DE3417860A1

DE3417860A1 - Schneckenteil, insbesondere fuer den schaltmechanismus von werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE3417860A1
Application number: DE19843417860
Authority: DE
Inventors: Masakazu Osaka Matumoto
Original assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Current assignee: Nikken Kosakusho Works Ltd
Priority date: 1984-05-12
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-11-14
Also published as: GB2158546A; GB8412187D0; GB2158546B; FR2564552B1; FR2564552A1; DE3417860C2

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Die Erfindung betrifft ein Schneckenteil, insbesondere für den Schaltmechanismus von Werkzeugmaschinen.

Herkömmliche Schneckenteile, die für den Schaltmechanismus von Werkzeugmaschinen verwendet werden, sind aus Sinterhartmetall oder anderem Hartmetall hergestellt, um so einer Abnutzung der Zahnflächen vorzubeugen. Da jedoch bei solchen Schneckenteilen Schnecke und Welle aus ein- und demselben Werkstoff einstückig ausgebildet sind, sind insbesondere Schneckenteile aus Sinterhartmetall sehr teuer, weil auch deren Schaft aus Sinterhartmetall besteht, was normalerweise nicht notwendig ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Schneckenteil bekannter Art weniger aufwendig zu gestalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu sind Schnecke und Welle des Schneckenteils einzeln ausgebildet und mit Hilfe eines Bolzens oder dergleichen miteinander verbunden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Es zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht eines Schneckenteils nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 eine Schnittansicht eines Schneckenteils nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 3 eine Schnittansicht eines Schneckenteils nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

In Figur 1 ist eine zylinderförmige Schnecke 2 mit einer gewindeartigen Zahnfläche 1 zwischen einem Paar koaxialer Schäfte bzw. Wellen 3 und 4 angeordnet. Beide Wellen 3 und 4 sind aus einem zu diesem Zweck bekannten Werkstoff hergestellt und durch nicht dargestellte Lager gehalten. Die Welle 3 weist einen zu der Welle 4 vorspringenden koaxialen Bolzen 5 auf. Die Endfläche 15 der Welle . 4 ist in deren Mitte mit einer Schraubenöffnung 8 für die Aufnahme des Bolzens 5 ausgebildet. Nur ein Endbereich des Bolzens 5 ist mit einer Schraubenausbildung 7 versehen, nämlich jener Bereich, der in die Öffnung 8 eingeführt wird. Der andere, gewindelose Bereich 9 des Bolzens 5 weist insgesamt eine zylindrische ümfangs- bzw. Außenfläche 9' auf. Die Schnecke 2 ist aus Hartmetall, zum Beispiel Sinterhartmetall oder dergleichen hergestellt. Der Innenumfang 10 der Schnecke 2 ist schlüssig auf den Außenumfang 9' aufgepaßt und durch die Klemmkraft des Bolzens 5 an beiden Endflächen 11 und 12 an die Endflächen 14 und 15 gedrückt. An der Endfläche 15 der Welle"4 ist ein die Schraubenöffnung 8 umgebender

ringförmiger Vorsprung 16 einstückig angeformt. Der Vorsprung 16 sitzt schlüssig in einer ringförmigen Ausnehmung 17, die in der Endfläche 12 ausgebildet ist. Die Welle 3 ist an der Endfläche 14 ebenfalls mit einem ringförmigen Vorsprung 18 versehen, der den Bolzen 5 integral umschließt. Der Vorsprung 18 ist schlüssig in eine ringförmige Ausnehmung 19 eingepaßt, die in der Endfläche 11 ausgebildet ist. Obwohl nicht dargestellt, sind die Endflächen 11 und 14 sowie die Endflächen 12 und 15 miteinander verlötet. Bezugsziffer 20 bezeichnet ein Schneckenrad, das mit der Schnecke 2 ineinandergreift.

Bei der vorbeschriebenen Ausbildung ist die Schnecke 2 mittels eines Bolzens 5 und Lötverbindung an beiden Wellen 3 und 4 befestigt. Deshalb kann sich der Bolzen 5 nicht lockern, und zwischen der Schnecke 2 und den Wellen 3 und 4 entsteht kein Zwischenraum, so daß die Schnecke 2 weder gestaucht werden, noch abweichen kann. Da die Schnecke 2 und die Wellen 3 und 4 des weiteren an den Ausnehmungen 17 und 19 und den Vorsprüngen 16 und 18 aneinander befestigt sind, sind die Schnecke und die Welle 4 mit hoher Genauigkeit koaxial zueinander angeordnet. Dadurch, daß die Schnecke 2 mittels des darin vorgesehenen Bolzens 5 an den Wellen 3 und 4 befestigt ist, läßt sich eine hohe Festigkeit bzw. ein hoher Druckwiderstand mit Hinblick auf die radiale Biegebeanspruchung der Schnecke 2 und auf diese wirkende axiale Dehn- und Druckkraft erreichen. Da die Endflächen 11 und 14 sowie die Endflächen 12 und 15 jeweils miteinander verlötet sind, läßt sich mit Hinblick auf die relative Drehkraft zwischen den Wellen 3 und 4 und der Schnecke 2 eine genügend hohe Festigkeit, das heißt ein genügend hoher Druckwiderstand erreichen.

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Wie vorstehend erläutert, ist die zylindrische Schnekke 2 erfindungsgemäß um den Bolzen 5 herum festgelegt, der in der Mitte der Welle 3 vorgesehen ist. Der Bolzen 5 ist in die Schraubenöffnung 8 in der anderen Welle 4 geschraubt, so daß die Wellen 3 und 4 koaxial aneinander befestigt sind. Die Schnecke 2 und die Wellen 3 und 4 sind durch Löten oder dergleichen drehfest miteinander verbunden. Wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, ist es möglich, nur die Schnecke 2 aus Hartmetall herstellen, da diese ein unabhängiges Teil bietet, so daß im Vergleich zu der herkömmlichen Ausbildung, bei welcher Schnecke und Schaft einstückig aus Hartmetall hergestellt sind, die Herstellungskosten verringert werden können. Obwohl die Schnecke 2 und die Wellen 3 und 4 Einzelteile sind, können diese mit größter Festigkeit und sehr hoher Genauigkeit miteinander verbunden werden.

Nach einer Abwandlung der Erfindung können die ringförmigen, stufigen Vorsprünge 16 und 17 sowie die Ausnehmungen 17 und 19 entfallen, wie das in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist.

In Figur 2 weist der Bolzen einen lang ausgebildeten gewindelosen Bereich 9 mit großem Durchmesser und einen Gewindebereich 7a mit kleinem Durchmesser auf, der von dem Ende des Bereichs 9 abragt. Der Endbereich des Bereichs 9 ist schlüssig in einen gewindelosen Bereich mit großem Durchmesser einer Öffnung 8 eingesetzt, während der Gewindebereich 7a in einen Gewindebereich 8a der Öffnung 8 eingeschraubt ist.

In Figur 3 sind die Wellen 3 und 4 mit konischen Vorsprüngen 16a und 18a ausgebildet, die eine konische bzw. verjüngt ausgebildete Außenfläche aufweisen. Die

Die Schnecke 2 ist mit verjüngt ausgebildeten Ausnehmungen 17a und 19a versehen, die eine konische innere Umfangsfläche aufweisen, in welche die Vorsprünge 16a und 18a schlüssig eingepaßt sind. Eine Endfläche 12 und die Ümfangsfläche des Vorsprungs 16a weisen eine Vertiefung 21 für den Austritt von Luft auf.

Anstelle oder zusätzlich zur Lötverbindung ist eine Schweiß-, Stemm- oder Keilverbindung möglich, die eine relative Drehung der Schnecke 2 und der Wellen 3 und 4 verhindert.

Die Schnecke 2 in den Figuren 1 und 2 weist im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie die Wellen 3 und 4. Der Durchmesser der Schnecke 2 in Figur 3 ist größer als der Durchmesser der Wellen 3 und 4. Jedoch eignet sich vorliegende Erfindung auch für eine Ausbildung, bei welcher der Durchmesser der Schnecke geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Welle.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sind Abwandlungen hinsichtlich der Ausbildung, Anordnung und Kombination von Teilen möglich, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Schnekkenteil, insbesondere für den Schaltmechanismus von Werkzeugmaschinen, das eine erste Welle , eine koaxial zu der ersten Welle angeordnete zweite Welle und eine aus Hartmetall hergestellte, zwischen den beiden Wellen angeordnete, zylindrische Schnecke

aufweist. Die erste Welle ist in der Mitte ihres Endes mit einem Bolzen versehen, der schlüssig in den Innenumfang der Schnecke eingepaßt ist und hin zu der zweiten Welle vorspringt. Die· zweite Welle weist in der Mitte ihres Endes eine Schraubenöffnung auf, in welche der Schraubenbereich des Bolzens eingeschraubt ist. Die Schnecke ist mittels Löten oder dergleichen drehfest an den beiden Wellen befestigt.

A. · · · ·	gewindeartige Zahnfläche
£ m* · · ·	Schnecke
O · · · ·	Welle
fx · · · *	Welle
J · · · · a	Bolzen
D · · · · / · · · ·	Schraube bzw. Schraubenausbildung
7a. ..	Schraubenbereich
8....	Schraubenöffnung
17 ....	gewindeloser Bereich
9·...	zylindrische Umfangsflache
10...	Innenumfang
11...	Endfläche
12...	Endfläche
13. ..
14. . .	Endfläche
15...	Endfläche
16.. .	ringförmiger Vorsprung
16a. .	konischer Vorsprung
17...	ringförmige Ausnehmung
17a..	konische Ausnehmung
18...	ringförmiger Vorsprung
18a. .	konischer Vorsprung
19...	ringförmige Ausnehmung
19a..	konische Ausnehmung
20...	Schneckenrad

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Claims

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KABUSHIKI KAISHA NIKKEN KOUSAKUSHO 5-9-2,Higashi-Ishikiri-cho Higashi-Osaka-shi Japan 12.465 sä/wa SCHNECKENTEIL, INSBESONDERE FUR DEN SCHALTMECHANISMUS VON WERKZEUGMASCHINEN Patentansprüche

1. Schneckenteil, gekennzeichnet durch eine erste Welle (3), eine koaxial zu der ersten Welle angeordnete zweite Welle (4) und eine aus Hartmetall hergestellte, zwischen den beiden -Wellen (3) und (4) angeordnete, zylindrische Schnecke (2), wobei die erste Welle (3) in der Mitte ihres Endes mit einem Bolzen (5) versehen ist, der schlüssig in den Innenumfang der Schnecke (2) eingepaßt ist und hin zu der zweiten Welle (4) vorspringt, wobei die zweite Welle (4) in der Mitte ihres Endes mit einer Schraubenöffnung (8) versehen ist, in welche ein Schraubenbereich des Bolzens (5) eingeschraubt ist, und wobei die Schnecke (2) drehfest an den beiden Wellen (3) und (4) befestigt ist.

2. Schneckenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (5) eine zylinderförmige Außenumfangsflache (9") aufweist, die gewindelos ausgebildet und im wesentlichen vollständig und schlüssig in die Schnecke (2) eingepaßt ist, daß die Schnecke (2) an ihrem Ende mit ringförmigen Vertiefungen (17,19) ausgebildet ist und daß beide Wellen (3) und (4) ringförmige Vorsprünge (16,18) aufweisen, die jeweils in die Vertiefungen (17,19) eingepaßt sind.

Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

3. Schneckenteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (5) einen gewindelosen Bereich (9) mit großem Durchmesser und einen von dem gewindelosen Bereich abspringenden Gewinde- bzw. Schraubenbereich (7a) mit kleinem Durchmesser aufweist und daß die Schraubenöffnung (8) einen Bereich mit kleinem Durchmesser aufweist, in welchen der Schraubenbereich (7a) eingeschraubt ist, und einen Bereich mit großem Durchmesser, der ohne Gewinde ausgebildet und schlüssig an dem gewindelosen Bereich (9) des Bolzens (5) befestigt ist.

4. Schneckenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) am Innenumfang ihrer Enden mit konischen bzw. verjüngten Flächen ausgebildet ist und daß beide Wellen (3) und (4) konische Vorsprünge (16a,18a) aufweisen, die schlüssig in Ausnehmungen (17a,19a) festgelegt sind.

5. Schneckenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (3) und (4) aus gewöhnlichem Stahl hergestellt sind.