DE102019006408A1 - Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe und Verfahren zum Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe - Google Patents

Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe und Verfahren zum Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe Download PDF

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Abstract

Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe und Verfahren zum Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe,wobei die Winkelgetriebestufe ein Rad und eine Schnecke aufweist, die miteinander im Eingriff stehen,wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig größer ist als der von der Schnecke überdeckte Umfangswinkelbereich.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe und ein Verfahren zum Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe.
  • Aus der US 3 851 537 ist ein Kegelgetriebe bekannt, bei welchem ein konisches Ritzel mit wahlweise jeweils einem von zwei Rädern im Eingriff ist.
  • Aus der US 2010 / 0 261 568 A1 ist ein Getriebe mit aufgesplittetem Drehmomentfluss bekannt.
  • Aus der DE 10 2012 022 570 A1 ist ein Spiroplangetriebe mit einem Rad und mehreren, mit dem Rad kämmenden Ritzeln bekannt.
  • Aus der DE 10 2005 016 746 A1 ist eine Antriebsbaugruppe in Form eines Winkelgetriebes für eine Arbeitsmaschine bekannt.
  • Aus der DE 100 13 785 A1 ist ein Getriebebaukasten bekannt.
  • Aus der EP 0 557 961 A1 ist eine Reihe von Winkelgetrieben mit Motoren bekannt.
  • Aus den Seite 739 und 740 des Lehrbuchs „Maschinenelemente“ von Roloff / Matek, ISBN 3-528-94028-X, sind ZA-Schnecken bekannt, so dass das Profil der Zähne solcher Schnecke als ZA-Profil bezeichenbar ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebebaureihe weiterzubilden, wobei mit einer geringen Anzahl von Bauteilen eine hohe Variantenzahl herstellbar sein soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Getriebe nach den in Anspruch 1, bei der Getriebebaureihe nach den in Anspruch 9 oder 11 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe sind, dass die Winkelgetriebestufe ein Rad und eine insbesondere zylindrische Schnecke aufweist, die miteinander im Eingriff stehen, insbesondere deren Verzahnung miteinander in Eingriff stehen,
    insbesondere wobei die Verzahnung des Rads als Planverzahnung vorgesehen ist,
    wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig größer ist als der von der Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der Schnecke, überdeckte Umfangswinkelbereich.
  • Von Vorteil ist dabei, dass das Rad zwar mit einer Spiroplanverzahnung versehen ist, aber die Zähne weiter in Umfangsrichtung ausgedehnt sind als die Verzahnung der Schnecke. Diese Dimensionierung ermöglicht eine Übersetzung der Getriebestufe im Bereich zwischen 1 und 2. Somit ist bei dem durch das Getriebegehäuse und die darin eingebauten Lager vorgegebenen Achsabstand zumindest eine Übersetzung aus dem genannten Bereich herstellbar. Außerdem sind weitere Übersetzungen realisierbar, wenn die Zähne der Verzahnung des Rades jeweils weniger in Umfangsrichtung ausgedehnt sind als die Verzahnung der Schnecke. Somit ist eine Getriebebaureihe mit einem weiten Bereich von realisierbaren Übersetzungen bei Verwendung von Spiroplan-Getriebestufen in den Getrieben der Getriebe-Baureihe bereitstellbar. Vorteiligerweise ist also eine große Variantenvielfalt erreichbar unter Verwendung von wenigen Bauteilen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Drehachse der Schnecke senkrecht zur Drehachse des Rades ausgerichtet und die Drehachse der Schnecke zur Drehachse des Rades beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Getriebestufe als Winkelgetriebestufe ausführbar ist, insbesondere als Spiroplangetriebestufe.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schnecke ein modifiziertes ZA-Profil auf und/oder ist eine ZA-Schnecke. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
  • Denn die Modifizierungen, insbesondere Kopfrücknahme und/oder Fußkorrektur zur Verringerung von Eintrittstoß und Austrittstoß, sind bei der Herstellung durch entsprechende Formgebung des die Schnecke spanend bearbeitenden Werkzeugs einfach herstellbar. Flankenlinienkorrekturen, wie Balligkeit oder dergleichen, werden bei der Schnecke bevorzugt nicht ausgeführt, also die Flankenlinie nicht modifiziert, damit thermisch oder herstellungs-bedingte Verschiebungen der Schnecke in Richtung ihrer Drehachse die Eingriffsbedingungen zwischen der Schnecke und dem jeweiligen in Eingriff sich befindenden Rad nicht ändern.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt der maximale Durchmesser der Verzahnung der Schnecke, insbesondere der maximale Durchmesser eines bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Teilbereichs der Verzahnung der Schnecke, welcher mehr als die Hälfte des von der Verzahnung überdeckten axialen Bereichs,
    von der bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Position unabhängig ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schnecke zylindrisch ist und somit einfach herstellbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft und/oder erstreckt sich der jeweilige Zahn der Verzahnung des Rads derart bogenförmig, dass mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades der jeweilige Zahn einen monoton, insbesondere streng monoton, mit dem Radialabstand anwachsenden Umfangswinkel aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass das Rad planverzahnbar ist, insbesondere mit einer Spiroplanverzahnung.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der auf einem ersten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich beabstandet von dem auf einem zweiten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckten Umfangswinkelbereich. Dabei ist der erste Radialabstand kleiner als der zweite Radialabstand. Von Vorteil ist dabei, dass der Bogen, in dessen Richtung sich der Zahn erstreckt, derart stark gekrümmt verläuft, dass der radial weiter außen in Umfangsrichtung überdeckte Bereich nicht überlappt mit dem radial weiter innen in Umfangsrichtung überdeckten Bereich.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von der Verzahnung der Schnecke bezogen auf die Drehachse des Rades überdeckte Radialabstandsbereich weniger ausgedehnt und/oder kleiner ist als das Doppelte die radialen Breite der Verzahnung des Rads, insbesondere wobei der Innendurchmesser der Verzahnung des Rades größer als das Vierfache der auf die Drehachse des Rades bezogenen radialen Breite der Verzahnung des Rades ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr kleine Übersetzung realisierbar ist und somit eine Spiroplangetriebereihe mit einem weiten Bereich an Übersetzungen in einfacher Weise mit wenigen Bauteilen realisierbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Getriebe ein Getriebegehäuse auf, welches einen derart großen, zumindest teilweise mit Schmieröl befüllten Raumbereich aufweist, dass das Rad auch an einer zu einer Ebene gespiegelten Position anordenbar ist,
    wobei die Ebene die Drehachse der Schnecke enthält und die Drehachse des Rads eine Normalenrichtung der Ebene ist,
    insbesondere wobei die Schnecke, insbesondere durch gedrehte Ausrichtung eines der Gehäuseteile des Getriebegehäuses, im Raumberiech auf der anderen Seite einer weiteren Ebene anordenbar ist, wobei die weitere Ebene die Drehachse des Zahnrads enthält und parallel zur Drehachse der Schnecke ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine noch größere Varianz herstellbar ist, indem durch gedrehte Montage eines Gehäuseteils die Schnecke auf der anderen Seite der weiteren Ebene anordenbar ist und somit ein anderer Achsabstand realisierbar ist. zusätzlich ist dann das Rad an der Spiegelposition zur ersten Ebene anordenbar, so dass die Steigungsrichtung der Schnecke nicht geändert werden muss. Auf diese Weise sind zwei Achsabstände ohne Zusatzaufwand realisierbar und somit auch ein noch weiterer Bereich an Übersetzungen.
  • Wichtige Merkmale bei der Getriebebaureihe sind, dass sie eine erste und eine zweite Variante aufweist,
    wobei die erste Variante ein Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche ist,
    wobei die zweite Variante sich nur unterscheidet durch ein anderes Rad und eine andere Schnecke,
    insbesondere wobei die zweite Variante sich nur unterscheidet durch eine andere Verzahnung des Rads und durch eine andere Verzahnung der Schnecke,
    wobei die Steigungsrichtung der Schnecke, insbesondere der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante entgegengesetzt gerichtet ist,
    wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine Getriebebaureihe mit einem weiten Bereich an Übersetzungen herstellbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Achsabstand der Drehachse der Schnecke von der Drehachse des Rades bei der ersten und bei der zweiten Variante jeweils gleich. Von Vorteil ist dabei, dass nur die Verzahnung des Rads und die Verzahnung der Schnecke verändert werden müssen, um die verschiedenen Übersetzungen herzustellen.
  • Wichtige Merkmale bei einer Getriebebaureihe sind, dass sie eine erste und eine zweite Variante aufweist,
    wobei die erste Variante ein vorgenanntes Getriebe mit einem Getriebegehäuse ist,
    wobei das Getriebegehäuse ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das erste mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden sind,
    wobei die zweite Variante sich unterscheidet durch
    • - ein anderes Rad und eine andere Schnecke
    • - sowie eine bezogen auf das erste Gehäuseteil andere Ausrichtung des zweiten Gehäuseteils, insbesondere eine 180° verdrehte Ausrichtung des zweiten Gehäuseteils zum ersten Gehäuseteil, insbesondere wobei die Steigungsrichtung der Schnecke der zweiten Variante entgegengesetzt zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante ist, oder zu einer Ebene gespiegelte Anordnung des Rads, wobei die Ebene die Drehachse der Schnecke enthält und die Drehachse des Rads eine Normalenrichtung der Ebene ist, insbesondere wobei die Steigungsrichtung der Schnecke der zweiten Variante entgegengesetzt zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante ist,
    insbesondere wobei die zweite Variante sich nur unterscheidet durch eine andere Verzahnung des Rads und durch eine andere Verzahnung der Schnecke,
    wobei die Steigungsrichtung der Schnecke, insbesondere der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante entgegengesetzt gerichtet ist,
    wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich. Von Vorteil ist, dass durch gedrehte Montage eines Gehäuseteils ein anderer Achsabstand realisierbar ist und somit ein noch größerer Bereich von Übersetzungen, ohne dass weitere Gehäuseteile im Baukasten zur Herstellung der Baureihe bevorratet werden müssen.
  • Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum wahlweise Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe sind, dass aus einem Baukasten, aufweisend unterschiedliche Räder, unterschiedliche Schnecken und ein Gehäuseteil,
    • - das Gehäuseteil, ein erstes Rad und eine erste Schnecke ausgewählt werden und danach daraus eine erste Variante hergestellt wird
    oder aus dem Baukasten nicht das erste Rad und die erste Schnecke ausgewählt werden sondern
    • - das Gehäuseteil, ein zweites Rad und eine zweite Schnecke ausgewählt werden und daraus eine zweite Variante hergestellt wird,
    wobei die zweite Schnecke eine zur ersten Schnecke entgegengesetzte Steigungsrichtung aufweist, wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des ersten Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig größer ist als der von der ersten Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der ersten Schnecke, überdeckte Umfangswinkelbereich,
    wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des zweiten Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der zweiten Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der zweiten Schnecke, überdeckte Umfangswinkelbereich.
  • Von Vorteil ist dabei, dass im selben Getriebgehäuse mit wenigen Bauteilen, nämlich unterschiedlich verzahnten Rädern und Schnecken, ein weiter Bereich von Übersetzungen realisierbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei der jeweiligen Variante die Drehachse der Schnecke senkrecht zur Drehachse des Rades ausgerichtet und die Drehachse der Schnecke zur Drehachse des Rades beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Getriebestufe als Spiroplangetriebestufe ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist bei der jeweiligen Variante die Schnecke ein modifiziertes ZA-Profil auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei der jeweiligen Variante der maximale Durchmesser der Verzahnung der Schnecke, insbesondere der maximale Durchmesser eines bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Teilbereichs der Verzahnung der Schnecke, welcher mehr als die Hälfte des von der Verzahnung überdeckten axialen Bereichs überdeckt,
    von der bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Position unabhängig. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung einer zylindrischen Schnecke ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft und/oder erstreckt sich bei der jeweiligen Variante der jeweilige Zahn der Verzahnung des Rads derart bogenförmig, dass mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades der jeweilige Zahn einen monoton, insbesondere streng monoton, mit dem Radialabstand anwachsenden Umfangswinkel aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass bei gleichem Achsabstand ein weiter Bereich von Übersetzungen realisierbar ist.
  • Insbesondere ist mit verschiedenen Verzahnungen des Rades und zugehörigen Verzahnungen der Schnecke ein weiter Bereich von Übersetzungen realisierbar. Insbesondere bei einer Ausdehnung der Zähne des Rads in Umfangsrichtung, wobei die Ausdehnung weiter ist als die Ausdehnung der Verzahnung der Schnecke in Umfangsrichtung, ist ein sehr unterschiedlicher Wert von Übersetzung realisierbar. Somit sind bei dieser Ausdehnung und bei einer kleineren Ausdehnung, bei welcher die Verzahnung der Schnecke in Umfangsrichtung weiter ausgedehnt ist als der jeweilige Zahn der Verzahnung des Rads, ein sehr unterschiedlicher Wert von Übersetzung realisierbar
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei der jeweiligen Variante der auf einem ersten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich beabstandet von dem auf einem zweiten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckten Umfangswinkelbereich. Von Vorteil ist dabei, dass die Krümmung der bogenförmigen Verzahnung erheblich ist und somit der radial innen in Umfangsrichtung überdeckte Bereich beabstandet ist von dem radial außen in Umfangsrichtung überdeckten Bereich.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei der jeweiligen Variante der von der Verzahnung der Schnecke bezogen auf die Drehachse des Rades überdeckte Radialabstandsbereich weniger ausgedehnt und/oder kleiner als das Doppelte die radialen Breite der Verzahnung des Rads,
    insbesondere wobei der Innendurchmesser der Verzahnung des Rades größer als das Vierfache der auf die Drehachse des Rades bezogenen radialen Breite der Verzahnung des Rades ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Verzahnung einfach als Spiroplanverzahnung herstellbar ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist eine erste Variante eines Getriebes einer Getriebebaureihe gezeigt.
    • In der 2 ist eine zweite Variante eines Getriebes der Getriebebaureihe gezeigt.
    • In der 3 sind nur die im Eingriff stehenden Verzahnungsteile einer Getriebestufe der ersten Variante dargestellt.
    • In der 4 sind nur die im Eingriff stehenden Verzahnungsteile einer Getriebestufe der zweiten Variante dargestellt.
    • In der 5 ist der realisierbare Übersetzungszahlenbereich abhängig vom Achsabstand der beiden Verzahnungsteile zueinander dargestellt.
    • In 6 ist die erste Variante schematisch gezeigt, wobei ein erstes Gehäuseteil 61 in einer ersten Ausrichtung relativ zu einem zweiten Gehäuseteil 62 ausgerichtet und mit diesem verbunden ist.
    • In der 7 ist eine weitere Variante der Getriebebaureihe gezeigt, wobei im Unterschied zur 6 das erste Gehäuseteil 61 eine andere Ausrichtung relativ zum zweiten Gehäuseteil 62 hat.
    • In der 8 ist eine zur 6 gehörige Draufsicht dargestellt.
    • In der 9 ist eine zur 7 gehörige Draufsicht dargestellt.
    • In der 10 ist die 8 nochmals dargestellt.
    • In der 11 ist eine vierte Variante schematisch in Draufsicht dargestellt, wobei das Rad 1 gespiegelt montiert ist.
  • Wie in den 1 dargestellt, ist ein erstes erfindungsgemäßes Getriebe von einem Elektromotor 4 antriebbar. Dabei ist eine zylindrische Schnecke 2 drehfest verbunden mit der Rotorwelle des Elektromotors 4. Die Schnecke 2 ist im Eingriff mit einem Rad 1, insbesondere einem planverzahnten Rad 1, welches drehbar gelagert ist in einem Gehäuse 3 des Getriebes.
  • Die Schnecke weist eine Schrägverzahnung auf, insbesondere mit einem modifizierten ZA-Profil.
  • Das Rad weist eine Spiroplanverzahnung auf. Dabei erstrecken sich die Zähne jeweils bogenförmig, verlaufen also nicht rein radial, sondern mit zunehmendem Radialabstand weisen sie einen zunehmenden Umfangswinkel auf. Ein jeweiliger Zahn des Rades 1 überdeckt dabei einen Umfangswinkelbereich, welcher kleiner ist als der von der Schnecke überdeckte, auf die Drehachse des Rades 1 bezogene Umfangswinkelbereich.
  • Die Drehachse des Rades 1 ist senkrecht zur Drehachse der Schnecke 2, wobei die Drehachse der Schnecke 2 von der Drehachse des Rades 1 beabstandet ist. Somit ist hier ein erster Achsabstand vorgesehen.
  • In 2 ist im Unterschied zur 1 ein anderes Rad 21 und eine andere Schnecke 22 vorgesehen, aber derselbe Achsabstand vorhanden. Dabei weisen die Zähne des Rades 21 einen viel stärker in Umfangsrichtung gekrümmten Verlauf auf. Somit überdeckt ein jeweiliger Zahn des Rades 21 einen Umfangswinkelbereich, welcher größer ist als der von der Schnecke 22 überdeckte, auf die Drehachse des Rades 21 bezogene Umfangswinkelbereich.
  • Die Übersetzungszahl des in 2 gezeigten Getriebes ist betragsmäßig viel kleiner als die des in 1 gezeigten Getriebes. Insbesondere liegt die Übersetzungszahl des in 2 gezeigten Getriebes zwischen 1 und 2.
  • Die Steigungen der Verzahnungen in 2 sind jeweils entgegengesetzt zu den Steigungen der Verzahnungen in 1. Insbesondere ist die Steigung der Schnecke 2, also die Verzahnung der Schnecke 2, in 1 linkssteigend und die Verzahnung der Schnecke 22, also die Verzahnung der Schnecke 22, in 2 rechtssteigend.
  • Ebenso sind die Steigungsrichtungen der bogenförmigen Verzahnungen des Rades 1 und Rades 21 entgegengesetzt zueinander.
  • 5 erläutert den vom Achsabstand abhängigen Bereich der realisierbaren Übersetzungen i. Dabei ist bei einem Achsabstand Aw1, welcher der Ausführung nach 1 entspricht, ein erster Bereich von Übersetzungszahlen i realisierbar, der zwischen i_min und i_max liegt.
  • Zur Realisierung sind jedoch die Verzahnungen des Rades und der Schnecke entsprechend auszuführen, insbesondere auch die Zähnezahl entsprechend zu dimensionieren. Die bei diesem Achsabstand Aw1 realisierbaren Varianten der Getriebebaureihe weisen also jeweils eine Übersetzung i auf aus diesem ersten Bereich.
  • Bei einem Achsabstand Aw2, der kleiner ist als der Achsabstand Aw1, ist der realisierbare Bereich von Übersetzungen kleiner als beim Achsabstand Aw1.
  • Bei einem Achsabstand Aw3, der betragsgleich zu Aw2 ist, aber auf der anderen Seite sich befindet, also auf der anderen Seite der zur Drehachse der Schnecke parallelen, die Drehachse des Rads enthaltenden Ebene, ist zwar auch eine Spiroplan-Verzahnung des Rades möglich, welche mit der Schnecke im Eingriff ist, aber der realisierbare Bereich der Übersetzungen ist sehr eng. Betragsmäßig liegt dieser Bereich aber unterhalb des zum Achsabstand Aw2 zugeordneten realisierbaren Bereichs der Übersetzungen.
  • Erfindungsgemäß wird nun die gespiegelte Ausführung der Varianten bei Achsabstand Aw3 zu den Varianten bei Achsabstand Aw2 hinzugefügt.
  • Dies bedeutet, dass nicht nur linkssteigende Schnecken beim Achsabstand Aw 2, sondern zumindest auch eine rechtssteigende Schnecke bei diesem Achsabstand Aw2 benutzt wird für die Getriebebaureihe. Auf diese Weise ist bei einem einzigen Achsabstand Aw2 ein viel größerer Bereich von Übersetzungen realisierbar als wenn nur ein immer dieselbe Steigungsrichtung aufweisende Schnecke in der Getriebebaureihe verwendet wird.
  • Bei den Varianten nach 6 bis 9 wird hingegen wird das erste Gehäuseteil 61 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 62 relativ verdreht um aus einer Variante eine andere Variante zu erzeugen. Die Schnecke 2 hat dann einen anderen Achsabstand und muss auch in der Steigungsrichtung geändert werden.
  • Bei den Varianten nach 10 und 11 wird nicht nur die Schnecke 2 mittels der relativen Verdrehung der Gehäuseteil 61, 62 zueinander auf die andere Seite gebracht, sondern auch das Rad 1 auf die an der durch die Drehachse der Schnecke durchgehenden, die Drehachse des Rades als Normalenrichtung aufweisenden Ebene gespiegelt angeordnet. Die Steigungsrichtung der Schnecke bleibt dabei unverändert.
  • Somit sind nicht nur 2 Achsabstände vorsehbar, sondern durch die Verwendung von linkssteigend und rechtssteigenden Schnecken 2 sind sehr viele Übersetzungen realisierbar.
  • Allerdings muss das Getriebegehäuse ein größeres Volumen gehäusebildend umgeben als notwendig wäre, wenn das Rad nur auf einer Seite der Ebene angeordnet wäre. Das ungenutzte Raumvolumen ist aber derart geformt und derart groß, dass das gespiegelt angeordnete Rad aufnehmbar wäre. Bei einer Variante ist das Rad 1 rechts von der Ebene und bei der anderen links von der Ebene.
  • In allen Ausführungsbeispielen werden die Varianten der Getriebebaureihe durch Zusammenfügen von Bauteilen, insbesondere Gehäuseteile und Verzahnungsteile sowie Lager, hergestellt. Die Bauteile bilden einen Baukasten. Durch das Auswählen der jeweiligen Bauteile aus dem Baukasten entsteht die jeweilige Variante.
  • Anders ausgedrückt, ist ein Herstellverfahren für Getriebe vorgesehen, bei welchem aus dem Baukasten die jeweiligen Bauteile ausgewählt werden und dann zusammengefügt werden. Durch das Auswählen ergeben sich die Varianten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rad
    2
    Schnecke
    3
    Gehäuse
    21
    Rad
    22
    Schnecke
    50
    Schnecke
    51
    Zahn des Rads bei Achsabstand Aw1
    52
    Zahn des Rads bei Achsabstand Aw2
    53
    Zahn des Rads bei Achsabstand Aw3
    61
    erstes Gehäuseteil
    62
    zweites Gehäuseteil
    i
    Übersetzungsverhältnis
    i_max
    maximales Übersetzungsverhältnis
    i_min
    minimales Übersetzungsverhältnis
    Aw1
    erster Achsabstand
    Aw2
    zweiter Achsabstand
    Aw3
    dritter Achsabstand
    Di2
    kleinster Durchmesser der Verzahnung des Rads 1
    De2
    größter Durchmesser der Verzahnung des Rads 2
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 3851537 [0002]
    • DE 102012022570 A1 [0004]
    • DE 102005016746 A1 [0005]
    • DE 10013785 A1 [0006]
    • EP 0557961 A1 [0007]

Claims (17)

  1. Getriebe mit einer Winkelgetriebestufe, wobei die Winkelgetriebestufe ein Rad und eine insbesondere zylindrische Schnecke aufweist, die miteinander im Eingriff stehen, insbesondere deren Verzahnung miteinander in Eingriff stehen, insbesondere wobei die Verzahnung des Rads als Planverzahnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig größer ist als der von der Schnecke überdeckte Umfangswinkelbereich, insbesondere als der bezogen auf die Drehachse des Rads von einem Zahn der Verzahnung der Schnecke überdeckte Umfangswinkelbereich.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Schnecke senkrecht zur Drehachse des Rades ausgerichtet und die Drehachse der Schnecke zur Drehachse des Rades beabstandet ist.
  3. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke ein modifiziertes ZA-Profil aufweist und/oder dass die Schnecke eine ZA-Schnecke ist.
  4. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser der Verzahnung der Schnecke, insbesondere der maximale Durchmesser eines bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Teilbereichs der Verzahnung der Schnecke, welcher mehr als die Hälfte des von der Verzahnung überdeckten axialen Bereichs überdeckt, von der bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Position unabhängig ist.
  5. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Zahn der Verzahnung des Rads derart bogenförmig verläuft und/oder sich erstreckt, dass mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades der jeweilige Zahn einen monoton, insbesondere streng monoton, mit dem Radialabstand anwachsenden Umfangswinkel aufweist.
  6. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der auf einem ersten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich beabstandet ist von dem auf einem zweiten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckten Umfangswinkelbereich.
  7. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Verzahnung der Schnecke bezogen auf die Drehachse des Rades überdeckte Radialabstandsbereich weniger ausgedehnt ist und/oder kleiner ist als das Doppelte die radialen Breite der Verzahnung des Rads, insbesondere wobei der Innendurchmesser der Verzahnung des Rades größer als das Vierfache der auf die Drehachse des Rades bezogenen radialen Breite der Verzahnung des Rades ist.
  8. Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Getriebegehäuse aufweist, welches einen derart großen, zumindest teilweise mit Schmieröl befüllten Raumbereich aufweist, dass das Rad auch an einer zu einer Ebene gespiegelten Position anordenbar ist, wobei die Ebene die Drehachse der Schnecke enthält und die Drehachse des Rads eine Normalenrichtung der Ebene ist, insbesondere wobei die Schnecke, insbesondere durch gedrehte Ausrichtung eines der Gehäuseteile des Getriebegehäuses, im Raumberiech auf der anderen Seite einer weiteren Ebene anordenbar ist, wobei die weitere Ebene die Drehachse des Zahnrads enthält und parallel zur Drehachse der Schnecke ist.
  9. Getriebebaureihe, aufweisend eine erste und eine zweite Variante, wobei die erste Variante ein Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Variante sich nur unterscheidet durch ein anderes Rad und eine andere Schnecke, insbesondere wobei die zweite Variante sich nur unterscheidet durch eine andere Verzahnung des Rads und durch eine andere Verzahnung der Schnecke, wobei die Steigungsrichtung der Schnecke, insbesondere der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante entgegengesetzt gerichtet ist, wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich.
  10. Getriebebaureihe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsabstand der Drehachse der Schnecke von der Drehachse des Rades bei der ersten und bei der zweiten Variante jeweils gleich ist.
  11. Getriebebaureihe, aufweisend eine erste und eine zweite Variante, wobei die erste Variante ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist, wobei das Getriebegehäuse ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das erste mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Variante sich unterscheidet durch - ein anderes Rad und eine andere Schnecke - sowie eine bezogen auf das erste Gehäuseteil andere Ausrichtung des zweiten Gehäuseteils, insbesondere eine 180° verdrehte Ausrichtung des zweiten Gehäuseteils zum ersten Gehäuseteil, insbesondere wobei die Steigungsrichtung der Schnecke der zweiten Variante entgegengesetzt zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante ist, oder zu einer Ebene gespiegelte Anordnung des Rads, wobei die Ebene die Drehachse der Schnecke enthält und die Drehachse des Rads eine Normalenrichtung der Ebene ist, insbesondere wobei die Steigungsrichtung der Schnecke der zweiten Variante entgegengesetzt zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante ist, insbesondere wobei die zweite Variante sich nur unterscheidet durch eine andere Verzahnung des Rads und durch eine andere Verzahnung der Schnecke, wobei die Steigungsrichtung der Schnecke, insbesondere der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante zur Steigungsrichtung der Schnecke der ersten Variante entgegengesetzt gerichtet ist, wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des Rads der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der Schnecke, der zweiten Variante überdeckte Umfangswinkelbereich.
  12. Verfahren zum Herstellen von Varianten einer Getriebebaureihe, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Baukasten, aufweisend unterschiedliche Räder, unterschiedliche Schnecken und ein Gehäuseteil, - das Gehäuseteil, ein erstes Rad und eine erste Schnecke ausgewählt werden und danach daraus eine erste Variante hergestellt wird oder aus dem Baukasten - das Gehäuseteil, ein zweites Rad und eine zweite Schnecke ausgewählt werden und daraus eine zweite Variante hergestellt wird, wobei die zweite Schnecke eine zur ersten Schnecke entgegengesetzte Steigungsrichtung aufweist, wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des ersten Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig größer ist als der von der ersten Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der ersten Schnecke, überdeckte Umfangswinkelbereich, wobei bezogen auf die Drehachse des Rads der von einem Zahn der Verzahnung des zweiten Rads überdeckte Umfangswinkelbereich betragsmäßig kleiner ist als der von der zweiten Schnecke, insbesondere von der Verzahnung der zweiten Schnecke, überdeckte Umfangswinkelbereich.
  13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Variante die Drehachse der Schnecke senkrecht zur Drehachse des Rades ausgerichtet und die Drehachse der Schnecke zur Drehachse des Rades beabstandet ist.
  14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Variante die Schnecke ein modifiziertes ZA-Profil aufweist und/oder die Schnecke eine ZA-Schnecke ist, und/oder dass bei der jeweiligen Variante der maximale Durchmesser der Verzahnung der Schnecke, insbesondere der maximale Durchmesser eines bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Teilbereichs der Verzahnung der Schnecke, welcher mehr als die Hälfte des von der Verzahnung überdeckten axialen Bereichs überdeckt, von der bezogen auf die Drehachse der Schnecke axialen Position unabhängig ist.
  15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Variante der jeweilige Zahn der Verzahnung des Rads derart bogenförmig verläuft und/oder sich erstreckt, dass mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse des Rades der jeweilige Zahn einen monoton, insbesondere streng monoton, mit dem Radialabstand anwachsenden Umfangswinkel aufweist.
  16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Variante der auf einem ersten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckte Umfangswinkelbereich beabstandet ist von dem auf einem zweiten Radialabstand vom Zahn des Rads überdeckten Umfangswinkelbereich.
  17. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Variante der von der Verzahnung der Schnecke bezogen auf die Drehachse des Rades überdeckte Radialabstandsbereich weniger ausgedehnt ist und/oder kleiner ist als das Doppelte die radialen Breite der Verzahnung des Rads, insbesondere wobei der Innendurchmesser der Verzahnung des Rades größer als das Vierfache der auf die Drehachse des Rades bezogenen radialen Breite der Verzahnung des Rades ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111853158A (zh) * 2020-07-14 2020-10-30 三峡大学 锥形内啮合线齿轮机构及其构建方法和模拟仿真验证方法
DE102021003895A1 (de) 2020-09-04 2022-03-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zum Herstellen eines Getriebes, welches ein Ritzel aufweist, Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens und Getriebe, hergestellt durch ein solches Verfahren
FR3131620A1 (fr) * 2021-12-30 2023-07-07 Valeo Vision Belgique Dispositif de reglage de l’inclinaison du faisceau lumineux emis par un projecteur

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