DE2526208A1

DE2526208A1 - Untersetzungs-schneckengetriebe

Info

Publication number: DE2526208A1
Application number: DE19752526208
Authority: DE
Inventors: Pierre Lajoye
Original assignee: BRONZES D INDUSTRIES SA
Current assignee: BRONZES D INDUSTRIES SA
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1975-06-12
Publication date: 1976-01-02
Also published as: FR2274836A1; FR2274836B1; GB1512027A

Description

Untersetzungs-Schneckengetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Untersetzungs-Schneckengetriebe .

Bekannt sind Untersetzungs-Schneckengetriebe mit einem Zahnrad und einer Schneckenwelle. Diese Vorrichtung weist Nachteile auf, weil die einzige Schnecke groß dimensioniert ist. Daraus resultiert ein beträchtliches Gewicht der Vorrichtung insgesamt. Da außerdem der Durchmesser der Schneckenwelle erheblich ist, ist es erforderlich, eine große Unter-

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setzung für den Antrieb der Schneckenwelle vorzusehen, so daß die Gleitgeschwindigkeit auf der Ebene der Zähne des Zahnrades begrenzt wird.

Es ist außerdem auch bekannt, zwei Schneckenwellen für den Antrieb eines Zahnrades vorzusehen, die diametral entgegengesetzt angeordnet sind. Diese Anordnung weist den Nachteil auf, daß sie zu einer schnelleren Abnutzung des Zahnrades führt, in das die beiden Schnecken eingreifen, da es schwierig ist, für eine geeignete Schmierung zu sorgen. Wenn die eine der Schnecken im Öl schwimmt, befindet sich die andere diametral entgegengesetzte Schnecke in der Luft und wird daher ungenügend geschmiert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beheben, und ein leichteres Untersetzungs-Schneckengetriebe mit geringerem Platzbedarf und mit geeigneter Schmierung zu verwirklichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Untersetzungs-Schneckengetriebe aus wenigstens zwei Schneckenwellen besteht, von denen die eine Schneckenwelle ein Rechtsgewinde und die andere Schneckenwelle ein Linksgewinde aufweist, daß diese beiden Schneckenwellen in zwei getrennte Zahnkränze eingreifen, die mit demselben Rad formschlüssig verbunden sind, wobei die Drehbewegungen der beiden Schneckenwellen synchronisierbar sind und die Kraftübertragung teilbar ist.

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Ein Vorteil besteht darin, daß ein Reibungsparameter gegeben ist, nach dem spezifischer Druck und Gleitgeschvindigkeit die gleichen sind wie diejenigen eines herkömmlichen Untersetzungsgetriebes mit einziger Schnecke, so daß es mit viel weniger schweren Elementen für eine gleiche Übertragungskraft entworfen werden kann. Außerdem ermöglicht das Untersetzungsgetriebe durch die Reduzierung des Schneckendurchmessers bei gleichem Normalmodul das scheinbare Modul zu erhöhen, das heißt das Schraubengewinde, so daß das Untersetzungsgetriebe umkehrbar ist, während ein herkömmliches Untersetzungsgetriebe mit einziger Schnecke, das für dieselbe Leistung entworfen wurde, für die Umkehrbarkeit der Transmission eine nicht ausreichende Neigung des Gewindes haben würde.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind die beiden Schnecken parallel nebeneinander und tangential in Bezug auf das Rad angeordnet.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung weisen die beiden Schneckenwellen den gleichen Durchmesser auf, und die beiden Zahnkränze haben denselben Grunddurchmesser.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind die beiden Zahnkränze in zumindest einem Ring aus einer Reibungslegierung eingeschnitten, und dieser Ring ist an dem Rad angebracht.

Gemäß einer Variante der Erfindung sind die beiden

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Zahnkränze in das Rad selbst eingeschnitten.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind die Zahnkränze Seite an Seite angeordnet, so daß die beiden Schneckenwellen im Verbund angeordnet sind, während sie im Verlauf ihrer Drehbewegung in Verbindung bleiben, rollen die Außenflächen ihrer Trapezgewinde aufeinander. Bei richtiger Wahl der Drehrichtung des Rades gestattet es diese Anordnung, die Kräfte auf die Umdrehungsachse des Rades auszugleichen. Die beiden eingeschnittenen Zahnkränze gemäß dieser Anordnung stellen dann ein hohles Doppelpfeilrad dar.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung erhalten die Schnecken einen Gegendruck von dem Rad, dessen Parallelkomponente zur Achse des besagten Rades durch Symmetrie annulliert wird. Dies vermindert die seitliehe Biegung, die auf Schneckenwellen mit kleinem Durchmesser mit sehr schrägem Gewinde festgestellt werden, so daß man die Menge der Rei t,ungsIegierung vermindern kann, die speziell zur Herstellung des Rades verwendet wurde.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung befindet sich das Rad in einer vertikalen Ebene, während die Schnecken in das untere Teil des Rades eingreifen.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist ein Gehäuse, das zwei parallele Ausnehmungen aufweist unter den beiden Schnecken angebracht, so daß die Aus-

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nehmungen die unteren Teile dieser Schnecken umgeben. Auf diese Weise spielen die beiden Schnecken und das Gehäuse die Rolle einer Pumpe; die Schmierung und die Kühlung des Getriebes werden verbessert.

Gemäß einer Variante der Erfindung bringt man unter den beiden Schnecken einen Gleitschuh an, dessen Gleitfläche durch eine Reibungslegierung gebildet wird und der zwei parallele Ausnehmungen aufweist, die gegen

die unteren Teile der Schnecken reiben, so daß die piege^

Rotat ioruTETeanspruchung, die auf die Schnecke ausgeübt wird und die die Ermüdung erhöht, wieder zurückgenommen wird. Diese besondere Anordnung gestattet es, den Schneckendurchmesser zu verringern und folglich ihre Rotationsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung enthält die Schnecke Gewinde, die genügend schräg sind, um die Vorrichtung umkehrbar zu machen, das heißt um das Mitnehmen des Zahnrades von den Schnecken an zu ermöglichen, oder im Gegensatz dazu, das Mitnehmen der Schnecken mit Hilfe des Zahnrades.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung läßt das Untersetzungsgetriebe Reibungsparameter zu, nämlich: ein spezifischer Druck und Gleitgeschwindigkeit, die die gleichen sind, wie die eines herkömmlichen Reduktionsgetriebes mit einziger Schnecke, so daß es mit viel weniger schweren Elementen für die gleiche Übertragungskraft entworfen werden kann.

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Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung gestattet es die Reduzierung des Schneckendurchmessers, bei gleichem Normalmodul den Scheinbaren zu erhöhen, das heißt das Schraubengewinde, so daß das Untersetzungsgetriebe umkehrbar ist, während ein herkömmliches Reduktionsgetriebe mit einziger Schnecke, das für dieselbe Leistung entworfen wurde, eine nicht ausreichende Neigung des Gewindes enthalten würde, um für die Umsteuerbarkeit der Transmission zu sorgen.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist jede Schnecke an einem ihrer Enden mit einem Zahnrad formschlüssig verbunden, das in ein Antriebsritzel von kleinerem Durchmesser eingreift, welches durch eine Eingangswelle angetrieben wird. Das Aggregat
Welle-Rad, Antriebsritzel bildet ein erstes Untersetzungsgetriebe, um die Schneckenwelle in Umdrehung zu versetzen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung nehmen die ersten Untersetzungsgetriebe die entgegengesetzten Enden der Bchneekenwellen mit, so daß man auf den
Eingangswellen zwei Motore anhängen kann, die sich in einer gleichen Richtung gemäß den gleichen Drehgesehwindigkeiten dreien.. Man verfügt so über zwei verschiedene AatriebBq.uellen. Jede kaaa für sieh alleia funktionieren. Dies stellt eine Sicherheit dar, da die beiden Kräftepaare umkehrbar sind.

Gemäß eiaer ¥ariante der SrfindiiBg sind die beides Schnecken mit Mitteln versehen, durch dieisieimittels

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einer einzigen Antriebswelle angetrieben werden können.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält das Zahnrad zum Festkeilen auf der Antriebsmaschine eine ausgebohrte Radnarbe.

Gemäß einer zusätzlichen Variante der Erfindung enthält das Untersetzungsgetriebe mehrere parallele Schnecken von ganz kleinem Durchmesser, die miteinander in Berührung stehen und von denen sich immer je zwei in umgekehrter Richtung zueinander drehen, so daß die eine auf der anderen rollt. Sie treiben das gleiche Rad an, das mit einer mehrfachen Pfeilverzahnung versehen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen der in den angeführten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt gemäß I-I (Fig. 2) eines Untersetzungsschneckengetriebes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Untersetzungsgetriebe ohne Schneckenzahnkranz,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß III-III (Fig. 1) des Untersetzungsgetriebes,

Fig. k einen Schnitt gemäß IV-IV (Fig. 2) durch die Schneckenwellen,

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Fig. 5 eine Teilansicht einer Schneckenwelle des Untersetzungsgetriebes,

Fig. 6 ein Untersetzungsgetriebe mit fünf Schnecken wellen ,

Fig. 7 einen Querschnitt VII-VII (Fig. 6)

Fig. 8 einen Schnitt VII-VII (Fig. 6) gemäß einer Variante.

Gemäß (Fig. 1 und 3) ist ein Rad 1 mit einer horizontalen Drehachse i\ und. einem, eine reibungsgünstige Legierung aufweisenden Zahnkranz 15 formschlüssig verbunden. In diesen Zahnkranz 15 ist eine doppelte Verzahnung eingeschnitten, die gleichzeitig mit zwei Schneckenwellen 2 und 3 mit dreigängigem Gewinde, deren Drehachsen parallel und senkrecht zu der des Bades 1 angeordnet sind. Dieses Getriebe ist umkehrbar, Die beiden Wellen 2 und 3 stehen durch den Außendurchmesser ihrer Trapesgewinde in Kontakt * Die Sehneekenwellen 2 und 3 sind formschlüssig mit den Achsen h beziehungsweise 5 verbunden (Fig. 2), welche von Antriebsritzeln 8 und 9 begrenzt werden, von denen jedes mit einem nicht dargestellten Motor verbunden ist. Jede der Wellen h und 5 ist formschlüssig mit einem Getriebelager verbunden. Diese Getriebelager nehmen beide Wellen auf- So lagert die Welle 5 i^ig· 1} im Bereich eines Zahnrades f in Bolleniagern 10 und 11 gehalten und asi anderen Ende im konischen Sollenlager 12 und 13.

Das Zahnrad 1 ist auf der Hohlwelle lh iFig* 3) festgekeilt. Der Betrieb des üntereetzungs-Schneckengetriebes

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•3.

gemäß der Erfindung ist wie folgt:

Die Ausgangswellen zweier Elektromotore (nicht dargestellt) stellen die Eingangswellen des primären Untersetzungsgetriebes dar. Diese Wellen sind mit den Antriebsritzeln 8 beziehungsweise 9 formschlüssig verbunden, die im Eingriff mit den, die beiden Schneckenwellen 2 und 3 antreibenden Zahnrädern 6 und 7 stehen.

Diese beiden Schneckenwellen greifen in den doppelten Zahnkranz 15 ein und zwar derart, daß die beiden Schneckenwellen aufeinander über Außendurchmesser abrollen. Diese Anordnung vermindert die seitliche Durchbiegung der Schneckenwellen. In der Tat ruft die Gewindeneigung der Schneckenwellen seitlich des Rades eine Gegenwirkung senkrecht zum Gewinde hervor, wobei die eine Komponente parallel zur Radachse in Richtung auf die andere Schneckenwelle gerichtet ist, und zwar für eine der Drehriehtungen dieser Schneckenwellen. Die Drehrichtung ist eine Funktion für den Kräfteausgleich.

Die Bewegung des Zahnkranzes 15 wird über das Rad 1 und die Hohlwelle TU, auf die Antriebswelle der anzutreibenden Maschine übertragen. Die Hohlwellenmontage gestattet den Ausbau des Untersetzungsgetriebes ohne Demontage. Die beiden Motore sind über das Rad 1 gekoppelt. Im Normalgang summieren sich die Wirkungen der beiden Motore. Im Gegensatz dazu gestattet bei Ausfall eines Motors die Umkehrbarkeit des Schneckengetriebes den Betrieb mit einem einzigen Motor.

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Der Betrieb eines Motors ist möglich, da er stark genug ist, den gestörten Motor mitzunehmen und zwar durch die Überwindung der Reibungskräfte infolge der Umkehrung der Bewegung auf Höhe der Schnecke, die den gestörten Motor mitnimmt, das heißt die Kraft durch die der Antrieb dieser Schnecke durch das Zahnrad erfolgt.

Der Eingriff des Antriebsritzels 8 und 9 in die Zahnräder 6 und T ruft radiale Gegenwirkungen hervor. Der Eingriff der Schnecken 2 und 3 in den Zahnkranz 15 ruft radiale und axiale Gegenwirkungen hervor. Diese verschiedenen Gegenwirkungen sind ähnlich für die beiden Wellen h und 5 gegeben. Bei der Welle 5 (Fig. 1) werden zum Beispiel die radialen Gegenwirkungen durch die Lager 10, 11, 12 und 13 aufgefangen, während die axialen Gegenwirkungen durch die Lager 12 und 13 aufgefangen werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Gehäuse 16, das zwei parallele Ausnehmungen enthält unter die beiden Schnecken angeordnet (Fig. h und 5)· In jeder Ausnehmung liegt eine Schneckenwelle, ohne diese jedoch zu berühren. Auf diese Weise ergibt sich zwischen den Verzahnungen des Rades und diesem Gehäuse 16 ein doppelter zylindrischer Kanal, durch den die beiden Schneckenwellen 2 und 3₉ indem sie sich in umgekehrter Richtung drehen und wie ein doppelter Schraubenschaufelrotor wirken, einen Ölstrom mitnehmen. Dieser Ölstrom schmiert das Getriebe ausreichend und sorgt für eine

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Kühlung im ganzen Untersetzungsgetriebe, indem der Wärmeaustausch zwischen den Reibungsteilen einerseits, und der Außenluft, die das Gehäuse dieses maschinellen Aggregats umgibt, andererseits begünstigt wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist in den Fig. 6 und T ein Untersetzungsgetriebe dargestellt, das 5 Schneckenwellen 17 bis 21 von ganz kleinem Durchmesser aufweist, die parallel und einander berührend angeordnet sind, wobei sich je zwei in umgekehrter Richtung zueinander drehen, so daß die eine auf die andere zurollt, wobei sie dasselbe Rad 22 mitnehmen. Das Rad 22 ist mit einer vielfachen Pfeilverzahnung versehen, das heißt es enthält fünf Verzahnungen 23 bis 27 ₅ die in die entsprechenden Schnecken 17 bis 21 eingreifen.

Gemäß einer letzten Ausführungsform ist ein Sammelgleitschuh 28 aus Reib—ungslegierung unter den Schnecken 17 bis 21 angeordnet, um die Biegungsbeanspruchung aufzunehmen (Fig. 8).

Ansprüche :

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Claims

Ansprüche :

Untersetzungs-Schneckengetriebe, dadurch gekennzeichnet , daß es aus wenigstens zwei Schneckenwellen (23) besteht, von denen die eine Schneckenwelle (3) ein Rechtsgewinde und die andere Schneckenwelle (2) ein Linksgewinde aufweist, daß diese beiden Schneckenwellen (2,3) in zwei getrennte Zahnkränze eingreifen, die mit demselben Rad (1) formschlüssig verbunden sind, wobei die Drehbewegungen der beiden Schneckenwellen (2,3) synchronisierbar sind und die Kraftübertragung teilbar ist.

Untersetzungs-Schneckengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneckenwellen (2,3) parallel nebeneinander angeordnet sind und tangential am Rad (1) anliegen.

Untexsetzungs-Schneckengetriebe nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schneckenwellen (2,3) den gleichen Durchmesser aufweisen, so wie die beiden Zahnkränze (I5) den gleichen Grunddurchmesser haben.

Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, daß die Zahnkränze (15)

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in zumindest einem Ring aus einer reibungsgünstigen Legierung eingeschnitten sind.

5. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Zahnkränze (I5) auf demselben Rad (1) eingeschnitten sind.

Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , daß die Zähne der Zahnkränze (15) Seite an Seite angeordnet sind, so daß die beiden Schneckenwellen miteinander verbunden sind, wobei diese im Verlauf ihrer Drehbewegung in Kontakt miteinander sind und zwar mit den Außenflächen ihrer Trapezgewinde.

Untersetzungs-Schneckengetriebe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenflächen der Trapezgewinde aufeinander rollen während die Drehrichtungen so gewählt werden, daß sich zur Verminderung der seitlichen Biegung, die bei Schneeken mit kleinem Durchmesser mit sehr schrägem Gewinde auftritt, und zur Verminderung der Menge der Legierung am Rad die Wirkungskräfte auf die Drehachse des Rades durch die Symmetrie ausgleichen.

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Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß sich das Rad in einer vertikalen Ebene befindet, während die Schneckenwellen (2,3) in das untere Teil des Rades (1) eingreifen.

Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gehäuse (16), das zwei parallele Ausnehmungen aufweist, unter den beiden Schneckenwellen angeordnet ist, so daß die Ausnehmungen die unteren Teile dieser Schnecken (2,3) umgeben.

10. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gleitschuh aus Reibungslegierung, in Schmieröl eingetaucht, zwei parallele Ausnehmungen aufweist und unter den beiden Schnecken angeordnet ist, so daß er gegen die unteren Teile dieser Schnecken reibt.

11. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß jede der beiden Schneckenwellen (2,3) Gewinde tragen, die derart geneigt sind, daß eine Umkehrbarkeit gegeben ist,

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das heißt um die Mitnahme des Zahnrades von den Schnecken aus zu gestatten, oder im Gegensatz dazu, die Mitnahme der Schnecken mittels des Zahnrades.

12. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß jede Schnecken welle (2,3,) an einem ihrer Enden mit einem Zahnrad (6,7) formschlüssig verbunden ist, das in ein Antriebsritzel (8,9) mit kleinerem Durchmesser eingreift, das von einer Eingangswelle mitgenommen wird.

13. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Schnecken (2,3) mit Einrichtungen versehen sind, die es gestatten, daß sie mittels einer einzigen Antriebswelle mitgenommen werden.

Untersetzungs-Schneckengetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das primäre Untersetzungsgetriebe, Welle, Rad, Ritzel die entgegengesetzten Enden der Schneckenwellen (2,3) mitnehmen, so daß man an den Eingangswellen entweder direkt oder mit Hilfe von Kupplungen zwei Motore ankuppeln kann, die sich

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gemäß zvei gleichen Drehgeschvindigkeiten in derselben Richtung drehen.

15. Untersetzungs-Schneckengetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 1U, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Schnecken ganz kleinen Durchmessers vorgesehen sind, die sich untereinander berühren, und von denen sich je zwei in umgekehrter Richtung bewegen, so daß sie aufeinander rollen, indem sie ein gleiches Rad mitnehmen, das mit einer vielfachen Pfeilverzahnung ausgerüstet ist.

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