DE2655909B2 - Zahnriemenscheibe aus verformtem Blech - Google Patents
Zahnriemenscheibe aus verformtem BlechInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnriemenscheibe
einer Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches I. Bei Zahnriemenscheiben dieser Bauart ist es für
besonders geringe Drehmomentübertragung bekannt, die Nabe einstückig an/uformcn (DEGm 73 01225,
DE-PS 67 424). Für größere Drehmomentübertragungen bei exakter Laufgenauigkeit der Zahnriemenscheibe
sind diese Ausbildungen nicht geeignet, weil die offene Nabenausbildung zum Teil mit Keilnut für diesen
Zweck eine zu geringe Festigkeit erreicht. Dies liegt u. a. auch in der relativ großen Tiefe der Nabe begründet, die
bei der Fertigung zu einer nicht genau beherrschbaren
Schwächung des Blechteiles im Bereich der Nabe führt. Für größere Drehmomentübertragungen ist es daher
bekannt, die Nabe als gesondertes Bauteil auszubilden und mit dem aus Blech oder Kunststoff bestehenden
Zahnkranz der Zahnriemenscheibe über Stege zu verbinden (DE-OS 21 19 421, US-PS 27 29 110). Diese
Ausbildungen sind jedoch in der Herstellung kompliziert und daher leuer und darüber hinaus auch relativ
schwer.
Aufgabe der Erfindung ist es, die einstückig der Zahnriemenscheibe angeformie Nabe so auszubilden,
daß bei geringem Feriigungsaufwand und hoher MaUgenauigkeii ein hohes Drehmoment ohne unzulässige
Verformung bei hoher Lebensdauer der Zahnriemenscheibe übertragen werden kann.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I. Durch die flache Ausbildung der Nabe wird eine Schwächung
des Blechteilcs beim Ziehvorgang wc-iiestgehend
vermieden und durch den Boden und den Rand der topfförmigen Nabe wird der von dieser gebildete
zylindrische Paßsitz derart versteift, daß sich schon mit relativ geringen Blechstärkcn und damit geringem
Materialaufwand und Gewicht eine qualitativ hochwertige Zahnriemenscheibe als einteiliges Blechtcil ausbilden
läßt, die auf einem glatter, Wellenende mit hoher Maßgenauigkcil in axialer, radialer und Umlaufrichtung
sowohl durch Aufpressen als auch durch Verschrauben mittels einer im Wellenende befestigten Schraube und
ggf. eines Paßbolzens für die Drehlagenfixierung befestigt werden kann. Ein sehr exakier Rundlauf des
Zahnkranzes zum Paßsitz ist durch gleichzeitige Feinbearbeitung der Zahnflanken und der Paßsitzflächc
durch Kalibrierpressen des Blecnteiles auf einfache Weise erzielbar.
Die Erfindung weiterbildende Merkmale, die die Verbindung zwischen der Nabe und dem Zahnkranz
betreffen, enthalten die Unieransprüche.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt einer Zahnriemenscheibe aus zwei verformten Blechteilen, bei der der Paßsitz der
Nabe und der Zahnkranz einem Blcchteil angeformt sind und das zweite Blechtcil als Versteifungsteil dient.
F i g. 2 die Zahnriemenscheibe nach F i g. I in .Stirnansicht.
Fig. 3 einen Schnitt einer Zahnriemenscheibe entsprechend F i g. I und 2. bei der das Versteifungsteil mit
dem anderen Blechteil im Bereich eines radialen Steges zusätzlich verbunden ist und
F i g. 4 eine Zahnriemenscheibe entsprechend F i g. 1
bis 3. bei der der Zahnkranz an dem einen Blechteil und der Paßsitz der Nabe am anderen Blechtcil angeformt
ist.
Eine Zahnriemenscheibe I nach den F i g. 1 urid 2
besteht aus zv-ei etwa topfförmig unterschiedlich tief verformten Blechteilen 2 und 3. von denen das eine (3)
im anderen (2) angeordnet ist. Beide sind miteinander im Bereich des dem Blechteil 2 außen axial angeformten
Zahnkranzes 4 und im Bereich einer radialen Bodenwand 5 einer dem Blechteil 2 angeformten topfförmigen
Nabe 6 flächig durch Löten verbunden. Zwischen einem zylindrischen Paßsitz 7 der Nabe 6 und dem Zahnkranz
4 des Blechtciles 2 sind diesem radiale und kegelige Stegringzonen 8 und 9 bzw. 10 angeformt. Dem
Blcchteil 3 ist außen ein axialer Ring 11 angeforml. der
innen am Zahnkranz 4 des Blechteiles 2 anliegt und verlötet ist. Über je eine kegelige und radiale
Stegringzone 12 bzw. 13 ist der Ring 11 des Blechteilcs 3
mit einer zentrisch angeformten kreisförmigen Vertiefung 14 verbunden, die der Bodenwand 5 der Nabe 6 des
Blechteiles 2 angepaßt ist und an dieser flächig anliegend verlötet ist. Durch diese Gestaltung der
beiden Blechteile 2 und 3 weist die aus der Bodenwand 5 und dem Paßsitz 7 bestehende Nabe 6 über die radialen
und kegeligen Stegringzonen 8,9, 10,12 und 13 mit dem
Zahnkranz 4 eine im Querschnitt etwa kastenförmige, steife Verbindung auf, die durch großflächige Verbindungsflächen
zusätzlich stabilisiert ist. Durch diese Gestaltung kann die Zahnriemenscheibe I hohe
Drehmomente und Kräfte vom Zahnkranz 4 auf eine ι
mit der Nabe 6 zu verbindende Welle bei hoher Rundlaufgenauigkcit, geringer Verformung und hoher
Lebensdauer übertragen.
Die Zahnriemenscheibe ΙΟΙ nach Fig. 3 stimmt im
Grundaufbau mit derjenigen nach den Fig. I und 2 to überein. Auch bei dieser Zahnriemenscheibe sind zwei
topiförmige Blechteile iO2 und 103 ineinander angeordnet,
die sowohl im Bereich einer Bodenwand 105 und einer Vertiefung 114 als auch im Bereich eines
Zahnkranzes 104 und eines axialen Ringes 111 flächig
aneinander anliegend verlötet sind. Zusätzlich ist bei der Ausbildung nach Fig.3 das Blechteil 102 am Rand der
Nabe 106 mit dem Paßsitz 107 mit einem Ringwulst 115
versehen, an den nach außen hin eine radiale Stegringzone 108 anschließt, die mit einer ebenfalls .">
radialen Stegringzone 113 des Blcchte'-es 103 flächig
aneinanderliegend verlötet ist. Nach außen schließen sich daran an beiden Blechteilen 102 und 103 axial
entgegengesetzt gerichtete kegelige Stcgringzonen 110
bzw. 112 und am Blechteil 102 eine weitere radiale .Stegringzone 109 an, die anschließend in den axialen
Zahnkranz 104 bzw. in den axialen Ring 111 übergehen.
Das Blechteil 103 ist hierbei ausschließlich ein Versteifungsteil und weist eine wesentlich größere
Wandstärke als das Blcchteil 102 auf. Da das Blechteil 103 wesentlich geringere Verformungen aufweist, ergibt
deren größere Wandstärke keine Verformungsprobleine.
andererseits jedoch zusammen mit den großflächigen Verbindungsstellen mil dem Blechteil 102 eine hohe
Formsteifigkeit der Verbindung zwischen der dem r> relativ dünnwandigen Blechtcil 102 angeformten Nabe
106 und dem ebenfalls dem Blechtcil 102 angeformten Zahnkranz 104. Diese Ausbildung eignet sich besonders
für Zah"riemenscheiben relativ großen Durchmessers, wie sie insbesondere zum Antrieb der Nockenwellen
von Brennkraftmaschinen Verwendung finden.
Eine Zahnriemenscheibe 201 gemäß Fig.4 stimmt weitestgehend mit denen nach den Fig. I, 2 und 3
überein. Hierbei ist die topfförmige Nabe 206 an dem einen Blechteil 203 und der Zahnkranz 204 an dem
anderen Blechieil 202 angeformt. Das Blechieil 202 mit
angeformtem Zahnkranz 204 weist hier eine kreisförmige flache Vertiefung 214 für die flächige Aufnahme der
Bodenwand 205 der Nabe 206 des anderen Blechteils 203 auf. An den Rand der Nabe 206 mit dem Paßsitz 207
schließt ein Ringwulst 215 an, der unmittelbar in eine kegelige Stegringzone 212 des Blechteiles 203 übergeht,
die wiederum in eine radiale Stegringzone 213 und an ihrem Außenrand in einen axialen Ring 211 als
Verbindungsflansch mit dem Zahnkranz 204 des anderen Blechteiles 202 übergeh';. Am anderen Blechteil
202 schließt sich an den Außenrand der Vertiefung 214 ein relativ flacher Ringwulst 216 an, der in eine kegelige
Stegringzone 210 bis zur .Siirns<*:*.e des Blechteiles 202
mit einer radialen Stegringzone ?09 übergeht, an die sich der axiale Zahnkranz 204 anschrießt. Die kegeligen
Stegringzonen 210 und 212 beider Blechteile liegen unmittelbar aneinander an und sind, wie die Bcdenwand
205 der Nabe 206 mit der Vertiefung 214 und der Zahnkranz 204 mit dem axialen Ring 211, jeweils
miteinander verlötet. Die beiden innenliegenden Ringwulste 215 und 216 und die äußeren Stegringzonen 209,
210 und 213 mit dem Zahnkranz 204 bilden je etwa kastenförmige, sehr steife Hohlräume, wodurch auch bei
dieser Ausbildung eine Übertragung hoher Drehmomente und Kräfte bei geringem Raumbedarf und
Fertigungsaufwand sowie hoher Maßhaltigkeit bei sehr niedrigem Gewicht der Zahnriemenscheibe erreichbar
ist.
Die erfindungsgemäße Naben-Ausbildung an einer Zahnriemenscheibe läßt sich vorteilhaft auch bei
ähnlichen Maschinenelementen anwenden, wie bei Flachriemen- und Keilriemenscheiben sowie bei Zahnrädern
und Zahnkettenrädern.
Hierzu J. Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Zahnriemenscheibe aus verformten] Blech mit
einem Zahnkranz, einem im wesentlichen radial verlaufenden Steg und einer axial innerhalb des
Zahnkranzes angeformten Nabe mit einem zylindrischen Wandteil zur Aufnahme eines Wellenendes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6)
im Verhältnis zur Breite des Zahnkran/es (4) ilach
lopfförmig ausgebildet ist und deren Bodenwand (5) als axialer Anschlag für das Wcllenende dient.
2. Zahnriemenscheibe nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der von der Bodenwand (105)
abgewandtc Rand der Nabe (106) über einen Ringwulst (115) in den Steg (108) übergeht.
3. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenwand (5) der Nabe (6) aus zwei Blechteilen (2 und 3 bzw. 102 und 103) doppelwandig ausgebildet
ist. dü!5sich ein Blechteil (3 bzw. 103) bis /u flächigen
Verbindungsstellen im Bereich des Steges (108) und/oder der Innenseite des Zahnkranzes (4 bzw.
104) des anderen Blechteilcs (2 bzw. 102) erstreckt und daß beide Blechteile (2 bzw. 102 und 3 bzw. 103)
sowohl am Boden (5 bzw. 105) der Nabe (6 bzw. 106)
als auch an den genannten Verbindungsstellen unlösbar miteinander verbunden sind.
4. Zahnriemenscheibe nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein Blechtcil (3) eine die
Bodenwand (5) der Nabe (6) des anderen Blcchteiles (2) aufnehmende Vertiefung(14) aufweist.
5. Zahnriemenscheibe -.ach den Ansprüchen 3 und
4. dadurch gekennzeichnet, daß das eine Blech.eil
(103) mit dem Außcnrand ss Ringwulstes (115) des
anderen Blechteiles (102) verbunden ist.
6. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das eine
Blechteil (3 bzw. 103) ausschließlich ein Versteifungsteil bildet.
7. Zahnriemenscheibe nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß das eine Blechtcil (103) eine
wesentlich größere Wandstärke aufweist als aas die Nabe (106) und den Zahnkranz (104) bildende andere
Blechteil (102).
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8235 | Patent refused |