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Schneckengetriebe. Bei der Erfindung handelt es sich um ein Schneckengetriebe
mit einer Schnecke, die für jede Flanke eine andere Steigung hat. Solche Schneckentriebe
sind bekannt unter dem Namen Duplex- oder auch Doppelsteigungs-Schneckengetriebe.
Vorzug dieser Getriebe ist die Möglichkeit des spielarmen Eingriffes der Schnecke
im Rade und auch die jeweilige Spielnachstellung durch axiales Verschieben der Schnecke
bei Abnutzung.
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Es ist auch bekannt, daß bei Schneckentrieben sowie auch bei anderen
-Zahnradgetrieben kleine Eingriffswinkel und lange Flanken eine große Eingriffsdauer
liefern. Bei Schneckentrieben mit kleinem Eingriffswinkel wirkt sich außerdem ein
Rundlauffehler der Schnecke auf die Drehung des Rades weniger aus als bei großem
Eingriffswinkel.
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Die Eingriffswinkelverkleinerung und Flankenverlängerung kann man
bei einem Schneckengetriebe so weit treiben, bis Unterschnitt eintritt und eine
weitere Vergrößerung der Eingriffsdauer nicht mehr zuläßt. Die Unterschnittgrenze
wird bei Schneckentrieben ebenso wie bei Stirnrädgetrieben durch den Grundkreisdurchmesser,
in diesem Falle durch den Grundkreisdurchmesser der Schneckenradverzahnung im Kehlkreis
und die am Grundkreisdurchmesser tangierende verlängerte Eingriffslinie bestimmt.
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Ferner ist man bestrebt, bei einem Duplex-Schnekkentrieb wie auch
bei einem normalen Schneckengetriebe diese so anzulegen, daß das Eingriffsbereich
der rechten und das der linken Flanke so liegt, daß sie sich überdecken. Unter Eingriffsbereich
wird dabei die Projektion des Eingriffsfeldes auf die den Achsen von Schnecke und
Rad parallele Ebene verstanden. Die gegenseitige Überdeckung der Eingriffsbereiche
ist erwünscht, um- mit möglichst kurzen Schnecken auskommen zu können und sie dabei
optimal auszunutzen.
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Bei Duplexgetrieben bekannter Ausführung ist die Verlängerung der
Flanken und die Verkleinerung des Eingriffswinkels auf der Getriebeseite mit der
großen Steigung der Getriebeschnecke durch die Unterschnittgrenze nur ungenügend
möglich, da der Grundkreisdurchmesser im Verhältnis zum Kopfkreisdurchmesser recht
groß ist. Dagegen läßt die Getriebeseite mit der kleinen Steigung der Getriebeschnecke
eine noch weitere Verlängerung der Flanken oder eine Verkleinerung des Eingriffswinkels
zu; denn der Grundkreisdurchmesser ist im Verhältnis zum Kopfkreisdurchmesser klein.
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Daraus folgt: Wenn die Grenze durch Unterschnitt auf der Getriebeseite
der großen Steigung erreicht ist, ist das auf der Getriebeseite mit der kleineren
Steigung noch nicht der Fall. Diesen Nachteil will die Erfindung dadurch vermeiden,
daß sie für jede Getriebeseite, für die der kleinen wie auch für die der großen
Steigung, bei der Schnecke sowohl wie beim Rade, die Wahl verschiedener jeweils
günstiger und passender Außenflächen in verschiedenen Größen vorschlägt. Durch eine
Getriebeuntersuchung ist stets die richtige Gestalt der Außenflächen leicht zu finden.
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Die Zeichnung stellt ein Beispiel eines solchen Getriebes im Auf-.
Grund- und Seitenriß dar. Die Meridianschnitte beider Schneckenflanken I und II
der Schnecke 1 wurden, soweit sie getrieblich in Eingriff kommen, der Einfachheit
der Darstellung halber gerade gewählt. Ihre Steigungen HI und HI, sind verschieden,
ebenso ihre Eingriffswinkel aI und aII im Achsenschnitt. Der ebene Schnitt durch
die Schnecken-und senkrecht zur Radachse trifft die Eingriffsflächen der beiden
Schneckenflanken dann in Geraden, mit EI und EI, bezeichnet. Diese schneiden den
kürzesten Abstand SI-SII in. den Wälzpunkten CI und CII und schließen mit ihm die
Komplementwinkel von aI und aII ein. Durch die beiden Punkte CI und CII gehen die
beiden Wälzachsen parallel der Radachse, ferner die Wälzkreise dorI und dorII des
Rades dosI und dosII der Schnecke.
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Das Eingriffsfeld der Flanken I wird begrenzt auf der einen Seite
vom Außenzylinder der Schnecke (auch Außenfläche der Schnecke genannt) mit dem Durchmesser
dksI und auf der anderen Seite von der Außenfläche des Rades, die im Seitenriß ihren
Meridianschnitt AI zeigt. Das Eingriffsfeld der anderen Flanken II wird begrenzt
vom Außenzylinder der Schnecke (auch Außenfläche der Schnecke genannt) mit dem Durchmesser
dksll bzw. der Außenfläche des Rades mit dem Meridianschnitt A". Im Grundriß sieht
man die Eingriffsbereiche, d. h. die Projektionen EF, und EFI, der beiden Felder
auf die den beiden Achsen parallele Ebene, die nach den bekannten geometris ch,en
Regeln aufgezeichnet worden sind. Durch Wahl der Größe der Durchmesser dksl, dksll
und der Lage und Gestalt der Außenflächen A, und Ali oder nur der
Außenflächen
eines der beiden Getriebeglieder kann man die Grenzen der Felder EFI und EFII in
Richtung der Schneckenachse A1-A1 verschieben und so legen, wie es erwünscht ist.
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Von der Möglichkeit, die Eingriffswinkel im Achsenschnitt der Schnecke
aI und aII verschieden groß zu machen, ist bei dem Beispiel Gebrauch gemacht worden.
Die zugehörigen Grundkreisdurchmesser des Rades dgI und dgII werden dann auch verschieden.
Meist können sie aber ohne Nachteil gleich gehalten werden, da die Verlegung der
Außenflächen eine sehr wirksame Maßnahme ist, deren Auswirkung zudem schnell überblickt
werden kann.
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Es sei noch bemerkt, daß der Unterschied der Außendurchmesser darI
und darII des Rades durch das Knickprofil des Schneckenrad-Wälzfräsers herbeigeführt
wird.
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Die Außenfläche der Schnecke zu der Getriebeseite I ergibt sich dann
auf folgende Weise: Ein Punkt KsI bewege sich im Abstand von der Schneckenachse
parallel zu derselben über die ganze Schneckenlänge und bilde so eine gerade, infolge
der Schneckenlänge begrenzte Linie. Diese Linie drehe sich im ständig gleichmäßigen
Abstand von der Schneckenachse um 360° um diese Achse und bilde so die Außenfläche
der Schnecke, welche zu der Getriebeseite I - Schneckenzahnflanke - gehört.
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Für die Außenfläche der Schnecke zu der Getriebeseite II gilt: Ein
Punkt KsII bewege sich im Abstand von der Schneckenachse parallel zu derselben über
die gesamte Schneckenlänge und bilde so eine gerade, infolge der Schneckenlänge
begrenzte Linie. Diese Linie drehe sich im ständig gleichmäßigen Abstand von der
Schneckenachse um 360° um diese Achse und bildet so die Außenfläche der Schnecke,
welche zu der Getriebeseite II - Schneckenzahnflanke - gehört.
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Die Entstehung der Außenflächen des Rades kann auf folgende Weise
gedacht werden. Zunächst werde die zur Schneckenradzahnflanke I gehörige Außenfläche
I betrachtet. Auf der kürzesten Linie, welche die Radachse und die Schneckenachse
verbindet (Achsabstand), liegt ein Punkt K@I von der Radachse d2'I 2 entfernt. Dieser
Punkt bewege sich im gleichmäßigen Abstand von der Schneckenachse in einer Ebene
durch die Schneckenradachse zu den beiden Schneckenradseiten hin und bilde so ein
Stück eines Kreisbogens. Schneidet dieser Kreisbogen die Seitenflächen des Rades,
so nimmt die Begrenzungslinie des Rades als weitere Form die Profillinie der Seitenflächen
des Radkörpers an. Dreht sich nun die so beschriebene
Rades, welche zu der Getriebeseite I gehört.
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Auf die gleiche Weise wie die Außenfläche I sei nun die Außenfläche
II beschrieben. Auf der kürzesten Linie, welche die Radachse und die Schneckenachse
verbindet (Achsabstand), liegt ein Punkt KrII von der Radachse entfernt. Dieser
Punkt bewege sich im gleichmäßigen Abstand von der Schneckenachse in einer Ebene
durch die Schneckenradachse zu den beiden Schneckenradseiten hin und bildet so ein
Stück eines Kreisbogens. Schneidet dieser Kreisbogen die Mantellinie des Schneckenradaußenzyli@nders
mit Durchmesser d",II, so nimmt die Grenzlinie von nun an die Form des Radkörpers
an. Dreht sich nun diese Grenzlinie in gleichmäßigem Abstand um die Radachse um
360!°, so bildet sie die Außenfläche II des Rades, welche zu der Getriebeseite 1I
gehört.