DE4010162A1 - Vorrichtung fuer ein getriebe mit schneckenrad und geteilter schnecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 34 32 279 bekannt. Bei solchen Getrieben dürfen sich nur diejenigen Flanken der Zähne des Schraubenrads und der Schnecken berühren, die für die Kraftübertragung vorgesehen sind. Auch muß das Spiel zumindest im Langsamgang Null sein, weil hochgenaue Einstellungen damit gemacht werden. Ferner ist auch ein solches Getriebe im Laufe seiner Lebensdauer an den Zahnflanken einem Abrieb unterworfen, so daß das Zahnflankenspiel sich im Laufe der Zeit verändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein definiertes Zahnflankenspiel während des Laufens des Getriebes einstellbar zu machen, so daß man wahlweise ein bestimmtes mini­ males und maximales Zahnflankenspiel hat. Außerdem soll dieses Spiel seinem Betrag nach nachstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels be­ schrieben. Um das Verständnis des Ausführungsbeispiels zu erleichtern, sind in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung für vergleichbare Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Getriebe, teilweise aufgebrochen,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß dem Pfeil 2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Darstellung aus dem rechten Bereich im Zustand des Maximalspiels,

Fig. 4 einen Schnitt etwa gemäß dem Schnitt 4-4 in Fig. 2 und ähnlich Fig. 3, jedoch für das Minimal-Flankenspiel,

Fig. 5 eine Paßscheibe.

Wie in der eingangs erwähnten Offenlegungsschrift, erkennt man in der vor­ liegenden Zeichnung ein Gehäuse 11, eine geometrische Längsachse 12, eine Mittenebene 13, ein Schneckenrad 14, eine erste Teilwelle 16, eine erste Teil­ schnecke 17, eine zweite Teilwelle 18, eine zweite Teilschnecke 19, einen zweiten Mitnehmerteil 23, einen ersten Mitnehmerteil 24, einen Wellenschalter 26, eine Welle 27, einen Außendeckel 29, ein Rollenlager 32, einen Deckel 36, Schrauben 37, eine Hülse 38, einen Innenklemmring 39, eine Schräge 41, eine Schräge 42, einen Außenklemmring 43, eine Gewindebohrung 44, Maschinenschrauben 46, von links her kommende Zähne 49, von rechts her kommende Zähne 50, eine Außenumfangs­ fläche 56, einen Ring 57, eine Innenumfangsfläche 62, eine Strinfläche 92, eine Stirnfläche 93, einen Ringraum 96 sowie ein Axiallager 104.

Gemäß z. B. von Fig. 3 ist der Wellenschalter 26 eine stirnverzahnte Klauen­ kupplung und hat ein axiales Spiel 201 von 0,50 mm. Links vom Wellenschalter 26 ist ein Simmerring 202 vorgesehen. Links davon ist auf der zweiten Teilwelle 18 ein Außengewinde 203 vorgesehen. Auf dieses ist eine Spieth-Stellmutter 204 aufgeschraubt, die von innen und von außen Einschnitte 206 und 207 hat, die sich teilweise überlappen. Mehrere Längsschrauben 208 sind in die Stellmutter 204 eingeschraubt und verklemmen diese auf dem Außengewinde 203, was bekanntlich Konterwirkung hat. Links an die Stellmutter 204 stößt eine Wellenscheibe 209 an, an der sich Zylinderrollen 211 abstützen, die zu einem zweiten Axiallager 212 gehören. Zum Axiallager 104 gehört links eine Wellenscheibe 213, die sich an einem Absatz 214 der zweiten Teilwelle 18 abstützt.

Zwischen den Axiallagern 104, 212 befindet sich ein Ring rechteckigen Querschnitts in einer mehr radialen als axialen Ausdehnung. Sein Innenumfang 217 hat einen Abstand von der zweiten Teilwelle 18. Sowohl seine linke Stirnfläche 218 als auch seine rechte Stirnfläche 219 sind geläppt, und hierauf laufen die Wälzkörper der Axiallager 104, 212.

Außen rechts, und mit der Umfangsfläche 221 des Rings 216 mit einer Umfangs­ fläche 222 fluchtend, ist ein Teilring 223 vorgesehen, der im wesentlichen rechteckig-längliche Gestalt hat, links mit seiner Stirnfläche 224 an der Stirn­ fläche 219 anstößt, mit seiner Innenfläche 226, die ebenfalls koaxial zur Mitten­ achse 12 ist, außerhalb der Wellenscheibe 209 und den Zylinderrollen 211 verläuft. Im rechten Bereich seiner Umfangsfläche 222 ist eine Nut für eine Ringdichtung 227 vorgesehen. Seine koaxiale rechte Stirnfläche 228 geht innen in einen koaxialen Vorsprung 229 über, der rechts eine konzentrische Stirnfläche 231 aufweist. Links vom koaxialen Ring 216 ist ein weiterer Teilring 132 vorgesehen.

Dieser liegt mit seiner rechten Stirnfläche 233 an der Stirnfläche 218 außen an. Seine koaxiale Innenfläche 234 fluchtet mit der Innenfläche 226 und um­ fließt mit Abstand die Wellenscheibe 213 und das Axiallager 104. Seine koaxiale Umfangsfläche 236 fluchtet mit den Umfangsflächen 221, 222. In sie ist eine Nut für eine Ringdichtung 237 eingestochen. Links von der Umfangsfläche 236 ist eine koaxiale, radial gerichtete Kreisringfläche 238 vorgesehen, die in eine rechtwinklig hierzu abgesetzte koaxiale Umfangsfläche 239 übergeht. Diese geht links wieder in eine koaxiale, radial gerichtete Kreisringfläche 241 über. Nach deren innerem Endbereich erfolgt ein koaxialer Einstich 242. Links vom Einstich kommt eine nunmehr im Durchmesser noch kleinere koaxiale Umfangsfläche 243, in welcher eine Ringdichtung 244 sitzt. Links von der Umfangsfläche 243 geht der Teilring 232 in eine nach links gerichtete, kreisringförmige Stirnfläche 246 über.

In die Zufuhrbohrung 75 ist ein Anschlußmittel 274 einer ersten Zufuhrleitung 248 eingeschraubt. Die Zufuhrbohrung 74 befindet sich im Deckel 36, der aus zwei Teilringen 74, 251 besteht. Sie sind beide koaxial zur geometrischen Längs­ achse 12. Innen lagert der Teilring 74 den Simmerring 202. Der Teilring 74 ist durch drei Schrauben 252 mit dem Teilring 251 verschraubt, so daß diese als Deckel 36 eine Einheit bilden können. Auch der Außendeckel 29 kann bei ange­ zogenen Schrauben 37 mit dem Deckel 36 eine Einheit bilden. Dies deshalb, weil die Schrauben 37 nur in den Teilring 74 eingeschraubt sind. Der Teilring 74 hat oberhalb der Stellmutter 204 und unterhalb des rechten Bereichs des Teil­ rings 223 einen koaxialen, nach links weisenden Vorsprung 253, der dort den rechten Bereich der Innenfläche 226 untergreift und mit einer Außenumfangs­ fläche 254 den Teilring 223 führt. Eine Umfangsdichtung 256 sorgt für Dichtigkeit. Nach rechts zu geht die Außenumfangsfläche 254 in eine radiale, koaxiale Stirnfläche 92 über, die so breit ist wie der Teilring 223 dick ist. Fluchtend mit der Umfangsfläche 222 geht die Stirnfläche 92 in eine Umfangsfläche 258 über, die radial den Teilring 251 am Teilring 74 exakt positioniert. Er liegt dort mit einer Innenumfangsfläche 259 an und eine Dichtung 261 sorgt für gegen­ seitige Abdichtung. Nach außen zu hat der Teilring 74 einen koaxialen Flansch 262, links von dem sich ein gleich weit nach außen reichender Flansch 263 des Teilrings 251 erstreckt. In diesen Flansch 263 sind die Schrauben 252 einge­ schraubt.

Ein Raum 96 wird durch die Stirnfläche 92, die Umfangsfläche 259, die Stirn­ fläche 228 und die Außenumfangsfläche 266 des Vorsprungs 229 gebildet, wenn der Raum 96 sein kleinstes Volumen hat, was der Fall ist, wenn der Plunger 63 seine ganz rechte Stellung hat, in der die Strinfläche 93 an der Stirnfläche 92 anstößt. Dies ist in Fig. 3 gezeichnet. Gemäß Fig. 4 ist der Raum 96 größer, weil die Stirnfläche 93 von der Stirn­ fläche 92 einen Abstand von 0,2 mm hat. In der ansonsten maßstäblichen Zeich­ nung ist dieser Abstand übertrieben groß gezeichnet. Der Raum 96 erhält Drucköl über eine in ihn mündende Bohrung 267, 268, die sich beide im Teilring 74 befinden und an die ein Anschlußnippel 268 einer Hydraulikleitung 269 an­ geschlossen ist.

Die Zufuhrbohrung 75 setzt sich als Bohrung 271 und Bohrung 272 im Teilring 251 fort. Für Flüssigkeitsdichtigkeit sorgt eine Dichtung 273 und ein Stopfen 274. Die Bohrung 272 führt zu einem Raum 276, der im Zustand von Fig. 4 gebildet wird von der Kreisringfläche 238, einer gegenüberliegenden Stirnfläche 277, der Umfangsfläche 239 und einer im Teilring 251 eingebrachten Außenumfangs­ fläche 278. Hat der Plunger 63 die in Fig. 3 nach rechts verschobene Lage, so entsteht wiederum ein Spalt von 0,2 mm. Es liegt auch die weiter innen gelegene Fläche der Stirnfläche 277 frei und dieser gegenüber liegt eine Stirnfläche 279 des Teilrings 232.

Zwischen dem Flansch 263 des Teilrings 251 und einem Auge 281 des Gehäuses 11 liegt eine Paßscheibe 282, deren beiderseitige Stirnflächen 283 und 284 auf 3,2 mm Dicke geschliffen sind. Hätte sie 3 mm Dicke, dann wäre der Plunger 63 axial überhaupt nicht beweglich.

Die Paßscheibe 282 besteht aus zwei Teilen 286, 287, die gemäß Fig. 5 bei 3 Uhr und 9 Uhr geteilt sind. Sie hat Durchgangsbohrungen 288 auf 12 Uhr, 2 Uhr, 4 Uhr, 6 Uhr, 8 Uhr und 10 Uhr. Durch sie hindurch sind Schrauben 82 geschraubt, deren Kopf außen auf der Radialfläche des Flansches 262 aufliegen, diesen und den Flansch 263 in Durchgangslöchern durchqueren, ebenso die Paß­ scheibe 282 und jeweils im Innengewinde des Auges 281 eingeschraubt sind.

Herstellerseitig wird beim Ausführungsbeispiel ein Maximalhub des Plungers 63 von 0,2 mm abgestimmt. Die Paßscheibe 282 hat eine Dicke von 3,2 mm. Ist auf der Zufuhrleitung 248 Druck, dann wird der Plunger 63 nach rechts bewegt, wie Fig. 3 in der Endlage zeigt, und damit wird auch die zweite Teilwelle 18 samt der zweiten Teilschnecke 19 nach rechts gezogen. Man hat nun das maximale Flankenspiel von 0,2 mm. Legt man an die Hydraulikleitung 269 Druck, dann wird der Plunger 63 nach links bewegt, was Fig. 4 in der Endlage zeigt, die Teilschnecke 19 wird nach links bewegt und es entsteht das eingestellte minimale Flankenspiel. Diese Einstellungen sind fest und jederzeit reproduzierbar, da einer­ seits die Stirnfläche 93 an der Stirnfläche 92 anstößt oder aber die Stirnfläche 279 an der Stirnfläche 277 anstößt. Die Flankenspieldifferenz, die gleich dem Plunger-Hub ist, bleibt also konstant. Daher kann jedoch das Minimalflankenspiel und somit auch das Maximalflankenspiel durch Veränderung der Dicke der Paß­ scheibe 282 verändert werden. Nach einer gewissen Laufzeit haben die Zähne des Schneckenrads 14 gegebenenfalls sich abgearbeitet, da dieses aus Bronze besteht, während die Schnecken 17, 19 ja aus gehärtetem Stahl sind. Dann löst man die Schrauben 82, entnimmt die Paßscheibe 282. Die Schrauben 252 bleiben angezogen und ebenfalls die Schrauben 37. Dann schleift man die Paßscheibe 282 entsprechend dem Abarbeiten der Zahnflanken etwas dünner, wodurch entsprechend diesem Maß sich dann nach dem Montieren der Deckel 36 weiter links befindet und damit auch der Plunger 63, die Teilwelle 18 und die Teilschnecke 19. Dieses Nachschleifen der Paßscheibe 282 kann in Zeitabständen immer wieder vorgenommen werden, je nachdem, wie die Zahnflanken sich abarbeiten.

Möchte man einen größeren Unterschied von Minimalflankenspiel zu Maximal­ flankenspiel haben, dann macht man den Plunger 63 kürzer, indem man die Stirnfläche 93 und/oder die Stirnfläche 279 etwas abschleift.

Statt der zur Zufuhrleitung 248 gehörigen Hydraulik kann man auch Federn verwenden, die den Plunger 63 dauernd nach rechts vorspannen, und erst wenn auf der Hydraulikleitung 269 Druck ist, wird das Minimalflankenspiel erzeugt.

Ein repräsentativer Wert für ein Minimalflankenspiel sind 0,05 mm und ein Maximalflankenspiel von 0,2 mm. Natürlich stellt sich das Minimalflankenspiel erst bei Betriebstemperatur ein. Deshalb muß das Getriebe gefahren werden, bis es Betriebstemperatur hat. Dann wird das Minimalflankenspiel gemessen und das Abschleifen der Paßscheibe 282 wird auf das gewünschte Minimalflanken­ spiel reduziert.

Claims (19)

1. Vorrichtung mit einem Schneckenrad (14)
mit einer geteilten Welle (27), die um eine geometrische Längsachse (12) drehbar ist, wobei die erste Teilwelle (16) koaxial zur zweiten Teilwelle (18) ist und die zweite Teilwelle (18) auf der ersten Teilwelle (16) axial beweglich und radial unbeweglich geführt ist,
mit einer ersten Teilschnecke (17) auf der ersten Teilwelle (16) und mit einer zweiten Teilschnecke (19) auf der zweiten Teilwelle (18),
mit einer drehsteifen, geteilten Mitnahmevorrichtung (23, 24, 26) im Kraft­ fluß zwischen der ersten Teilwelle (16) und der zweiten Teilschnecke (19), wobei der erste Mitnehmerteil (24) starr auf der ersten Teilwelle (16) sitzt und der zweite Mitnahmeteil (23) starr auf der zweiten Teilschnecke (19) sitzt,
mit einer Kontervorrichtung (63), die mit ihrer einen Stirnfläche (102) an der zweiten Teilschnecke (17) angreift und bei Bewegung dieser Stirn­ fläche (102) zur ersten Teilschnecke (17) hin beide Teilschnecken (17, 19) kontert,
mit einem Gehäuse (11) für das Schneckenrad (14) und die Teilwellen (16, 18),
mit einem ersten Zufuhrkanal (74) für ein Druckmedium, wobei der erste Zufuhrkanal (74) in einen Raum (96) führt, dessen eine axiale Begrenzung durch eine erste Stirnfläche (93) eines koaxialen, axial verschieblichen Plungers (63) gebildet ist und dessen zweite axiale Begrenzung durch eine zweite gehäusefeste Stirnfläche (92) gebildet ist, und wobei der Plunger (63) mit einer dritten, mit ihm verschieblichen Stirnfläche (102) die genannte an der zweiten Teilschnecke (19) angreifende Stirnfläche bildet,
mit einem koaxialen Ring (36), der mindestens mittelbar die zweite Stirn­ fläche (92) trägt und gegen das Gehäuse (11) schraubbar ist,
mit einem Axiallager (104), das einerseits an der zweiten Teilschnecke (19) und andererseits an der dritten Stirnfläche (102) angreift,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Ein zweiter Zufuhrkanal (271) führt zu einem zweiten Raum (276), dessen eine axiale Begrenzung eine vierte Stirnfläche (277) des Rings (36) gegenüber und weiter einwärts zur zweiten Stirnfläche (92) ist und dessen andere axiale Begrenzung eine gegenüberliegende fünfte Stirnfläche (241) des Plungers (63) ist.
• b) Gegenüber der dritten Stirnfläche (102) hat der Plunger (63) eine fünfte Stirnfläche (219), mit der er in einer antiparallelen Richtung an der zweiten Teilschnecke (19) angreift.
• c) Zwischen dem Gehäuse (11) und dem koaxialen Ring (36) ist eine Abstandsvorrichtung (282) vorgesehen, dessen durch sie erzeugtes Abstandsmaß veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36) mindestens zwei Teilringe (262, 263) umfaßt, die aneinander passen und daß der eine Teilring (262) die zweite Stirnfläche (92) aufweist und der andere Teilring (263) die vierte Stirnfläche (277) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (36) mindestens zwei axial mit dem Plunger (63) überlappende Umfangs­ flächen (254, 243) hat, die gegenüber dem Plunger (63) Dichtungen (256, 244) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (63) mehrere Teile (216, 223, 232) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (63) zumindest einen Ring (216) umfaßt, der planparallele dritte und fünfte Stirnfläche (102, 219) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten (102) und fünften (219) Stirnflächen zumindest feinbearbeitet sind und auf ihnen Wälzkörper (104, 211) zweier unterschiedlicher Lager laufen, die im Kraftflußweg von und zur zweiten Teilschnecke (19) liegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (104, 211) Rollen sind, die sich andererseits an Wellenscheiben (209, 213) abstützen, die formschlüssig an einer Hohlwelle (18) der zweiten Teil­ schnecke (19) sich abstützen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (63) rechts und links je einen radial dünneren Ring (223, 232) umfaßt, der jeweils die erste (93) und zweite (92) Stirnfläche aufweist und jeweils den einen (96) und anderen (276) Raum als dessen bewegliche Wand begrenzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest zwei der drei Ringe des Plungers (63) separat Bauelemente sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands­ vorrichtung (282) eine Distanzscheibe ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz­ scheibe (282) eine Dicke von mehreren Millimetern hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz­ scheibe (282) aus einem schleifbaren Metall ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzscheibe (282) radial geteilt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Durchmesser in zwei Teilscheiben (286, 287) geteilt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungs­ schrauben (82) hindurch gehen, mit denen der Ring (36) am Gehäuse (11) befestigbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Befestigungsschrauben (82) von außen frei zugänglich sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilringe (262, 263) durch Befestigungsschrauben (252) verschraubbar sind, die nicht in das Gehäuse (11) hineinschraubbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Schaft (22) der ersten Teilschnecke (17) und einem darum herum angeordneten Rohr (18) eine Kupplung (26) vorgesehen ist und daß die Kupplung (26) axial ein größeres Spiel hat als die maximalen Abstands­ unterschiede der Abstandsvorrichtung (282).

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Plungers (63) zwischen der zweiten (92) und vierten (277) Stirnfläche im Bereich einiger Zehntel Millimeter ist, vorzugsweise um 1 bis 3 Zehntel Millimeter ist.