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1. WO2001073318 - TRANSMISSION SPIROPLAN

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[ DE ]

Titel: Spiroplangetriebe

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Spiroplangetriebe, also ein Win-kelgetriebe mit einer Spiroplanverzahnung.

Bei derartigen Getrieben handelt es sich m kinematischer Hinsicht um eine der Schneckenverzahnung ahnliche Schraubverzahnung. Im Gegensatz zur Schneckenverzahnung kämmt aber hier eine zylindrische Schnecke als Ritzel 1 mit einem Planrad 2 als Gegenrad und nicht mit einem globoidischen Schneckenrad. Dies ist m der beiliegenden Abbildung gezeigt. Ein Achsversatz a ist für die Funktion unbedingt erforderlich. Die Zahn-flankenlangsform des Planrades ist hierbei bogenförmig. Ein derartiges Getriebe ist auch in der DE 43 09 559 AI beschrieben.

Ein Schneckengetriebe mit einer bestimmten Materialpaarung ist beispielsweise aus der DE 43 28 280 AI bekannt. Die dort als besonders vorteilhaft bezeichnete Werkstoffpaarung besteht aus einem Vergütungsstahl für die Schnecke und einem Graugußwerkstoff und einem Spharogußwerkstoff für das
Schneckenrad. Im Gegensatz zu Materialpaarungen "gehartete Schnecke gegen Grauguß-Schneckenrad" oder "gehartete Schnecke gegen Spharoguß-Schneckenrad" werden für die vorgenannten

Materialpaarungen zufriedenstellende Ergebnisse in Bezug auf das Fressen der Getriebe als überraschend positiv gefunden.

Nun ist die Kinematik der m der vorliegenden Erfindung ange-sprochenen Spiroplangetriebe völlig verschieden von der eines Schneckengetriebes. Beim Schneckengetriebe findet nämlich eine wesentlich mehr gleitende als walzende Ablaufbewegung des Schneckenrades an der Schnecke statt. Deshalb wird beispielsweise für eine übliche Werkstoffpaarung gehartete
Schnecke gegen ein Bronzeschneckenrad nur eine
Flankenpressung von maximal 500 N/mm2 zugelassen. Eine größere Flankenpressung wurde zu erhöhtem Verschleiß fuhren. Im Gegensatz dazu weisen Stirnradgetriebe eine berwiegend walzende und wenig gleitende Bewegung auf. Man spricht hier auch von einem sogenannten spezifischen Gleiten, das aber erst beim näheren Betrachten der Ablaufbewegung relevant ist. Die zulassige Flankenpressung erreicht heute für
einsatzgehärtete Stähle Maximalwerte von etwa 1500 N/mm2.

Das hier behandelte Spiroplangetriebe dagegen ist bezuglich der Abwalzkinematik zwischen den beiden vorgenannten Getrieben, also zwischen dem Schneckenradgetriebe und dem Stirnradgetriebe einzuordnen. Deshalb werden hier beispielsweise Flankenpressungen von bis zu 1000 N/mm2 zugelassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spiroplangetriebe mit einer verbesserten Materialpaarung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelost, daß das Ritzel aus Spharo-guß GGG 40-70 und das Ritzel entweder aus Vergütungsstahl oder aus Einsatzstahl gefertigt sind.

Überraschenderweise hat diese Mateπalpaarung sehr gute Eigenschaften, obwohl dies in Anbetracht der Ähnlichkeit der Materialpaarung zu derjenigen bei dem kinematisch so voll-standig anders wirkenden Schneckenradgetriebe dies nicht hat erwarten lassen.

Vorzugsweise wird bei Verwendung eines Vergütungsstahls für das Ritzel ein solcher mit einer Zugfestigkeit von 600-800 N/mmm2 eingesetzt. Bei Verwendung von Einsatzstahl sollte die Oberflachenharte eine Vickers-Harte von HV1 600-800 aufweisen. Besonders bevorzugt ist eine Harte zwischen HV1 680-760, insbesondere eine Harte von HV1 720 oder HV0,5 720.

Besonders bevorzugt wird das Planrad aus Spharoguß GGG 60 gefertigt. Als optimale Materialkombmation haben sich erwiesen ein Ritzel aus einsatzgehartetem Stahl mit einer Harte von HV1 720 und ein Planrad aus Spharoguß GGG 60. Als ein-satzgeharteter (im Gasaufkohlverfahren gehärteter) Stahl eignet sich insbesondere 16MnCr5. Insbesondere für größere Abmessungen sind selbstverständlich auch andere in der DIN 17210 aufgelistete Stahle, wie insbesondere 15CrNι6 oder 17CrNιMo6 geeignet.

Vorzugsweise wird ein Schmierstoff mit hoher EP-Aktivierung auf der Basis von Polyglykol oder Polyalphaolefin verwendet, insbesondere ein solcher, der bezuglich seiner
Freßtragfahigkeit in Klasse GL 5 der API-Klassiflzierung einzuordnen ist. Derartige Schmierstoffe sind an sich aus der vorgenannten DE 43 28 280 AI für Schneckengetriebe bekannt, wobei allerdings die Kinematik von Schneckengetrieben die vorteilhafte Verwendbarkeit des Schmierstoffes bei einem Spiroplangetriebe nicht vorher vermuten ließ.

Das oben beschriebene Spiroplangetriebe laßt Drehzahlen des Ritzels von bis zu 4000 Umdrehungen pro Minute zu.