177245. lajstromszámú szabadalom • Fém-műanyag kombinációjú fogaskerék és eljárás ennek előállítására
3 177245 4 A 2. ábra az 1. ábrán vázolt fogaskerék keresztmetszete. A 3. ábra a találmány szerinti fogaskerék másik kiviteli alakjának hosszmetszete, amelyen a fogaskeréknek csak egyik fele van föltüntetve. A 4. ábra a 3. ábrán vázolt fogaskerék keresztmetszete. Az 5. ábra a vázolt kiviteli alakoknál szereplő fogak keresztmetszeti alakjának kihengerlési módját szemléltető keresztmetszeti vázlat. A 6. ábra a fogak keresztmetszeti alakjának kihengerlési módját az előgyártmány hosszmetszetében szemléltető vázlat. Az 1., 2., 3. és 4. ábrán látható, találmány szerinti fogaskerék 1 fogai fémből, előnyösen acélból vannak. Az 1 fogak cementált, nitrált vagy krómozott kivitelben is készülhetnek a felületi szilárdság növelése érdekében. A fogaskerék 3 kerékagya szintén fémből, előnyösen acélból készül. A fogaskerék 3 kerékagya és 1 fogai között levő 2 kerékteste műanyagból van. Az 1 fogak kapcsoló felülete alakilag megegyezik a fogaskerekek szokásos evolvens, ciklois vagy egyéb geometriai alakjával. Az 1 fogak 4 kapcsoló felülettel ellentétes irányban eső 5 kötő felülete célszerűen elkeskenyedő, hosszúkás alakú. Az 5 kötő felületeknek az a szerepe, hogy a műanyagból készült 2 keréktest anyagába az 1 fogakat szilárdan rögzítse. Az elfordulás ellen biztosító szilárd rögzítés érdekében a 3 kerékagy célszerűen poligonális kialakítású 6 kötő felülettel ágyazódik a műanyagból készült 2 keréktestbe. Az I. és 2. ábrán szemléltetett példaképpeni kiviteli alaknál az 1 fogak rögzített helyzetének kialakítása végett az I fogakba körgyűrű alakú 7 horony munkálható és a 7 horonyba szorosan illeszkedő műanyag az 1 fogak helyzetét rögzíti. A 3. és 4. ábrán bemutatott példaképpeni kiviteli alaknál az 1 fogaknak a 2 keréktestbe való alakzáró beágyazása érdekében az 1 fogakban körgyűrű alakban körbefutó 9 áttörések vannak kialakítva. Amint a 4. ábrán látható, a 9 áttöréseket célszerű köralakú furatként kiképezni. A találmány szerinti fogaskerék konstrukció lehetővé teszi a tömeggyártás jellegű, olcsó és gazdaságos előállítását. Az 5. és 6. ábra az 1 fogak kihengerlésére mutat példaképpeni kialakítást. A 11 nyers szelvényt, amely előnyösen lehet téglalap vagy kör alakú, hengerelt vagy húzott kohászati termék, a profilos 12, 13 hengerek között az 1 fogak profiljának megfelelő 10 profilos szelvénnyé hengereljük. Ez a hengerlés a fém tulajdonságainak megfelelően történhet melegen vagy hidegen, de előnyösen történhet a meleg és hideg hengerlés kombinációjával is. A lehengerelt 10 profilos szelvény készülhet ráhagyás nélkül az 1 fogak profiljának megfelelő pontos méretre, illetve különleges követelmények esetén készülhet a 4 kapcsoló felületen köszörülési ráhagyással ellátva. A gyártás folyamán a lehengerelt 10 profilos szelvényt az 1 fogak kívánt szélességének megfelelő méretre ledaraboljuk, célszerűen sotjamentes darabolás alkalmazásával. Az 1 fogakat ezután egy központosító készülékben — amely célszerűen egy a készíteni kívánt fogaskerékkel azonos fogszámú és modulú, belső fogazású fogas sablont tartalmaz központos elhelyezésben — helyezzük el, behelyezzük a készülékbe középre a 3 kerékagyat is, és ezek közé műanyagot juttatva létrehozzuk az 1 fogak és 3 kerékagy közötti szilárd kapcsolatot biztosító 2 keréktestet. A 2 keréktest alapanyaga lehet hőre lágyuló műanyag, például valamilyen poliamid, lehet hőre keményedő műanyag, például valamilyen bakelit, azonban lehet térhálósodé műgyanta, például valamilyen epoxigyanta is. Lehetséges az is, hogy különböző műanyagféleségeket alkalmazunk egyidejűleg. így például hőre keményedő textilbakelit műanyag tárcsához az 1 fogak epoxigyantás ragasztással rögzíthetők. A találmány szerinti fogaskerék és eljárás fontosabb előnyös tulajdonságai a következők : A fogaskerekek összetett igénybevételéhez a találmány összetett kialakítással igazodik. Ez az összetett kialakítás a fogaskerék működése közben rendkívül előnyös, mivel a fémből készült fogak a pontszerű érintkezés magas felületi igénybevételének jól ellenállnak és a műanyagból készült lágy-rugalmas keréktestbe beágyazódva kiterjedt felület mentén adják tovább a terhelést. Ugyanakkor a műanyagból készült lágy-rugalmas keréktest a fémből készült fogak számára a terhelés közben jelentékeny rugalmas ellenállást biztosít. A rugalmas önbeállás következtében a fogazat elkészítése nem kíván különös pontosságot és így a felhasználási terület jelentős részén fogköszörülés nem szükséges, így a találmány szerinti fogaskerék előállításánál anyag nem kerül elforgácsolásra, ami a gyártást igen gazdaságossá és olcsóvá teszi. A találmány szerinti fogaskerekek dinamikus teherbírása meghaladja mind a fém fogaskerekek, mind a műanyag fogaskerekek dinamikus teherbírását. Ez a tulajdonság, valamint a kis önsúly a találmány szerinti fogaskerekeket a bolygóműves homlokkerékhajtások bolygófogaskerekeinek létesítésére különösen alkalmassá teszi. Szabadalmi igénypontok 1. Fém-műanyag kombinációjú fogaskerék, amelynek fogazott gépelemekhez kapcsolódásra alkalmas kialakítású fogai, más gépelemekre való illesztéshez alkalmas kialakítású kerékagya és a fogakat a kerékaggyal összekötő kerékteste van, azzal jellemezve, hogy fogai (1) és kerékagya (3) fémből, kerékteste (2) pedig műanyagból van. 2. Az I. igénypontban meghatározott fogaskerék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fogaknak (1) szokásos evolvens, ciklois vagy egyéb geometriai alakú kapcsoló felületeivel (4) ellentétes irányban elkeskenyedő, hosszúkás alakú kötő felüietei (5) vannak. 3. Az 1. vagy 2. igénypontban meghatározott fogaskerék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fogak ( 1 ) kötő felületeiben (5) körgyűrű alakú horony (7) van. 4. Az 1. vagy 2. igénypontban meghatározott fogaskerék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fogak ( 1 ) kötő felületeiben (5) áttörések (9) vannak. 5. Eljárás az 1—4. igénypontok bármelyikében meghatározott fogaskerék előállítására, azzal jellemezve, hogy nyers szelvényt (11) profilos hengerek ( 12, 13) között a fo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 I 2
