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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Dargestellt und beschrieben ist ein Schneckengetriebe mit einer eine Schnecke (1) aufweisenden Schneckenwelle (2), mit einem korrespondierenden Schneckenrad (3) und mit einem die Schneckenwelle (2) und das Schneckenrad (3) zumindest teilweise aufnehmenden Gehäuse (4), wobei die Schneckenwelle (2) über mindestens ein Lager (5) im Gehäuse (4) gelagert ist. DOLLAR A Bei dem erfindungsgemäßen Schneckenradgetriebe ist eine einfache Einstellung des Flankenspiels dadurch möglich, daß das Lager (5) als Festlager ausgebildet ist und daß zwischen dem Innenring des Lagers (5) und der Schneckenwelle (2) eine durch das Lager (5) axial festgelegte Buchse (7) angeordnet ist, wobei in einer ersten Position der Buchse (7) die Schneckenwelle (2) reib- und/oder formschlüssig mit der Buchse (7) verbunden ist und in einer zweiten Position der Buchse (7) die Schneckenwelle (2) relativ zur Buchse (7) axial verschiebbar ist.
    公开号:DE102004020968A1
    申请号:DE200410020968
    申请日:2004-04-28
    公开日:2005-11-17
    发明作者:Hans-Joachim Hölter
    申请人:PEISELER GmbH and Co KG；
    IPC主号:F16H55-24
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Schneckenradgetriebe mit einer eine Schneckeaufweisenden Schneckenwelle, mit einem korrespondierenden Schneckenradund mit einem die Schneckenwelle und das Schneckenrad zumindestteilweise aufnehmenden Gehäuse,wobei die Schneckenwelle übermindestens ein Lager im Gehäusegelagert ist.
    [0002] Schneckenradgetriebedienen der Übertragungvon Drehbewegungen zwischen Wellen mit sich kreuzenden Achsen. Einderartiges Schneckenradgetriebe, das häufig auch als Schneckenradsatzbezeichnet wird, besteht aus einer Schnecke und einem Schneckenrad,wobei die Schnecke Teil der Schneckenwelle ist. Der Grundkörper derSchnecke ist dabei entweder ein Zylinder oder ein Globoid. Der Grundkörper desSchneckenrades ist meist ein Globoid. Je nach Geometrie der Schneckebzw. des Schneckenrades und je nach Form der Zähne der Schnecke und des Schneckenradesweisen die einzelnen Schneckenradgetriebe unterschiedliche Vor- undNachteile auf.
    [0003] Dadas Wirkprinzip der Übertragungvon Drehbewegungen zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad aufFormschluß basiert,ist die Übertragungder Drehbewegung üblicherweisespielbehaftet, da den miteinander in Eingriff (kämmenden) Bauteilen eine Bewegungsmöglichkeiteingeräumt undFertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden müssen. Dies gilt auch für Schneckenradgetriebe,mit denen häufiggroße Übersetzungenin einer Getriebestufe realisiert werden. Insbesondere bei hohen Übersetzungensowie bei Anwendungen, bei denen eine genaue Positionierung erforderlichist, beispielsweise bei Werkzeugmaschinen, Teiltischen oder Rundschalttischen,ist jedoch ein relativ großes Spielzwischen der Schnecke und dem Schneckenrad unerwünscht. Im Stand der Techniksind daher bereits verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen worden,Schneckenradgetriebe spielfrei oder spielarm zu gestalten.
    [0004] Ausder DE 44 19 769 A1 istbeispielsweise ein Schneckenradgetriebe bekannt, bei dem zum Einstellendes Spiels zwischen dem Schneckenrad und der Schnecke die Welledes Schneckenrades in einer Exzenterhülse gelagert ist.
    [0005] DurchDrehen der Exzenterhülseim Gehäusekann dabei die Lage der Welle relativ zur Schnecke verändert werden.Dadurch kann der Achsabstand zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenradverändertwerden. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß durch eine Variation desAchsabstandes Eingriffsprobleme verursacht werden, da der veränderte Achsabstandmit der gegebenen Zahngeometrie nicht mehr harmoniert. Die Folgesind eine Verschiebung der sich berührenden Bereiche der Zähne, sodaß beispielsweiseaus einer Linienberührungeine Punktberührungwird, was zu einem erhöhtenVerschließ führt. Hierdurchwird eine häufigere Spieleinstellungmit erheblicher Kostenzunahme, auch aufgrund der bedingten Stillstandszeiten,hervorgerufen.
    [0006] Eineandere Möglichkeit,das Flankenspiel zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad zu verringernbesteht darin, eine zweigeteilte Schnecke zu verwenden. Eine derartigeSchnecke besteht aus einer Schaftschnecke und einer Hohlschnecke,wobei durch Verdrehen oder Verschieben der Hohlschnecke gegenüber derSchaftschnecke das Flankenspiel ein- und nachstellbar ist. Einederartige zweigeteilte Schnecke ist beispielsweise aus der DE 40 10 162 A1 bekannt.Durch Verschieben der Schaftschnecke gegenüber der Hohlschnecke kann dasFlankenspiel so weit reduziert werden, daß zumindest ein Zahn des Schneckenradeseingeklemmt wird und sich die Zähleder Schneckenhälftenim elastischen Bereich verformen. Die so erzeugte Vorspannung ermöglicht ineinem gewissen Lastbereich eine spielfreie Übertragung der Drehbewegung. Nachteiligbei der Verwendung von geteilten Schnecken sind die aufgrund dererforderlichen hohen Präzisionder Zahngeometrien entstehenden sehr hohen Fertigungskosten zurHerstellung der Schneckenhälften.Darüberhinaus ist auch bei geteilten Schnecken aufgrund des sich im Laufedes Betriebs auftretenden Abriebs an den Zahnflanken ein Nachstellen desFlankenspiels erforderlich.
    [0007] EinekostengünstigereMöglichkeitzur Reduzierung des Flankenspiels ergibt sich bei der Verwendungsogenannter Duplex-Schneckenradsätze.Die technische Konzeption der Duplex (Doppelsteigung)-Schneckenradsätze basiertedarauf, daß sowohlfür dieSchnecke als auch fürdas Schneckenrad fürdie Rechts- und Linksflanke zwei unterschiedliche Module und damitzwei unterschiedliche Steigungen gewählt werden. Dadurch ändert sichdie Dicke des Schneckenzahnes stetig über die Länge der Verzahnung. Es istdadurch möglich,die Verzahnung durch Axialverschiebung der Schnecke spielfrei odermit bestimmtem kleinstem Flankenspiel einzustellen; es wird einimmer dicker werdender Zahn der Schnecke in die Zahnlücke desSchneckenrades geschoben. Der Vorteil der Verwendung von Duplex-Schneckenradsätzen bestehtdarin, daß diePassung der sich berührendenBereiche nach dem ersten Einlauf perfekt bleibt, da über dengesamten Nachstellbereich eine definierte Eingriffsgeometrie vorliegt.Aus diesem Grund werden Schneckenradgetriebe in Duplex-Ausführung beiWerkzeugmaschinen, Rundschalttischen, Teilapparaten sowie im gesamtenBereich der Automation umfangreich eingesetzt.
    [0008] Durchdie Verwendung von Duplex-Schneckenradsätzen sind somit – jedenfallstheoretisch – spielfreieSchneckenradgetriebe erreichbar. In der Praxis besteht jedoch einProblem in der Realisierung der notwendigen axialen Verschiebungder Schneckenwelle. Die axiale Verschiebung der Schneckenwelle erfolgtin der Regel durch Abschleifen oder Hinzufügen von speziellen Paßscheiben oderAbstimmringen, was jedoch einen relativ aufwendigen Meß- und Schleifvorgangbei jedem Nachstellen erforderlich macht.
    [0009] Dervorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangsbeschriebenes Schneckenradgetriebe zur Verfügung zu stellen, bei dem dasFlankenspiel zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad einfachund schnell ein- und nachstellbar ist.
    [0010] DieseAufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Schneckenradgetriebedadurch gelöst, daß das Lagerals Festlager ausgebildet ist und daß zwischen dem Innenring desLagers und der Schneckenwelle eine durch das Lager axial festgelegte Buchseangeordnet ist, wobei in einer ersten Position der Buchse die Schneckenwellereib- und/oder formschlüssigmit der Buchse verbunden ist und in einer zweiten Position der Buchsedie Schneckenwelle relativ zur Buchse axial verschiebbar ist.
    [0011] Dadurch,daß erfindungsgemäß eine Buchse aufdie Schneckenwelle aufgeschoben ist, kann die durch das Festlageransonsten vorgesehene – und gewünschte – axialeFestlegung der Schneckenwelle gewollt aufgehoben werden, wodurchdie Schneckenwelle axial verschiebbar und damit das Flanken spielzwischen der Schnecke und dem Schneckenrad einstellbar bzw. nachstellbarwird. Bei entsprechender Dimensionierung der Buchse ist dabei auch beiGewährleistungeiner axialen Verschiebbarkeit der Schneckenwelle eine steife Lagerungder Schneckenwelle und damit des Schneckenradgetriebes möglich.
    [0012] Gemäß einerbevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Buchse durch einSpannelement auf der Schneckenwelle befestigbar. Durch die Verwendungeines Spannelements ist auf einfache Art und Weise eine feste, reibschlüssige Befestigungder Buchse auf der Schneckenwelle möglich, so daß bei angezogenemSpannelement die Schneckenwelle überdie Buchse und das Festlager axial fixiert ist, wodurch die gewünschte steifeLagerung erreicht wird. Darüberhinaus wird durch die Verwendung einer Buchse die Rundlaufgenauigkeitder Schneckenwelle nicht negativ beeinflußt. Auf der anderen Seite kannbei gelöstemSpannelement die Schneckenwelle axial frei verschoben werden, dadann nur noch die Buchse von dem Festlager gehalten wird und die Schneckenwelle "freigibt".
    [0013] Vorzugsweiseist die Schnecke bzw. die Schneckenwelle als Duplex-Schnecke bzw. alsDuplex-Schneckenwelle ausgebildet. Wie zuvor bereits ausgeführt, ergibtsich dadurch der Vorteil, daß durch dieZahngeometrie eine Reduzierung des Flankenspiels bei Axialverschiebungder Schnecke möglich ist,ohne daß sichdie Eingriffsgeometrie verändert.
    [0014] DieBefestigung der Buchse mit dem Festlager bzw. des Innenrings desFestlagers auf der Buchse kann durch verschiedene Weisen erfolgen.Hierzu könnenbeispielsweise Welle nmuttern oder Klemmflansche eingesetzt werden.Gemäß einerAusgestaltung weist die Buchse einen umlaufenden Bund auf, an demsich der Innenring des Lagers auf der einen Seite abstützt. Aufder anderen Seite kann der Innenring dann durch einen Sicherungsringund ggf. zusätzlichdurch eine Paßscheibeauf der Buchse befestigt werden.
    [0015] Gemäß eineralternativen Ausgestaltung weist die Buchse ebenfalls einen umlaufendenBund auf, wobei der Bund jedoch nicht endseitig an der Buchse angeordnetist, sondern zwischen zwei Schräglagern,insbesondere zwei Schrägkugellagern,des Festlagers geklemmt wird.
    [0016] Imeinzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Schneckenradgetriebeauszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseitsauf die den Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseitsauf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispielsin Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
    [0017] 1 eineschematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schneckenradgetriebesim Schnitt,
    [0018] 2 einevergrößerte Darstellungeines Details des in 1 dargestellten Schneckenradgetriebes.
    [0019] Die 1 zeigtden prinzipiellen Aufbau eines Schneckenradgetriebes mit einer eineSchnecke 1 aufweisenden Schneckenwelle 2 und miteinem Schneckenrad 3. Die Schneckenwelle 2 unddas Schneckenrad 3 sind gemeinsam in einem Gehäuse 4 gelagert,wobei die konkrete Ausgestaltung des Gehäuses 4 für die vorliegendeErfindung unbedeutend ist. Insbesondere kann das Gehäuse 4 auchaus mehreren Gehäuseteilenbestehen, die miteinander verbunden, beispielsweise verschraubtoder verschweißtsind.
    [0020] Innerhalbdes Gehäuses 4 istdie Schneckenwelle 2 mittels zweier Lager 5, 6 gelagert,wobei das erste Lager 5 als Festlager und das zweite Lager 6 alsLoslager ausgebildet ist. Fürdie Lager 5, 6 können dabei je nach Anwendungsfalldie unterschiedlichen gängigenLagertypen, insbesondere Kugellager oder Rollenlager, verwendetwerden. Darüberhinaus könnensowohl das Festlager als auch das Loslager jeweils durch mehrereLager realisiert sein. Beispielsweise können als Festlager anstelledes einen, hier nur dargestellten Lagers 5, auch zwei Schrägkugellagerverwendet werden.
    [0021] Wiesowohl aus 1 als auch aus der vergrößerten Darstellunggemäß 2 ersichtlichist, ist zwischen dem Innenring des Lagers 5 und der Schneckenwelle 2 eineBuchse 7 angeordnet, wobei die Buchse 7 durchdas Lager 5 axial festgelegt ist. Mit Hilfe eines Spannelements 8 wirdbei angezogenem Spannelement 8 eine reibschlüssige Verbindungder Buchse 7 mit der Schneckenwelle 2 hergestellt,wobei durch die Keilwirkung des Spannelements 8 eine hochfesteVerbindung mit einer hohen Rundlaufgenauigkeit erreichbar ist. Dadurchist bei angezogenen Spannelement 8 eine steife Lagerung derSchneckenwelle 2 und damit der Schnecke 1 gewährleistet.Auf der anderen Seite wird bei gelöstem Spannelement 8 diereibschlüssigeVerbindung zwischen der Buchse 7 und der Schneckenwelle 2 aufgehoben,so daß dieSchneckenwelle 2 zur Verringerung des Flankenspiels zwischender Schnecke 1 und dem Schneckenrad 3 axial verschiebbarist.
    [0022] DerAußenringdes Lagers 5 ist durch einen Lagerdeckel 9 sowiedurch eine in dem Gehäuse 4 ausgebildeteSchulter 10 axial fixiert. Der Innenring des Lagers 5 istdadurch auf der Buchse 7 axial fixiert, daß die Buchse 7 aufeiner Seite einen umlaufenden Bund 11 aufweist, an demdie eine Stirnfläche desInnenrings anliegt, und auf der anderen Seite ein Sicherungsring 12 undzusätzlicheine Paßscheibe 13 vorgesehensind, die mit der zweiten Stirnseite des Innenrings zur Anlage gebrachtwerden können.
    [0023] DieNachstellrichtung des Schneckenradsatzes 1, 3 isteine Axialverschiebung der Schneckenwelle 2 in die in 1 dargestelltePfeilrichtung, d. h. bei der Darstellung gemäß 1 nach rechts.Um das Flankenspiel einzustellen, muß zunächst der Deckel 14,der das Spannelement 8 gegen unbeabsichtigte Betätigung abdeckt,entfernt werden. Anschließendwird das Spannelement 8 gelöst, wozu an dem Spannelement 8 zweiSchrauben 15 vorgesehen sind. Wird das Spannelement 8 gelöst, so vergrößert sichder Innenumfang der Buchse 7, so daß die Schneckenwelle 2 relativzum Gehäuse 4 unddamit die Schnecke 1 relativ zum Schneckenrad 3 axialverschoben werden kann. Besonders einfach gestaltet sich der Einstell-bzw. der Nachstellvorgang des Flankenspiels, wenn währenddessendas Schneckenrad 3 durch eine entsprechende Klemmung gegenVerdrehen gesichert ist.
    [0024] Einebesonders einfache, präziseund stufenlose Einstellung des Flankenspiels kann dadurch erreichtwerden, daß eineaxiale Verschiebung der Schneckenwelle 2 durch ein Verdrehender Schneckenwelle 2 erreicht wird. Hierzu ist in dem dem Spannelement 8 zugewandtenEnde der Schneckenwelle 2 eine Nut 16 ausgebildet,in die ein geeignetes Werkzeug eingesteckt werden kann, so daß bei einemVerdrehen der Schneckenwelle 2 die Verzahnung der Schnecke 1 indie Verzahnung des Schneckenrades 3 hineingedreht werdenkann. Durch das Verdrehen der Schneckenwelle 2 ergibt sichneben der Möglichkeitder stufenlosen Einstellung des Flankenspiels darüber hinausnoch der Vorteil, daß über dasDrehmoment, das beim Einstellen gemessen werden kann, eine präzise undreproduzierbare Vorspannung der Verzahnung von Schnecke 1 und Schneckenrad 3 erreichtwerden kann.
    [0025] Istdas gewünschteFlankenspiel eingestellt, so wird das Spannelement 8 wiederangezogen, wodurch die Schneckenwelle 2 axial fixiert wird.Abschließendwird der Deckel 14 wieder an dem Gehäuse 4 verschraubt,so daß dasSpannelement 8 gegen eine ungewollte Betätigung odergegen Beschädigunggeschütztist.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Schneckenradgetriebe mit einer eine Schnecke(1) aufweisenden Schneckenwelle (2), mit einem korrespondierendenSchneckenrad (3) und mit einem die Schneckenwelle (2)und das Schneckenrad (3) zumindest teilweise aufnehmendenGehäuse(4), wobei die Schneckenwelle (2) über mindestensein Lager (5) im Gehäuse(4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager(5) als Festlager ausgebildet ist und daß zwischendem Innenring des Lagers (5) und der Schneckenwelle (2)eine durch das Lager (5) axial festgelegte Buchse (7)angeordnet ist, wobei in einer ersten Position der Buchse (7)die Schneckenwelle (2) reib- und/oder formschlüssig mit derBuchse (7) verbunden ist und in einer zweiten Positionder Buchse (6) die Schneckenwelle (2) relativ zurBuchse (7) axial verschiebbar ist.
    [2] Schneckenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dieBuchse (6) durch ein Spannelement (8) auf derSchneckenwelle (2) befestigbar ist.
    [3] Schneckenradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß dieSchnecke (1) als Duplex-Schnecke (Doppelsteigungsschnecke)ausgebildet ist.
    [4] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweitesLager (6) vorgesehen ist, das als Loslager ausgebildetist.
    [5] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenringdes Lagers (5) durch einen Lagerdeckel (9) axialfestgelegt ist.
    [6] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse(7) einen umlaufenden Bund (11) aufweist und daß der Innenringdes Lagers (5) auf der einen Seite durch den Bund (11)und auf der anderen Seite durch einen Sicherungsring (12)und ggf. zusätzlich durcheine Paßscheibe(13) auf der Buchse (7) axial festgelegt ist.
    [7] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß das Festlagerzwei Schrägkugellageraufweist, daß die Buchse(7) einen umlaufenden Bund aufweist und daß die Buchse(7) dadurch axial festgelegt ist, daß der Bund zwischen den beidenSchrägkugellagern befestigtist.
    [8] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement(8) durch einen Deckel (14) gegen unbeabsichtigtesLösen gesichertist.
    [9] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis8, dadurch gekennzeichnet, daß die axialeVerschiebung der Schneckenwelle (2) durch ein Verdrehender Schneckenwelle (2) bei gleichzeitiger Klemmung desSchneckenrades (3) erreicht wird.
    [10] Schneckenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, daß indem der Buchse (7) bzw. dem Spannelement (8) zugewandtenEnde der Schneckenwelle (2) eine Nut (16) ausgebildetist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004020968B4|2006-07-20|
    WO2005106284A1|2005-11-10|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-17| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-01-18| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-02-23| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20111101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410020968|DE102004020968B4|2004-04-28|2004-04-28|Schneckenradgetriebe|DE200410020968| DE102004020968B4|2004-04-28|2004-04-28|Schneckenradgetriebe|
    PCT/EP2005/003975| WO2005106284A1|2004-04-28|2005-04-15|Schneckenradgetriebe|
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