DE2103537C2 - Zylinderschneckentrieb - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnecken- Fast ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem trieb mit einer zylindrischen Schnecke und einem Trapezschneckentrieb, den Niemann in seiner Schneckenrad mit bogenförmigen, zueinander korre- Patentschrift 855 927 mit seinem Hohlflankenspondierenden tragenden Flankenprofilen mit einer Schneckentrieb vergleicht. Beim Trapezschnecken-Eingriffslinie im Tragebereich. 5 trieb erhält man eine geradlinige Eingriffslinie und

Fortschritte beim Bau von Schneckengetrieben zwischen den tragenden Zahnflanken in jeder Dreh-

mit zylindrischer Schnecke sind wesentlich durch stellung des Schneckenrades eine einzige Berührungs-

die Arbeiten von David Brown und Gustav linie, die im Hauptbereich als fortlaufende Be-

N i e m a η η (deutsche Patentschriften 905 444 und rührungslinie und außerhalb des Hauptbereiches als

855 927) erzielt worden. io unterbrochener Linienzug auftritt. Die unter-

Brown produzierte als erster geschliffene brochenen Berührungslinien sind aber Linien-Schnecken, deren Zahnflanken ein exakt definiertes abschnitte je einer einzigen Berührungslinie, die Evolventenprofil aufwiesen. Dieses Profil war un- durch den Schneckenfußkreis unterbrochen ist. Die abhängig vom Durchmesser der Schleifscheibe, so beiden Berührungslinienabschnitte treten jedoch nur daß die Schnecken eines Typs wahllos mit den zu- 15 außerhalb des Haupttragebereiches der Flanken auf gehörigen Schneckenrädern gepaart werden konnten. und können deren Trageverhalten nicht verbessern.

N i e m a η η schuf einen neuen Schneckentyp, die Die gleichen unterbrochenen Berührungslinien er-Hohlflankenschnecke, deren Wirkungsgrad teilweise geben sich auch bei dem Hohlflankenschneckentrieb erheblich größer war als der Wirkungsgrad der nach N i e m a η η, bei dem die Eingriffslinie in einer Evolventenschnecken. Allerdings verändert sich die 20 Richtung gekrümmt verläuft. Aus dem Verlauf der Hohlflankenform in Abhängigkeit vom Schleif- zwar gekrümmten, aber einseitig ausgebildeten Einscheibendurchmesser, griffslinie ergibt sich, daß auch bei dem Schnecken-

Die ineinandergreifenden Zahnflanken von trieb nach Niemann in jeder Drehstellung des Schnecke und Schneckenrad berühren einander längs Schneckenrades nur eine einzig«; Berührungslinie einer Kurve, der Berührungslinie. Beim Drehen der 35 zwischen den tragenden Zahnflanken des Schnecken-Schnecke wandert diese Beriihrungslinie. Im Ein- triebes entsteht, wobei die unterbrochenen Begriffsbereich ist demnach jeder Drehstellung des rührungslinien im Nebenbereich als Teile dieser Schneckenrades eine bestimmte Berührungslinie auf einzigen Berührungslinie gelten müssen. Die Einden Zahnflanke» von Schnecke und Rad zugeordnet. griffslinie im Achsschnitt hat nämlich auch bei

Ist die Zahnflanke einps Schneckenrades mit einer 30 Niemann, ebenso wie bei dem zum Vergleich Evolventenschnecke gepaa-t. so entstehen fast gerad- stehenden Trapezschneckentrieb, in jeder Dreh-

linige Berührungslinien, die von i.ner Planfläche des stellung der Schnecke echt immer nur einen einzigen

Rades zur anderen verlaufen. Schnittpunkt mit ein und derselben Zahnflanke.

An der Schneckenradzahnflanke treten zuerst Be- Seit nahezu drei Jahrzehnten hat man sich mit rührungslinien am Kopfkehlkreis des Schneckenrades 33 dem damals erreichten Fortschritt des Hohlflankenauf, die im Verlauf der Drehung zum Fußkehlkreis Schneckentriebes nach N i e m g n η begnügt, bei dem wandern. Auf der Schneckenzahnflanke wandern sie die Schneckenzähne ein konkaves Flankenprofil aufentsprechend vom Fußkreis der Schnecke zum Kopf- weisen. Erreicht wurde aber lediglich ein gegenkreis, über dem Evolventenschneckentrieb festzustellendes

Die Berührungslinien durchstoßen die Achsschnitt- 40 besseres Aneinanderschmiegen der Zahnflanken·

ebene. Sie ergeben auf der Schnecken flanke eine profile, wodurch zwischen dem Hohlflankenzahn und

Folge von Berührungspunkten, die im Verlauf der dem dazugehörigen balligen Schneckenradzahn ein Schnecken- und Schneckenraddrehung vom Fußkreis tragfähigerer Schmierfilm aufrechterhalten werden

der Schnecke zum Kopfkreis wandern. Man erhält kann. Das Trageverhalten der Hohlflankenschnecke

eine fast gerade Eingriffslinie. 4S ist aber bei hohen Beanspruchungen und sehr großen

Die Evolventenschnecken gehören zu demjenigen zu übertragenden Drehmomenten nicht immer aus- Schneckentyp, dessen Flanken beispielsweise in der reichend. Achsenschnittebene bevorzugt geradlinig verlaufen. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen

wobei diese Gerade mit der Senkrechten auf der nicht an die Hohlflankenschnecke gebundenen

Schneckenachse den Achsschnitt-Eingriffswinkel ein- 30 Schneckentrieb der gattungsgemäßen Art zu schaffen,

schließt. Die Flanken der Evolventenschnecke sind dessen Trage- und Gleitverhalten gegenüber den be-

gegenüber dieser Geraden schwach konvex gekrümmt, kannten Schneckentrieben mit zylindrischer Schnecke

die Flanken der Schnecken nach Niemann da- wesentlich verbessert ist und das deshalb größere

gegen schwach konkav gekrümmt. Diesen Schnecken- Drehmomente bei höherem Wirkungsgrad als bisher

typen ist gemeinsam, daß die Berührungslinien im SS übertragen kann.

Verlauf des Eingriffs der Schnecken- und Schnecken- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

radflanken vom Fußkreis der Schnecke zu deren löst, daß die Flanken der Schneckenzähne je aus

Kopfkreis wandern. mindestens zwei mit den Schneckenradfianken Das Problem der Flankenreibung und dasjenige tragenden Teilen bestehen, von denen der eine Teil

der übertragung des Drehmomentes sind eng mit- 60 ein gegenüber der Senkrechten auf der Schnecken·

einander verbunden. achse geneigtes geradliniges oder schwach konvex

Bei Evolventenschneckentrieben kann wegen des oder konkav gekrümmtes Achsschnittprofil und der

fast geradlinigen Verlaufes der Berührungslinien zwi- andere Teil ein stark gekrümmtes Achsschnittprofll

sehen den sich berührenden Zahnflanken kein aufweist, und daß die Eingriffslinie im Tragebereich

nennenswerter Schmierdruck entstehen. Daher haben «5 umkehrt.

flvolventenschnecken eine Verlustleistung, die durch Es ist erfindungswesentlich, daß beide Achs-

die auftretende Reibung zwischen den Zahnflanken schniltprofiltcile tragende Flankenteile sind, also

der Schnecke und des Schneckenrades bedingt ist. auch der hinzukommende stark gekrümmte Teil des

Achsschnittprofils, der entweder am Fuß- oder am gegenüber den bekannten Schneckentrieben erheblich

Kopfkreiszylinder der Schnecke anliegt. Im Achs- verbessert.

schnitt entstehen demnach jetzt in jeder Drehst .'llung Bei einer konvexen Zahnform der Schnecke ist der des Rades auf ein und derselben Schneckenilanke stark gekrümmte Teil des Achsschnittprofils der zwei Berührungspunkte mit der Schneckenradflanke 5 Schnecke zum Schneckenrad hin konvex und liegt und damit, diesen zugeordnet, zwei Berührungslinien, am Kopfkreiszylinder der Schnecke an. Es handelt sich hierbei im Gegensatz zu N i e m a η η Bei einer konkaven Zahnform der Schnecke ist nicht um Abschnitte ein und derselben Berührungs- der stark gekrümmte Teil des Achsschnittprofils der linie, sondern um zwei voneinander unabhängige Schnecke zum Schneckenrad hin konkav und liegt Berührungslinien, die'jede für sich einem Linienzug to am Fußkreiszylinder der Schnecke an. entsprechen. Aus der kombinierten Flankenform, Es ist auch möglich, diese beiden Zahnformen zu deren Eingriffslinie im Tragebereich umkehrt, ergibt kombinieren, wobei dann das Achsschnittprofil der sich, daß die beiden auf der gleichen Zahnflanke der Schnecke aus einem zum Schneckenrad hin stark geSchnecke vorhandenen Berührungspunkte entweder krümmten konvexen Teil und einem zum Schneckenauf einen beiden gemeinsamen Berührungspunkt im 15 rad hin stark gekrümmten konkaven Teil besteht, Verlaut der Schnecken- und Schneckenraddrehung während beide Teile durch den geradlinigen oder zustreben, wie dies bei einer konvexen Zahnform der schwach gekrümmten Teil verbunden sind. In diesem Fall ist, oder bei konkaver Zahnform, ausgehend von Falle ist das AchsschnjUprofil der Schnecke verdem gemeinsamen Berührungspunkt, voneinander gleichsweise z. B. eine Sinusi^tie, bei der demnach wegstreben. ao die Flanken der Schneckenzähne aus mehr als zwei

In Ebenen, die parallel zur Achsrchnittebene mit den Schneckenradflanken tragenden Teilen be-

liegen, hat der Eingriff der Zahnflanken von Schnecke stehen.

und Schneckenrad einen vergleichsweisen Charakter. Das Achsschnittprofil der Schnecke kann somit

Auf den Schneckenradzahnflanken ergeben sich dem- aus einer einzigen Kurve bestehen, deren einer Teil

nach Berührungslinien, die bei konvexer Schnecken- 35 stark und deren anderer Teil schwach gekrümmt ist

zahnform einem gemeinsamen Berührungspunkt zu- bei kontinuierlichem Übergang. Als Beispiel hierfür

streben und die bei konkaver Schneckenzahnform werden die Ellipse, Parabel um! Hyperbel angeführt,

von einem gemeinsamen Berührungspunkt weg- Derartige Flanken können mit Schleifscheiben ge-

streben. schliffen werden, deren Flankenprofil mit einer

Das Vorhandensein von zwei Berührungslinien 30 Diantantspitze erzeugt werden kann, die längs einer

bewirkt ein dichteres Aneinanderschmiegen der Schraubenlinie als Erzeugende bewegt wird.

Zahnflanken, als dies bei nur einer Benihrungslinie Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeich-

und bei unterbrochenen Berührungslinien im Neben- nung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt,

tragebereich möglich ist. Hierbei werden Kapillar- und zwar zeigt

kräfte wirksam, die das öl in den ölkammerr. zwi- 35 F i g. 1 einen Achsschnitt eines Schneckentriebes

sehen den Flanken festhalten. mit konkaven Schneckenzähnen,

Das wirksamere Abschließen der sehr engen öl- F i g. 2 einen Achsschnitt eines anderen Schneckenkammern macht den Vorteil des neuen Schnecken- triebes mit konvexen Schneckenzähnen, triebes mit konkaven Zähnen gegenüber den Hohl- F i g. 3 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes flankenschnecken nach Niemann aus, bei denen 40 nach Fig. 1 mit eingezeichneten Berührungslinien die einzige auftretende Berührungslinie erst in der auf der Zahnflanke des Schneckenrades, Endphase des Zahneingriffs so gebogen wird, daß F i g. 4 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes sie einen zum Kopfzylinder der Schnecke geöffnäten nach Fig. 2 mit eingezeichneten Berührungslinien Raum umschließt. auf der Zahnflanke des Schneckenrades,

Der Zahneingriff und das Trageverhalten des 45 Fig.5 einen Achsschnttt einer Schnecke, deren

neuen Schneckentyp« mit konvexen Zähnen ergeben Zähne ein elliptisches Profil aufweisen,

noch günstigere Berührungslinien. Diese schließen F i g. 6 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren

sich nämlich zu einer in sich geschlossenen Linie Zähne ein parabolisches Profil aufweisen,

zusammen und bilden so eine in sich völlig ge- F i g. 7 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren

schlossene ölkammer, die sich im Verlauf der so Zahne ein hyperbolisches Profil aufweisen,

Schnecken- und Schneckenraddrehung verkleinert. Fig. 8 einen Achsschnitt einer Schnecke, deren

Das in dieser Kammer befindliche öl wird korn- Zähne ein sinusförmiges Profil aufweisen,

primiert und muß durch den Spalt ausfließen, den F i g. 9 einen Achsschnitt eines Schneckentriebes

die Zahnflanken von Schnecke und Schneckenrad mit konkaven Schneckenzähnen, deren Flanken aus

längs der Beriihmngslinie bilden. Das durch den 55 einer einzigen Kurve gebildet sind,

Flankenspalt austretende öl wird mit derjenigen F i g. 10 einen entsprechenden Achsschnitt mit

Kraft aus der ölkammer gepreßt, die durch die Be· konvexen Schneckenzähnen,

lastung der Zähne entsteht. Der Trieb mit konvexen Fig. 11 einen Stlrmchnitt d«s Schneckentriebes

Schnecken2ähnen besitzt demnach die besten Gleit- nach Fig.9 mit eingezeichneten BerUhrungslinien

eigenschaften, da sich der ölspalt zwischen den 60 auf der Zahnflanke des Schneckenrades und

Flanken von Schnecke und Schneckenrad selbsttätig Fig. 12 einen Stirnschnitt des Schneckentriebes

auf das zu übertragende Drehmoment einstellt, nach Fig. 10 mit eingezeichneten BerUhrungslinien

Bei dem neuen Schneckentrieb wird jegliche auf der Zahnflanke des Schneckenrades.

Trockenreibung im Verlauf des Zahneingriffs aus· In Fig. 1 ist die Schnecke mit 1 und das geschlossen, und au Belastbarkeit des Triebes hängt «j Schneckenrad mit 1 bezeichnet. Die Schnecken·

nur noch von den mechanischen Eigenschaften der zahnflanke ist konkav und altgemein mit 3 be·

Zähne ab. jedoch nicht mehr von den Gleit· zeichnet, Sie setzt sich aus zwei tragenden Teilen zu-

eieenschaften der Flanken, Das Trageverhalten ist sammen, nämlich aus dem kreisbogenförmigen Teil 4

S 6

und dem geradlinigen Teil 5. Beide· Teile 4 und 5 harten Zahnflanken Berührungspunkte 33 α und 34 a berühren sich in dem Punkt 6. Die Spur des Kopf- entstehen. Der Nebentragebereich liegt auf dem Ast oder Außenzylinders der Schnecke im Achsschnitt iSb der Eingriffslinie rechts von dem Berührungsist mit 7 und die Spur des Fußzylinders der Schnecke punkt 34 der F i g. 2.

im Achsschnitt mit 8 bezeichnet. Der Außenzylinder S Die F i g. 3 stellt den zu der F i g. 1 korresponhat den Abstand 9 von der nicht gezeichneten dierenden Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die Schneckenaehse. Der. Fußzylinder hat den Abstand Bezugszeichen entsprechen denjenigen der Fig. 1. 10 von der nicht gezeichneten Schneckenaehse. 1 ist die Schnecke, 2 das Sehneckenrad, 3 die

Das zu der Schnecke 1 korrespondierende Schneckenzahnflanke. 7 der Außenzylinder der Schneckenrad 2 hat konvexe Zähne, deren Zahn- io Schnecke. 8 der Fußzylinder der Schnecke, beide mit flanke allgemein mit 11 bezeichnet ist. Im Verlauf den Abstanden 9 und 10 von der senkrecht zur der Drehung der Schnecke bewegen sich die Papierebene stehenden Schneckenaehse 20, 11 die Schneckenzahnflanken in Richtung des Pfeils 12. In Schneckenradzahnflanke. 12 a die Drehrichtung der der gezeichneten Stellung berühren sich die Zahn- , Schnecke: 13a und 14a sind zwei Berührungspunkte flanken von Schnecke und Schneckenrad in zwei 15 im Achsschniit M wnd 17 und 18 die entgegengesetzt Berührungspunkten, durch die die gestrichelt ge- gerichteten Pfeile entsprechend denjenigen der Fig. 1. zeichnete Eingriffslinie 15 hindurchgeht. Die Ein- Die F i g. 3 zeigt die Schar der auf der Schneckengriffslinie 15 kehrt im Tragebereich der Zahnflanken rad/ahnflanke U entstehenden Beriihrungslinien, die um. wobei ihr Scheitelpunkt 16 den Beginn des allgemein mil 41 bezeichnet ist Dem BerUhmngs-Zahneingriffs in dem gemeinsamen BerUhrungs- ω punkt 13 a ist die Berührungslinie 42 und dem Bepunkt 6 im Achsschnitt darstellt. Zu Beginn des rtlhrungspunkt 14 a die Beruhrungslinie 43 zuge-Zahneingriffs decken sich die Punkte 6 und 16. Bei ordnet.

weiterer Drehung der Schnecke in Richtung des Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen BePfeils 12 entstehen zwei Berührungspunkte auf den rtihrungslinien an den beiden Planflächen 44 und 45 tragenden Teilen 4 und S, die längs der beiden Aste s$ des SchV lekenrades. Diese Beriihrungslinien wandern 15 a und 156 der Eingriffslmie 15 wandern. Die Im Verlaufe des Zahneingriffs aufeinander zu in Berührungspunkte streben von dem Punkt 6 weg, Richtung des Achsschnittes M und schließen in zuwie durch die beiden Pfeile 17 und 18 angezeigt ist. nehmendem Maße den Raum zwischen den Be-Die Endstellung im Haupttragebereich ist durch die Hihrungslinien zu den Pianfläclren 44 und 45 hin ab. Berührungspunkte 13 und 14 gekennzeichnet Der 30 Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs erreichen die Ast 15 b der Eingriffslinie 15 geht über den Be- Berührungslinien von beiden Seiten her im Punkt 46 riihrungspunkt 14 hinaus, und zwar bis zum Be- den Achsschnitl. Der Punkt 46 der F i g. 3 korrerührungspunkt 19. Im Nebentragebereich zwischen spendiert mit dem Punkt 16 der Fig. 1. Dem Punkt den Berührungspunkten 14 and 19 findet die Be- 46 entsprechen die beiden BerUhrungsIinien 47 und führung der Zahnflanken 3 und 11 nur in einem 35 48. Die Berührungslinie 47 begrenzt einen Raum. Punkte statt. der zum Außenzylinder 7 der Schnecke geöffnet ist,

F i g. 2 ist ein analoger Achsschnitt für eine und die Berührungslinie 48 einen Raum, der zum Schnecke mit konvexen Schneckenzähnen. Die Fußzylinder 8 der Schnecke offen ist. Beide Räume Schnecke 21 steht im Eingriff mit dem Schneckenrad werden im weiteren Verlauf des Zahneingriffs immei 22. Die konvexe Schneckenzahnflanke ist allgemein 40 mehr zu den Planflächen 44 und 45 hin abgc mit 23 bezeichnet. Sie setzt sich zusammen aus einem schlossen. Diese Räume bilden sich verengende Ölkreisförmigen Teil 24 und einem geradlinigen Teil kammern.

25. die einander in dem Punkt 26 berühren. Die Spar Die F i g. 4 stellt den zur F i g. 2 korrespondierendes Außenzylinders der Schnecke ist mit 27 und die den Strinschnitt des Schneckentriebes dar. Die BeSpur ihres Fußzylinders mit 28 bezeichnet Der 45 zugszeichen entsprechen denjenigen der F i g. 2. Außenzylinder hat den Abstand 29 and der Fuß- 21 ist die Schnecke, 22 das Schneckenrad, 23 di<

zylinder den Abstand 30 von der nicht gezeichneten Schneckenzahnflanke, 27 der Außenzylinacr dei Schneckenaehse. Die Radzahnflanke ist allgemein Schnecke, 28 der FußzyKnder der Schnecke, beide mit 31 bezeichnet Bei Drehung der Schnecke bewegt mit den Abständen 39 und 30 von der senkrecht zui sich die Schneckenzahnflanke in Richtung des Pfeils 5» Papierebene stehenden Schneckenaehse, 31 die 32. Die den Berührungspunkten 13 und 14 der Schneckenradzahnflanke, 32 a die Drehrichtung dei F i g. 1 entsprechenden Berührungspunkte sind mit Schnecke; 33 b und 34 b sind zwei Berührungspunkt!

33 und 34 bezeichnet. Die Emgriffslinie 35 verläuft im Achsschnitt IT-IT und 37 und 38 die entgegen infolge der kovexen Zahnform der Schnecke in ent- gesetzt gerichteten Pfeile, die denjenigen der Fig. ί gegengesetzter Richtung zur Emgriffslinie 15 der 55 entsprechen.

Fig. 1. Ihr Scheitelpunkt 36 stellt das Ende des Die F i g. 4 zeigt die Schar der auf der Schnecken

Zahneingriffs dar. In diesem Falle fällt der Punkt 26 radzahnflanke 31 entstehenden Beriihrungslinien mit dem Punkt 36 zusammen. Die gegeneinander Diese Kurvenschar ist allgemein mit 51 bezeichnet gerichtete Wanderung der Berührungspunkte 33 und Dem Berührungspunkt 33 b ist die Berührungslinii

34 auf den Punkt 26 hin ist durch die Pfefle 37 und fo 52 und dem Berührungspunkt 34 b die Berürrnmgs 38 angezeigt Der Haupttragebereich der Zahnflanken linie 53 zugeordnet

liegt zwischen den Berührungspunkten 33,34 und 36 Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Berührungs

innerhalb der Eingriffslinie 35, die ebenfalls umkehrt linien am Außenkehikreis 49 des Schneckenrade!

und deren beide Äste müt 35 α und 35 b bezeichnet Diese Berührungslinien wandern im Verlaufe de

sind. 65 Zarmemgriffs in Richtung ^es Pfeils 37_S bis in der

In dem gezeichneten Beispiel erstreckt sich der Haupttragebereich zwei BerühningsHnien auftreter Haupttragebereich über zwei Zähne der Schnecke die in Richtung der Pfeile 37 und 38 aufeinander zi

und des Schneckenrades, wobei auf den benach- wandern. Diese Berühnmgslinien vereinigen sie

24^2

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erstmalig in dem Punkt 57 auf der Planflache 55. Im des Fußzylinders der Schnecke mit 78 bezeichnet, weiteren Verlauf des Zahneingriffs vereinigen sich Der Außenzylinder hat den Abstand 79 und der die beiden BerUhrungslinien zu einer in sich ge- Fußzylinder den Abstand 80 von der nicht geschlossenen Kurve 58, die sich bis zu dem extremalen zeichneten SchneckenaGhse.
Berührungspunkt 56 verengt. 5 Das zu der Schnecke 71 korrespondierende

Die J>Jrilhrungspunkte 33 b und 34 b sind Punkte Schneckenrad 72 hat konvexe Zähne, deren Zahn-

einer vorstehend beschriebenen geschlossenen Kurve, flanke allgemein mit 81 bezeichnet ist. Im Verlauf

die sich aus den beiden BerUhrungslinien 52 und 53 der Drehung der Schnecke bewegen sich die

zusammensetzt. Schneckenzahnflanken in Richtung des Pfeils 82. In

Die Kurve 58 begrenzt eine allseitig geschlossene io der gezeichneten Stellung berühren sich die ZaIm-

Olkammer, die sich im Verlauf des Zahneingriffs flanken von Schnecke und Schneckenrad in zwei

immer mehr verengt und das in ihr enthaltene öl Berührungspunkten 83 und 84, durch die die ge-

durch den sich einstellenden Flankenspalt preßt. strichelt gezeichnete Eingriffslinie 85 hindurchgellt.

Die Zahnflanken der in den F i g. 1 und 2 darge- Die Eingriffslinie kehrt im Tragebereich der Zahnstellten Schnecken sind aus einem kreisbogen- 15 flanken um, wobei ihr Scheitelpunkt 86 den Beginn förmigen Teil und einem geradlinigen Teil zu- des Zahneingriffs im Achsschnitt darstellt. Bei sammengesetet. Drehung der Schnecke in Richtung des Pfeils 82

Das Achsschnittprofil der Schnecke kann auch aus entstehen zwei Berührungspunkte auf den tragenden einer einzigen Kurve bestehen, deren einer Teil stark Teilen 74 und 75, die längs der beiden Aste 85 α und und deren anderer Teil schwach gekrümmt ist bei ao 85 b der Eingriffslinie wandern. Die beiden Bekontinuierlichem Übergang. Beispiele dieser Kurven rührungspunkte streben von dem Beginn des Zahnzeigen die F i g. 5, 6 und 7. In der F i g. 5 ist das eingriffs voneinander weg, wie durch die Pfeile 87 Achsschnittprofil 59 einer Zahnflanke ein Teil einer und 88 angezeigt ist. Die Endstellung im Haupt-Ellipse, in der F i g. 6 das Achsschnittprofil 60 Teil tragebereich ist durch die Berührungspunkte 83 und einer Parabel, und in F i g. 7 ist das Achsschnittprofil a$ 84 gekennzeichnet. Der Ast 85 b der Eingriffslinie 61 Teil einer Hyperbel. . geht über den Berührungspunkt 84 hinaus, und zwar

In den F i g. 5, 6 und 7 sind Schnecken mit kon- bis zu dem Berührungspunkt 89. Im Nebentrage-

vexen Zähnen analog der F i g. 2 dargestellt. Die bereich zwischen den Berührungspunkten 84 und 89

Zähne können analog der F i g. 1 auch konkav als findet die Berührung der Zahnflanken 73 und 81 nur

Ellipse, Parabel und Hyperbel ausgebildet sein. Die 30 in einem Punkte statt.

Eingriffslinie der konvexen Zahnformen entspricht Fig. 10 ist ein analoger Achsschnitt mit kon-

der Eingriffslinie 35 der F i g. 2. Bei einer konkaven vexen Schneckenzähnen. Die Schnecke 91 steht im

Zahnform würde die Eingriffslinie der Linie 15 der Eingriff mit dem Schneckenrad 92. Die konvexe

F i g. 1 entsprechen. Schneckenzahnflanke ist allgemein mit 93 bezeichnet.

In F i g. 8 ist eine andere Schnecke dargestellt, 3s Sie besteht aus einem stark gekrümmten Teil 94 und deren Flankenprofil 62 im Achsschnitt eine Sinus- einem schwach gekrümmten Teil 95, die übergangv linie ist Diese Linie setzt sich aus drei Teilen zu- los ineinander übergehen. Die Spur des AuBe-.-sammen, nämlich zwei stark gekrümmten Teilen am Zylinders der Schnecke ist mit 97 und diejenige des Außen- und Fußzyltnder der Schnecke und einem Fußzylinders mit 98 bezeichnet. Der Außenzylinder zwischen diesen beiden Teilen liegenden, etwa gerad- 40 hat den Abstand 99 und der Fußzylinder den Ablinigen Teil. Diese Flankenteile liegen zwischen den stand 100 von der nicht gezeichneten Schnecken-Punkten 63 und 64, die zugleich Berührungspunkte achse. Die Radzahnflanke der konkaven Schneckensind und den Berührungspunkten 13 in Fig-1 und radzähne ist allgemein mit 101 bezeichnet. Bei 33 in F i g. 2 entsprechen. Die Eingriffelinie 66 setzt Drehung der Schnecke bewegt sich die Schneckensich analog aus der Eingriffslinie 15 der Fig. 1 45 zahnflanke in Richtung des Pfeils 102. Die Be- und der Emgriffslinie 35 der F i g. 2 zusammen. rührungspunkte 193 und 104 liegen auf der Eingriffs-Sie hat eine doppelte Umkehr mit den Scheitel- linie 105, die infolge der konvexen Zahnform der punkten 67 und 6$. Schnecke in entgegengesetzter Richtung zur Eingriffs-

In jeder Phase des Flankeneingriffs entstehen zwei linie 85 der F i g. 9 verläuft. Ihr Scheitelpunkt 106

Berührungspunkte. Der Flankeneingriff beginnt im 50 stellt das Ende des Zahneingriffs dar. Die gegen-

Punkt 67 und endet im Punkt 68. In der gezeichneten einander gerichtete Wanderung der Beriihrungs-

Mittellage sind drei Berührungspunkte, nämlich 63, punkte 103 und 104 ist durch die Pfeile 107 und 108

64 und 65, vorhanden. angezeigt. Der Haupttragebereich der Zahnflanken

In den F i g- 9 und 11 sind die Eingriffsverhältnisse erstreckt sich gemäß dem dargestellten Ausführungsfür Flankenfonnen aus einer einzigen Kurve nach 55 beispiel nach Fig. 10 praktisch über den gesamten den Fig.5 bis 7, und zwar der Schnecke mit kon- Verlauf der dargestellten Emgriffslinie 105, deren kaven Schneckenzähnen, und in den Fig. 10 und 12 beide Äste mit 105a und 105& bezeichnet sind,
entsprechend mit konvexen Schneckenzähnen dar- DieFig. 11 stellt den zur Fig.9 korrespondierengestellt, den Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die Pein Fig.9 ist die Schnecke mit 71 und das 60 zugszeichen entsprechen denjenigen der Fig. 9. Schneckenrad mit 72 bezeichnet. Die Schnecken- 71 ist die Schnecke, 72 das Schneckenrad, 73 die zahnflanke ist konkav und allgemein mit 73 be- Schneckenzahnflanke, 77 der Außenzylinder der zeichnet, sie ist das Achsschnittprofil. Das Achs- Schnecke, 78 der Fußzylinder der Schnecke, beide schnittprofil setzt sich aus einem stark gekrümmten mit den Abständen 79 and 80 von der senkrecht zur Teil 74 und einem schwach gekrümmten Teil 75 65 Papierebene stehenden Schneckenachse 90_; 81 die zusammen. Beide Teile gehen übergangslos in- Schneckenradzahnflanke, 82 a die Drehrichtung der einander über. Die Spur des Außenzylinders der Schnecke; 83 α und 84 α sind zwei Berührungspunkte Schnecke mit Achsschnitt ist mit 77 und die Spur im Achsschnitt DC-DC und 87 und 88 die entgegen-

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gesetzt gerichteten Pfeile entsprechend denjenigen der F i g. 9.

Die F i g. 11 zeigt die Schaf der auf der Schneckenradzahnflankc 8i entstehenden Berührungslinien, die allgemein mit 111 bezeichnet ist. Dem Berührungspunkt 83 α ist die Berührungslinie 112 und dem Berührungspunkt 84 << die BerUhrungslinie 113 zugeordnet.

Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Berührungslinien an den beiden Planflächen 114 und HS des Schneckenrades. Diese Berührungslinien wandern im Verlauf des Zahneingriffs aufeinander zu in Richtung des Achsschnittes IX-IX und schließen in zunehmendem Maße den Raum zwischen den Berührungslinien zu den Planflächen 114 und 115 hin ab. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs erreichen die Berührungslinien vnn beiden Seiten her im Punkt 116 den Achsschnitt. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs wandern die Berührungslinien in Richtung der Pfeile 17 und 88 zum Fußzylinder und zum Außenzylinder der Schnecke. Die Berührungslinien begrenzen zwei Räume, von denen der eine zum Fußzylinder 78 der Schnecke und der andere zum Außenzylinder 77 der Schnecke geöffnet ist. Beide Räume werden im weiteren Verlauf des Zahneingriffs immer mehr zu den Planflächen 114 und 115 hin abgeschlossen. Diese Räume bilden die sich verengenden 01-kammern.

Die Fig. 12 stellt den zur Fig. 10 korrespondierenden Stirnschnitt des Schneckentriebes dar. Die Bezugszeichen entsprechen denjenigen der Fig. 10.

91 ist die Schnecke, 92 das Schneckenrad, 93 die Schneckenzahnflanke, 97 der Außenzylinder der Schnecke, 98 der Fußzylinder der Schnecke, beide mit den Abständen 99 und 100 von der nicht gezeichneten Schneckenachse, 101 die Schneckenrädzahnflanke, 102 a die Drehrichtung der Schnecke; 103 6 und 104 b sind zwei Berührungspunkte im Achsschnitt X-X und 107 und 108 die entgegengesetzt gerichteten Pfeile, die denjenigen der F i g. 10 entsprechen.

Die F i g. 12 zeigt die Schar der auf der Schneckenradzahnflanke 101 entstehenden Berührungslinien. Diese Kurvenschar ist allgemein mit 121 bezeichnet Dem Berührungspunkt 103 b ist die Berührungslinie 122 und dem Berührungspunkt 104 b die Berührungslinie 123 zugeordnet.

Zu Beginn des Zahneingriffs entstehen Berührungslinien am Außenkehlkreis 119 des Schneckenrades. Diese Berührungslinien wandern im Verlauf des Zahneingriffs in Richtung des Pfeils 107, bis in dem Haupttragebereich zwei Berührungslinien auftreten, die in Richtung der Pfeile 107 und 108 aufeinander zu wandern. Diese Berührungslinien vereinigen sich erstmalig auf der Planfläche 125 nahe dem Punkt

127. Im weiteren Verlauf des Zahneingriffs vereinigen sich die beiden Berührungslinien zu einer in sich geschlossenen Kurve 128, die eich ebenfalls in der Nähe der Planfläche 124 geschlossen hat. Die

Kurve verengt sich zunehmend bis zu dem extremalen Berührungspunkt 126.

Die Berührungspunkte 1036 und 1046 sind Punkte der vorstehend beschriebenen geschlossenen Kurve 128, die sich aus den beiden Berührungslinien

ίο 122 und 123 zusammensetzt

Die Kurve 128 begrenzt eine allseitig geschlossene ölkammer, die sich im Verlauf des Zahneingriffs immer mehr verengt und das in ihr enthaltene öl durch den «ich einstellenden Flankenspalt preß«.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zylinderschneckentrieb mit einer zylindrischen Schnecke und einem Schneckenrad mit

*o bogenförmigen, zueinander korrespondierenden tragenden Flankenprofilen mit einer Eingriffslinie im Tragebereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Schneckenzähne je aus mindestens zwei mit den Schnecken- radflanken tragenden Teilen (4,5,24,25,74,75, 94,95) bestehen, «von denen der eine Teil (S, 25, 75,95) ein gegenüber der Senkrechten auf der Schneckenachse geneigtes geradliniges oder schwach konvex oder konkav gekrümmtes Achs-

schnittprofil und der andere Teil (4,24,74,94) ein stark gekrümmt«., Achsschnittprofil aufweist, und daß die Eingriffslinie (15,35,66,85,105) im Tragebereich umkehrt

2. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stark gekrümmte Teil

(24,94) des Achsschnittprofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konvex ist

3. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stark gekrümmte Teil (4,

74) des Achsschnittprofils der Schnecke zum Schneckenrad hin konkav ist

4. Schneckentrieb nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsschnittprofil (62) der Schnecke aus einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konvexen Teil (Berührungspunkt 64), einem zum Schneckenrad hin stark gekrümmten konkaven TeQ (Berührangspunkt 63) und einem zwischen diesen beiden Teilen liegenden, etwa geradlinigen Teil (Berührangspunkt 65)

besteht.

5. Schneckentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsschnittprofil (59_: 60,61) der Schnecke aus einer einzigen Kurve besteht, deren einer Teil stark und deren anderei

Teil schwach gekrümmt ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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