CH429324A - Zahnkupplung - Google Patents

Description

      Zahnkupplung       Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnkupplung,  bei der die eine Kupplungshälfte zwei Zahnkränze auf  weist, welche in Umfangsrichtung um eine halbe Zahn  teilung gegeneinander versetzt sind.  



  Es ist bereits eine Zahnkupplung dieser Art bekannt,  bei welcher zur Vermeidung einer Selbstsperrung infolge  eines     Zahn-auf-Zahn-Aufeinandertreffens    die um eine  halbe Zahnteilung gegeneinander versetzten Zahnkränze  der einen Kupplungshälfte voneinander getrennt, relativ  zueinander beweglich und konzentrisch ineinander an  geordnet sind. Diese bekannte Kupplung ermöglicht  zwar ein relativ einfaches Schalten, ist aber im Aufbau  relativkompliziert und damit     störanfällig    und nicht ohne  weiteres für schwere Antriebe wie Schiffsgetriebe u. dgl.  geeignet.  



  Um diesen Nachteil der bekannten Zahnkupplung zu  vermeiden, wird ausgehend von einer Zahnkupplung der  eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss vorgeschla  gen, dass die beiden versetzten Zahnkränze mit der  einen Kupplungshälfte fest verbunden und axial hinter  einander angeordnet sind, und zwar in einem axialen  Abstand gleich oder grösser der axialen Länge des mit  ihnen zusammenarbeitenden Kupplungszahnkranzes an  der anderen Kupplungshälfte, wobei der letztere     Kupp-          lungszahnkranz    bei     ausgerückter        Kupplung    axial in der  Mitte     zwischen    den beiden versetzten Zahnkränzen liegt.  



  Die erfindungsgemässe Zahnkupplung erfordert  zwar einen     grösseren    Schaltweg, kann dafür aber sehr  einfach und robust aufgebaut werden und ist somit vor  allem für     Schwerantriebe,    z. B. Schiffsgetriebe u. dgl..  geeignet.  



  Es ist an sich bereits bei     Klausenkupplungen    be  kannt, die Klauen des zwischen zwei     Kupplungsklauen-          kränzen    angeordneten     treibenden        Kupplungsrades    auf  der einen Radseite gegenüber den Klauen auf der ande  ren Radseite um eine halbe     Klauenteilung    zu versetzen.

    Diese bekannte     Klauenanordnung    dient jedoch nur  dazu, die Phasenlage zwischen dem treibenden Kupp  lungsrad und den zu beiden Seiten     angeordneten    getrie  benen     Klauenkupplungskränzen        stufenweise    zu     ändern,     und aus diesem     Grunde    weist bei dieser bekannten    Kupplung das treibende Kupplungsrad auch keine neu  trale Mittelstellung zwischen der linken und rechten  Einrückstellung auf.  



       Ausführungsbeispiele    der     erfindungsgemässen    Zahn  kupplung sind     in    der Zeichnung     dargestellt:          Fig.    1 zeigt eine Kupplung, in der die eine Kupp  lungshälfte aus zwei zueinander um eine halbe Zahntei  lung versetzten Zahnkränzen und die andere     Kupp-          lungshälfte        (Hülse)    .aus einem     Zahnkranz    besteht, wobei  die Kupplung in ausgerückter     Stellung    gezeichnet ist und  der obere Teil der Kupplung als Längsschnitt und der  untere Teil als Ansicht dargestellt sind.  



       Fig.2    zeigt den     Kreisringschnitt        II-11    durch die  selbe Kupplung nach     Fig.    1.  



       Fig.    3 -zeigt die Kupplung nach     Fig.    1 in nach rechts  eingerückter Stellung, wobei nur der obere Teil als  Längsschnitt sichtbar ist.  



       Fig.    4 zeigt den     Kreisringschnitt        IV-IV    der Kupp  lung nach     Fig.    3.  



       Fig.    5 zeigt die Kupplung nach     Fig.    1 in nach links  eingerückter Stellung, wobei nur der obere Teil als  Längsschnitt sichtbar ist.  



       Fig.    6 zeigt den     Kreisringschnitt        VI-VI    der     Kupp-          hing    nach     Fig.    5.  



       Fig.    7 zeigt eine Kupplung, in der die eine Kupp  lungshälfte aus drei     Zahnkränzen    und die andere Kupp  lungshälfte (Hülse) aus zwei zueinander um eine Zahn  teilung versetzten Zahnkränzen besteht, wobei die  Kupplung in ausgerückter Stellung gezeichnet ist und  der obere Teil der Kupplung als Längsschnitt und der  untere Teil. als Ansicht dargestellt ist.  



       Fig.    8 zeigt den     Kreisringschnitt        VIII-VIII    durch  dieselbe Kupplung nach     Fig.7,    jedoch     nicht    in ausge  rückter Stellung, sondern in halb nach rechts eingerück  ter Stellung.  



       Fig.    9 zeigt die Kupplung nach     Fig.    7 in nach rechts  ganz eingerückter     Stellung,    wobei nur der obere Teil als  Längsschnitt     sichtbar    ist.  



       Fig.10    zeigt den     Kreisringschnitt    X - X der Kupplung  nach     Fig.    9.  



       Fig.   <B>11</B> zeigt     die        Kupplung        nach        Fig.    7 in nach links           eingerückter    Stellung, wobei nur der obere Teil als  Längsschnitt sichtbar ist.  



       Fig.12    zeigt den     Kreisringschnitt        XII-XII    der  Kupplung nach     Fig.    11.  



  Die     erfindungsgemässe    Zahnkupplung wird ein- und  ausgerückt durch     axiales    Verschieben der einen Kupp  lungshälfte, die als     Hülse    ausgebildet ist und mit Innen  verzahnungen versehen ist. Als andere Kupplungshälfte  dient eine Nabe mit Aussenverzahnungen, die der In  nenverzahnung der     Hülse    entspricht.  



  Die Benennungen  die eine Kupplungshälfte  und   die andere Kupplungshälfte  sind so gemeint, dass der  eine Ausdruck auch an Stelle des anderen genommen  werden kann.  



  Auf dem Wellenende 1     (Fig.    1) eines nicht darge  stellten Antriebsaggregates ist die Nabe 2 mit Aussen  verzahnung befestigt.     Mit    dieser Aussenverzahnung im  Eingriff ist die gleich grosse Innenverzahnung der  Kupplungshülse 3, axial verschiebbar auf der Nabe 2.

    Zur axialen Verschiebung dient eine Nute auf der Hülse,       in    die der Hebel 4     eingreift.    Die Kupplungshülse 3 als  die eine Kupplungshälfte besitzt eine weitere     Innenver-          zahnung    6, die in eingerückter Stellung mit den Aussen  verzahnungen 7 und 8 der Nabe 9 als die andere Kupp  lungshälfte in     Eingriff    kommt und in ausgerückter Stel  lung wie gezeichnet zwischen den beiden Aussenverzah  nungen 7 und 8     liegt.    Die Nabe 9 ist     auf    dem Wellen  ende 10 eines nichtdargestellten     anzutreibenden    Aggre  gates     befestigt.     



  Wenn nun die beiden Wellenenden 1 und 10 still  stehen, mit Hilfe des Hebels 4 die Hülse 3 bzw. die In  nenverzahnung 6 mit den Zähnen 7 oder 8 der Nabe 9  in Eingriff gebracht werden soll, die Zähne jedoch in  Stellungen nach     Fig.    2 liegen, dann ist ein Einrücken  nach     links    nicht     möglich,    da trotz der scharfen Ab  schrägungeu an den     Stirnseiten    :

  der Zähne Spitze auf  Spitze     kommt.    In diesem     Fall    ist ein Einrücken der  Hülse 3     nach    rechts     möglich,    wie     in        Fig.    3 und 4     dar-          gestellt.    Die     Zähne    weisen dabei im     wesenthdhen    die  gleiche Dicke auf wie die Lücken.  



  Tritt jedoch der Fall auf, dass die Spitzen der rech  ten     Abschrägungen    der Stirnseiten der Zähne 6 mit den  Spitzen der linken     Abschrägungen    der Stirnseiten der  Zähne 8     aufeinandertreffen    sollten, dann ist nur     ein     Einrücken nach links     möglich,    wie in     Fig.    5 und 6 dar  gestellt.

   In allen übrigen Stellungen der Zähne 6 zu den  Zähnen 7 und 8 ist ein Einrücken, bzw. ein     Einkuppeln     nach rechts oder     links    möglich unter der Voraussetzung,  dass sich mindestens die eine der beiden Kupplungshälf  ten (3 oder/und 9) unter dem     Einfluss    der axialen Kraft  auf die Hülse 3 mittels des Hebels 4 und der     Abschrä-          gungen    der Zähne 6, 7, 8 verdrehen lässt.  



  Eine weitere Variante des     Erfindungsgedankens    für  den Fall von nicht zugespitzten und an den Stirnseiten  abgeschrägten Zähnen, bzw.     derart    schwer zu kuppeln  den Aggregaten, dass eine Verdrehung der     Kupplungs-          hälften    unter dem Einfluss der     Abschrägungen    der  Zähne nicht mehr möglich ist, ist     in    den     Fig.    7 bis 12  dargestellt. Auf dem Wellenende 1 und der Nabe 2 mit  Aussenverzahnung ist die Kupplungshülse 23 mit der  entsprechenden Innenverzahnung axial verschiebbar  angeordnet.

   Die Hülse 23 besitzt zwei weitere Innenver  zahnungen 25 und 26     mit        einem        Zwischenraum,        indem     bei Ausseneingriff der Kupplung die     Aussenverzahnung     28 der     Nabe--30    frei Platz findet:

   Ausserdem sind auf der  Nabe 30 auch die Aussenverzahnungen 27 und 29 etwas  ausserhalb der     Innenzahnkränze    25 und 26 ange-         ordnet.    Bei den     Aussenverzahnungen    27, 28     und    29  ist - normale Verzahnungen vorausgesetzt, bei der Zäh  ne und     Zahnlücken    im     wesentlichen    gleich dick     sind      jeweils jeder zweite Zahn entfernt, so dass die Zahn  lücken 2/4 und die Zähne 1/4 betragen, d. h. die Dicke  der Zähne     im        wesentlichen        ein    Drittel der     Zahnlücken     aufweist.

   Das Gleiche gilt für die     Innenverzahnungen    25  und 26 der Hülse 23, mit dem Unterschied jedoch, dass  beim einen Zahnkranz der erste, dritte,     fünfte    usw., d. h.  jeder     ungeradzahlige    Zahn entfernt ist, beim andern  Zahnkranz hingegen der zweite, vierte, sechste usw.,  d. h. jeder     geradzahlige    Zahn. Dadurch treten     inbezug     auf das Verhältnis der Dicke der Zähne zu den Zahn  lücken dieselben Verhältnisse auf wie bei den Aussen  zahnkränzen, mit dem Unterschied jedoch, dass bei den  Aussenzahnkränzen die Zähne unter sich in einer Linie  liegen, bei den     Innenzahnkränzen    jedoch die Zähne un  ter sich um eine halbe Zahnteilung versetzt sind.  



  Soll nun die Kupplung in irgend einer beliebigen  Stellung eingerückt werden, dann wird mittels des  Hebels 4 die Kupplungshülse nach rechts verschoben       (Fig.    8), bis in einer halb eingerückten Stellung die  Stirnkanten der Verzahnung 26 auf die Stirnkanten der  Verzahnung 29 treffen. Dann verdreht sich die eine       Kupplungshälfte,    d. h. die     Hälfte    23 beim leichten Ein  schalten des Antriebes in     Pfeilrichtung,    bis die Zähne 25  auf die Zähne 28 treffen, worauf die Hülse 23 ganz ein  geschaltet, d. h. ganz nach rechts verschoben werden  kann     (Fig.    9 und 10).  



  Sollten in einer beliebigen ausgerückten Stellung die  Stirnkanten der Zähne 25 auf die Stirnkanten der Zähne  28 treffen, d. h. ein halbes Einrücken der Hülse 23 nach  rechts nicht möglich sein, dann ist auf alle     Fälle    ein hal  bes Einrücken nach     links    möglich, da ja die     Zahnlük-          kenweiten    dreimal grösser sind als die Zahndicken und  zudem die Versetzung um     eine    halbe Zahnteilung dies  garantiert.

   In diesem Fall treten die Zähne 26 halbwegs  in die Zahnlücken der Zähne 28, hierauf verdrehen sich  die Zähne der beiden Kupplungshälften durch leichtes  Einschalten des Antriebes     gegeneinander,    bis sich die  Flanken der Zähne 26 und 28     treffen    und in dieser Stel  lung die Kupplung ganz eingerückt werden kann     (Fig.    11  und 12).  



  Bedingung für diese Einschaltmöglichkeiten ist da  bei, dass die Zähne der     Innenzahnkränze    25 und 26       breiter    sind als die     Aussenzahnkränze    27, 28 und 29, so  dass mindestens eine halbe     Eingriffsstellung    möglich ist,  worauf nach leichtem Einschalten die vollständige Ein  rückstellung erfolgen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zahnkupplung, bei der die eine Kupplungshälfte zwei Zahnkränze aufweist, welche in Umfangsrichtung um eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden versetzten Zahnkränze (7, 8) mit der einen Kupplungshälfte (3) fest verbunden und axial hintereinander angeordnet sind, und zwar in einem axialen Abstand gleich oder grösser der axialen Länge des mit ihnen zusammenarbeitenden Kupplungszahnkranzes (6) an der anderen Kupplungs hälfte (9), wobei der letztere Kupplungszahnkranz bei ausgerückter Kupplung axial in der Mitte zwischen den beiden versetzten Zahnkränzen liegt.