DE9411401U1 - Winkelgetriebe - Google Patents

Description

Zahnradfabrik Altona-Elbe Hans Meyer GmbH & Co. KG, Schützenstraße 105, 22761 Hamburg

Wi nkelgetriebe
Beschrei bung

Die Erfindung betrifft ein Winkelgetriebe mit in einem Gehäuse angeordneter Antriebswelle, Abtr.iebswel 1 e und wenigstens einer Zwischenwelle, wobei die Antriebswelle mit einer Schnecke versehen ist, die mit einem auf der Zwischenwelle angeordneten Schneckenrad zusammenwirkt.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein zweistufiges Winkelgetriebe mit einer Zwischenwelle, dessen erste Stufe als Schneckenradsatz und dessen zweite Stufe als Stirnradsatz ausgebildet ist. Es wird daher im folgenden überwiegend von einer Zwischenwelle gesprochen, ohne daß damit eine Einschränkung verbunden sein soll.

Schnecken-Stirnradsätze werden insbesondere bei großen Übersetzungen, beispielsweise größer als 12, verwendet, da durch den Schneckenradsatz in einer Stufe bereits

eine hohe Übersetzung bewirkt werden kann. Ein derartiger Schnecken-Stirnradsatz ist beispielsweise aus dem DE-GM 87 12 501.3 bekannt. Bei diesem Getriebe ist die Achse der die Schnecke tragenden Antriebswelle oberhalb der Achse der Zwischenwelle und oberhalb der Achse der Abtriebswelle angeordnet.

Um eine möglichst vielseitige Verwendung derartiger Getriebe zu ermöglichen, ist es erforderlich, daß das Getriebe in den unterschiedlichsten Einbaupositionen verwendet werden kann. Dabei muß jedoch stets gewährleistet sein, daß die in Eingriff stehenden Zahnräder ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden. Insbesondere bei Tauchschmierungen kann dies zu Problemen führen, da beispielsweise bei unten liegender Schnecke eine ausreichende Schmierung eines oben liegenden Zahnrades nicht immer gewährleistet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelgetriebe der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß eine optimierte Schmierung bei unterschiedlichsten Einbaupositionen des Getriebes gewährleistet wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Achse der Antriebswelle zwischen der Achse der Abtriebswelle und der Achse der Zwischenwelle verläuft. Die Achse der Antriebswelle verläuft dabei aufgrund des Schneckenradsatzes windschief (im mathematischen Sinne) und in der Projektion senkrecht zur Achse der Zwischenwelle. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei einer Tauchschmierung sowohl bei oberhalb der Antriebswelle liegender Abtriebswelle als auch bei unterhalb der Antriebswelle liegender Abtriebswelle, also bei einer um 180° um die Antriebswelle gedrehten Position, die äußeren Umfangsbereiche der Zahnräder, beispielsweise

des Schneckenrades oder des Stirnrades der Zwischenwelle bzw. der Abtriebswelle, sich in dem Schmiermittelsumpf befinden. Dadurch wird ein ausreichender Schmiertni ttel transport zu den anderen, obenliegenden Zahnradpaarung gewährleistet. Weiterhin besteht ein Vorteil darin, daß das Wellenende oder die Kupplungsnabe der Antriebswelle nunmehr in etwa mittig am Gehäuse angeordnet sind, so daß beispielsweise ein angeflanschter Motor nicht mehr aus dem durch die Gehäusewandungen gebildeten Einbauraum hinausragt. Weiterhin wird die Befestigung des Motoi— flansches an der entsprechenden Gehäusewandung vereinfacht, da aufgrund der in etwa mittigen Anordnung genügend Raum für die Schraubenlöcher der Befestigungsschrauben im Bereich der Antriebswelle vorhanden ist.

Zweckmäßig kann es sein, daß die Zwischenwelle und Abtriebswelle parallel zueinander verlaufen. Bei dieser Anordnung stehen Abtriebswelle einerseits und Antriebswelle andererseits in einem rechten Winkel zueinander, wodurch das Getriebe vielseitig verwendet werden kann. Die Zwischenwelle und die Abtriebswelle können über stirnverzahnte Zahnräder miteinander in Verbindung stehen. Derartige Zahnräder sind einfach und in einer großen Vielfalt herzustellen. Weiterhin wird bei der Verwendung von Stirnrädern bei einer Tauchschmierung ein ausreichender Schmiermitteltransport von dem unten liegenden, in den Schmiermittelsumpf eintauchenden Zahnrad zu den oben liegenden Zahnrädern gewährleistet.

Bei Getrieben mit einer Übersetzung ins Langsame ist im allgemeinen die Anordnung so getroffen, daß das angetriebene Zahnrad mit dem größten Durchmesser auf der Abtriebswelle angeordnet ist. Das antreibende Zahnrad auf einer Zwischenwelle weist dabei einen kleineren Durchmesser als das angetriebene Zahnrad auf dieser

Welle auf, so daß möglichst große Übersetzungen erzielt werden können. Das Zahnrad auf der Abtriebswelle bestimmt daher im wesentlichen die Abmessungen des Gehäuses. Bei dem Getriebe gemäß der Erfindung kann daher in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis insbesondere bei zweistufiger Ausbildung die Gestaltung des Gehäuses von den Abmessungen des angetriebenen Zahnrades auf der Abtriebswelle und des Schneckenrades auf der Zwischenwelle abhängen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Winkelgetriebes gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand der äußeren Umfangsfläche des Schneckenrades auf der Zwischenwelle zur nächst!iegenden Gehäusewandung im wesentlichen den Abstand der äußeren Umfangsfläche des Stirnrades auf der Abtriebswelle zur gegenüberliegenden Gehäusewandung entspricht. Dies hat den Vorteil, daß bei in etwa quaderförmiger Ausbildung des Gehäuses bei gleicher Schmiermittelfüllmenge sowohl bei einer Einbauposition mit oberhalb der Antriebswelle angeordneter Abtriebswelle als auch bei einer Einbauposition gewährleistet ist, bei der die Abtriebswelle unterhalb der Antriebswelle angeordnet ist.

In einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand der äußeren Umfangsfläche des Schneckenrades auf der Zwischenwelle zur nächstliegenden Gehäusewandung im wesentlichen dem Abstand der äußeren Umfangsfläche des Stirnrades auf der Abtriebswelle zu wenigstens einer im wesentlichen senkrecht zu dieser Gehäusewandung verlaufenden Gehäusewandung entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird ermöglicht, daß das Getriebe auch in einer um 90° gekippten Einbauposition, d.h. bei vertikal verlaufender Antriebswelle, betrieben werden kann, da auch dann der äußere

Umfangsbereich des Zahnrades auf der Abtriebsweile in den Schmiermittelsumpf eintaucht. Bei vertikaler Antriebswelle muß dabei eine entsprechende Lagerung vorgesehen werden.

Es ist offensichtlich, daß das Winkelgetriebe gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise in mehreren Einbaupositionen betrieben werden kann. Insbesondere ist es möglich, daß das Winkelgetriebe werkseitig bereits mit einer vorbestimmten Schmiermittelmenge gefüllt werden kann, da der Schmiermittelsumpf bei jeder möglichen Position des Getriebes ausreicht, um eine optimierte Schmierung der Zahnradpaarungen und gegebenenfalls der Lager zu gewährleisten.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schnecke der Antriebswelle beidseitig im Gehäuse gelagert ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Gehäusewandungen für die Lagerung der Antriebswelle in das Innere des Gehäuses hineinragende Vorsprünge für die Lager der Antriebswelle aufweisen, wobei die Lager jeweils an den im Inneren liegenden Endbereichen der Vorsprünge angeordnet sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß zum einen der Abstand zwischen den Lagern und somit die freie Länge der die Schnecke tragenden Wellenabschnitts minimiert werden kann, so daß ein Durchbiegen der Schnecke minimiert wird. Zum anderen besteht ein Vorteil darin, daß bei der Einbauposition mit vertikal verlaufender Antriebswelle das unten liegende Lager der Antriebswelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Schmiermittelsumpfes am Vorsprung angeordnet ist. Dadurch können Dichtungsprobleme und somit Schmiermittel verl uste weitgehend vermieden werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß das Wellenende eines anzutreibenden Aggregates sowohl von der einen als auch von der anderen Seite des Getriebes angeflanscht werden kann. Dadurch wird die Vielseitigkeit des Getriebes gemäß der Erfindung weiter erhöht.

Es ist offensichtlich und bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß bei einem Getriebe mit mehr als zwei Stufen die Achse der Antriebswelle auch windschief zwischen zwei Zwischenwellen verlaufen kann, so daß bei Getrieben mit mehr als zwei Stufen in diesem Zusammenhang die Abtriebswelle gemäß den obigen Ausführungen als weitere Zwischenwelle zu verstehen ist.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt ein Winkelgetriebe gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II gemäß Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Getriebe ist als zweistufiger Schnecken-Stirnradsatz ausgebildet. Als erste Stufe ist ein Schneckenradsatz 11 und als zweite Stufe ein Stirnradsatz 12 vorgesehen. Der Schneckenradsatz kann beispielsweise als Zylinderschneckengetriebe, Stirnradschneckengetriebe oder Globoidschneckengetriebe ausgebildet sein, während der Stirnradsatz beispielsweise gerad- oder schrägverzahnt sein kann.

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Auf der Antriebswelle 13 ist eine Schnecke 14 angeordnet, die mit einem entsprechend ausgebildeten Schneckenrad 15, das auf einer Zwischenwelle 16 angeordnet ist, zusammenwirkt. Auf der Zwischenwelle 16 ist ein stirnverzahntes Ritzel 17 angeordnet, das mit dem stirnverzahnten Zahnrad 18 der Abtriebswelle 19 in Eingriff ist. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die Achsen 20 und 21 der Abtriebswelle 19 bzw. der Zwischenwelle 16 parallel zueinander ausgerichtet sind, während die Achse 22 der Antriebswelle 13 windschief und senkrecht in der Projektion zu diesen Achsen 20, 21 verläuft. Die Achse 22 der Antriebswelle 13 verläuft dabei zwischen den Achsen 20, 21 der Zwischen- bzw. AbtriebswelIe 16 bzw. 19.

Das in der Zeichnung dargestellte Winkelgetriebe weist eine möglichst hohe Übersetzung ins Langsame auf, so daß das Zahnrad 18 einen möglichst großen und das Ritzel 17 eine möglichst kleinen Durchmesser aufweist. Der Durchmesser des Schneckenrades 15 ist dabei für ein hohes Übersetzungsverhältnis ebenfalls relativ groß dimensioniert und größer als der des Ritzels 17 bemessen.

Die Antriebswelle 13, Zwischenwelle 16 und Abtriebswelle 19 sind durch entsprechend ausgebildete Lagerungen, beispielsweise übliche Fest-Loslagerungen, im Gehäuse 23 des Winkelgetriebes 10 gelagert. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Zwischenwelle 16 über Kegelrollenlager 24 und die Abtriebswelle 19 mit Ri11enkugel1agern 25 im Gehäuse 23 gehalten. Es sind selbstverständlich auch andere Lagerformen möglich.

Um während des Betriebes eine Durchbiegung der Schnecke 14 zu verhindern, weist das Gehäuse 23 an den entsprechenden Gehäusewandungen 26 und 27 für die Aufnahme der

Lagerung für die Antriebswelle 13 jeweils nach innen gerichtete Vorsprünge 28 und 29 auf. An den jeweils innen liegenden Endbereichen 30, 31 der Vorsprünge 28, 29 sind die Wälzlager 32, 33 für die Lagerung der Antriebswelle 13 angeordnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Länge des die Schnecke tragenden Wellenabschnitts 34 minimiert wird, so daß ein Durchbiegen der Schnecke 14 vermieden wird.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Abstand a der äußeren Umfangsfläche 35 des Schneckenrades 15, das bei diesem Getriebe den zweitgrößten Durchmesser aufweist und somit hier das Zahnrad 18 der Abtriebswelle in eingebauter Lage am nächsten an der Gehäusewandung liegt, zur nächstllegenden Gehäusewandung 36 so bemessen, daß er im wesentlichen dem Abstand b der äußeren Umfangsfläche 37 des Stirnrades 18 der Abtriebswelle 19 zur gegenüberliegenden Gehäusewandung 38 entspricht. Weiterhin ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß dieser Abstand a im wesentlichen dem Abstand c der äußeren Umfangsfläche 37 des Stirnrades 18 zu den senkrecht zu der Gehäusewandung 16 verlaufenden Gehäusewandungen 26 und 27 entspricht. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß sowohl bei der in der Zeichnung dargestellten Position als auch bei einer um 180° um die Antriebswelle 13 gedrehten Position als auch bei einer um 90° gedrehten Position bei vertikaler Antriebswelle 13 sich der Umfangsbereich des Schneckenrades 15 oder der Umfangsbereich des Stirnrades 18 im Schmiermittel sumpf befindet. Damit kann eine einwandfreie Schmierung der betreffenden Zahnradpaarungen bewirkt werden.

Insbesondere durch die nach innen weisenden Vorsprünge 28, 29 für die Aufnahme der Lager 32, 33 der Antriebswelle 13 wird gewährleistet, daß bei einem Betrieb mit

vertikaler Antriebswelle 13 sich die Lager 32, 33 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Schmiermittelsumpfes befinden. Damit werden Dichtungsprobleme und eventuelle Schmiermittelverluste vermieden.

Es kann zweckmäßig sein, daß das Gehäuse 23 so ausgebildet wird, daß die betreffenden Flächen der Gehäusewandungen 26, 27, 36 und 38 in etwa den gleichen Flächeninhalt aufweisen. Damit ist sichergestellt, daß bei gleicher Füllmenge unabhängig von der Einbauposition stets ein Schmiermittelsumpf bestimmter Höhe vorhanden ist. Damit ist das Winkelgetriebe 10 universell in jeder möglicher Einbauposition anwendbar, ohne daß gegebenenfalls Schmiermittel nachgefüllt bzw. entnommen werden müßte. Es ist selbstverständlich, daß an dem Gehäuse 23 entsprechende Ablaßschrauben und Entlüftungsschrauben vorgesehen sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß mehrere Ablaßschrauben und Entlüftungsvorrichtungen beispielsweise auf gegenüberliegenden Seiten vorgesehen werden. Zweckmäßig kann es sein, daß die Ablaßschrauben und Entlüftungsvorrichtungen ein gleiches Einschraubgewinde aufweisen, so daß sie je nach Einbauposition des Getriebes gegeneinander ausgetauscht werden können. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei diagonal gegenüberliegende Bohrungen 42 vorgesehen, die ausreichen, um das Getriebe in jeder beliebigen Lage zu befüllen und/oder zu entlüften.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die Antriebswelle 13 an ihrem einen Ende mit einem Wellenstummel 39 zur Aufnahme einer entsprechenden Kupplungsnabe eines Antriebsmotors versehen. Es ist natürlich auch möglich, daß die Antriebswelle an ihrem anderen Ende oder an beiden Enden mit entsprechenden Wellenstummeln versehen ist. Je nach Größe oder in

Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Antriebswelle entsprechend ausgebildete Kupplungsnaben aufweist, in die ein Wellenstummel eines Antriebsmotors eingreift.

Die Abtriebswelle 19 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiel als Hohlwelle ausgebildet. Die Bohrung 40 zur Aufnahme entsprechender Wellenenden ist dabei als Durchgangsbohrung ausgebildet, so daß die anzutreibenden Aggregate sowohl auf der einen als auch auf der anderen Seite angeordnet werden können. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß anstelle einer Hohlwelle eine Abtriebswelle mit einem oder zwei Wellenenden, die aus dem Gehäuse herausragen, verwendet werden kann.

Das Gehäuse 23 weist auf den Außenflächen seiner Gehäusewandungen entsprechend bearbeitete Stand- oder Anschlußflächen 41 auf, um eine exakte Positionierung bzw. das Anflanschen eines Antriebsmotors an die Antriebswelle 13 und eines anzutreibenden Aggregates an die Abtriebswelle zu ermöglichen. Die einzelnen Zahnräder können über übliche, an dieser Stelle nicht näher beschriebenen Wellen-Nabenverbindungen mit den entsprechenden Wellen verbunden sein.

Bezuqszeicheni iste

10 Winkelgetriebe

11 Schneckenradsatz

12 Stirnradsatz

13 Antriebswelle

14 Schnecke

15 Schneckenrad

16 Zwischenwelle

17 Stirnrad

18 Stirnrad

19 Abtriebswelle

20 Achse der Zwischenwelle

21 Achse der Abtriebswelle

22 Achse der Antriebswelle

23 Gehäuse

24 Kegelrollenlager

25 Rillenkugellager

26 Gehäusewandung

27 Gehäusewandung

28 Vorsprung

29 Vorsprung

30 Endbereich des Vorsprungs 28

31 Endbereich des Vorsprungs 29

32 Wälzlager

33 Wälzlager

34 Wellenabschnitt

35 Umfangsfläche des Schneckenrades

36 Gehäusewandung

37 Umfangsfläche des Stirnrades 18

38 Gehäusewandung

39 Wellenende

40 Durchgangsbohrung

41 Montageflächen

42 Bohrungen

Claims (9)

Zahnradfabrik Altona-Elbe Hans Meyer GmbH & Co. KG, Schützenstraße 105, 22761 Hamburg Winkelgetriebe Schutzansprüche

1. Winkelgetriebe (10) mit in einem Gehäuse (23) angeordneter Antriebswelle (13), Abtriebswelle (19) und wenigstens einer Zwischenwelle (16), wobei: die Antriebswelle (13) mit einer Schnecke (14) versehen ist, die mit einem auf der Zwischenwelle (16) angeordneten Schneckenrad (15) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (22) der Antriebswelle (13) zwischen der Achse (21) der Abtriebswelle (19) und der Achse (20) der Zwischenwelle (16) verläuft.

2. Winkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenwelle (16) und Abtriebswelle (19) parallel zueinander verlaufen.

3. Winkelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (16) und

• »

Abtriebswelle (19) über stirnverzahnte Zahnräder (17, 18) miteinander in Verbindung stehen.

4. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a der äußeren Umfangsfläche (35) des Schneckenrades (15) auf der Zwischenwelle (16) zur nächstllegenden Gehäusewandung

(36) im wesentlichen dem Abstand b der äußeren Umfangsfläche (37) des Stirnrades (18) auf der Abtriebswelle (19) zur gegenüberliegenden Gehäusewandung (38) entspricht.

5. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a der äußeren Umfangsfläche (35) des Schneckenrades (15) auf der Zwischenwelle (16) zur nächliegenden Gehäusewandung (36) im wesentlichen dem Abstand c der äußeren Umfangsfläche

(37) des Stirnrades (18) auf der Abtriebswelle (19) zu wenigstens einer im wesentlichen senkrecht zu dieser Gehäusewandung (36) verlaufenden Gehäusewandung (26, 27) entspricht.

6. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (14) der Antriebswelle (13) beidseitig im Gehäuse (23) gelagert ist.

7. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandungen (26, 27) für die Lagerung der Antriebswelle (13) in das Innere des Gehäuses (23) hineinragende Vorsprünge (28, 29) für die Lager (32, 33) der Antriebswelle (13) aufweisen, wobei die Lager (32, 33) jeweils an dem im Inneren liegenden Endbereich (30, 31) des entsprechenden Vorsprunges (28, 29) angeordnet sind.

'&ngr;

8. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Tauchschmierung.

9. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (19) als Hohlwelle ausgebildet ist.