DE3344133C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch eine offenkundige Vorbenutzung des Patentinhabers bekannt geworden. Die Mitnahmevorrichtung wurde als Nut-Feder-Verbindung nach DIN 6885 ausgebildet. Damit die Federvorspannung in gewissen Grenzen eingestellt werden konnte, wurden die mit dem Schneckenrad kämmenden Teilschnecken relativ zueinander gedreht, nach der Art einer Kontermutter. Dadurch ergab sich die endgültige Drehlage der verschieblichen Teilschnecke erst nach der probeweisen Montage und Justierung. Dies zwang dazu, daß man zwar die eine Paßfeder-Nuthälfte in der Welle serienmäßig vorsehen konnte, aber die andere Paßfeder-Nuthälfte in der verschieblichen Teilschnecke erst nach der Probemontage in der festgestellten Position einschleifen mußte. Somit mußte die Teilschnecke erst wieder demontiert, geschliffen, gereinigt und erneut montiert werden. Das Einschleifen der Nuthälfte erfolgte natürlich in die fertig gehärtete Teilschnecke. Bei der vorgenannten Justierung war weiterhin die Druckfedervorrichtung aktiv, und deren hohe Kraft hat die Feinfühligkeit der Einstellung beeinträchtigt.

Aus der JP-OS 54-1 44 543 ist eine insoweit nicht ganz gattungsgemäße Vorrichtung bekannt geworden, als sich die Druckfedervorrichtung ortsfest am Gehäuse abstützt und unter Zwischenschaltung eines Axialkugellagers auf die verschiebliche Teilschnecke drückt. Diese ist über eine Nut-Feder-Verbindung drehsteif mit der Welle verbunden. Ansonsten bestehen die gleichen Gesichtspunkte wie zuvor erläutert.

In der DE-PS 21 17 520 ist eine insofern nicht gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, als keine Druckfedervorrichtung vorgesehen ist. Vielmehr werden die Teilschnecken in der eingestellten Spiellage axial fixiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die Justierung und Montage vereinfacht ist, insbesondere die teure Nacharbeit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Während des Einstellvorgangs bildet jetzt der Wellenflansch mit dem Schneckenflansch und damit auch mit der Teilschnecke eine Einheit, und die Wirkung der Druckfedervorrichtung ist während des Einstellens aufgehoben. Trotzdem kann man den Schneckenflansch und damit die Teilschnecke auf der Welle drehen, ohne auf die Winkellage von Wellenflansch zu Welle achten zu müssen. Mit der Klemmvorrichtung kann man dann nach der gewünschten Einstellung der Schneckenteile zueinander und zum Schneckenrad in jeder beliebigen Winkel­ lage den Wellenflansch und damit die eine Teilschnecke festlegen.

Als Spannelemente kämen an sich auch andere Bauelemente, wie z. B. Zwingen, Seilzüge Keile oder dergleichen in Frage. Verfährt man jedoch gemäß dem Anspruch 2, dann kann man das Spannelement serienmäßig billig kaufen und hat trotzdem die Möglichkeit, das Spannelement fein einzustellen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 vermindert man die Gefahr des Verkantens, was durch die Merkmale des Anspruchs 4 vollständig vermieden wird.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 kommt man an die Schraube von einer Richtung heran, die für die Montage sehr günstig ist. Zum Beispiel kommt man ohne weiteres an sie heran, wenn ein Teil der gesamten Vorrichtung, wie z. B. ein Gehäusedeckel, abgenommen worden ist. Dies gilt auch dann, wenn der Kopf der Schraube relativ weit innen im Gehäuse ange­ ordnet ist.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht man, daß man die Druckfedervorrichtung nur bis zu einem bestimmten Grad komprimieren kann.

Zwar kann man auch Schraubenfedern, Tellerfedern oder dergleichen verwenden, die koaxial in an sich bekannter Weise auf der Welle angeordnet sind. Gemäß dem Anspruch 7 wird jedoch die Kraft gleichmäßiger eingeleitet, und man kann lediglich durch Erhöhung der Anzahl der Druckfedern die Kraft bestimmen, unabhängig vom Durchmesser der Welle. Die bekannten Druckfedervorrichtungen mußten danach ausgewählt werden, daß man sie sowohl auf die Welle schieben kann als auch daß sie die notwendige Kraft aufbringen. Die Merkmale gemäß dem Anspruch 7 vermindern auch die Gefahr des Verkantens der einen Teilschnecke, weil diese Druckfedern weiter achsfern angreifen können. Die Anwendung vorgenannter Druckfeder-Pakete hat auch den Vorteil, daß bei der Getriebeerprobung eine Druckregulierung durch Weglassen einzelner Federn leicht gehandhabt werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 erhält man eine einfache, sichere Führung der Federn.

Durch die Merkmale des Anspruchs 9 verkürzt man die Baulänge.

Durch die Merkmale des Anspruchs 10 kann man die Mitnahmevorrichtung nach außen verlegen, was kräftemäßig, momentmäßig, genauigkeitsmäßig und flächenbelastungs­ mäßig ganz wesentlich besser ist als eine achsnahe Mitnahmevorrichtung.

Durch die Merkmale des Anspruchs 11 lassen sich die Flansche leicht aufeinanderschieben und trotzdem exakt und kostengünstig miteinander verbinden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 12 kann man auf ein bewährtes Bauelement zurück­ greifen, wie es z. B. von der Firma Stüwe aus Hattingen serienmäßig geliefert wird. Man kann dann axial z. B. bei abgenommenem Gehäusedeckel die Klemmvorrichtung anziehen, wenn der Einstellvorgang beendet ist. Gleiches gilt für Anspruch 14.

Durch die Merkmale des Anspruchs 13 braucht man die Spannschrauben nicht unnötig weit außen vorzusehen und kann die Flansche im Außendurchmesser so klein halten, wie dies aus konstruktiven Gründen wünschenswert ist. Durch die Montagetätigkeit wird also die Gestalt nicht diktiert.

Durch die Merkmale der Ansprüche 15 bis 18 erhält man ebenfalls drehsteife, aber axial verschiebbare Wellenverbindungen oder Teileverbindungen, wobei der Fachmann weiß, ob er im einen Fall mehr auf die Kosten oder im andern Fall mehr auf die Funktion achten muß.

Durch die Merkmale des Anspruchs 19 erreicht man ein bestimmtes Flankenspiel, wo dieses vorhanden sein muß, z. B. bei schnell-laufenden Getrieben.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die einzige Figur zeigt maßstäblich einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrich­ tung mit teilweise abgebrochenem Gehäuse und einem Sektor des Schneckenrads.

Koaxial zu einer geometrischen Längsachse 11 ist eine Hohlwelle 12 vorgesehen. Deren Wand wird von Schmiermittel-Kanälen 13 durchquert. Links durchquert sie einen Gehäuse­ deckel 14. Innerhalb des Gehäusedeckels 14 ist ein kurzes Außengewinde 16 aufgeschnitten, auf das zwei Konterringe 17, 18 aufgeschraubt sind, die durch ein zwischengeschaltetes Sicherungsblech 19 gesichert sind. Sie klemmen zwischen sich und einer Anschlagschulter 21 die Innenringe 22 eines Kugellagers. Außenringe 23 sitzen in einem Lagerblock 24, der im wesentlichen koaxial um die Längsachse 11 angeordnet ist und mit Schrauben 26 in einer komplementären Öffnung des teilweise dargestellten Gehäuses 27 gehalten ist. Die bislang erwähnten Teile kann man also en block von links in das Gehäuse 27 ein­ schieben. Links von einer radialen Mittenebene 28 trägt die Hohlwelle 13 einstückig und damit axial unbeweglich eine Teilschnecke 29. An der wendelförmigen Flanke 31 der Teilschnecke 29 liegen Flanken 32 eines Schneckenrads 33 an, das senkrecht zur Zeichnungsebene drehbar ist und in hier nicht interessierender Weise im Gehäuse 27 gelagert ist. Ein Pfeil 34 gibt die Hauptdrehrichtung des Schneckenrads 33 an.

Links von der radialen Mittenebene 28 hat die Teilschnecke 29 einen Abstich 36 und rechts davon eine koaxiale kreiszylindrische Außenfläche 37, die von Schmiermittel­ nuten unterbrochen ist. Die Außenfläche 37 führt die koaxiale kreiszylindrische Innenfläche 38 einer zweiten Teilschnecke 39. Deren wendelförmige Flanke 41 schaut nach rechts, d. h. entgegen der wendelförmigen Flanke 31. An der Flanke 41 liegen die Flanken 42 des Schneckenrads 33 an.

Rechts hat die Teilschnecke 39 einen Schneckenflansch 43, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Teilschnecke 39. Der Schneckenflansch 43 trägt außen einen achsparallelen Zahnkranz einer Außenverzahnung 44. Über seine rechte Stirnfläche 46 springen mehrere umfangsmäßig gleichmäßig verteilte Anschläge 47 hinaus.

Von der rechten radialen Flanschfläche 48 aus sind achsparallel auf einem gemeinsamen Radius von rechts her Gewinde-Sacklochbohrungen 49 eingebracht, die winkelmäßig gleichmäßig verteilt sind. Bei 6 Gewinde-Sacklochbohrungen 49 beträgt also der Winkelabstand 60°.

Etwa auf dem gleichen Durchmesser und achsparallel sind von der Flanschfläche 48 aus nach links Sacklöcher 51 gebohrt, die einen wesentlich größeren Durchmesser als die Gewinde-Sacklochbohrungen 49 haben. Es ist eine größere Anzahl von Sacklöchern 51 vorgesehen, z. B. zwischen 20 und 30 Stück. Der Winkelabstand zwischen diesen ist gleich. In den Sacklöchern 51 sitzen Wendel-Druckfedern 52. Die Druckfedern 52 können aus Messing, Iridium, Gummi oder dergleichen sein. Diese stützen sich einerseits im Boden des Sacklochs 51 und zum anderen an einer Radial­ fläche 51 eines Wellenflansches 55 ab und versuchen, die zweite Teilschnecke 39 nach links zu schieben. Sind keine besonderen Vorkehrungen vorgesehen, dann liegt die Flanke 41 an der Flanke 42 an und mittelbar - da hierdurch auf das Schnecken­ rad 33 eine Kraft entgegen dem Pfeil ausgeübt wird - liegt auch die Flanke 31 an der Flanke 32 an.

In die Gewinde-Sacklochbohrungen 49 sind Schrauben 54 mit ihrem Schaft einge­ schraubt. Der Schaft durchquert den Zwischenraum zwischen der Flanschfläche 48 und der Radialfläche 53 und durchquert dann in einem Durchgangsloch 56 des Wellenflansches 55 dessen radiale Scheibe 57. Der Kopf 58 liegt an der Stirnfläche 59 der radialen Scheibe 57 mit Druck an. Die Schrauben 54 wurden soweit eingezogen, daß der Anschlag 47 an der Radialfläche 53 bzw. deren Bund 61 anschlägt.

Der Wellenflansch 55 geht nach links in eine Umfangshülse 62 einstückig über. Es entsteht so ein Glockenflansch. Die Umfangshülse 62 ist auf ihrer der Außenverzahnung 44 gegenüberlie­ genden Seite mit einer Innenverzahnung 63 versehen. Diese kämmt in Umfangsrichtung spielfrei mit der Außenverzahnung 44. Da die Zähne der beiden Verzahnungen jedoch parallel zur geometrischen Längsachse 11 verlaufen, ist eine axiale Bewegung möglich.

Eine Ringfläche 64 am Außenumfang der Umfangshülse 62 dient als Lauffläche für Nadeln 66 eines Nadellagers, dessen Außenkäfig 67 sich an einer entsprechenden Fläche des Gehäuses 27 abstützt.

Der Wellenflansch 55 geht nach rechts in eine Achsbüchse 68 über, deren koaxiale kreiszylindrische Innenfläche 69 auf der Außenfläche 37 der Teilschnecke 29 gelagert ist. Außen trägt die Achsbüchse 68 eine Schrumpfscheibe 71 an sich bekannter Bauart. Die Schrumpfscheibe 71 liegt mit ihrem Innenring 72 auf der Außenfläche 37 der Achsbüchse 68 auf und hat dachförmige Aufgleitflächen. Auf diesen sitzen zwei Außenringe 73, 74, die durch Schrauben 76 gegeneinander gezogen werden können. Dadurch übt der Innenring 72 eine konzentrisch nach innen gerichtete Kraft aus, die Achsbüchse 68 wird etwas zusammengepreßt, und dies reicht völlig aus, sie an diesem Bereich der Hohl­ welle 12 drehfest und axial unverschieblich zu fixieren. Rechts von der Achsbüchse 68 folgt noch eine Anordnung mit Ringen 77, 78, 79, die in einer Wellennut sitzt und nach rechts als Sicherung dient.

Die Außenringe 73, 74 haben fluchtend mit den Köpfen 58 der Schrauben 54 Durchgangslöcher 81, 82, so daß man z. B. von rechts mit einem Innenmehrkant den Kopf 58 drehen kann. Nach rechts ist das Gehäuse 27 durch einen Deckel 83 geschlossen.

Zur Montage und zum Einstellen nimmt man den Deckel 83 weg. Die Schrumpfscheibe 71 sitzt zunächst lose auf der Achsbüchse 68, weil die Schrauben 76 noch nicht genügend angezogen sind. Die Schrauben 54 sind so ange­ zogen, wie dies die Zeichnung zeigt, d. h. die Stirnfläche 46 berührt den Bund 61, und die Wendel-Druckfedern 52 sind über ihre Betriebskraft hinaus komprimiert.

Diese Einheit, im wesentlichen bestehend aus der zweiten Teilschnecke 39 und ihrem Schneckenflansch 43 sowie dem Wellenflansch 55 samt Schrumpfscheibe 71 schiebt man nun von rechts nach links auf die Hohlwelle 12. Sobald die Flanke 41 an einer Flanke 42 anstößt, muß man die Einheit dann auch noch drehen, damit sich die Teilschnecke 39 vollends nach links bewegt. Man dreht nun soweit, wie dies z. B. zur Erzeugung von Spielfreiheit notwendig ist. Wie weit dies notwendig ist, hat der erfahrene Monteur im Gefühl. Es liegen nun die Flanke 31 an den Flanken 32 und die Flanke 41 an den Flanken 42 gerade nicht oder mit einem bestimmten Druck an. Zuvor wurde noch der Ring 79 eingesetzt.

Es werden nun die Schrauben 76 angezogen und damit die Achsbüchse 68 auf der Hohlwelle 12 festgelegt. Dann werden die Schrauben 54 herausgedreht und entfernt, und es können nun die Wendel-Druckfedern 52 wirken.

Die Erfindung ist zahlreicher Variationen fähig. Statt der Verbindung durch die Außen-/Innenverzahnung 44, 63 kann man andere Verbindungen gemäß DIN 5480 verwenden, wie z. B. Quer­ mitnehmer, Mitnehmer-Klauen, Stiftverkupplungen, Balken-Kupplungen oder dergleichen. Ferner sind Verbindungen gemäß den Ansprüchen 15 bis 18 möglich.

Statt der metallischen Wendel-Druckfedern 52 kann man auch Tellerfedern, gewellte Federringe, Gummifedern oder dergleichen verwenden.

Claims (19)

1. Vorrichtung für eine geteilte Schnecke,
mit einer um eine geometrische Längsachse (11) drehbaren Welle (12), die axial un­ beweglich gelagert ist,
mit mindestens einer Teilschnecke (39), die auf der Welle (12) axial gleitbar ist, mit einem Wellenflansch (55), der auf der Welle (12) im eingriffsfernen Bereich der Schnecke sitzt und mit dieser drehbar ist,
mit einer Druckfedervorrichtung (52), die zwischen den Wellenflansch (55) und einen Schneckenflansch (43) der Teilschnecke (39) geschaltet ist und die Teilschnecke (39) in Richtung Anlage ihrer wendelförmigen Flanke (41) an die Flanke (42) eines Zahnes eines Schneckenrads (33) drängt, und
mit einer drehsteifen aber axial beweglichen Mitnahmevorrichtung (44, 63) im Kraftfluß zwischen der Welle (12) und der Teilschnecke (39), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) am Wellenflansch (55) einerseits und am Schneckenflansch (43) andererseits greift mindestens ein lösbares, im gespannten Zustand die Druckfedervorrichtung komprimierendes Spannelement (54) an;
• b) die Mitnahmevorrichtung (43, 63) liegt zwischen dem Wellenflansch (55) und dem Schneckenflansch (43);
• c) am Wellenflansch (55) greift eine lösbare Klemmvorrichtung (71) an, mit der der Wellenflansch (55) auf der Welle (12) in einem für den Kraftfluß ausreichenden Maß festklemmbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement für die Montage eine Schraube (54) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schrauben (54) für Montagezwecke in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz der Schrauben (54) winkelmäßig gleich ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (54) einen Kopf (58) haben, der in axialer Richtung zugängig ist, daß der Schaft jeder Schraube (54) ein achsparalleles Durchgangsloch (56) im Wellenflansch (55) durch­ quert und in ein Gewindeloch (49) des Schneckenflansches (43) eingeschraubt ist, das mit dem Durchgangsloch (56) fluchtet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wellenflansch (55) und Schneckenflansch (43) ein Anschlag (47) zur Begrenzung der maximalen Kompression der Druckfedervorrichtung (52) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder­ vorrichtung aus mehreren, in Umfangsrichtung versetzten einzelnen achsparallelen Druckfedern (52) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im in Achsrichtung dickeren der beiden Flansche (Wellen- oder Schneckenflansch) achsparallele Sacklöcher (51) für die Druckfedern (52) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Flansche (55) als Glockenflansch ausgebildet ist, wobei der Glockenflansch den anderen auf­ nimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevor­ richtung (44, 63) achsfern im Überlappungsbereich der beiden Flansche (43, 55) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevor­ richtung eine Außenverzahnung/Innenverzahnung (44, 63) ist, wobei die Außenverzahnung (44) am Schneckenflansch (43) und die Innenverzahnung (63) am Wellenflansch (55) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvor­ richtung eine Schrumpfscheibe (71) ist, die auf einer Achsbüchse (68) des Wellenflansches (55) sitzt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpf­ scheibe zwei Außenringe (73, 74) aufweist, die durch Spannschrauben (76) gegeneinander verspannbar sind und daß zwischen den Spannschrauben (76) in den Außenringen (73, 74) fluchtende Durchgangslöcher (81, 82) als axialer Zugang zu den Spannelementen (54) vor­ gesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemmvorrichtung Ringspannfedern, Klemmhülsen oder Dehnhülsen Anwendung finden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmevor­ richtung eine Außenklemmenverbindung vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmevor­ richtung eine Stirnklauenverbindung vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmevor­ richtung eine stirnseitige Stiftverbindung vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmever­ bindung eine Balgverbindung ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teilschnecken (29, 39) eine Paßscheibe vorgesehen ist, welche ein bewußt gewolltes Flankenspiel garantiert.