DE202008000772U1 - Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung - Google Patents
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Abstract
Doppelzahnelement
zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen (10)
und mindestens einem Verbindungssteg (20, 30) zur Verbindung der Zähne (10),
wobei der Verbindungssteg (20, 30) an den Endbereichen der Zähne (10)
ansetzt und der Verbindungssteg beabstandet von der innenseitigen
Zahnflanke am Zahn (10) ansetzt, so daß eine Aussparung (24, 34) zwischen
dem Verbindungssteg (20, 30) und dem Zahn (10) gebildet ist dadurch
gekennzeichnet, daß die
Aussparung (24, 34) derart dimensioniert ist, daß die Länge (25, 35) der Aussparung
(24, 34), größer ist
als die Höhe
(26, 36) der Aussparung (24, 34).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen und mindestens einem Verbindungssteg zur Verbindung der Zähne, wobei der Verbindungssteg an den Endbereichen der Zähne ansetzt und der Steg beabstandet von der innenseitigen Zahnflanke am Zahn ansetzt, so daß eine Aussparung zwischen dem Steg und dem Zahn gebildet ist.
- Klauenkupplungen und darin eingesetzte Doppelzahnelemente sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 298 06 632 U1 bekannt. Ein Doppelzahnelement der eingangs genannten Art ist in derEP 1 617 095 A1 offenbart. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelzahnelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das Belastungen gut abfedert und gleichzeitig eine besonders hohe Stabilität aufweist.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Doppelzahnelement mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Bei einem Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen und mindestens einem Verbindungssteg zur Verbindung der Zähne, wobei der Verbindungssteg an den Endbereich der Zähnen ansetzt und der Steg beabstandet von der innenseitigen Zahnflanke am Zahn ansetzt, so daß eine Aussparung zwischen dem Steg und dem Zahn gebildet ist, ist erfindungswesentlich vorgesehen, daß die Aussparung derart dimensioniert ist, daß die Länge der Aussparung, also die Länge parallel zum Verbindungssteg, größer ist als die Höhe der Aussparung, also der Abstand zwischen Verbindungssteg und Zahn. Dadurch wird bei Belastungen, bei ungewollten, kurzzeitigen Überlastungen oder Stößen ein Einschneiden an der Zahnspitze über die konkave Nockenform der Nabe vermieden. Auch Verschleißerscheinungen durch eventuelle Montagefehler und Kantenpressungen am Zahn durch die Kupplungsnocke bei Verlagerungen werden reduziert. Dies wird erreicht bei einer flachen Bauform und voller Materialstärke des Verbindungsstegs, so daß die Stabilität in vollem Umfang erhalten bleibt.
- Bevorzugt weist die Klauenkupplung zwei Verbindungsstege, nämlich einen oberen Verbindungssteg und einen unteren Verbindungssteg auf. Dadurch ist eine besonders stabile Ausgestaltung gegeben. Alternativ kann der Verbindungssteg im oberen Bereich durch zwei Klemmelemente, die im Gegensatz zum Verbindungssteg in der Mitte eine Unterbrechung aufweisen, ausgebildet sein. In einer Weiterbildung der Erfindung setzen die Verbindungsstege jeweils an den oberen und an den unteren Endbereichen an, so daß insgesamt vier Aussparungen zwischen den Verbindungsstegen und den Zähnen gebildet sind. Bevorzugt ist der Verbindungssteg ausschließlich in einem mittleren Bereich des Zahns mit diesem verbunden. Der untere Verbindungssteg und der Zahn bilden dabei einen Absatz an der Außenfläche aus. Weiterhin weist auch der obere Verbindungssteg und der Zahn bevorzugt einen Absatz an der Außenfläche auf. Durch die Anbindung des Stegs im mittleren Bereich des Zahns entstehen innenseitig Aussparungen und außenseitig Absätze.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge der oberen Aussparung größer als die Länge der unteren Aussparung. Bevorzugt ist bei der oberen Aussparung das Verhältnis von Länge zu Höhe größer als 1,5, bevorzugt zwischen 1,5 und 2,0. Bei der unteren Aussparung ist das Verhältnis von Länge zur Höhe bevorzugt zwischen 1,01 und 1,5, bevorzugt in der Größenordnung zwischen 1,2 und 1,3. Die obere Aussparung weist dabei bevorzugt eine Länge von etwa 7 mm auf, während die untere Aussparung bevorzugt eine Länge von etwa 6 mm aufweist. Die Höhe der Aussparung ist bevorzugt kleiner als 5 mm.
- Außerdem wird unabhängig Schutz und auch als Weiterentwicklung der obengenannten Ausführungsform ein Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen und einen oberen Verbindungssteg und einem unteren Verbindungssteg beansprucht, wobei der obere Verbindungssteg einen nach unten gerichteten Vorsprung aufweist. Die weitere genaue Ausgestaltung dieses Vorsprungs ist insbesondere auch im Zusammenhang mit
3 beschrieben. Durch diesen Vorsprung wird eine Vorspannung und ein besonders guter Sitz des Doppelzahnelementes auf einer Klaue einer zugeordneten Klauenkupplung erreicht. Besonders wirksam ist dieser Sitz bzw. diese Vorspannung in Kombination mit einem auf dem unteren Verbindungssteg angeordneten Vorsprung, der nach oben gerichtet ist. - Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Klauenkupplung zur Übertragung eines Drehmoments mit zwei Kupplungshälften, die mit ihren Klauen jeweils in einen Zwischenraum der gegenüberliegenden Kupplungshälfte eingreifen, wobei zwischen den Klauen der Kupplungshälften elastische Zähne angeordnet sind, wobei jeweils zwei Zähne jeweils als ein Doppelzahnelement ausgebildet sind und dabei die Doppelzahnelemente entsprechend den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Doppelzahnelementen ausgebildet sind.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
-
1 : eine perspektivische Ansicht zweier Kupplungshälften mit vier darin eingesetzten Doppelzahnelementen in einer auseinandergezogenen Darstellung; -
2 : ein Doppelzahnelement in perspektivischer Ansicht; -
3 : ein Doppelzahnelement in Seitenansicht; -
4 : einen Schnitt durch einen Zahn eines Doppelzahnelementes entlang der Linie B-B in3 ; -
5 : einen Schnitt entlang der Linie A-A in4 ; -
6 : einen Schnitt entlang der Linie C-C in3 ; und -
7 : einen Schnitt entlang der Linie E-E in4 . - In
1 ist eine Kupplung in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht dargestellt. Die beiden kongruenten Kupplungshälften1 und2 sind innenseitig mit konkav ausgebildeten Klauen3 versehen. Diese sind, wie dargestellt, in Umfangsrichtung versetzt zueinander, so daß die Klauen3 jeweils in einen Zwischenraum4 der gegenüberliegenden Kupplungshälfte eingreifen. Zwischen den Klauen3 verbleibt ein Raum, in den ein Zahn, entweder als Einzelzahn, als Doppelzahn oder als Teil eines Zahnkranzes eingelegt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Doppelzahnelemente4 mit jeweils zwei Zähnen10 , einem oberen bzw. äußeren Verbindungssteg20 und einem unteren bzw. inneren Verbindungssteg30 vorgesehen. - In
2 ist ein solches Doppelzahnelement4 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Zähne10 weisen eine spezielle Zahnform auf. Man spricht hier auch von einem Evolventenzahn. Die mittige Fläche des Zahns, die etwa 1/3 der Zahnbreite einnimmt, bildet dabei eine gerade Bogenform, so daß damit eine schließende Flächenanlage zu den Klauen3 der Kupplungshälften1 und2 erreicht wird. Die Zähne10 weisen weiterhin im Außenbereich bzw. an den nach außen gerichteten Seitenflächen, die nicht in Kontakt mit den Klauen sind, Ausnehmungen in Form einer Eindellung auf. Dies ermöglicht bei einer Pressung des Zahns eine Materialverschiebung nach außen bzw. in die Ausnehmung, ohne daß es zu einem Materialüberstand kommt. Gut zu erkennen sind auch die Abstandswarzen22 und32 . Die unteren Abstandswarzen32 sind im Bereich des unteren Verbindungsstegs30 zentral unterhalb des jeweiligen Zahns10 angeordnet. Die oberen Abstandswarzen22 sind an der oberen Kante der Zähne10 angeordnet. Die unteren Abstandswarzen32 und die oberen Abstandswarzen22 unterscheiden sich in der Höhe und Größe. Die großen Abstandswarzen32 am unteren oder inneren Verbindungssteg30 dienen als Montagehilfe, zur Montagefehlerreduzierung und zur zentralen Führung des Doppelzahns. Diese größeren Abstandswarzen32 dienen auch zur mittleren Lagefixierung. Die im Durchmesser und in der Höhe kleineren Abstandswarzen22 am Zahnkopf dienen dazu, eine erhöhte Schräglage durch eine ungenaue Zwangsführung oder Montage zu vermeiden. Insgesamt kann durch diese Zähne auch eine optische Prüfung erfolgen ob fehlerhafte Zwangskräfte vorliegen. Der äußere Rand der Seitenfläche der Zähne10 , der sich um die Ausnehmung11 herum erstreckt, und die äußere Seitenfläche des unteren Verbindungsstegs30 sind in einer Ebene ausgebildet. Demgegenüber ist der obere Verbindungssteg20 gegenüber dieser Ebene zurückversetzt, da der äußere Verbindungssteg20 sich nur über einen Teil, ungefähr 1/3, der Zahnbreite erstreckt. - In
3 ist das Doppelzahnelement4 in Seitenansicht dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der obere Verbindungssteg20 weist in der Mitte einen nach unten gerichteten Vorsprung21 auf. Dieser bildet eine spezielle Abstützung zur Erzeugung einer Vorspannung des oberen Verbindungsstegs20 und damit des Doppelzahnelements auf der Klaue3 . Die Breite dieses Vorsprungs21 entspricht etwa dem Abstand zwischen den beiden Zähnen an der schmalsten Stelle, der in der Fig. mit14 gekennzeichnet ist. Zwischen dem Steg20 und den Zähnen10 sind Aussparungen24 vorhanden. Die Aussparung hat eine bestimmte Länge, die in der Fig. mit25 gekennzeichnet ist, und eine Höhe, die dem Abstand zwischen dem Zahn und dem oberen Verbindungssteg20 entspricht und in der Fig. mit26 gekennzeichnet ist. Die Länge25 der Aussparung24 ist größer als die Höhe26 der Aussparung24 . Im Außenbereich befindet sich zwischen dem Zahn10 und dem Verbindungssteg20 jeweils ein Absatz27 . Umgekehrt ist im unteren Bereich, also angrenzend an den unteren oder inneren Verbindungssteg30 jeweils ebenfalls eine Aussparung34 vorhanden, wobei die Länge der Aussparung35 größer ist als die Höhe der Aussparung36 . Weiterhin befindet sich im Außenbereich des Zahns, also im Übergangsbereich von dem inneren oder unteren Verbindungssteg30 zur äußeren Flanke des Zahns10 ein Absatz38 . Dieser ist auf beiden Seiten des Doppelzahnelements in symmetrischer Form vorgesehen. - In
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in3 dargestellt. In diesem Schnitt durch einen Zahn10 ist das Vollmaterial als Schraffur angedeutet. Die seitlichen Ausnehmungen11 sind in dieser Darstellung gut zu erkennen. Diese Ausnehmungen sind muldenartig und erstrecken sich im tiefsten Punkt über etwa 10 % der Gesamttiefe des Zahnes. Gut zu erkennen ist hier auch, daß die unteren Abstandswarzen32 länger sind und einen größeren Durchmesser haben als die oberen Abstandswarzen22 . Ebenfalls ist hier gut erkennbar, daß der obere Verbindungssteg20 aus zwei Bereichen zusammengesetzt ist, nämlich einem unteren, etwas breiterem Bereich28 und einem mittig darauf aufsetzenden mehr, als 50 % der Breite des unteren Bereichs28 einnehmenden, oberen Bereichs29 . - In
5 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A aus4 wiedergegeben. Hier ist insbesondere die ballige Zahnform mit den Außenflächen12 und Innenflächen12 der Zähne10 zu erkennen. Diese sind auch in2 dargestellt. Der hier gezeigte Schnitt läuft durch das mittlere Drittel, so wie es auch in2 zu erkennen ist. Weiterhin ist der auch in den2 und3 zu erkennende untere Verbindungssteg mit dem Vorsprung37 zu erwähnen, der dem oberen Vorsprung21 genau gegenüberliegt. In Kombination bewirken die Vorsprünge21 und37 eine besonders gute Abstützung und Führung des Doppelzahnelements4 in der Klauenkupplung. - In
6 ist ein Schnitt entlang der Linie C-C in3 dargestellt. Dieser Schnitt verläuft entlang des Vorsprungs37 auf dem unteren oder inneren Verbindungssteg30 . Der Vorsprung37 ist bogenförmig in der Mitte erhöht. An den Enden der beiden Seiten ist die Höhe des Vorsprungs durch die Bogenform bzw. den Radius verkleinert, um eine einfache und schnellere Führung und Steckmontage der Kupplungsnabe zu ermöglichen. - In
7 ist ein Schnitt entlang der Linie E-E aus4 dargestellt. Es ist insbesondere auch die mittlere Anlagefläche der balligen Außenzahnfläche zu erkennen. Diese erstreckt sich im mittleren Bereich über etwa 1/3 gerade und ist dort mit12 gekennzeichnet. Die beiden äußeren Bereiche sind mit13 gekennzeichnet und ballig und an den Außenseiten in einem Radius abgeflacht ausgebildet.
Claims (11)
- Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen (
10 ) und mindestens einem Verbindungssteg (20 ,30 ) zur Verbindung der Zähne (10 ), wobei der Verbindungssteg (20 ,30 ) an den Endbereichen der Zähne (10 ) ansetzt und der Verbindungssteg beabstandet von der innenseitigen Zahnflanke am Zahn (10 ) ansetzt, so daß eine Aussparung (24 ,34 ) zwischen dem Verbindungssteg (20 ,30 ) und dem Zahn (10 ) gebildet ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (24 ,34 ) derart dimensioniert ist, daß die Länge (25 ,35 ) der Aussparung (24 ,34 ), größer ist als die Höhe (26 ,36 ) der Aussparung (24 ,34 ). - Doppelzahnelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelzahnelement (
4 ) zwei Verbindungsstege (20 ,30 ), nämlich einen oberen Verbindungssteg (20 ) und einen unteren Verbindungssteg (30 ) aufweist. - Doppelzahnelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verbindungsstege (
20 ,30 ) jeweils an den oberen und an den unteren Endbereichen ansetzen, so daß insgesamt vier Aussparungen (24 ,34 ) zwischen den Verbindungsstegen (20 ,30 ) und den Zähnen gebildet sind. - Doppelzahnelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (
20 ,30 ) ausschließlich in einem mittleren Bereich des Zahnes (10 ) mit diesem verbunden ist. - Doppelzahnelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Verbindungssteg (
30 ) und der Zahn (10 ) einen Absatz (38 ) an der Außenzahnfläche bilden. - Doppelzahnelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der obere Verbindungssteg (
20 ) und der Zahn (10 ) einen Absatz (27 ) an der Außenzahnfläche bilden. - Doppelzahnelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (
26 ) der oberen Aussparung (24 ) größer ist als die Länge (25 ,35 ) der unteren Aussparung (24 ,34 ). - Doppelzahnelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Höhe größer ist als 1,5.
- Doppelzahnelement zur Verwendung in einer Klauenkupplung mit zwei Zähnen (
10 ) und einem oberen Verbindungssteg (20 ) und einem unteren Verbindungssteg (30 ) zur Verbindung der Zähne, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Verbindungssteg (20 ) ein nach unten gerichteter Vorsprung (21 ) vorgesehen ist. - Doppelzahnelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Verbindungssteg (
30 ) ein nach oben gerichteter Vorsprung (37 ) vorgesehen ist. - Klauenkupplung zur Übertragung eines Drehmoments mit zwei Kupplungshälften (
1 ,2 ), die mit ihren Klauen (3 ) jeweils in einen Zwischenraum (4 ) der gegenüberliegenden Kupplungshälfte (12 ) eingreifen, wobei zwischen den Klauen (3 ) der Kupplungshälften elastische Zähne (10 ) angeordnet sind, wobei jeweils zwei Zähne (10 ) als ein Doppelzahnelement (4 ) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelzahnelemente (4 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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