DE2103537B1 - Zylinderschneckentrieb - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnecken- Fast ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem trieb mit einer zylindrischen Schnecke und einem Trapezschneckentrieb, den Niemann in seiner Schneckenrad mit bogenförmigen, zueinander korre- Patentschrift 855 927 mit seinem Hohlflankenspondierenden tragenden Flankenprofilen mit einer Schneckentrieb vergleicht. Beim Trapezschnecken-Eingriffslinie im Tragebereich. 5 trieb erhält man eine geradlinige Eingriffslinie und

Fortschritte beim Bau von Schneckengetrieben zwischen den tragenden Zahnflanken in jeder Dreh-

mit zylindrischer Schnecke sind wesentlich durch stellung des Schneckenrades eine einzige Berührungs-

die Arbeiten von David Brown und Gustav linie, die im Hauptbereich als fortlaufende Be-

Niemann (deutsche Patentschriften 905 444 und rührungslinie und außerhalb des Hauptbereiches als

855 927) erzielt worden. io unterbrochener Linienzug auftritt. Die unter-

Br own produzierte als erster geschliffene brochenen Berührungslinien sind aber Linien-Schnecken, deren Zahnflanken ein exakt definiertes abschnitte je einer einzigen Berührungslinie, die Evolventenprofil aufwiesen. Dieses Profil war un- durch den Schneckenfußkreis unterbrochen ist. Die abhängig vom Durchmesser der Schleifscheibe, so beiden Berührungslinienabschnitte treten jedoch nur daß die Schnecken eines Typs wahllos mit den zu- 15 außerhalb des Haupttragebereiches der Flanken auf gehörigen Schneckenrädern gepaart werden konnten. und können deren Trageverhalten nicht verbessern.

Niemann schuf einen neuen Schneckentyp, die Die gleichen unterbrochenen Berührungslinien er-Hohlflankenschnecke, deren Wirkungsgrad teilweise geben sich auch bei dem Hohlflankenschneckentrieb erheblich größer war als der Wirkungsgrad der nach N i e m a η η, bei dem die Eingriffslinie in einer Evolventenschnecken. Allerdings verändert sich die 20 Richtung gekrümmt verläuft. Aus dem Verlauf der Hohlflankenform in Abhängigkeit vom Schleif- zwar gekrümmten, aber einseitig ausgebildeten Einscheibendurchmesser, griffslinie ergibt sich, daß auch bei dem Schnecken-

Die ineinandergreifenden Zahnflanken von trieb nach Niemann in jeder Drehstellung des i Schnecke und Schneckenrad berühren einander längs Schneckenrades nur eine einzige Berührungslinie einer Kurve, der Berührungslinie. Beim Drehen der 25 zwischen den tragenden Zahnflanken des Schnecken-Schnecke wandert diese Berührungslinie. Im Ein- triebes entsteht, wobei die unterbrochenen Begriffsbereich ist demnach jeder Drehstellung des rührungslinien im Nebenbereich als Teile dieser Schneckenrades eine bestimmte Berührungslinie auf einzigen Berührungslinie gelten müssen. Die Einden Zahnflanken von Schnecke und Rad zugeordnet. griffslinie im Achsschnitt hat nämlich auch bei

Ist die Zahnflanke eines Schneckenrades mit einer 30 Niemann, ebenso wie bei dem zum Vergleich

Evolventenschnecke gepaart, so entstehen fast gerad- stehenden Trapezschneckentrieb, in jeder Dreh-

linige Berührungslinien, die von einer Planfläche des stellung der Schnecke echt immer nur einen einzigen

Rades zur anderen verlaufen. Schnittpunkt mit ein und derselben Zahnflanke.

An der Schneckenradzahnflanke treten zuerst Be- Seit nahezu drei Jahrzehnten hat man sich mit rührungslinien am Kopfkehlkreis des Schneckenrades 35 dem damals erreichten Fortschritt des Hohlflankenauf, die im Verlauf der Drehung zum Fußkehlkreis Schneckentriebes nach Niemann begnügt, bei dem wandern. Auf der Schneckenzahnflanke wandern sie die Schneckenzähne ein konkaves Flankenprofil aufentsprechend vom Fußkreis der Schnecke zum Kopf- weisen. Erreicht wurde aber lediglich ein gegenkreis, über dem Evolventenschneckentrieb festzustellendes

Die Berührungslinien durchstoßen die Achsschnitt- 40 besseres Aneinanderschmiegen der Zahnflankenebene. Sie ergeben auf der Schneckenflanke eine profile, wodurch zwischen dem Hohlflankenzahn und Folge von Berührungspunkten, die im Verlauf der dem dazugehörigen balligen Schneckenradzahn ein Schnecken- und Schneckenraddrehung vom Fußkreis tragfähigerer Schmierfilm aufrechterhalten werden der Schnecke zum Kopfkreis wandern. Man erhält kann. Das Trageverhalten der Hohlflankenschnecke Λ eine fast gerade Eingriffslinie. 45 ist aber bei hohen Beanspruchungen und sehr großen ™

Die Evolventenschnecken gehören zu demjenigen zu übertragenden Drehmomenten nicht immer aus-

Schneckentyp, dessen Flanken beispielsweise in der reichend.

Achsenschnittebene bevorzugt geradlinig verlaufen, Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen

wobei diese Gerade mit der Senkrechten auf der nicht an die Hohlflankenschnecke gebundenen

Schneckenachse den Achsschnitt-Eingriffswinkel ein- 50 Schneckentrieb der gattungsgemäßen Art zu schaffen,

schließt. Die Flanken der Evolventenschnecke sind dessen Trage- und Gleitverhalten gegenüber den be-

gegenüber dieser Geraden schwach konvex gekrümmt, kannten Schneckentrieben mit zylindrischer Schnecke

die Flanken der Schnecken nach Niemann da- wesentlich verbessert ist und das deshalb größere

gegen schwach konkav gekrümmt. Diesen Schnecken- Drehmomente bei höherem Wirkungsgrad als bisher

typen ist gemeinsam, daß die Berührungslinien im 55 übertragen kann.

Verlauf des Eingriffs der Schnecken- und Schnecken- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geradflanken vom Fußkreis der Schnecke zu deren löst, daß die Flanken der Schneckenzähne je aus Kopfkreis wandern. mindestens zwei mit den Schneckenradflanken

Das Problem der Flankenreibung und dasjenige tragenden Teilen bestehen, von denen der eine Teil

der Übertragung des Drehmomentes sind eng mit- 60 ein gegenüber der Senkrechten auf der Schnecken-

einander verbunden. achse geneigtes geradliniges oder schwach konvex

Bei Evolventenschneckentrieben kann wegen des oder konkav gekrümmtes Achsschnittprofil und der

fast geradlinigen Verlaufes der Berührungslinien zwi- andere Teil ein stark gekrümmtes Achsschnittprofil

sehen den sich berührenden Zahnflanken kein aufweist, und daß die Eingriffslinie im Tragebereich

nennenswerter Schmierdruck entstehen. Daher haben 65 umkehrt.

Evolventenschnecken eine Verlustleistung, die durch Es ist erfindungswesentlich, daß beide Achs-

die auftretende Reibung zwischen den Zahnflanken schnittprofilteile tragende Flankenteile sind, also

der Schnecke und des Schneckenrades bedingt ist. auch der hinzukommende stark gekrümmte Teil des

Achsschnittprofils, der entweder am Fuß- oder am Kopfkreiszylinder der Schnecke anliegt. Im Achsschnitt entstehen demnach jetzt in jeder Drehstellung des Rades auf ein und derselben Schneckenflanke zwei Berührungspunkte mit der Schneckenradflanke und damit, diesen zugeordnet, zwei Berührungslinien. Es handelt sich hierbei im Gegensatz zu N i e m a η η nicht um Abschnitte ein und derselben Berührungslinie, sondern um zwei voneinander unabhängige Berührungslinien, die jede für sich einem Linienzug entsprechen. Aus der kombinierten Flankenform, deren Eingriffslinie im Tragebereich umkehrt, ergibt sich, daß die beiden auf der gleichen Zahnflanke der Schnecke vorhandenen Berührungspunkte entweder auf einen beiden gemeinsamen Berührungspunkt im Verlauf der Schnecken- und Schneckenraddrehung zustreben, wie dies bei einer konvexen Zahnform der Fall ist, oder bei konkaver Zahnform, ausgehend von dem gemeinsamen Berührungspunkt, voneinander wegstreben.

In Ebenen, die parallel zur Achsschnittebene _ liegen, hat der Eingriff der Zahnflanken von Schnecke fß und Schneckenrad einen vergleichsweisen Charakter. Auf den Schneckenradzahnflanken ergeben sich demnach Berührungslinien, die bei konvexer Schneckenzahnform einem gemeinsamen Berührungspunkt zustreben und die bei konkaver Schneckenzahnform von einem gemeinsamen Berührungspunkt wegstreben.

Das Vorhandensein von zwei Berührungslinien bewirkt ein dichteres Aneinanderschmiegen der Zahnflanken, als dies bei nur einer Berührungslinie und bei unterbrochenen Berührungslinien im Nebentragebereich möglich ist. Hierbei werden Kapillarkräfte wirksam, die das Öl in den Ölkammern zwisehen den Flanken festhalten.

Das wirksamere Abschließen der sehr engen ölkammern macht den Vorteil des neuen Schneckentriebes mit konkaven Zähnen gegenüber den Hohlflankenschnecken nach Niemann aus, bei denen die einzige auftretende Berührungslinie erst in der Endphase des Zahneingriffs so gebogen wird, daß sie einen zum Kopfzylinder der Schnecke geöffneten A Raum umschließt.

Der Zahneingriff und das Trageverhalten des neuen Schneckentyps mit konvexen Zähnen ergeben noch günstigere Berührungslinien. Diese schließen sich nämlich zu einer in sich geschlossenen Linie zusammen und bilden so eine in sich völlig geschlossene Ölkammer, die sich im Verlauf der Schnecken- und Schneckenraddrehung verkleinert. Das in dieser Kammer befindliche Öl wird komprimiert und muß durch den Spalt ausfließen, den die Zahnflanken von Schnecke und Schneckenrad längs der Berührungslinie bilden. Das durch den Flankenspalt austretende Öl wird mit derjenigen Kraft aus der Ölkammer gepreßt, die durch die Belastung der Zähne entsteht. Der Trieb mit konvexen Schneckenzähnen besitzt demnach die besten Gleiteigenschaften, da sich der Ölspalt zwischen den Flanken von Schnecke und Schneckenrad selbsttätig auf das zu übertragende Drehmoment einstellt.

Bei dem neuen Schneckentrieb wird jegliche Trockenreibung im Verlauf des Zahneingriffs ausgeschlossen, und die Belastbarkeit des Triebes hängt nur noch von den mechanischen Eigenschaften der Zähne ab, jedoch nicht mehr von den Gleiteigenschaften der Flanken. Das Trageverhalten ist gegenüber den bekannten Schneckentrieben erheblich verbessert.

Bei einer konvexen Zahnform der Schnecke ist der stark gekrümmte Teil des Achsschnittprofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konvex und liegt am Kopfkreiszylinder der Schnecke an.

Bei einer konkaven Zahnform der Schnecke ist der stark gekrümmte Teil des Achsschnittprofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konkav und liegt am Fußkreiszylinder der Schnecke an.

Es ist auch möglich, diese beiden Zahnformen zu kombinieren, wobei dann das Achsschnittprofil der Schnecke aus einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konvexen Teil und einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konkaven Teil besteht, während beide Teile durch den geradlinigen oder schwach gekrümmten Teil verbunden sind. In diesem Falle ist das Achsschnittprofil der Schnecke vergleichsweise z. B. eine Sinuslinie, bei der demnach die Flanken der Schneckenzähne aus mehr als zwei mit den Schneckenradflanken tragenden Teilen bestehen.

Das Achsschnittprofil der Schnecke kann somit aus einer einzigen Kurve bestehen, deren einer Teil stark und deren anderer Teil schwach gekrümmt ist bei kontinuierlichem Übergang. Als Beispiel hierfür werden die Ellipse, Parabel und Hyperbel angeführt. Derartige Flanken können mit Schleifscheiben geschliffen werden, deren Flankenprofil mit einer Diamantspitze erzeugt werden kann, die längs einer Schraubenlinie als Erzeugende bewegt wird.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Achsschnitt eines Schneckentriebes mit konkaven Schneckenzähnen,

F i g. 2 einen Achsschnitt eines anderen Schneckentriebes mit konvexen Schneckenzähnen,

F i g. 3 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes nach F i g. 1 mit eingezeichneten Berührungslinien auf der Zahnflanke des Schneckenrades,

F i g. 4 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes nach F i g. 2 mit eingezeichneten Berührungslinien auf der Zahnflanke des Schneckenrades,

F i g. 5 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren Zähne ein elliptisches Profil aufweisen,

F i g. 6 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren Zähne ein parabolisches Profil aufweisen,

F i g. 7 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren Zähne ein hyperbolisches Profil aufweisen,

F i g. 8 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren Zähne ein sinusförmiges Profil aufweisen,

F i g. 9 einen Achsschnitt eines Schneckentriebes mit konkaven Schneckenzähnen, deren Flanken aus einer einzigen Kurve gebildet sind,

Fig. 10 einen entsprechenden Achsschnitt mit konvexen Schneckenzähnen,

F i g. 11 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes nach F i g. 9 mit eingezeichneten Berührungslinien auf der Zahnflanke des Schneckenrades und

Fi g. 12 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes nach F i g. 10 mit eingezeichneten Berührungslinien auf der Zahnflanke des Schneckenrades.

In Fig, 1 ist die Schnecke mit 1 und das Schneckenrad mit 2 bezeichnet. Die Schneckenzahnflanke ist konlcav und allgemein mit 3 bezeichnet. Sie setzt sich aus zwei tragenden Teilen zusammen, nämlich aus dem kreisbogenförmigen Teil 4

5 6

und dem geradlinigen Teil 5. Beide Teile 4 und 5 barten Zahnflanken Berührungspunkte 33 α und 34 a berühren sich in dem Punkt 6. Die Spur des Kopf- entstehen. Der Nebentragebereich liegt auf dem Ast oder Außenzylinders der Schnecke im Achsschnitt 35 & der Eingriffslinie rechts von dem Berührungsist mit 7 und die Spur des Fußzylinders der Schnecke punkt 34 der F i g. 2.

im Achsschnitt mit 8 bezeichnet. Der Außenzylinder 5 Die F i g. 3 stellt den zu der F i g. 1 korrespon-

hat den Abstand 9 von der nicht gezeichneten dierenden Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die

Schneckenachse. Der Fußzylinder hat den Abstand Bezugszeichen entsprechen denjenigen der F i g. 1.

10 von der nicht gezeichneten Schneckenachse. 1 ist die Schnecke, 2 das Schneckenrad, 3 die

Das zu der Schnecke 1 korrespondierende Schneckenzahnflanke, 7 der Außenzylinder der Schneckenrad 2 hat konvexe Zähne, deren Zahn- io Schnecke, 8 der Fußzylinder der Schnecke, beide mit flanke allgemein mit 11 bezeichnet ist. Im Verlauf den Abständen 9 und 10 von der senkrecht zur der Drehung der Schnecke bewegen sich die Papierebene stehenden Schneckenachse 20, 11 die Schneckenzahnflanken in Richtung des Pfeils 12. In Schneckenradzahnflanke, 12 α die Drehrichtung der der gezeichneten Stellung berühren sich die Zahn- Schnecke; 13 α und 14 α sind zwei Berührungspunkte flanken von Schnecke und Schneckenrad in zwei 15 im Achsschnitt I-I und 17 und 18 die entgegengesetzt Berührungspunkten, durch die die gestrichelt ge- gerichteten Pfeile entsprechend denjenigen der F i g. 1. zeichnete Eingriffslinie 15 hindurchgeht. Die Ein- Die F i g. 3 zeigt die Schar der auf der Schneckengriffslinie 15 kehrt im Tragebereich der Zahnflanken radzahnflanke 11 entstehenden Berührungslinien, die um, wobei ihr Scheitelpunkt 16 den Beginn des allgemein mit 41 bezeichnet ist. Dem Berührungs-Zahneingriffs in dem gemeinsamen Berührungs- 20 punkt 13 α ist die Berührungslinie 42 und dem Bepunkt 6 im Achsschnitt darstellt. Zu Beginn des rührungspunkt 14 a die Berührungslinie 43 zuge-Zahneingriffs decken sich die Punkte 6 und 16. Bei ordnet.

weiterer Drehung der Schnecke in Richtung des Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Be- {

Pfeils 12 entstehen zwei Berührungspunkte auf den rührungslinien an den beiden Planflächen 44 und 45

tragenden Teilen. 4 und 5, die längs der beiden Äste 25 des Schneckenrades, Diese Berührungslinien wandern

15 a und 15 & der Eingriffslinie 15 wandern. Die im Verlaufe des Zahneingriffs aufeinander zu in

Berührungspunkte streben von dem Punkt 6 weg, Richtung des Achsschnittes I-I und schließen in zu-

wie durch die beiden Pfeile 17 und 18 angezeigt ist. nehmendem Maße den Raum zwischen den Be-

Die Endstellung im Haupttragebereich ist durch die rührungslinien zu den Planflächen 44 und 45 hin ab.

Berührungspunkte 13 und 14 gekennzeichnet. Der 30 Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs erreichen die

Ast 15 b der Eingriffslinie 15 geht über den Be- Berührungslinien von beiden Seiten her im Punkt 46

rührungspunkt 14 hinaus, und zwar bis zum Be- den Achsschnitt. Der Punkt 46 der F i g. 3 korre-

rührungspunkt 19. Im Nebentragebereich zwischen spondiert mit dem Punkt 16 der Fig. 1. Dem Punkt

den Berührungspunkten 14 und 19 findet die Be- 46 entsprechen die beiden Berührungslinien 47 und

rührung der Zahnflanken 3 und 11 nur in einem 35 48. Die Berührungslinie 47 begrenzt einen Raum,

Punkte statt. der zum Außenzylmder 7 der Schnecke geöffnet ist,

F i g. 2 ist ein analoger Achsschnitt für eine und die Berührungslinie 48 einen Raum, der zum Schnecke mit konvexen Schneckenzähnen. Die Fußzylinder 8 der Schnecke offen ist. Beide Räume Schnecke 21 steht im Eingriff mit dem Schneckenrad werden im weiteren Verlauf des Zahneingriffs immer 22. Die konvexe Schneckenzahnflanke ist allgemein 40 mehr zu den Planflächen 44 und 45 hin abgemit 23 bezeichnet. Sie setzt sich zusammen aus einem schlossen. Diese Räume bilden sich verengende Ölkreisförmigen Teil 24 und einem geradlinigen Teil kammern.

25, die einander in dem Punkt 26 berühren. Die Spur Die F i g. 4 stellt den zur F i g. 2 korrespondierendes Außenzylinders der Schnecke ist mit 27 und die den Strinschnitt des Schneckentriebes dar. Die Be-Spur ihres Fußzylinders mit 28 bezeichnet. Der 45 zugszeichen entsprechen denjenigen der F i g. 2.
Außenzylinder hat den Abstand 29 und der Fuß- 21 ist die Schnecke, 22 das Schneckenrad, 23 die zylinder den Abstand 30 von der nicht gezeichneten Schneckenzahnflanke, 27 der Außenzylmder der Schneckenachse. Die Radzahnflanke ist allgemein Schnecke, 28 der Fußzylinder der Schnecke, beide mit 31 bezeichnet. Bei Drehung der Schnecke bewegt mit den Abständen 39 und 30 von der senkrecht zur sich die Schneckenzahnflanke in Richtung des Pfeils 50 Papierebene stehenden Schneckenachse, 31 die 32. Die den Berührungspunkten 13 und 14 der Schneckenradzahnflanke, 32 a die Drehrichtung der Fig. 1 entsprechenden Berührungspunkte sind mit Schnecke; 33 & und 34& sind zwei Berührungspunkte

33 und 34 bezeichnet. Die Eingriffslinie 35 verläuft im Achsschnitt Π-ΙΙ und 37 und 38 die entgegeninfolge der kovexen Zahnform der Schnecke in ent- gesetzt gerichteten Pfeile, die denjenigen der F i g. 2 gegengesetzter Richtung zur Eingriffslinie 15 der 55 entsprechen.

Fig. 1. Ihr Scheitelpunkt 36 stellt das Ende des Die Fig. 4 zeigt die Schar der auf der Schnecken-Zahneingriffs dar. In diesem Falle fällt der Punkt 26 radzahnflanke 31 entstehenden Berührungslinien. mit dem Punkt 36 zusammen. Die gegeneinander Diese Kurvenschar ist allgemein mit 51 bezeichnet, gerichtete Wanderung der Berührungspunkte 33 und Dem Berührungspunkt 33 b ist die Berührungslinie

34 auf den Punkt 26 hin ist durch die Pfeile 37 und 60 52 und dem Berührungspunkt 34 b die Berührungs-38 angezeigt. Der Haupttragebereich der Zahnflanken linie 53 zugeordnet.

liegt zwischen den Berührungspunkten 33, 34 und 36 Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Berührungs-

innerhalb der Eingriffslinie 35, die ebenfalls umkehrt linien am Außenkehlkreis 49 des Schneckenrades,

und deren beide Äste mit 35 α und 35 b bezeichnet Diese Berührungslinien wandern im Verlaufe des

sind. 65 Zahneingriffs in Richtung des Pfeils 37, bis in dem

In dem gezeichneten Beispiel erstreckt sich der Haupttragebereich zwei Berührungslinien auftreten,

Haupttragebereich über zwei Zähne der Schnecke die in Richtung der Pfeile 37 und 38 aufeinander zu

und des Schneckenrades, wobei auf den benach- wandern. Diese Berührungslinien vereinigen sich

gesetzt gerichteten Pfeile entsprechend denjenigen der Fig. 9.

Die F i g. 11 zeigt die Schar der auf der Schneckenradzahnflanke 81 entstehenden Berührungslinien, die allgemein mit 111 bezeichnet ist. Dem Berührungspunkt 83 α ist die Berührungslinie 112 und dem Berührungspunkt 84 a die Berührungslinie 113 zugeordnet.

Zu Beginn des Zahneingrifis entstehen Berührungslinien an den beiden Planflächen 114 und 115 des Schneckenrades. Diese Berührungslinien wandern im Verlauf des Zahneingriffs aufeinander zu in Richtung des Achsschnittes IX-IX und schließen in zunehmendem Maße den Raum zwischen den Berührungslinien zu den Planflächen 114 und 115 hin ab. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs erreichen die Berührungslinien von beiden Seiten her im Punkt 116 den Achsschnitt. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs wandern die Berührungslinien in Richtung der Pfeile 87 und 88 zum Fußzylinder und zum Außenzylinder der Schnecke. Die Berührungslinien begrenzen zwei Räume, von denen der eine zum Fußzylinder 78 der Schnecke und der andere zum Außenzylinder 77 der Schnecke geöffnet ist. Beide Räume werden im weiteren Verlauf des Zahneingriffs immer mehr zu den Planflächen 114 und 115 hin abgeschlossen. Diese Räume bilden die sich verengenden Ölkammern.

Die F i g. 12 stellt den zur F i g. 10 korrespondierenden Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die Bezugszeichen entsprechen denjenigen der F i g. 10. 91 ist die Schnecke, 92 das Schneckenrad, 93 die Schneckenzahnflanke, 97 der Außenzylinder der Schnecke, 98 der Fußzylinder der Schnecke, beide mit den Abständen 99 und 100 von der nicht gezeichneten Schneckenachse, 101 die Schneckenradzahnflanke, 102 a die Drehrichtung der Schnecke; 103 b und 104 & sind zwei Berührungspunkte im Achsschnitt X-X und 107 und 108 die entgegengesetzt gerichteten Pfeile, die denjenigen der Fig. 10 entsprechen.

Die F i g. 12 zeigt die Schar der auf der Schneckenradzahnflanke 101 entstehenden Berührungslinien. Diese Kurvenschar ist allgemein mit 121 bezeichnet. Dem Berührungspunkt 103 b ist die Berührungslinie 122 und dem Berührungspunkt 104 b die Berührungslinie 123 zugeordnet.

Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Berührungslinien am Außenkehlkreis 119 des Schneckenrades. Diese Berührungslinien wandern im Verlauf des Zahneingriffs in Richtung des Pfeils 107, bis in dem Haupttragebereich zwei Berührungsrmien auftreten, die in Richtung der Pfeile 107 und 108 aufeinander zu wandern. Diese Berührungslinien vereinigen sich erstmalig auf der Planfläche 125 nahe dem Punkt

127. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs vereinigen sich die beiden Berührungslinien zu einer in sich geschlossenen Kurve 128, die sich ebenfalls in der Nähe der Planfläche 124 geschlossen hat. Die Kurve verengt sich zunehmend bis zu dem extremalen Berührungspunkt 126.

Die Berührungspunkte 103 6 und 104 0 sind Punkte der vorstehend beschriebenen geschlossenen Kurve 128, die sich aus den beiden Berührungslinien und 123 zusammensetzt.

Die Kurve 128 begrenzt eine allseitig geschlossene Ölkammer, die sich im Verlauf des Zahneingriffs immer mehr verengt und das in ihr enthaltene Öl durch den sich einstellenden Flankenspalt preßt.

Patentansprüche:

1. Zylinderschneckentrieb mit einer zylindrischen Schnecke und einem Schneckenrad mit bogenförmigen, zueinander korrespondierenden tragenden Flankenprofilen mit einer Eingriffslinie im Tragebereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Schneckenzähne je aus mindestens zwei mit den Schneckenradflanken tragenden Teilen (4, 5, 24, 25, 74, 75, 94, 95) bestehen, von denen der eine Teil (5, 25, 75, 95) ein gegenüber der Senkrechten auf der Schneckenachse geneigtes geradliniges oder schwach konvex oder konkav gekrümmtes Achsschnittprofil und der andere Teil (4, 24, 74, 94) ein stark gekrümmtes Achsschnittprofil aufweist, und daß die Eingriffslinie (15, 35, 66, 85,105) im Tragebereich umkehrt.

2. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stark gekrümmte Teil (24, 94) des Achsschnittprofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konvex ist.

3. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stark gekrümmte Teil (4, 74) des Achsschnittpjofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konkav ist.

4. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsschnittprofil (62) der Schnecke aus einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konvexen Teil (Berührungspunkt 64), einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konkaven Teil (Berührungspunkt 63) und einem zwischen diesen beiden Teilen liegenden, etwa geradlinigen Teil (Berührungspunkt 65) besteht.

5. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aehssehnittprofil (59, 60, 61) der Schnecke aus einer einzigen Kurve besteht, deren einer Teil stark und deren anderer Teil schwach gekrümmt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. 7 8

   erstmalig in dem Punkt 57 auf der Planfläche 55. Im des Fußzylinders der Schnecke mit 78 bezeichnet, weiteren Verlauf des Zahneingriffs vereinigen sich Der Außenzylinder hat den Abstand 79 und der die beiden Berührungslinien zu einer in sich ge- Fußzylinder den Abstand 80 von der nicht geschlossenen Kurve 58, die sich bis zu dem extremalen zeichneten Schneckenachse.
   Berührungspunkt 56 verengt. 5 Das zu der Schnecke 71 korrespondierende

   Die Berührungspunkte 33 b und 34 b sind Punkte Schneckenrad 72 hat konvexe Zähne, deren Zahneiner vorstehend beschriebenen geschlossenen Kurve, flanke allgemein mit 81 bezeichnet ist. Im Verlauf die sich aus den beiden Berührungslinien 52 und 53 der Drehung der Schnecke bewegen sich die zusammensetzt. Schneckenzahnflanken in Richtung des Pfeils 82. In

   Die Kurve 58 begrenzt eine allseitig geschlossene io der gezeichneten Stellung berühren sich die Zahn-

   Ölkammer, die sich im Verlauf des Zahneingriffs flanken von Schnecke und Schneckenrad in zwei

   immer mehr verengt und das in ihr enthaltene Öl Berührungspunkten 83 und 84, durch die die ge-

   durch den sich einstellenden Flankenspalt preßt. strichelt gezeichnete Eingriffslinie 85 hindurchgeht.

   Die Zahnflanken der in den F i g. 1 und 2 darge- Die Eingriffslinie kehrt im Tragebereich der Zahnstellten Schnecken sind aus einem kreisbogen- 15 flanken um, wobei ihr Scheitelpunkt 86 den Beginn förmigen Teil und einem geradlinigen Teil zu- des Zahneingriffs im Achsschnitt darstellt. Bei sammengesetzt. Drehung der Schnecke in Richtung des Pfeils 82

   Das Achsschnittprofil der Schnecke kann auch aus entstehen zwei Berührungspunkte auf den tragenden einer einzigen Kurve bestehen, deren einer Teil stark Teilen 74 und 75, die längs der beiden Äste 85 α und und deren anderer Teil schwach gekrümmt ist bei 20 85 & der Eingriffslinie wandern. Die beiden Bekontinuierlichem Übergang. Beispiele dieser Kurven rührungspunkte streben von dem Beginn des Zahnzeigen die F i g. 5, 6 und 7. In der F i g. 5 ist das eingriffs voneinander weg, wie durch die Pfeile 87 Achsschnittprofil 59 einer Zahnflanke ein Teil einer und 88 angezeigt ist. Die Endstellung im Haupt-Ellipse, in der F i g. 6 das Achsschnittprofil 60 Teil tragebereich ist durch die Berührungspunkte 83 und einer Parabel, und in F i g. 7 ist das Achsschnittprofil 25 84 gekennzeichnet. Der Ast 85 b der Eingriffslinie 61 Teil einer Hyperbel. geht über den Berührungspunkt 84 hinaus, und zwar

   In den F i g. 5, 6 und 7 sind Schnecken mit kon- bis zu dem Berührungspunkt 89. Im Nebentrage-

   vexen Zähnen analog der F i g. 2 dargestellt. Die bereich zwischen den Berührungspunkten 84 und 89

   Zähne können analog der F i g. 1 auch konkav als findet die Berührung der Zahnflanken 73 und 81 nur

   Ellipse, Parabel und Hyperbel ausgebildet sein. Die 30 in einem Punkte statt.

   Eingriffslinie der konvexen Zahnformen entspricht F i g. 10 ist ein analoger Achsschnitt mit kon-

   der Eingriffslinie 35 der F i g.
2. 2. Bei einer konkaven vexen Schneckenzähnen. Die Schnecke 91 steht im

   Zahnform würde die Eingriffslinie der Linie 15 der Eingriff mit dem Schneckenrad 92. Die konvexe

   F i g. 1 entsprechen. Schneckenzahnflanke ist allgemein mit 93 bezeichnet.

   In Fig. 8 ist eine andere Schnecke dargestellt, 35 Sie besteht aus einem stark gekrümmten Teil 94 und deren Flankenprofil 62 im Achsschnitt eine Sinus- einem schwach gekrümmten Teil 95, die Übergangslinie ist. Diese Linie setzt sich aus drei Teilen zu- los ineinander übergehen. Die Spur des Außensammen, nämlich zwei stark gekrümmten Teilen am Zylinders der Schnecke ist mit 97 und diejenige des Außen- und Fußzylinder der Schnecke und einem Fußzylinders mit 98 bezeichnet. Der Außenzylinder zwischen diesen beiden Teilen liegenden, etwa gerad- 40 hat den Abstand 99 und der Fußzylinder den Ablinigen Teil. Diese Flankenteile liegen zwischen den stand 100 von der nicht gezeichneten Schnecken-Punkten 63 und 64, die zugleich Berührungspunkte achse. Die Radzahnflanke der konkaven Schneckensind und den Berührungspunkten 13 in Fig. 1 und radzähne ist allgemein mit 101 bezeichnet. Bei 33 in F i g. 2 entsprechen. Die Eingriffslinie 66 setzt Drehung der Schnecke bewegt sich die Schneckensich analog aus der Eingriffslinie 15 der Fig. 1 45 zahnflanke in Richtung des Pfeils 102. Die Be- und der Eingriffslinie 35 der F i g. 2 zusammen. rührungspunkte 103 und 104 liegen auf der Eingriffs-Sie hat eine doppelte Umkehr mit den Scheitel- linie 105, die infolge der konvexen Zahnform der punkten 67 und 68. Schnecke in entgegengesetzter Richtung zur Eingriffs-

   In jeder Phase des Flankeneingriffs entstehen zwei linie 85 der F i g. 9 verläuft. Ihr Scheitelpunkt 106

   Berührungspunkte. Der Flankeneingriff beginnt im 50 stellt das Ende des Zahneingriffs dar. Die gegen-

   Punkt 67 und endet im Punkt 68. In der gezeichneten einander gerichtete Wanderung der Berührungs-

   Mittellage sind drei Berührungspunkte, nämlich 63, punkte 103 und 104 ist durch die Pfeile 107 und 108

   64 und 65, vorhanden. angezeigt. Der Haupttragebereich der Zahnflanken

   In den F i g. 9 und 11 sind die Eingriffsverhältnisse erstreckt sich gemäß dem dargestellten Ausführungsfür Flankenformen aus einer einzigen Kurve nach 55 beispiel nach F i g. 10 praktisch über den gesamten den F i g. 5 bis 7, und zwar der Schnecke mit kon- Verlauf der dargestellten Eingriffslinie 105, deren kaven Schneckenzähnen, und in den F i g. 10 und 12 beide Äste mit 105 α und 105 b bezeichnet sind,
   entsprechend mit konvexen Schneckenzähnen dar- Die Fig. 11 stellt den zur Fig. 9 korrespondierengestellt, den Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die Bein Fig. 9 ist die Schnecke mit 71 und das 60 zugszeichen entsprechen denjenigen der Fig. 9. Schneckenrad mit 72 bezeichnet. Die Schnecken- 71 ist die Schnecke, 72 das Schneckenrad, 73 die zahnflanke ist konkav und allgemein mit 73 be- Schneckenzahnflanke, 77 der Außenzylinder der zeichnet, sie ist das Achsschnittprofil. Das Achs- Schnecke, 78 der Fußzylinder der Schnecke, beide schnittprofil setzt sich aus einem stark gekrümmten mit den Abständen 79 und 80 von der senkrecht zur Teil 74 und einem schwach gekrümmten Teil 75 65 Papierebene stehenden Schneckenachse 90, 81 die zusammen. Beide Teile gehen übergangslos in- Schneckenradzahnflanke, 82 a die Drehrichtung der einander über. Die Spur des Außenzylinders der Schnecke; 83 α und 84 α sind zwei Berührungspunkte Schnecke mit Achsschnitt ist mit 77 und die Spur im Achsschnitt ΓΧ-ΓΧ und 87 und 88 die entgegen-