DE2117491A1

DE2117491A1 - Schnecke und Schneckenzahnstange mit hydrostatischer Schmierung

Info

Publication number: DE2117491A1
Application number: DE19712117491
Authority: DE
Inventors: Heinz 8631 Weidach. P Neugebauer
Original assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1971-04-10
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1972-10-19
Also published as: DE2117491C3; GB1377849A; IT950695B; DE2117491B2

Description

Schnecke und Schneckenzahnstange mit hydrostatischer Schmierting.

Die Erfindung betrifft eine Schnecke und Schneckenzahnstange mit hydrostatischer Schmierung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, wobei die Zähne der Schnecke und Schneckenzahnstange ein im Querschnitt trapezförmiges Profil aufweisen und in den Zahnflanken von Schnecke oder Schneckenzahnstange SchmierÖlbohrungen münden, denen Schmieröl unter Druck zugeführt wird.

Bei hydrostatisch geschmierten Getrieben bestehend aus Schnecke und Schneckenzahnstange wurde das bisher bei Getrieben ohne hydrostatische Schmierung verwendete trapezförmige Profil der Zähne beibehalten. Der halbe Flankenwinkel, d.h., der Winkel den die Zahnflanke mit der Normalen zur Schneckenachse einschließt, beträgt dabei etwa I5 bis 20°. Bei diesen verhältnismäßig großen halben Flankenwinkeln besteht die Gefahr, daß der die Zahnstange tragende Tisch durch die in vertikaler Richtung auf die Flanke wirkende Kraftkomponente vertikal verlagert wird, was insbesondere bei einem in seiner Führung auf-, schwimmenden Eisen der Fall sein kann. Durch die vertikale "Verlagerung der Zahnstange gegenüber der Schnecke ändert sich ferner der Schmierspalt zwischen den Flanken der Schnecke und der Schneckenzahnstange. Dies kann bei hydrostatischer Schmie-

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- rung zu weiteren Störungen und Arbeitsungenauigkeiten führen. Außerdem hat ein großer halber Flankenwirikel bei hydrostatischer Schmierung den Nachteil, daß die Achse der Schnecke und der Schneckenzahnstange sehr genau miteinander fluchten müssen. Bereits eine geringfügige Verlagerung der Schneckenzidinstangenach.se gegenüber der Schneckenachse führt nämlic"h zu einer erheblichen Vergrößerung des Schmierspeltes, so daß die Pumpen, die das Schmieröl unter Druck zu den Schmieröl "bohrungen fördern, eine wesentlich höhere Leistung aufbringen müssen, die oft nicht mehr vorhanden ist. Es sind insbesondere durch Hitten- und Winkelversatz zwischen Schnecken und Schneckenzahnstangengewinde Unparalleli täten der Spalthöhe über die Flankenlänge zu erwarten. Dadurch kann der Aufbau eines hydrostatischen Druckmittelfilmes erheblich gestört w-erden..

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schnecke und Schneckenzahnstange mit hydrostatischer Schmierung, insbesondere für Werkzeugmaschinen zu schaffen, bei denen eine vertikale Yerlagung der Schneckenzahnstange gegenüber der Schnecke vermieden wird und bei der trotzdem noch beide Teile durch verti-. kale Verschiebung, d.h. eine Verschiebung senkrecht zur Schnekkenachse montiert und demontiert werden können.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der halbe Flankenwinkel (&)» d.h. der Winkel den die Zahnflanke mit der Normalen zur Schneckenachse einschließt, etwa 6 bis 10° beträgt. Vorzugsweise beträgt der halbe.Plankenwinkel (OC) etwa 7°.

Die Vorteile der Erfindung sind anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit 1 die Schneckenzahnstange, mit 2 .die Schnecke bezeichnet. Die Schneckenzahnstange Λ besitzt Zähne 3 mit trapezförmigem Profil. Die Zahnflanken sind mit öa und 5o bezeichnet. Dementsprechend besitzt die Schnecke Saline 4 deren Flanken mit 4a und 4b bezeichnet sind. Im Innern der Schnecke sind mehrere achsparallele Verteilerkanäle 5 vorgesehen, clie über Schmierölbohrungen 6 mit den Eahnflanken 4-a in Verbindung stehen. Die Schmierölbohrungen 6 können in bekannter Weise

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Kapillardrosseln 7 aufweisen. Falls das Getriebe nur eine Schnecke aufweist, besitzt diese noch, weitere Schmierölbohrungen 6b, die an den Flanken 4b münden. Die Schmierölbohrungen 6b stehen mit einem weiteren Satz von achsparallelen Verteilerkanälen in Verbindung, so daß die unterschiedlich gerichteten Flanken 4a und 4b getrennt mit unter Druck stehendem Schmieröl versorgt werden können. Auf diese Weise wird zwischen den Zahnflanken, der Schnecke und der Schneckenzahnstange jeweils ein unter Druck stehender hydrostatischer Schmierfilm aufgebaut, der eine direkte Berührung von Schnecke und Senneckezahnstange verhindert. Hierbei ist es von Wichtigkeit, daß der zwischen den Zahnflanken vorhandene Schmierspalt S die vorausberechnete Stärke aufweist, da sonst bei entweder zu geringem Schmier spalt die Gefahr einer metallischen Berührung zwischen Schnecke und Schneckenzahnstange besteht oder andererseits bei zu großem Schmierspalt eine große Pumpenleistung erforderlich ist.

Nach der Erfindung beträgt der halbe Flankenwinkel OC , d.h. der Winkel den die Zahnflanke, hier beispielsweise die Zahnflanke 3a, mit der Normalen N zur Schneckenachse einschließt, etwa 6 bis 10 °. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel'*, etwa 7°- Die halben Flankenwinkel der übrigen Flanken 3b, 4a und 4b weisen dieselbe Größe auf, wie der halbe Flankenwinkel der Flanke 3a«·

Durch den verhältnismäßig kleinen halben Flankenwinkel wird die sich zwangsläufig ergebende vertikale Kraftkomponente Pv, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verhältnismäßig klein, so daß diese Kraftkomponente nicht mehr in der Lage ist, den Tisch vertikal zu verlagern. Es können damit sogenannte Übergriffe am Tisch entfallen, d.h. Führungen, die das Abheben des Tisches verhindern sollen. Durch den verhältnismäßig kleinen halben Flankenwinkel ändert sich die Dicke des Schmierspaltes nur unwesentlich, wenn die Achse der Schneckenzahnstange Λ und der Schnecke 2 nicht genau miteinander in der Höhe fluchten.

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Ein derartiger Fluchtfehler kann beispielsweise durch, die Bearbeitungstoleranzen auftreten. Da sieh, die Dicke des Schmierspaltes bei einem derartigen Fluchtfehler nur unwesentlich ändert, reicht die vorher berechnete Pumpenleistung für die Schmierölversorgung aus.

Es ist unzweckmäßig, die halben Flankenwinkel kleiner als 6° zu wählen, da dann erhebliche Schweirigkeiten bei der Montage des Tisches auftreten können. In der Hegel wird nämlich der Tisch mittels eines Kranes von oben auf die Führungen aufgesetzt, wobei die Zähne der am Tisch befestigten Zahnstange zwischen die Zähne der im Bett angeordneten Schnecke eingeführt werden müssen. Bei den erheblichen Gewichten von Tischen großer Werkzeugmaschinen ist es nur sehr schwer möglich, den Tisch so genau über das Bett und die Schnecke zu verfahren, daß die Zähne der Schneckenzahnstange exakt mit den Zahnlücken der Schnecke fluchten. Eine Neigung der Zahnflanken von etwa 6° reicht jedoch in der Hegel aus, um eine vertikale Montage des Tisches zu ermöglichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Schnecke und Schneckenzahnstange mit hydrostatischer Schmierung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, wobei die Zähne der Schnecke und Schneckenzahnstange ein im Querschnitt trapezförmiges Profil aufweisen und in den Zahnflanken von Schnecke oder Schneckenzahnstange Schmierölbohrungen münden, denen Schmieröl unter Druck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der halbe Flankenwinkel ( ), d.h. der Winkel den die Zahnflanke (3a, 3b, 4a, 4-b) mit der Normalen (N) zur Schneckenachse einschließt, etwa 6 - 10° beträgt.

2. Schnecke und Schneckenzahnstange nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet, daß der halbe Flankenwinkel ( ) etwa 7° beträgt.

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