder
nicht gegen dieselbe Seite der Welle entlang ihrer vollen
Länge pressen würden. Z. B. könnte im extremsten Fall ein Ende
des Lochs durch das Getrieberad gegen den oberen Teil der
Welle drücken, und das andere Ende könnte gegen den unteren
Teil drücken. Wenn entgegengesetzte Wellen für ein spezielles
Getrieberad perfekt auszurichten sein würden, impliziert dies
offensichtlich, dass das Getrieberad geneigt sein würde und
dass es in erster Linie durch die Ränder seiner Bohrung und
nicht über die volle Länge der Stummelwellen getragen werden
würde. Wenn man nun die Wellen wie oben angegeben versetzt,
wird das Getrieberad aufgerichtet, und die Bohrung 7a berührt
die Stummelwellen 21e und 35e über ihre vollen Längen. Dieses
breitere Berührungsmuster sollte zu verringertem Abrieb der
Bohrung 7a und Wellen 21e und 35e führen. Abrieb, der von der
Neigung der Getrieberäder ohne das versetzte Anordnen
herrührt, wird beobachtet, wobei die Bohrungen in einigen der
Getrieberäder signifikant an den Enden und viel weniger in
der Mitte verschleißen.
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Schmierung: Bemerkbarer Abrieb von Wellen und Getrieberädern
kann bei tatsächlichem Betrieb auftreten. Häufig ist es
notwendig, für eine Nassschmierung an den Stellen zu sorgen,
wo sich eine Kunststoffgetrieberadoberfläche gegen eine
Kunststoffzapfenoberfläche gleitet. Die Zapfenwellen, die auf
den Platten 3 und 5 des Getriebegehäuses 1 aufgeformt sind,
liefern eine gute Gelegenheit für eine wirkungsvolle
Schmierung. Ein Hohlraum 82 (Fig. 8) wird durch die Bohrung
(7a in Fig. 8) des Getrieberads und die Endoberflächen der
Zapfenwellen (21e und 35e in Fig. 8) im Innern der Bohrung
von jedem Getrieberad (7 in Fig. 8) gebildet. Dieser Hohlraum
82 wird während des Zusammenbaus mit Fett gefüllt. Das Fett,
das aus Öl besteht, das in einem Geliermittel suspendiert
ist, soll ein Reservoir sein, das ermöglicht, dass Öl in die
Bereiche einer Relativbewegung aussickert. Der im Inneren der
Bohrung des Getrieberads gebildete Hohlraum 82 ist ein
bequemer Ort, um das Fett zu speichern, ohne dass Gefahr
besteht, dass es verunreinigt oder durch Wischen entfernt wird.
Wenn die Bauart ähnlich zu derjenigen früherer Produkte sein
soll, bei der die volle Länge der Löcher durch die
Getrieberäder durch eine stationäre Welle eingenommen wurde, würde
nicht genug Raum verfügbar gewesen sein, um die Verwendung
von Fett als eine Art von Docht zu ermöglichen. Stattdessen
würde man auf eine Ölschmierung zurückzugreifen haben, die in
der Menge durch den kleinen Zwischenraum, typischerweise
zwischen 0,01 mm und 0,1 mm, zwischen der Welle und dem
Getrieberad begrenzt ist. Eine Ölanwendung könnte sich auch
als unsauberer herausgestellt haben.
Einfettungsprozedur:
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- Die Platte 5 des Getriebegehäuses 1 wird auf eine
Haltevorrichtung niedergelegt.
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- Sämtliche Getrieberäder mit Durchgangsbohrungslöchern
werden auf ihren respektiven tragenden charakteristischen
Formteilen platziert.
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- Eine abgemessene Menge von Fett wird in jedes
Getrieberadloch eingespritzt. Die Spitze des Einspritzwerkzeugs ist
so geformt, dass, wenn das Fett die Hohlräume füllt, es in
den Raum zwischen der Spitze und der Bohrung durch das
Getrieberad heraufquillt, wodurch sichergestellt ist, dass die
Wand des Lochs durch das Getrieberad benetzt wird. Eine
Dichtung kann zwischen einer Oberfläche auf der Düse und dem
oberen Rand des Getrieberads erstellt werden, so dass im
Hohlraum Druck erzeugt wird, der etwas von dem Schmiermittel
in den kleinen Zwischenraum zwischen dem Loch im Getrieberad
und dem charakteristischen Formträgerteil auf der Platte 5
drückt.
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- Getrieberäder, die keine Durchgangsbohrung aufweisen,
werden auf eine spezielle Weise gehandhabt (in der
Ausführungsform die Getrieberäder 19 und 39). Für diese wird Fett
in die Löcher in diesen Getrieberädern "Offline" eingeführt.
Auch wird Fett auf die Tragezapfen auf diesen Getrieberädern
und in ausgenommene Bereiche in den Getrieberädern um diese
Zapfen geschmiert. Das Fett auf den Zapfen ist für eine
anfängliche Einlaufschmierung. Das Fett in der Ausnehmung
soll als Ölreservoir dienen, von dem Öl mit der Zeit in den
tragenden Breich sickert.
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- Diese speziell gehandhabten Getrieberäder werden auf
ihren charakteristischen Anordnungsteilen auf der inneren
Platte installiert.
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- Die Platte 3 wird über die Anordnung gelegt und durch
Schrauben 72a bis 72d festgeschraubt. Die Elemente für
Getrieberäder auf dieser Platte halten nun das Fett zurück, das
zuvor in die Getrieberäder eingeführt worden ist.
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Die Platzierung des Arms 60 mit dem Getrieberad 9 wurde in
der obigen Prozedur ignoriert, weil sie diese
Schmierungsprozedur nicht wesentlich beeinflusst.
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Formgebung: Fig. 9 stellt die Platte 5 dar, wie sie aus einer
getrennten Form 84, die eine stationäre Formbasis 86 mit
Angussverteilern 88 umfasst, herauskommt. Ein mittiges
bewegbares Element 90 der Form und ein zweites bewegbares äußeres
Element 92 der Form sind in diesem Stadium getrennt. Das
vollständige Angussverteilersystem ist veranschaulichend als
System 88' und 88" dargestellt, wie es aus den
Angussverteilern 88', die teilweise durch das Element 86 gebildet sind,
und den Angussverteilern 88", die ganz durch das Element 90
gebildet sind, besteht, wie in Fig. 9 dargestellt.
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Wie es herkömmlich ist, definieren Hohlräume und Einsätze in
den Formelementen 90 und 92 die Formen, die geformt werden.
Die Platte 5 ist auf Zapfen 94a und 94b des mittigen Elements
90 auf den Löchern 52a bzw. 52b montiert. Die drei
Formelemente 86, 90 und 92 werden dann unter sehr hohem Druck
zusammengedrückt. Die Formhohlräume und Einsätze auf jeder Seite
der Platte 5 definieren leere Formen, wie für die
fertiggestellte Platte 5 beschrieben. Die geschmolzene
Kunststoffmischung wird dann durch die Angussverteiler 88, 88' und 88"
durch das Element 86 eingespritzt. Um eine Verformung von
unsymmetrischem Fluss von Kunststoff zu minimieren, weisen
größere Elemente, wie z. B. die Abstandshalter 13a-13d, drei
gleichbeabstandete Eintrittslöcher in der Form (die als
Eingusstrichter bezeichnet werden) von den Angussverteilern
88" auf. Anschließend werden nach Abkühlen des Kunststoffs
zum Feststoff die Formelemente 86, 90 und 92 getrennt, und
die Platte 5 mit angebrachten Formelementen wird durch eine
Bewegung von Ausstoßstiften 96a und 96b freigestoßen (zwei
dargestellt, aber typischerweise werden mehr als zwei
verwendet).
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Fig. 10 veranschaulicht durch Querschnitt die Stelle der
Formgebungselemente zum Zeitpunkt einer Formgebung.
Kunststoff im System von Angussverteilern 88, 88' und 88" wird
durch regelmäßige Querschraffur dargestellt. Die Stahlplatte
5 ist durch leichte Querschraffur dargestellt. Formteile sind
durch sehr dicke Querschraffur dargestellt, und der
Ausstoßstift wird durch Doppelquerschraffur dargestellt.
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Zwecks Illustration wird angenommen, dass dieselben Elemente
wie in Fig. 6 in Fig. 9 zu formen sind. Diese sind der
Abstandshalter 13b und der Zapfen 35e mit der Rückseite 33e in
der Platte 5. Die. Platte 5 wird durch den Lokalisierzapfen
94b positioniert, der in das Lokalisierloch 52c eingesetzt
ist. Der Ausstoßstift 96a drückt die Platte 5 frei, wenn das
Formelement 13b und das Element 33e und 35e ausreichend kühl
sind. Das Vorhergehende ist herkömmlich, außer dass die
Formgebung von getrennten Elementen erfolgt, wie z. B. 13b und
kombinierte 33e und 35e, wobei jedes auf der Platte getragen
wird. Dies kann als "Outsert"-Formgebung bezeichnet werden,
im Gegensatz zur herkömmlichen Formgebung Von Elementen, die
nur von Kunststoff geformt oder um andere charakteristische
Teile herum geformt werden.
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Es ist ersichtlich, dass das wirtschaftliche
Hochpräzisionsprodukt dieser Erfindung sowie das offenbarte Getriebegehäuse
der Ausführungsform viele Formen annehmen kann, ohne dass man
vom Umfang der Ansprüche abweicht.