Schneckengetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnek- kengetriebe, dem eine Ausführungsform ge geben werden kann, mit welcher ein ausser ordentlich guter Wirkungsgrad erzielt werden kann, bei der also die Verluste, wie die Rei bungsverluste an den ineinandergreifenden Teilen von Schnecke und Schneckenrad, in den Lagern und die Panschreibungsverluste, sehr klein gehalten werden können und welche auf Grund guter Kühlung der beanspruchten Teile eine lange Lebensdauer besitzt.
Bisher war es üblich, die Schnecke eines Schneckengetriebes mit ihrer Welle an beiden Seiten ausserhalb des mit dem Schnecken gewinde ,versehenen Schneckenteils zu lagern. Da die .radiale Kraft des Schneckenrades zwi schen den Lagern auf die Schnecke einwirkte, war diese auf Biegung beansprucht. Schon eine geringfügige Durehbiegung aber verur sacht eine erhöhte. Abnutzung an dem Schrau bengewinde und vermindert den Wirkungs grad.
Insbesondere Schnecken mit grosser Stei gung, mit denen bekanntlich ein besserer Wir kungsgrad erzielt werden kann als mit Schnek- ken geringerer Steigung, konnten kaum Ver wendung finden, da die grosse Steigung einen verminderten Kernquerschnitt zur Folge hat, so dass die Schnecken in erhöhtem Masse durch Biegung gefährdet waren.
Demgegenüber wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Schnecke an ihrem mit Schraubengewinde versehenen Teil gegenüber dem Eingriffsfeld des Schneckenrades in einem Gleitlager gehalten ist, welches einen Teil des Schneckenumfanges umfasst. Hierbei kann das Gleitlager so weit um den Schnek- kenumfang herumreichen, dass die freiblei bende Lücke nahezu vollständig von der Breite des Schneckenrades eingenommen wird.
Da bei dieser Anordnung die radiale Kraft des Schneckenrades direkt auf das Gleitlager abgeleitet wird, können Biegebeanspruchun gen der Welle und die damit verbundenen Nachteile nicht mehr. auftreten. Ausserdem wird das Lager besonders gut geschmiert, wenn die ineinandergreifenden Teile von Schnecke und Schneckenrad mit Öl beschickt werden, da in diesem Fall auch dem Gleit lager dieses Öl automatisch durch die Schnecke zugeführt wird.
Auf einen weiteren Punkt soll noch hin gewiesen werden. Bisher war es beim Härten des Schraubengewindes der Schnecke notwen dig, die gesamte Schnecke einschliesslich- der beiden Wellenenden in das Härtebad einzu tauchen. Die unterschiedliche Massenvertei lung bei diesem Körper hatte eine ungleich- mässige@ Abkühlung und deshalb ein Verziehen zur Folge. Die Schnecke musste nachbearbeitet werden, wobei es leicht geschehen konnte, dass die nur dünne Härteschicht an der Oberfläche des Schraubengewindes wieder abgeschliffen wurde.
Bei dem vorliegenden Getriebe er streckt sich die Schneckenwelle vorzugsweise nur auf einer Seite der Schnecke, nämlich dorthin, wo sie angetrieben wird und wo ein zweites Lager angeordnet ist. In diesem Fall kann der mit Schraubengewinde versehene Teil der Schnecke für sich in Richtung der Schneckenachse in das Härtebad eingebracht werden, so dass eine ungleichmässige Abküh lung und ein starkes Verziehen nicht mehr möglich ist. Vielfach können die Teile ohne Nachbearbeitung verwendet werden.
Besonders vorbildlich kann das Problem der Wärmeabfuhivon den am stärksten bean spruchten Teilen des Getriebes - nämlich den ineinandergreifenden Teilen der Schnecke und des Schneckenrades - gelöst werden. Durch das Gleitlager kann unmittelbar ein Teil der entstehenden Wärme von dem Eingriffsfeld auf das Gehäuse übertragen werden, welches im allgemeinen mit Kühlrippen besetzt ist. Ein anderer Teil der Wärme kann durch als Schmiermittel dienendes Kühlöl abgeführt werden.
Hierfür ergibt sich bei denjenigen Getriebeausführungen, bei denen die Schnecke unterhalb des Schneckenrades angeordnet ist, ein besonders günstiger Ölkreislauf, wenn das Getriebe Spritzscheiben auf der Schnecken welle zu beiden Seiten des Gleitlagers besitzt, ferner zwei Ölbecken, in welche die Spritz- scheiben eintauchen, und schliesslich je eine gekühlte Ölablauffläehe zwischen dem Gleit lager und jedem der beiden Ölbecken. Früher tropfte das Öl regellos von der Schnecke di rekt in das darunter befindliche Ölbecken.
Wegen seiner starken Erhitzung blieb es an der Oberfläche der Ölansammlung -und wurde sofort anschliessend wieder von den Spritz- scheiben erfasst. Ein Teil des Öls traf auf die Gehäusewand und wurde gekühlt, ein anderer Teil traf auf das zu kühlende Schneckenrad und konnte hier wegen seiner hohen Tem peratur kaum eine Kühlwirkung ausüben.
Bei der vorbeschriebenen Getriebeausführung tritt das Öl zu beiden Seiten aus dem Gleitlager heraus und wird sofort danach über die ge kühlte Fläche geleitet, so dass es bereits ge kühlt in die Ölbecken gelangt und beim nach folgenden Hochspritzen wieder eine Kühlwir kung ausüben kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öl- ablauffläche quer zur Schneckenachse nach aussen hin abfällt und zwischen ihr und dein Ölbecken ein erhöhter Wulst vorhanden ist, so dass dem aus dem Gleitlager austretenden Öl ein verlängerter; an den Seitenwänden des Gehäuses vorbeiführender Weg vorgeschrieben ist. Damit wird die Kühlung einerseits durch den verlängerten Weg und anderseits durch das Vorbeiführen an den Seitenwänden des Gehäuses erhöht.
Als Ölablauffläche kann ein Teil der untern Gehäusewandung dienen, wel cher zweckmässig mit aussen angesetzten, einen Teil der Gleitlagerkräfte aufnehmenden Kühl rippen besetzt ist.
In vielen Fällen genügt diese Anordnung zur Kühlung der Ölablauf- fläche, so dass kein besonderer Kühlluftventi- lator mehr benötigt wird. Während früher zur Kühlung die Schnecke selbst teilweise im Ölbad lief, wobei selbstver ständlich eine starke Panschreibung zwischen der Schnecke und dem Öl entstand, werden beim vorliegenden Getriebe mit Vorteil Spritz- scheiben verwendet.
Deren Seitenwände sol len nach aussen hin zusammenlaufen und un ter einem Winkel von höchstens 30 anein- anderstossen. Ihre Stosskanten sollen gering fügig abgerundet sein. Durch diese Form wird nicht nur die Panschreibung herabgesetzt, son dern es wird beim Abschleudern der Ölteil- chen statt eines Ölregens ein Ölnebel erzeugt, der nach den neuesten Erkenntnissen eine bes sere Wirkung in bezug auf Schmierung und auch auf Kühlung besitzt.
Man kann auch mehrere dünne Spritz scheiben nebeneinander auf die Schnecken welle aufsetzen, die dann von ihrer grossen Oberfläche ebenfalls Wärme abstrahlen und so zur Kühlung beitragen. Weiterhin kann das Schneckengetriebe ausser einer Entlüftungs öffnung in der obern Gehäusewand weitere Entlüftungsöffnungen in den senkrechten Ge häusewandungen besitzen, welche mittels Ab deckungen gegen ein Austreten von Ölteilchen abgeschirmt sind. Während bei einer einzigen Öffnung lediglich der Druck im Gehäuse innern gegenüber dem Aussendruck ausgegli chen werden kann, tritt bei mehreren, in der beschriebenen Weise angeordneten Öffnungen ein Durchzug auf, durch den ebenfalls Wärme abgeführt werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel dargestellt und wird in der nachfolgenden. Beschreibung näher er läutert. In der Zeichnung-zeigen: Fig.1 einen Längsschnitt durch das erfin dungsgemässe Schneckengetriebe, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig.l und Fig. 3 in Vergrösserung einen Schnitt durch den Aussenteil einer Abspritzscheibe.
In dem Gehäuse 1 des Schneckengetriebes ist auf einer Welle 2 das Schneekenrad 3 und auf einer mehrfach abgesetzten Welle 4 die Schnecke 5 angeordnet. Die Schnecke 5 ist an ihrem mit Schraubengewinde versehenen Teil gegenüber dem Eingriffsfeld 6. des Schnek- kenrades 3 in einem Gleitlager 7 gehalten. Eine zweite Lagerung der Welle 4 erfolgt durch ein Kugellager 8, weiches mittels der Einstellschraube 9 und dem Verschlussdeckel 10 in dem Gehäuse und mittels der Mutter 11 und einem Wellenabsatz an der Welle 4 be festigt ist. Der Verschlussdeckel 10 weist eine Dichtung 12 auf.
Zu beiden Seiten der Schnecke 5 ist auf die Welle 4 je eine Spritz- scheibe 13 und 14 aufgesetzt, welche in das in den Ölbecken 15 bzw. 16 befindliche Öl eintauchen. Die beiden Ölbecken sind durch Seitenkanäle 17 und 18 miteinander verbin den. Der verbesserten Wärmeabfuhr von dem Gehäuse dienen Kühlrippen 19. Insbesondere sind Kühlrippen 19 unterhalb der Ölablauf flächen 20 angeordnet. Die ölablaufflächen 20, die gegen das Ölbecken 15 bzw. 1.6 hin durch einen Wulst 21 abgeschlossen sind, fal len quer zur Schneckenachse nach aussen hin ab.
In dem Gehäuse befinden sich eine Ent lüftungsöffnung 22 in der obern Wandung und zwei Entlüftungsöffnungen 23, die durch Abdeckungen 24 gegen das Austreten von Öl- teilchen abgeschirmt sind, in den senkrechten Wänden. Die Seitenflächen 25 und 26 (Fug. 3) der Spritzseheiben laufen nach aussen hin zu sammen und stossen in einem Winkel von a 30 aneinander. Die Stosskante 27 darf höch stens geringfügig abgerundet sein.
Dreht sich das Schneckenrad 3 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung, so werden dessen aus dem Eingriffsfeld 6 aus getretene Zähne durch das von der Spritz- scheibe 14 geförderte Öl gekühlt.
Kurz vor dem erneuten Eintritt in das Eingriffsfeld werden die Zähne noch einmal durch das von der Spritzscheibe 13 hochgeschleuderte Öl be- aufschlagt. Das aus der Eingriffszone stark erhitzt entlassene Öl schmiert zunächst noch das Gleitlager 7, aus dem es nach beiden Sei- i,en herausfliesst und auf die) Ablaufflächen 20 gelangt.
Es fliesst zunächst quer zur Schnel;:- kenachse bis in die Seitenkanäle 17 und 18 und wird auf diesem Wege gekühlt: Erst dann gelangt es in die Ölbecken 15 bzw. 16 zurück und kann von den Spritzscheiben erneut er fasstwerden.
Selbstverständlich fallen auch noch andere Ausführungsformen in den Bereich der Er- Findung. Beispielsweise können statt einer Spritzscheibe 14 mehrere Spritzscheiben nebeneinander angeordnet sein. Das Gleitlager 7 braucht nicht in der dargestellten Weise um mehr als 180 tim die Schnecke herum zu greifen; es genügt in manchen Fällen auch, wenn es lediglich ein Viertel des Schnecken umfanges' umfasst.
Worm gear The invention relates to a worm gear, which can be given an embodiment with which an exceptionally good efficiency can be achieved, in which the losses, such as the friction losses on the intermeshing parts of the worm and worm wheel, in the bearings and the writing losses can be kept very small and which has a long service life due to good cooling of the stressed parts.
Up to now, it has been customary to mount the worm of a worm gear with its shaft on both sides outside the worm part provided with the worm thread. Since the .radial force of the worm wheel between the bearings acted on the worm, it was subjected to bending. However, even a slight deflection causes an increased one. Wear on the screw thread and reduces the efficiency.
In particular, screws with a large pitch, with which a better efficiency can be achieved than with screws with a lower pitch, could hardly be used, since the large pitch results in a reduced core cross-section, so that the screws pass through to an increased extent Bending were at risk.
In contrast, it is proposed according to the invention that the screw is held on its part provided with a screw thread opposite the area of engagement of the worm wheel in a slide bearing which encompasses part of the screw circumference. Here, the plain bearing can extend so far around the circumference of the worm that the remaining gap is almost completely taken up by the width of the worm wheel.
Since with this arrangement the radial force of the worm wheel is derived directly from the plain bearing, bending stresses on the shaft and the associated disadvantages can no longer be achieved. occur. In addition, the bearing is particularly well lubricated when the interlocking parts of the worm and worm wheel are charged with oil, since in this case the sliding bearing this oil is automatically fed through the worm.
A further point should be pointed out. So far, when hardening the screw thread of the worm, it was necessary to immerse the entire worm including the two shaft ends in the hardening bath. The different mass distribution in this body resulted in uneven cooling and therefore warping. The worm had to be reworked, whereby it could easily happen that the only thin layer of hardness on the surface of the screw thread was ground off again.
In the present transmission, the worm shaft preferably extends only on one side of the worm, namely to where it is driven and where a second bearing is arranged. In this case, the screw-threaded part of the screw can be introduced into the hardening bath in the direction of the screw axis, so that uneven cooling and severe distortion are no longer possible. In many cases, the parts can be used without post-processing.
The problem of heat dissipation from the most heavily stressed parts of the transmission - namely the interlocking parts of the worm and the worm wheel - can be solved in a particularly exemplary manner. Through the sliding bearing, part of the heat generated can be transferred directly from the engagement field to the housing, which is generally equipped with cooling fins. Another part of the heat can be dissipated by cooling oil serving as a lubricant.
For those gear designs in which the worm is arranged below the worm wheel, there is a particularly favorable oil circuit if the gear has splash disks on the worm shaft on both sides of the slide bearing, two oil basins into which the splash disks are immersed, and Finally, there is a cooled oil drainage area between the slide bearing and each of the two oil basins. In the past, the oil dripped randomly from the screw directly into the oil basin below.
Because of its intense heat, it remained on the surface of the oil accumulation and was immediately caught again by the splash panes. Part of the oil hit the housing wall and was cooled, another part hit the worm wheel to be cooled and, due to its high temperature, could hardly have any cooling effect.
In the case of the gearbox version described above, the oil emerges from the plain bearing on both sides and is then immediately passed over the cooled surface so that it reaches the oil basin already cooled and can again exert a cooling effect when it is sprayed up.
It is particularly advantageous if the oil drainage surface slopes outwards transversely to the screw axis and there is a raised bead between it and the oil basin, so that the oil emerging from the slide bearing has a longer; the way past the side walls of the housing is prescribed. Thus, the cooling is increased on the one hand by the extended path and on the other hand by leading past the side walls of the housing.
A part of the lower housing wall can serve as the oil drainage surface, which is expediently occupied by cooling ribs attached to the outside and absorbing part of the sliding bearing forces.
In many cases, this arrangement is sufficient for cooling the oil drainage surface, so that a special cooling air fan is no longer required. While the worm itself used to run partially in an oil bath for cooling, which of course created a strong cross-friction between the worm and the oil, splash disks are advantageously used in the present transmission.
Their side walls should converge towards the outside and meet at an angle of at most 30 degrees. Your abutting edges should be slightly rounded. This shape not only reduces the spelling, but instead of an oil rain, when the oil particles are thrown off, an oil mist is generated which, according to the latest findings, has a better effect in terms of lubrication and cooling.
You can also place several thin spray disks next to each other on the screw shaft, which then also radiate heat from their large surface and thus contribute to cooling. In addition to a ventilation opening in the upper housing wall, the worm gear can also have further ventilation openings in the vertical housing walls, which are shielded against the escape of oil particles by means of covers. While with a single opening only the pressure inside the housing can be compensated for the external pressure, with several openings arranged in the manner described a draft occurs through which heat can also be dissipated.
The invention is illustrated in the drawing by an exemplary embodiment and is described in the following. Description in more detail he explains. The drawings show: FIG. 1 a longitudinal section through the worm gear according to the invention, FIG. 2 a section along the line A-A in FIG. 1 and FIG. 3 an enlarged section through the outer part of a spray-discharge disk.
In the housing 1 of the worm gear, the snow gear 3 is arranged on a shaft 2 and the worm 5 is arranged on a multiple offset shaft 4. The worm 5 is held on its part provided with a screw thread opposite the engagement area 6 of the worm wheel 3 in a slide bearing 7. A second bearing of the shaft 4 is provided by a ball bearing 8, which is fastened to the shaft 4 by means of the adjusting screw 9 and the cover 10 in the housing and by means of the nut 11 and a shaft shoulder. The closure cover 10 has a seal 12.
On both sides of the screw 5, a spray disk 13 and 14 is placed on the shaft 4, which is immersed in the oil in the oil basin 15 and 16, respectively. The two oil basins are connected to each other through side channels 17 and 18. Cooling fins 19 serve to improve heat dissipation from the housing. In particular, cooling fins 19 are arranged below the oil drainage surfaces 20. The oil drainage surfaces 20, which are closed off from the oil basin 15 or 1.6 by a bead 21, fall transversely to the screw axis towards the outside.
In the housing there is a vent opening 22 in the upper wall and two vent openings 23, which are shielded from the escape of oil particles by covers 24, in the vertical walls. The side surfaces 25 and 26 (Fug. 3) of the spray disks run outwards towards each other and meet at an angle of a 30. The abutment edge 27 may be most slightly rounded.
If the worm wheel 3 rotates in the direction indicated by the arrow, its teeth, which have emerged from the engagement field 6, are cooled by the oil conveyed by the spray disk 14.
Shortly before re-entry into the area of intervention, the teeth are once again acted upon by the oil thrown up by the splash disk 13. The oil released from the engagement zone, heated to a great extent, first lubricates the slide bearing 7, from which it flows out on both sides and reaches the drainage surfaces 20.
It initially flows across the Schnel;: - kenachse up to the side channels 17 and 18 and is cooled in this way: Only then does it return to the oil basin 15 or 16 and can be caught again by the splash disks.
Of course, other embodiments also fall within the scope of the invention. For example, instead of one injection disk 14, several injection disks can be arranged next to one another. The slide bearing 7 does not need to grip the worm by more than 180 tim in the manner shown; in some cases it is sufficient if it only encompasses a quarter of the screw circumference.