DD249516A1

DD249516A1 - Schneckengetriebe hoher praezision

Info

Publication number: DD249516A1
Application number: DD29081086A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Graczyk
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1987-09-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe hoher Praezision mit dem Ziel, die Bewegungsuebertragung zu verbessern. Aufgabe ist es, ein stets spielfreies Getriebe zu schaffen, bei dem zur Bewegungsuebertragung nur eine Flanke beim Zahneingriff von Schnecke und Schneckenrad beitraegt. Bei dem Schneckengetriebe ist das Schneckengehaeuse mittels eines Blattfedergelenkes mit dem Gehaeuse verbunden und durch Einstellmittel gegenueber dem Gehaeuse, in dem das Schneckenrad gelagert ist, einstellbar. Am Schneckengehaeuse ist ein Rollenelement vorgesehen, welches stets an einer Mantelflaeche eines am Schneckenrad angeordneten Fuehrungsbords kraftschluessig anliegt. Auf der Schneckenwelle ist neben der zylindrischen Schnecke ein weiteres Schneckenelement angeordnet, dessen Verzahnung einen Mittensteigungswinkel besitzt, der geringfuegig von dem der Schnecke abweicht. Das Schneckenelement steht unter Federkraft mit dem Schneckenrad im Eingriff. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe hoher Präzision, insbesondere ein hochgenaues, spielfreies Meßgetriebe für den feinmechanischen Gerätebau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Schneckengetriebe hoher Präzision, bei denen eine sehr genaue Bewegungsübertragung realisiert werden soll, besitzen Mittel zur Aufhebung des axialen Spiels und zur Ausschaltung von Lose zwischen den in Eingriff befindlichen Zähnen. Es ist aus der DD-PS 217 282 bekannt, mittels eines einstellbaren Lagers der Schneckenwelle die Schnecke im Bezug auf das Schneckenrad radial zu verstellen und in der eingestellten Lage zu fixieren. Nachteilig ist, daß durch diese Einstellung eines konstanten Achsabstandes lediglich an einer Stelle des Umfanges des Schneckenrades das axiale Spiel zwischen Schnecke und Schneckenrad beseitigt ist. Ober den gesamten Umfang des Schneckenrades gesehen ist eine Beseitigung des Spiels nicht möglich und Lose und Pressung zwischen den im Eingriff stehenden Zähnen sind nicht beseitigt.

Aus der DE-AS 1 067 654 ist ein Gehäuse für Schneckengetriebe bekannt, bei welchem die Trennfuge zwischen der Schneckenachse und der Schneckenradachse liegt und die Trennflächen beider Gehäuseteile nicht parallel zur Längsrichtung der Schneckenachse verlaufen. Durch Verschieben der beiden Gehäuseteile gegeneinander ist der Abstand der Achsen von Schnecke und Schneckenrad verstellbar und durch Feststellschrauben sind die Gehäuseteile fixierbar. Auch hier treten die gleichen Nachteile wie bei der oben beschriebenen Anordnung auf.

Bei einem Schneckengetriebe (DE-PS 478 968) ist eine zylindrische Schnecke vorgesehen, welche mit einer Zahnung wachsender Zahnstärke versehen ist, derart daß die beiden Flanken des Schneckenradprofils eine voneinander verschiedene Steigung besitzen. Die Einstellung des axialen Spiels erfolgt durch Verschiebung der Schnecke längs ihrer Achse bei gleichbleibendem Abstand der Schneckenachse und der Schneckenradachse. Die Justierung des Spiels gilt auch hier nur für die jeweils eingestellte Position der Schnecke zum Schneckenrad.

Bei dem Globoidschneckengetriebe nach der CH-PS 421 645 ist eine geteilte Globoidschnecke vorgesehen, deren Hälften gegenseitig geringfügig um die Schneckenachse zwecks Einstellung eines minimalen Flankenspiels verdreht und verspannt sind. Diese Schneckengetriebe sind nicht geeignet, eine Bewegungsübertragung mit Genauigkeiten im Winkelsekundenbereich zu ermöglichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Genauigkeit der Bewegungsübertragung bei Schneckengetrieben zuverlässig zu erhöhen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneckengetriebe hoher Präzision zu schaffen, welches stets spielfrei ist und bei dem z,ur Bewegungsübertragung nur eine Flanke beim Zahneingriff von Schnecke und Schneckenrad beiträgt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Schneckengetriebe hoher Präzision, umfassend ein Schneckenrad, welches in einem Gehäuse gelagert ist, und eine zylindrische Schnecke, die auf einer, in einem, in Bezug auf das Gehäuse und das Schneckenrad beweg- und einstellbaren Schneckengehäuse gelagerten Schneckenwelle angeordnet ist, wobei das Schneckenrad mit einem konzentrisch zu seiner Verzahnungsachse angeordneten Führungsbord versehen ist, dadurch gelöst, daß das Schneckengehäuse vorzugsweise mittels eines Blattfedergelenkes am Gehäuse oder an einem Gehäuse befestigten Bauteil verbunden ist, wobei am Gehäuse oder dem Bauteil Einstellmittel vorgesehen sind, die mit dem Schneckengehäuse über Federn in Wirkverbindung stehen, daß am Schneckengehäuse ein, auf einer verstellbaren Achse gelagertes Rollenelement vorgesehen ist, welches stets an einer Mantelfläche des am Schneckenrad angeordneten Führungsbords kraftschlüssig anliegt, und daß auf der Schneckenwelle neben der zylindrischen Schnecke ein weiteres Schneckenelement angeordnet ist, dessen Verzahnung einen Mittensteigungswinkel besitzt, welcher geringfügig von demjenigen der Schnecke abweicht und welches unter der Wirkung der Kraft eines federnden Elementes mit dem Schneckenrad im Eingriff steht.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Schneckenelement ein Teil einer Globoidschnecke ist und eine Verzahnung besitzt, die etwas mehr als über eine Steigungshöhe geht, und deren Verzahnung eine Fortsetzung der mit dem Schneckenrad unmittelbar im Eingriff befindlichen Verzahnung der Schnecke ist.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die.Achse des Rollenelements in einer verstellbaren Exzenterlagerung am Gehäuse oder an einem daran befestigten Anlenkarm angeordnet ist.

Durch diese Konstruktion wird ein Schneckengetriebe geschaffen, welches minimalste Übertragungsfehler aufweist und welches stets einen spielfreien Eingriff von Schnecke und Schneckenrad aufweist. Ein weiterer wesentlicher Fakt für die Übertragungsgüte des Getriebes besteht darin, daß beim Zahneingriff zwischen Schnecke und Schneckenrad ständig nur eine Flanke zur Bewegungsübertragung benötigt wird. Die zweite Flanke wird lediglich zur Einleitung einer Vorspannung durch das Schneckenelement benötigt. Es ist also nur eine Flanke, die Funktionsflanke des Schneckenrades qualitätsbestimmend. Bei der Bewegungsumkehr tritt keine Umkehrspanne auf. Des weiteren werden Achsabstandsschwankungen zwischen der Schneckenachse und der Achse des Schneckenrades kompensiert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine Seitenansicht des Schneckengetriebes Fig. 2: eine Draufsicht B auf die Schneckenachse und Fig. 3: einen Schnitt A-A durch das Schneckengetriebe

Das Schneckengetriebe umfaßt ein Schneckenrad 1, welches in einem Gehäuse 2 eines Gerätes gelagert ist, und eine zylindrische Schnecke 3 als Hauptantriebsschnecke, die auf einer, in einem Schneckengehäuse 4 gelagerten Schneckenwelle 5 angeordnet ist. Das Schneckengehäuse 4 ist im Bezug auf das Gehäuse 2 und damit auch auf das Schneckenrad 1 beweglich und einstellbar angeordnet. Am Schneckenrad 1 ist ein konzentrisch zur Verzahnungsachse des Schneckenrades 1 und mit einer Mantelfläche 6 versehener Führungsbord 7 vorgesehen. Die Beweglichkeit des Schneckengehäuses 4 wird durch ein Blattfedergelenk 8 und ein auf der Schneckenwelle 5 angeordnetes, in einer Führungsgabel 21 geführtes Spurlager 22 realisiert, wobei das Blattfedergelenk 8 zwischen dem Schneckengehäuse 4 und dem Gehäuse 2 oder zwischen dem Schneckengehäuse 4 und einem am Gehäuse 22 mittels Schrauben 9 befestigten Bauteil 10 angeordnet ist (Fig. 1 und 3). Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind am Bauteil 10 Einstellmittel 11 in Form feststellbarer Schrauben vorgesehen, die mit dem Schneckengehäuse 4 über Federn 12, vorzugsweise Tellerfedern, in

Wirkverbindung stehen. Die Führungsgabel 21 ist am Bauteil 10 befestigt und durch Verspannmittel 23 verspannbar.

Am Schneckengehäuse 4 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, an einem am Schneckengehäuse 4 befestigten Anlenkarm 13 ist eine verstellbare Exzenterlagerung 14 die Achse 15 eines Rollenelementes 16 vorgesehen, welches stets an der Mantelfläche 6 des Führungsbords 7 des Schneckenrades 1 infolge der Kraft der vorgespannten Federn 12 kraftschlüssig anliegt, dort abrollt und somit jederzeit einen genau definierten Eingriff von Schnecke 3 und Schneckenrad 1 verwirkichen hilft und Achsabstandsänderungen kompensiert.

Auf der im Schneckengehäuse 4 gelagerten Schneckenwelle 5 ist in axialem Abstand von der Schnecke 3 ein weiteres Schneckenelement 17 (Fig. 1 und 2) angeordnet, welches eine Schneckenverzahnung besitzt, deren Mittensteigungswinkel geringfügig von demjenigen der Schnecke 3 abweicht.

Dieses Schneckenelement 17 steht unter der Wirkung der Kraft eines auf der Schneckenwelle 5 angeordneten federnden Elementes 18 (Tellerfedern) mit dem Schneckenrad 1 im Eingriff. Die Kraft wird dabei vom federnden Element 18, welches an einer arretierbaren Spannmutter 19, die auf der Schneckenwelle 5 befestigt ist und zur Einstellung der Vorspannung des federnden Elementes 18 dient, anliegt, über eine axial verschiebbare, gegen Verdrehung auf der Schneckenwelle 5 gesicherte Hülse 20 auf das, auf der Hülse 20 starr befestigte Schneckenelement 17 übertragen. Dieses Schneckenelement 17 ist ein Teil einer Globoidschnecke und besitzt eine Verzahnung, die sich über etwas mehr als eine Steigungshöhe erstreckt und die eine Fortsetzung der am Eingriffspunkt mit dem Schneckenrad 1 unmittelbar im Eingriff befindlichen Verzahnung der Schnecke 3 darstellt. Zur einfachenen Herstellung des Schneckenelementes 17 ist es vorteilhaft, wenn die Verzahnung desselben linearisiert ist, d. h., das Schneckenelement 17 ist kegelförmig mit geraden Mantellinien ausgebildet. Durch die Anordnung des Schneckenelementes 17 wird erreicht, daß beim Eingriff von Schnecke 3 und Schneckenrad 1 die Bewegungsübertragung nur durch eine Zahnflanke realisiert wird. Die zweite Zahnflanke wird lediglich zur Einleitung einer Vorspannung durch das Schneckenelement 17 benötigt. Für die Bewegungsübertragung ist also nur eine Flanke der Schneckenradverzahnung qualitätsbestimmend.

Claims

1. Schneckengetriebe hoher Präzision, umfassend ein Schneckenrad, welches in einem Gehäuse gelagert ist, und eine zylindrische Schnecke, die auf einer, in einem, im Bezug auf das Gehäuse und das Schneckenrad beweg- und einstellbaren Schneckengehäuse gelagerten Schneckenwelle angeordnet ist, wobei das Schneckenrad mit einem, konzentrisch zu seiner Verzahnungsachse angeordneten Führungsbord versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckengehäuse vorzugsweise mittels eines Blattfedergelenkes am Gehäuse oder an einem am Gehäuse befestigten Bauteil verbunden ist, wobei am Gehäuse oder am Bauteil Einstellmittel vorgesehen sind, die mit dem Schneckengehäuse über Federn in Wirkverbindung stehen, daß am Schneckengehäuse ein, auf einer verstellbaren Achse gelagertes Bollenelement vorgesehen ist, welches stets an einer Mantelfläche des am Scheckenrad angeordneten Führungsbords kraftschlüssig anliegt, und daß auf der Schneckenwelle neben der zylindrischen Schnecke ein weiteres Schneckenelement angeordnet ist, dessen Verzahnung einen Mittensteigungswinkel besitzt, welcher geringfügig von demjenigen der Schnecke abweicht und welches unter der Wirkung der Kraft eines federnden Elementes mit dem Schneckenrad im Eingriff steht.

2. Schneckengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenelement ein Teil einer Globoidschnecke ist und eine Verzahnung besitzt, die etwas mehr als über eine Steigungshöhe geht und deren Verzahnung eine Fortsetzung der mit dem Schneckenrad unmittelbar im Eingriff befindlichen Verzahnung der Schnecke ist.

3. Schneckengetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Rollenelementes in einer verstellbaren Exzenterlagerung am Gehäuse oder an einem daran befestigten Anlenkarm angeordnet ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen