Zahnkupplung mit Zahnnabe und Zahnkranz Es sind derartige Kupplungen bekannt, bei -wel- chenentweder elastische Eigenschwingungen in Dreh richtung auftreten oder die zu geringe Lebensdauer aufweisen oder gar solche, die bei spielfreier über tragung zu grosse axiale Kräfte auf die Lager der angekuppelten Messmaschine ausüben.
Die erfindungsgemässe Zahnkupplung versucht, diese Nachteile zu umgehen. Spie ist gekennzeichnet durch Spannmittel, um, zwecks Ausschaltung tangen- tialen Spiels in oder Kupplung, Zahnnabe und Zahn kranz in gekuppeltem Zustand unter gegenseitiger, tangentialer Vorspannung zu halten.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes wird .anschliessend anhand von Figuren er läutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch eine eingerückte Zahn kupplung gemäss Linie 1-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Zahnkupp lung gemäss Linie II-II der ;Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht der Zahnkupplung, von der einen Wellenseite her.
Auf einer Welle 1 sitzt :ein mittels einer Maden schraube 3 gesicherter Keil 2, über welchen eine Zahnnabe 4 geschoben ist. Diese ist auf einem Teil ihrer Länge mit Zähnen 6 versehen sowie mit im Nabenkörper eingepressten Bolzen 8, welche aus der Zahnnabe 4 vorstehen.
Die Bolzen 8 sind unsymmetrisch angeordnet; entweder liegen sie auf verschiedenen Radien oder teilen den Umfang in ungleiche Teile, um sicher zustellen, dass der eine Kupplungsteil 4 nur in einer einzigen Winkellage in den andern 14 eingeschoben werden kann.
Eine zweite, mit der Welle 1 zu kuppelnde Welle 10 weist als Gegenstück der Zahnnabe 4 einen Zahnkranz 14 auf, welcher mittels eines durch eine Madenschraube 13 auf ider Welle 10 fest- gehaltenen Keiles 12 mit der Welle drehfest ver bunden ist. Die Zähne 16 des Zahnkranzes 14 stehen bei eingerückter Zahnkupplung mit den Zähnen 6 ,der Zahnnabe 4 zur Welle 1 .in Eingriff.
Eine Spannplatte 20 mit Nasen 26 liegt in einer entsprechenden Ausnehmung des Zahnkranzes 14. Im Zahnkranz 14 sind auf einem Umfang ,gleich mässig vier Stifte 22 verteilt, an welchen in aus Fig. 2 ersichtlicher Lage die Enden von vier Druck federn 24 festgehalten werden. Deren andere freien Enden liegen mit e iner Vorspannung auf den Nasen 26 der Spannplatte 20.
Beim Einführen der Zahnnabe 4 in den Zahn kranz 14 wird die Spannplatte 20 durch die zwei in der Zahnnabe 4 eingepressten Stifte 8 erfasst und gegen das von den vier Federn 24 erzeugte Dreh moment verdreht.
Sobald es die gegenseitige Winkel lage der Zahnnabe 4 und des Zahnkranzes 14 er laubt, lassen sich vorerst die Bohrungen des Zahn kranzes 14 mit den Bolzen 8 erfühlen und nach einer geringen weiteren Verdrehung lassen sich Zahn nabe 4 und Zahnkranz 14 ineinanderschieben. In dieser Lage üben die mit ihren einen Enden auf den einen Kupplungsteil und mit den andern Enden auf den andern Kupplungsteil wirkenden Federn 24 ein. Drehmoment auf den Zahnkranz 14 und die Zahnnabe 4,aus,
so dass die Zahnflanken der Zähne 6 und 16 der beiden Kupplungsteile gegeneinander gepresst werden. Durch die unsymmetrische Anord nung der Bolzen 8 und durch Beschränkung .ihres Spieles in den zugehörigen Bohrungen des Zahn- kranzes 14 wird erreicht, dass sich die beiden Kupp- lungshälften nur in einer einzigen Lage zusammen schieben lassen.
Damit ist innerhalb der Herstellungs toleranzen der Einzelteile das Verspannungsmoment zwischen den beiden Kupplungshälftendefiniert. Diese eindeutige gegenseitige Lage der beiden Teile 4 und 14 bewirkt ein ebenso eindeutiges Ver- spannungsmoment zwischen den beiden Kupplungs- hälften.
Diese Kupplungen gestatten, zwei Wellen spiel- frei in tangentialer Richtung und um einige Milli- meter, z. B. 2 mm, bis zu einem Übertragungs moment, welches gleich dem Verspannungsmoment ist, verschiebbar in .axialer Richtung zu kuppeln.
Sie sind dank ihrer spielfreien Übertragung für die Ankupplung von Drehzahl und Winkelgebern für Präzisionsmessungen und Regelungen geeignet. Die Qualität von Antriebsregelungen wird .durch der artige Zahnkupplungen verbessert.
Die Verspannung der Kupplungsteile gewähr leistet die bleibende Spielfreiheit der Kupplung auch bei auftretender Abnützung.
Tooth coupling with toothed hub and ring gear Such couplings are known in which either elastic natural vibrations occur in the direction of rotation or have too short a service life or even those that exert excessive axial forces on the bearings of the coupled measuring machine with no play.
The tooth coupling according to the invention attempts to circumvent these disadvantages. Spie is characterized by clamping means, in order to eliminate tangential play in or coupling, to keep the toothed hub and toothed rim in the coupled state under mutual, tangential pretension.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is then explained using figures. It shows: Fig. 1 a section through an engaged tooth coupling according to line 1-I of Fig. 2, Fig. 2 is a cross section through the Zahnkupp ment according to line II-II of the; 1, FIG. 3 shows a view of the tooth coupling from one side of the shaft.
On a shaft 1 sits: a secured by means of a grub screw 3 wedge 2, over which a toothed hub 4 is pushed. This is provided with teeth 6 over part of its length and with bolts 8 pressed into the hub body, which protrude from the toothed hub 4.
The bolts 8 are arranged asymmetrically; they either lie on different radii or divide the circumference into unequal parts in order to ensure that one coupling part 4 can only be pushed into the other 14 in a single angular position.
A second shaft 10 to be coupled to the shaft 1 has, as a counterpart of the toothed hub 4, a toothed ring 14 which is non-rotatably connected to the shaft by means of a wedge 12 held on the shaft 10 by a grub screw 13. When the toothed clutch is engaged, the teeth 16 of the ring gear 14 are in engagement with the teeth 6, the tooth hub 4 with the shaft 1.
A clamping plate 20 with lugs 26 lies in a corresponding recess of the ring gear 14. In the ring gear 14, four pins 22 are evenly distributed over a circumference, on which the ends of four compression springs 24 are held in place in FIG. The other free ends thereof lie with a pretension on the noses 26 of the clamping plate 20.
When the toothed hub 4 is inserted into the toothed ring 14, the clamping plate 20 is detected by the two pins 8 pressed into the toothed hub 4 and rotated against the torque generated by the four springs 24.
As soon as the mutual angular position of the toothed hub 4 and the ring gear 14 he permits, the bores of the ring gear 14 can be felt with the bolts 8 for the time being and after a little further rotation, the tooth hub 4 and ring gear 14 can be pushed into one another. In this position, the springs 24, which act with their one ends on the one coupling part and with the other ends on the other coupling part, exercise. Torque on the ring gear 14 and the gear hub 4, from,
so that the tooth flanks of teeth 6 and 16 of the two coupling parts are pressed against each other. The asymmetrical arrangement of the bolts 8 and the restriction of their play in the associated bores of the ring gear 14 mean that the two coupling halves can only be pushed together in a single position.
This defines the tension torque between the two coupling halves within the manufacturing tolerances of the individual parts. This unambiguous mutual position of the two parts 4 and 14 causes an equally unambiguous tensioning moment between the two coupling halves.
These couplings allow two shafts to be driven backlash-free in the tangential direction and by a few millimeters, e.g. B. 2 mm, up to a transmission moment, which is equal to the tensioning torque, to be slidable in .axial direction to couple.
Thanks to their backlash-free transmission, they are suitable for coupling speed and angle encoders for precision measurements and controls. The quality of drive controls is improved by such gear clutches.
The bracing of the coupling parts ensures that the coupling remains free of play, even if it is worn.