Titel: | Verzahnung von Kettenrollen. |
Autor: | Karl Panniger |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 216 |
Download: | XML |
Verzahnung von Kettenrollen.
Von Ingenieur Karl Panniger.
Verzahnung von Kettenrollen.
Eine Hauptbedingung für ein gutes Arbeiten von Antrieben mit gewöhnlichen Ketten
bildet neben einer sorgfältig adjustierten Kette eine gute Ausführung des
Kettenrades bzw. der Kettenverzahnung.
Bisher stellte man die Verzahnung her, indem der Modellschreiner durch Ausstechen und
späteres Anpassen an ein Kettenglied die Rundungen der Kettennuß erzeugte. Eine gute
Ausführung des Kettenrades hing daher, abgesehen von dem sauberen Guß. wohl
hauptsächlich von der Geschicklichkeit des Arbeiters ab, mit welcher er die
Verzahnung herstellte. Es war daher auch nicht zu vermeiden, daß bei den meisten
Rädern ein Nacharbeiten stattfinden mußte, um den Verschleiß der Kette gleichmäßiger
zu gestalten.
In dem nachstehend beschriebenen Verfahren sind oben angeführte Uebelstände
vermieden. Die Herstellung der Rundungen der Kettennuß erfolgt hierbei auf
maschinellem Wege, wodurch besseres Anliegen der Kette und damit geringerer, weil
mehr gleichmäßiger Verschleiß, gewährleistet ist.
Ergänzt man die Bogen der Kettennuß zur vollständigen Kettenellipse, die
einschließlich Spiel genau der Form des Kettengliedes entspricht, in Fig. 1 – . –
angedeutet, so entsteht beim Schnitt AB (Fig. 2) die Fläche 1 –
2 – 3 – 2 – 1 – 5, die – . – angedeutet ist.
Von unten ist diese Fläche begrenzt durch den Winkel m, dessen Größe durch die Anzahl
der Zähne des Kettenrades bedingt ist, oben eingeschlossen durch vier Bogen, von welchen die
zwei kleineren 1 ÷ 2 den Radius i haben, gleich dem
halben Durchmesser des Ketteneisens. Die Bogen 1 ÷ 2 endigen in zwei größere 2 – 3,
deren Mittelpunkt bei X liegt. Erfolgt nämlich
Abwickeln der Kette, so findet Drehen der einzelnen Glieder um die Punkte X statt. Es kommt auch vor, namentlich bei größeren
Rädern mit hohen Zähnezahlen, daß sich der Drehpunkt X
bei X1 und noch weiter
zurück befindet; aber es ist doch zweckmäßig, den kleinsten Radius, dessen
Mittelpunkt bei X liegt, bei der Konstruktion zugrunde
zu legen, da es doch immer, auch bei größeren Rädern, vorkommen kann, daß ein
Kettenglied sich klemmt und sich dann das folgende unbedingt um den Punkt X drehen muß.
Textabbildung Bd. 324, S. 216
Mit diesem Radius h beschreibe man einen Kreis (Fig. 3) und mache 2' –
4' = 2 – 4. Es muß aber darauf Rücksicht genommen werden, daß der Punkt 2' auf dem
Umfange des Kreises mit dem Radius h nicht auf der
horizontalen Achse liegt, sondern tiefer unter derselben, da die Entfernung 2 – 4
einen Bogen bildet, dessen Mittelpunkt die Mitte des Rades ist (Teilkreis des
Rades), während sich der Punkt 4' auf der Achse befindet. Es ist demnach die
Projektion des Bogens 2 – 4 abzutragen, die man erhält durch die Schnittpunkte
zweier unter einem rechten Winkel zu den beiden Achsen parallelen sich schneidenden
Linien, welche durch die Punkte 4 und 2 gehen. Schlägt man nun in Fig. 3 durch die Punkte
4' Bogen mit dem Radius R, deren Mittelpunkte auf den
Achsen J'-J' parallel J-J
liegen, so bilden die Schnittpunkte mit dem Kreise 2h
die Punkte 2'. Alsdann mache man 4' – 5' (Fig. 3) = 4 – 5 (Fig. 2) und lege durch
die Punkte 5' die Schenkel des Winkels m, dessen Scheitelpunkt in der J–J Achse liegen muß.
Werden nun mit dem Radius i gleich dem halben
Durchmesser des Ketteneisens Bogen geschlagen (Fig. 3), welche den
Kreis h und die Schenkel des Winkels m tangieren, so entstehen Flächen 1' – 2' – 3' – 4' –
5', welche den Flächen 1 – 2 – 3 – 4 – 5 kongruent sind.
Der äußere Kreis k wird gebildet, indem man im
Grundriß (Fig. 4) an
den Kreis 2h die Bogen der Kettennuß b und c (Fig. 1) zeichnet. Es
setzt sich demnach der Kreis k zusammen aus zweimal h und zweimal a (Fig. 1).
Im Grundriß (Fig. 4)
ist dann o = d + e. Macht man 6 – 7 = e (Fig. 1), so schneidet
der entstehende Kreis l im Aufriß (Fig. 3), nachdem auch
hier durch Bogen mit dem Radius i, welche Kreis l und die Schenkel des Winkels m tangieren, eine Vervollständigung eingetreten ist, Flächen 8' – 9' – 10'
– 3' – 4' – 5' ab, die den Flächen (Fig. 2) 8 – 9 – 10 – 3
– 4 – 5 ebenfalls kongruent sind, da der Bogen und der Winkel dieselben sind; und
daß 9' – 5' = 9 – 5, ist bewiesen durch die Konstruktion.
Verlängert man 10' – 5' über 10' und 8' – 5' über 8' hinaus, bis der Kreis k geschnitten wird, und schiebt die entstandenen
Ausschnitte 11' – 12' – 5' auf den Schenkeln des Winkels m bis zum Scheitelpunkt desselben, so daß die Achsen J' – J' mit der Achse J –
J zusammenfallen, dann bildet sich eine Fläche 11' – 12' – 11' – 5', die
der Fläche 11 – 12 – 11 – 5 gleich ist, welche entsteht, wenn man mit dem Radius k/2 Bogen schlägt, die die Schenkel des Winkels m und die X – X Achse
schneiden. Die durch die zusammengeschobenen Segmente entstandenen Rundungen passen
sich einschließlich des Spiels dem Profil des Kettengliedes genau an.
Textabbildung Bd. 324, S. 216
Bei der Herstellung des Modells werden die auf obige Art erhaltenen Segmente unten
auf ein der Zähnezahl des Rades entsprechendes Vieleck und hinten auf eine Scheibe
geleimt. Der Teil der Segmente, der über die Rückwand hervorragt, wird
weggeschnitten, und es erhält dann die Scheibe im Aufriß (Fig. 1) die dort
gezeichnete Form. Zwar fehlen an den Segmenten die Radien i, gleich dem halben Durchmesser des Ketteneisens, welche durch Kitt
ausgefüllt werden müssen. Bei der Herstellung der Segmente aus den Scheiben können
durch richtige Einteilung; drei Stück aus einer Scheibe genommen werden, so daß aus
zwei Scheiben drei halbe Zähne = sechs Segmenten hergestellt werden können.
Dieses Verfahren mag zuerst ein wenig schwerfällig aussehen, läßt sich aber sehr
leicht ausführen.