Ritzel

Das Ritzel ist immer das antreibende Zahnrad eines Antriebs. Für uns Helipiloten bedeutet das, dass das Ritzel das Zahnrad ist, das auf den Antriebsmotor des Modellhubschraubers geschraubt wird.

Dabei ist es wichtig, dass der Innendruchmesser des Ritzels zur Motorwelle und das Modul zu dem des Hauptzahnrades passt.

Das Modul beschreibt das Verhältnis zwischen Zähnezahl und dem Durchmesser. Daraus resultiert am Ende die Größe der Zähne eines Zahnrades. Wenn das Modul zweier Zahnräder nicht passt, wird eines der beiden, meistens das Weichere, beschädigt.

Des Weiteren wird zwischen verschiedenen Verzahnungen unterschieden. Im Modellhubschrauber finden wir drei verschieden Verzahnungsarten:

gerade verzahnt
schräg verzahnt
Pfeil-verzahnt

Diese Verzahnungsarten haben unterschiedliche Eigenschaften, wobei man festhalten kann, dass die gerade Verzahnung die am meisten verbreitete (da preislich günstigste), aber auch lauteste und physikalisch ungünstigste ist. Die schräg verzahnte Variante ist leiser und sorgt dafür, dass mehr als ein Zahn im Eingriff ist und die Kraft besser übertragen werden kann. Das Optimum, leider auch preislich, stellt die Pfeilverzahnung dar - sie ist leise und bietet eine hervorragende Kraftübertragung.

Aber welches Modul wird jetzt in welchen Helis verwendet? Als Anhaltspunkt hier einmal eine kleine Liste:

Modul 0.4
- viele 250er Helis wie z.B. T-Rex 250

Modul 0.5
- viele 450er Helis wie z.B. T-Rex 450, MiniTitan oder Beam E4
- Logo 400 / 500
Modul 0.6
- viele 500er Helis wie z.B. T-Rex 500
- T-Rex 600 schräg-verzahnt
Modul 0.7
- viele 600er Helis wie z.B. T-Rex 600
- Logo 500 / 600
Modul 1.0
- Raptor E550 / E620
- Logo 600 SE
- empfohlen für 3D-Flug ab 6S LiPo

Viele Modellbauer fragen sich: Was ist eigentlich Modul und Pitch bei einem Ritzel? Im folgenden werden wir erklären, was es damit auf sich hat und hoffentlich für ein wenig Klarheit sorgen.

Die Begriffe Modul und Pitch werden bei Zahnrädern und Ritzeln verwendet, um die "Zahngröße" zu beschreiben. Das ist wichtig, denn nur Zahnräder und Ritzel mit dem gleichen Modul oder Pitch kämmen sauber zusammen und können so die Kraft übertragen. Andernfalls kommt es zu mechanischen Verspannungen an den Zahnflanken und die beiden Zahnräder würden sich selbst "zerstören".

Aber jetzt erst einmal alles im Detail:

Modul ist der deutsche Begriff für die Zahnteilung eines Zahnrades. Hat man die Angaben für Modul und Zähnezahl, so lässt sich alles am Zahnrad berechnen.

Nehmen wir als Beispiel ein Zahnrad mit Modul 1 (m) und 50 Zähnen (z) . So lässt sich der Durchmesser (d) für den Teilkreis (Mitte des Zahnrads) leicht errechnen. Die Formel hierzu lautet z x m = d .Setzen wir hier unsere Werte ein , so erhalten wir 50 x 1 = 50 .Um den Außendurchmesser des Zahnrades zu berechnen addiert man einfach das Modul hinzu und erhält 51 mm . Je kleiner das Modul bei gleicher Zähnezahl ist , umso kleiner ist auch das Zahnrad im Durchmesser. Beispiel: bei Modul =0.5, Zähnezahl = 50 . So ergibt z x m: 50 x 0.5 = 25 mm für den Teilkreis.

Angenommen man möchte das Zahnrad mit Modul 1 und 50 Zähnen und das Ritzel mit 12 Zähnen gegen Zahnräder mit Modul 0.5 austauschen, damit ein ruhigerer Lauf erreicht wird und mehr Zähne im Eingriff sind. Gegeben ist der Teilkreisdurchmesser von 50 mm für das Hauptzahnrad und 12 mm für das Ritzel. Dazu ermittelt man die entsprechende Zähnezahl, da der Teilkreisdurchmesser gleich bleiben muss, damit der Wellenabstand (Mitte Zahnrad zu Mitte Ritzel) gleich bleibt. Daraus resultierend lautet die Formel umgestellt : Z = d : m , Hauptzahnrad 50 : 0.5 = 100 Zähne / Ritzel 12 : 0.5 = 24 Zähne

Ein kleineres Modul bei gleichem Zahnradabstand bedeutet immer, dass sich mehr Zähne im Eingriff befinden. Das Ergebnis ist, dass man einen größeren Gleichlauf und damit eine kleinere Belastung der einzelnen Zähne erhält. Somit erfolgt die Kraftübertragung gleichförmiger mit einer geringeren Reibung an den Zahnflanken. Dies bedeutet einen geringeren Kraftverlust im Getriebe. Das Modell wird also geringfügig schneller und bei E-Modellen bedeutet dies eine etwas geringere Stromaufnahme.

Immer größere Verbreitung findet jedoch die Verzahnung mit pitch-Angaben. Wohl auch, weil die meisten Modelle aus dem nicht europäischen Raum kommen. Ist ein Zahnrad mit Modulangaben noch leicht zu berechnen beziehungsweise zu verstehen, so wird es hier problematischer. Hier geht es nämlich anders herum. Denn je größer die Zahlenangabe, um so feiner ist die Verzahnung respektive Zahnteilung. Die gängigsten Größen sind 32 , 48 und 64 Pitch (dp). Dabei besitzt das Zahnrad mit der höchsten Pitch-Angabe, bei gleichem Durchmesser, die größte Anzahl an Zähnen. Der Zusammenhang ist aber etwas komplizierter.

64 Pitch bezeichnet die Zahnteilung auf 1 Zoll bezogen. Den Teilkreis berechnet man also wie folgt : Gegeben sind 120 Zähne bei 64 Pitch . 25.4 mm (1 Zoll) : Pitch x Zähnezahl also gemäß unseres Beispiels 25.4 : 64 x 120 = 47.625 mm .

Will man ein Zahnrad mit gleichem Durchmesser aber 48Ppitch verwenden , so berechnet sich die Zähnezahl wie folgt : Z = ( D x Pitch) : 25.4 = ( 47.625 x 48 ) : 25.4 = 90 Zähne.

Zur Information sei gesagt ,dass 48 Pitch etwa einem Modul von m = 0.52 , 64 Pitch einem Modul m = 0.39 entspricht.

Der Text stammt aus einem Artikel der cars & Details Ausgabe 6/2002 und wurde von Hans-Peter Sollik geschrieben.

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