DE3045638C2

DE3045638C2 - Verfahren und Form zum Herstellen eines Zahnrad-Standgetriebes

Info

Publication number: DE3045638C2
Application number: DE3045638A
Authority: DE
Inventors: Fumito Shiojiri Nagano Komatsu
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1979-12-24
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1986-11-13
Also published as: JPS5689920A; DE3045638A1; US4377895A; JPS5944969B2

Description

— daß die Glieder als Zahnräder (35,36a, 366,37a, 37 b) und Sprossensegment {34a) sowie einstükkig damit ausgebildete Getriebeteile (34,36,37) und die Verbindungsstücke (32,33) der zum Gestellteil gehörenden beiden Lagergehäuseteile (38,39) in dem betreffenden Teil (1,2,6,15) der Form txreits in ihrer endgültigen räumlichen Zuordnung geformt werden,

— daß darauf die Wellenenden sowie die Enden (32a, 32b, 33a, 336; der Verbindungsstücke (32, 33) durch Abnahme von Formteilen (1, 2, 15) freigelegt werden,

— daß auf die freigelegten Wellenenden und Verbindungsstückenden vorgefertigte Lagergehäuseteile (38,39) aufgesetzt werden und

— daß danach die restlichen Formteile (6 bzw. 7,8) abgenommen werden.

2. Teilbare Mehrfachform b~^r die Herstellung von Kunstharz-Getriebeteilen, die zwei voneinander trennbare Formschalen m:t Fr-mhohlräumen zur Formung nebeneinanderliegenaer Zahnräder aufweist, zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Formschalen (2,15) eine quer zur Trennungsrichtung der Formschalen teilbare Zwischenform (6) eingeschlossen ist, daß die Zwischenform durch ihre Trennfuge geteilte Bohrungen (13, 12) zum Formen der Wellen der Zahnräder (35,36a, 366,37a, 37b etc," enthält und daß die beiden Formschalen (2, 15) Formhohlräume (19, 20', 21"; 20", 21') zum Formen der Zahnräder (35, 36a, 360, 37a, 37ό; aufweisen, wobei die Formnohlräume miteinander kämmender Zahnräder durch entsprechend dünne Wandabschnitte (2b) voneinander getrennt sind.

3. Teilbare Mehrfachform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formschalen (2, 15) Formhohlräume (19, 20', 21"; 20", 21') zum Formen voneinander getrennter Zahnräder (36a, 366,37a. 37b) von Zahnradblöcken (36,37) samt deren Wellenenden aufweisen, während die Zwischenform (6) die zwischen diesen Zahnrädern angeordneten Wellenabschnitte aufnimmt.

4. Teilbare Mehrfachform nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formschalen (2, 15) und die Zwischenform (6) auch Formhohlräume (17, 18) zum Formen der Verbindungsstücke (32,33) nach Anspruch 1 enthalten.

5. Teilbare Mehrfachform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formschalen (2,15) wechselseitig in die Zwischenform (6) eingreifende Vorsprünge (23, 24) zur Bildung von Rastnasen (32i, 33b) an den Enden der Verbindungsstücke (32,33) aufweisen.

6. Teilbare Mehrfachform nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Zwischenform (6) einen mit entsprechenden Aussparungen (16) der beiden Formschalen (2,15) zum Eingriff kommenden Rahmen (6a,} aufweist.

7. Teilbare Mehrfachform nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Formschale (2) auf ihrer Außenseite zumindest einen mit den Formhohlräumen (17—22) über enge Öffnungen (2a) in Verbindung stehenden Kanal (2') aufweist, der mit einem Eingußtrichter (la) in Verbindung steht, der Bestandteil einer von der betreffenden Formschale (2) abhebbaren Deckplatte (1) ist.

8. Teilbare Mehrfachform nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (1) mit der betreffenden ^ormschale (2) über eine Anzahl Führungsschäfte (3) verbunden ist und diese Führungsschäfte von Federn (4) umgeben sind, die die Deckplatte (1) von der betreffenden Formschale (2) zu trennen suchen.

9. Teilbare Mehrfachform nach einem der Ansprüche 2 bis S, gekennzeichnet durch ein einen Auswerfer (26—29) aufweisendes Formbett (25), wobei der Auswerfer eine Mehrzahl durch entsprechende Öffnungen in der aufliegenden Formschale (15) hindurch an der Zwischenform (6) angreifende Auswerferbolzen (29) aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zahnrad-Standgetriebes gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine teilbare Mehrfachform zur Ausführung dieses Verfahrens gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 2.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Form sind aus der DE-AS 14 72 403 dergestalt bekannt, daß ein Kegelradtrieb folgendermaßen hergestellt wird:

Eine teilbare Form weist zwei F01 mschalen auf mit Formhohlräumen zur Bildung zweier nebeneinanderliegender Kegelräder samt entsprechender Naben oder Wellen, wobei auch eine vorgefertigte Welle eingespritzt werden kann. Zwischen diese Formschalen wird eine vorgefertigte, mit entsprechenden Lagerbohrungen versehene Metallplatine passend eingelegt, worauf der Spritzvorgang erfolgt. Der Schrumpfvorgang beim Erstarren des Kunstharzes ergibt das notwendige Lagerspiel. Sodann wird die Metallplatine entlang einer durch einen Schlitz vorgegebenen Biegelinie rechtwinkelig abgebogen, wodurch die beiden Kegelräder miteinander zum Eingriff gebracht werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein komplizierteres, i. a. mehrere Zahnradblökke enthaltendes Standrädergetriebe, wie es etwa für mechanische Zeitschalter Verwendung findet, auf ähnlich einfache Weise herstellbar zu machen.

Zwar ist es aus der Zeitschrift »antriebstechnik« 8 (1969) Nr. 5, Seite 178 , bereits bekannt, Zahnradblöcke und andere Getriebeteile aus Kunststoff herzustellen, doch mußte demnach die Montage noch in herkömmlicher Weise erfolgen.

Die genannte Aufgabe ist verfahrensmäßig durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Herstellung des betreffenden Getriebes erfordert wiederum nur einen einzigen Formprozeß. Indem die betreffenden Getriebeteile bereits in ihrer endeültieen

räumlichen Zuordnung geformt werden, kann eine nahezu beliebige Vielzahl dieser Getriebeteile allein durch Aufsetzen entsprechender Lagergehäuseteile zu dem fertigen Getriebe montiert werden. Dabei finden die erst nach dem Aufsetzen der Lagergehäuseteile abgenommenen Formteile gleichsam als Lehre Verwendung. Die Fixierung der Lagergehäuseteile kann durch Verrastung etwa mit zugleich mit den beweglichen Getriebeteilen in entsprechender .Lage mitgeformten Verbindungsstücken erfolgen. Die so rationalisierte Herstellungsweise ermöglicht eine Automatisierung.

Eine entsprechende Form gibt Patentanspruch 2 an. Die übrigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der betreffenden Form. *

Getriebeteile bei der Herstellung eines Getriebes bis zum Aufbringen eines Lagergehäuses bereits in ihrer endgültigen räumlichen Zuordnung zu halten, ist zwar bereits aus der FR-PS 13 91 425 bekannt Hier handelt es sich jedoch um ein mehrstufiges Verfahren, bei dem zunächst vorgefertigte metallische Getriebeteile in ihrer endgültigen Zuordnung mittels einer ersten Form in Wachs eingegossen werden, dann mittels er er zweiten Form um den Wachskörper herum ein Lagergehäuse aus Kunstharz gebildet wird und schließlich das Wachs geschmolzen und abgelassen wird.

Die Verwendung einer zwischen zwei Formschalen eingeschlossenen, quer zur Trennungsrichtung der Formschalen teilbaren Zwischenform ist prinzipiell aus der US-PS 33 62 675 bekannt. Auch hat die betreffende Form bereits dünne Wandabschnitte, die später in beweglichem Eingriff miteinander stehende Kunststoffteile voneinander trennen sollen. Dabei handelt es sich jedoch lediglich um die Herstellung einer unverlierbar jedoch drehbeweglich mit einer Achse verbundenen Rolle, z. B. für Vorhangzüge.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren genauer beschrieben. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die wesentlichen Teile der b treffenden Form in Bereitschaft für einen Formvorgang,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die darin enthaltene Zwischenform,

F i g. 3 einen vergrößerten Detailschnitt einer der beiden Formschalen aus F i g. 1,

Fig.4 '.ine perspektivische AnJcht eines Verbindungsstücks, wie es in der betreffenden Form gleichfalls hergestellt wird,

F i g. 5 eine Draufsicht auf das Verbindungsstück aus Fig. 4,

F i g. δ eine perspektivische Ansicht einer Ankerwelle des betreffenden Getriebes,

F i g. 7 einen Schnitt durch das im wesentlichen fertige Getriebe und

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht einer zweier voneinander trennbarer Formhälften der Zwischenform.

Die nachfolgende Beschreibung richtet sich beispielhaft auf die Herstellung eines Getriebes für einen mechanischen Zeitschalter nach der Erfindung, jedoch ist das erfindungsgemäße Verfahren natürlich gleichermaßen auch für die Herstellung anderer Zabnrad-Standtgetriebe geeignet.

In Fig. 1 ist eine metallische Deckplatte 1 und eine ebenfalls metallische obere Formschale 2 zu erkennen. :Die Deckplatte 1 steht mit der oberen Formschale 2 über Führungsschärte 3 in Verbindung. Auf den Schäften 3 befinden sich Federa 4, die bestrebt sind, die Deckplatte 1 von der oberen Formschale 2 wegzudrücken.

In der oberen Formschale 2 ist ein Eingußkanal 2' ausgebildet. Der Kanal 2' dient dazu, durch einen Eingußtriduer la Ln der Deckplatte 1 eingeführtes geschmolzenes Harz durch enge Öffnungen 2a hindurch in Formhohlräume eintreten zu lassen. Die engen Öffnungen 2a sind dazu vorgesehen, die in den Formhohlräumen gebildeten Formlinge von dem in dem Einguükanal 2' zurückbleibenden Abfallmaterial zu trennen.

Eine metallische Zwischenform 6 mit planparallelen Ober- und Unterflächen und einem umgebenden Rahmen 6a weist zwei von einander trennbare Formhälften 7 und 8 auf, die über Führungsstangen 10 in durchgehenden Querbohrungen 9 beider Formhälften miteinander gekuppelt sind. Die Zwischenform 6 enthält Aussparungen 11 zum Formen von Verbindungsstücken, eine Bohrung 12 zum Einsetzen einer Aufziehwelle des Getriebes sowie Bohrungen 13 zum Formen von Wellenabschnitten der betreffenden Zahnradblöcke bzw. einer Ankerwelle. Mit 14 sind in Fig.2 Halteschrauben für die Befestigung der Führungsstang^ 10 bezeichnet.

Die Zwischenform 6 wird dadun-h gebildet, daß die beiden Formhälften 7 und 8, welche frennflächen 7a bzw. 8a besitzen, vermittels der Führungsstangen 10 miteinander verbunden werden. Die so gebildete Zwischenform 6 wird zwischen eine untere metallische Formschale 15 und die obere Formschale 2 (F i g. 1) eingebracht, wobei der Rahmen 6a der Zwischenform in einer Aussparung 16 zwischen den beiden Formschalen 2 und 15 zu liegen kommt. Von den so aufeinanderliegenden Formteilen 15, 6 und 2 werden die Formhohlräume zum Formen der Verbindungsstücke, eines Aufziehrades, zweier Zahnradblöcke und einer Ankerwelle gebildet Die Formhohlräume für die Verbindungsstükke sind in Fig. 1 mit 17 und 18. der Formhohlraum für das Aufziehrad mit 19, die Formhohlräume für die Zahnradblöcke mit 20 und 21 und der Formhohlraum für die Ankerwelle mit 22 bezeichnet.

Wie F i g. 3 zeigt, besitzt die obere Fornscha'e 2 zwischen dem Formhohlraum 19 fi.r das Aufziehrad und dem oberen Abschnitt 20' des Formhohlraumes 20 für de-* benachbarten Zahnradblock einen dünnen Wandabschnitt 2b, wodurch die betreffenden Zahnräder bereits miteinander in Eingriff stehend geformt werden. Ebenso besitzt die untere Formschale 15 einen (nicht gezeigten) dünnen Wandabschnitt zwiscnen den unteren Abschnitten 20" und 2V der Formhohlräume 20 und 21 benachbarter Zahnradblöcke, worin miteinander in Eingriff stehende untere Zahnräder gebildet werden. Der obere Abschnitt 22' des Formhohlraums 22 für die Ankerwelle und der obere Abschnitt 21" des Formhohlraums 21 sind so gestaltet, daß der in dem Abschnitt 22' geformte Anker mit dem in dem Abschnitt 21" entstehenden Hemmrad in Eingriff steht.

In F1 g. 1 sind ein sich gegen die untere Formschale 15 erstreckender Vo";prung 23 der oberen Formschale 2 und ein zu der oberen Formschale 2 hinweisender Vor sprung 24 der unteren Formschale 15 zu erkennen. Die beiden Vorsprünge 23 und 24 dienen dazu, an den in den Formhohlräumer 17 und 18 entstehenden Verbindungsstücken Rastnasen auszubilden. Des weiteren zeigt Fig. 1 ein Formbett 25 sowie eine dem Forrp,bett gegenüber gleitfähige Stange 26, zwei normalerweise auf dem Formbett 25 aufliegende flache Platten 27 und 28 sowie nach oben auf die Zwischenform 6 einwirkende Auswerferbolzen 2-j, die zusammen einen Auswerfer Für die Zwischenform bilden.

Nachfolgend wird nun eine bevorzugte Herstellungs-

weise für das hier betrachtete Getriebe beschrieben. Zunächst wird in den Formhohlraum 22 für die Bildung der Ankerwelle auf der Seite der unteren Formschale 15 eine Profilscheibe 30 (vergl. Fig.6) eingelegt. Dann wird auf die untere Formschale 15 die Zwischenform 6 aufgebracht und die Aufziehwelle 31 eingesetzt. Sodann wird die obere Formschale 2 zusammen mit der Deckplatte 1 in engen Kontakt mit der unteren Forrnschale 15 gebracht, worauf durch den Eingußtrichter la geschmolzenes Harz in die Formhohlräume eingegeben •wird. Während die Formschale 2 mit der Formschale 15 in Kontakt gebracht wird, werden die Federn 4 zusammengedrückt.

Durch das Einbringen des geschmolzenen Harzes in die Formhohlräume werden die Formlinge gleichzeitig gebildet. Die Verbindungsstücke 32 und 33 (F i g. 4 und 5) entstehen in den Formhohlräumen 17 und 18. Sie weisen Vorsprünge 32a und 33a auf, die zur Positionierung von Lagergehäuseteilen des Getriebes in Gestalt von Platinen dienen. Rastnasen 32Z? bzw. 336 und ebene Flächen 32c bzw. 33c dienen zum positionsgenauen Festhalten der Platinen.

Die Ankerwelle 34 (Fig.6) wird in dem Formhohlraum 22 gebildet. Sie hat zwei Vorsprünge bzw. Sprossen 34a zur Erfüllung der Ankerfunktion. Das obenliegende Aufziehrad 35 bzw. die Zahnradblöcke 36 und 37 mit den Zahnrädern 36a und 366 bzw. 37a und 376 (Fig. 7) entstehen in den Formhohlräumen 19, 20 und 21. Nachdem diese Teile somit gleichzeitig gebildet wurden, wird die untere Formschale 15 zusammen mit dem Formbett 25 abgesenkt. Bei diesem Vorgang trennt sich unter Entspannung der Federn 4 das in dem Eingußkanal 2' zurückgebliebene Abfallmaterial von den Formungen.

Beim oder nach dem Absenken des Formbetts 25 trifft das untere Ende der Stange 26 auf einen (nicht gezeigten) Anschlag auf, womit die Platten 27 und 28 von dem Formbett angehoben und über die Auswerferbolzen 29 die Zwischenform 6 aus der unteren Formschale 15 ausgestoßen werden.

Daraufhin wird die Zwischenform 6 mitsamt den davon gehaltenen Formungen aus der Formvorrichtung entnommen. Dann wird in den Rahmen 6a der Zwischenform eine untere Platine 38 eingelegt und entsprechend F i g. 7 positioniert. Ebenso wird nach F i g. 7 eine obere Platine 39 aufgesetzt, an der eine Kammer 39a zur Aufnahme einer Spiralfeder ausgebildet ist. Die beiden Platinen werden durch die Verbindungsstücke 32 und 33 miteinander verbunden. Sie bilden die Lagerung für die Aufziehwelle 31, die beiden Zahnradblöcke 36 so und 37 sowie die Ankerwelle 34. Schließlich werden die beiden Formhälften 7 und 8 der Zwischenform 6 von den Formungen abgenommen. Das betreffende Getriebe ist damit fertiggestellt Nun wird lediglich noch in den oberen Endabschnitt der Aufziehwelle 31 ein Stift 31a eingesetzt und darauf eine (nicht gezeigte) Spiralfeder in die Kammer 39a eingelegt, deren Ende an dem Stift 31a befestigt wird. Damit ist der mechanische Teil des Zeitschalters fertiggestellt.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Zahnrad-Stanagetriebes mit mindestens einem Paar durch Zähne trieblich verbundener Glieder und einem festen GestellteU, wobei die durch Zahneingriff trieb-■Jich verbundenen Glieder und mit den Gliedern fest verbundene Naben und Wellen unter Verwendung einer gemeinsamen, teilbaren Form und in einem einzigen Arbeitsgang in durch ihren Eingriff bestimmter räumlicher Zuordnung aus Kunstharz gespritzt werden, dadurch gekennzeichnet,