DE2058008C - Zahnkupplung - Google Patents

Description

F i g. 5 einen ebenfalls nur halbseitig dargestellten Axialschnitt durch dieselbe Kupplung zu Beginn des für diese Bauart einer Zahnkupplung ist, dad sich io Einrückens,

mindestens die eine der beiden Kupplungshälften F i g. 6 einen Kreisringschnitt längs der Linie VI-Vl

in F i g. 5,

Fig. 7 einen den Fig.'3 bis 5 entsprechenden Axialschnitt derselben Kupplung in vollständig ein- »5 gerückter Stellung und

Fig. 8 einen Kreisringschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel einer Zahnkupplung ist auf einem Welienende 1 eines nicht

versetzt Dadurch ist es mit Sicherheit möglich, die ao dargestellten Antriebsaegreeates eine außenverzahnte Kupplung durch Verschieben der zweiten Kupplungs- Nabe 2 befestigt. Mit" de^ Außenverzahnung der hälfte nach der einen oder anderen Seite einzukup- Nabe 2 steht eine Innenverzahnung einer axial verpeln, auch wenn auf der einen Seite die Zähne der schiebbaren Kuyplungshülse3 ständig im Eingriff, beiden Kupplungshälften einander Spitze auf Spitze Die Kupplungshülse 3 weist für ihre axiale Verschiegegenüberstehen. Ein Nachteil der bekannten Zahn- 25 bung eine Ringnut auf, in die ein Hebel 4 eingreift, kupplung ist jedoch, daß ihre axiale Baulänge groß An der Kupplungshülse 3 ist eine weitere Innenverzahnung 6 ausgebildet, die in ausgerückter Stellung gemäß F i g. 1 und 2 zwischen zwei Verzahnungen 7 und 8 einer Abtriebsnabe 9 angeordnet ist. Die Ver-30 zahnung 7 ist eine Planverzahnung, die nicht zum Übertragen des vollen Drehmomentes, sondern nur

unter dem Einfluß einer auf den Kupplungszahnkranz der zweiten Kupplungshälfte einwirkenden axialen Kraft und der Abschrägungen der Zähne verdrehen läßt

Bei einer bekannten Zahnkupplung dieser Bauart (deutsche Pau-(Uschrift 1 245 654) sind die beiden Zahnkränze der einen Kupplungshälfte in Umfangsrichtung um eine halbe Zahnteilung gegeneinander

ist, da jeder der beiden Zahnkränze der einen Kupplungshälfte so ausgelegt werden muß, daß er das volle Drehmoment übertragen kann. Dazu kommt, daß auch die Verbindung der verschiebbaren Kupplungshälfte mit der zugehörigen Welle so ausgelegt sein muß, daß sie in beiden Endstellungen dieser Kupplungshälfte das volle Drehmoment übertragen kann. Somit wirkt sich die Länge des jeweils nicht benutz

als Richtorgan vorgesehen ist. Die Verzahnung 8 ist eine normale Außenverzahnung mit im wesentlichen derselben axialen Länge wie die Innenverzahnung 6

ten Zahnkranzes der einen Kupplungshälfte zweifach 35 und läßt sich infolgedessen mit dem vollen Drehauf die Baulänge der Kupplung aus. Vor allem bei moment, für das die Kupplung ausgelegt ist, belasten. Kupplungen für Schwerantriebe, beispielsweise Die Verzahnungen 7 und 8 sind gemäß F i g. 2, 4, 6 Schiffsgetriebe, mit Leistungen von einigen tausend und 8 um eine viertel Zahnteilung gegeneinander verbis einigen zehntausend Pferdestärken wirkt eine setzt. Die Abtriebsnabe 9 ist auf einem Wellenende große Baulänge stark verteuernd, und außerdem ist 40 10 eines nicht dargestellten anzutreibenden Aggregader Platz tür eine solche Kupplung meist beschränkt. tes befestigt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde. Wenn die beiden Wellenenden 1 und 10 stillstehen

eine Kupplung der eingangs beschriebenen Gattung und die Hülse 3 mit dem Hebel 4 derart verschoben derart zu gestalten, daß sie bei gegebener Belastbar- werden soll, daß ihre Innenverzahnung 6 mit der keit eine geringere Baulänge aufweist als bekannte 45 Außenverzahnung 8 der Abtriebsnabe 9 in Eingriff Kupplungen dieser Gattung. kommt, die Zähne dieser beiden Verzahnungen sich

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- jedoch gemäß F i g. 2 Spitze auf Spitze gegenüberstelöst, daß die beiden Zahnkränze der ersten Kupp- hen, dann ist ein Einrücken nach rechts nicht möglungshälfte um weniger als eine halbe Zahnteilung lieh. In diesem Fall läßt sich die Innenverzahnung 6 gegeneinander versetzt sind und der eine von ihnen 50 jedoch gemäß Fig. 3 und 4 dadurch mit der Plankürzer als der zugehörige Zahnkranz der zweiten verzahnung 7 in Eingriff bringen, daß man die Kupplungshälfte ist. Der kürzere der beiden an der Hülse 3 nach links verschiebt, wobei die gegen die ersten Kupplungshälfte angeordnete Zahnkränze Außenverzahnung 8 um eine viertel Zahnteilung verkann und soll nicht das volle Drehmoment übcrtra- setzte Anordnung der Stirnverzahnung? eine geringgen, sondern nur als Rkhtorgan dienen, das den sj fügige Relativdrehung zwischen der Hülse 3 und der Kupplungszahnkranz der zweiten Kupplungshäifte Nabe 9 hervorruft, bis die Verzahnungen 6 und 7

vollständig im Eingriff sind. Durch diese Relativdrehung gelangen die Verzahnungen 6 und 8 in eine Stellung, die ein Einrücken nach rechts gemäß

wird außer der Baulänge auch die Masse der um· 60 Fig. 5 und 6 möglich macht. Wenn die Hülse3 aus laufenden Teile vermindert, was vor allem bei Kupp- der in Fig. 5 und 6 abgebildeten axialen Stellung

weiter nach rechts bewegt wird, bewirkt die axiale Kraft eine weitere Relativdrehung zwischen der Hülse 3 und der Nabe 9, bis schließlich ein vollsten·

tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel 63 diges Einrücken gemäß Fig. 7 und 8 möglich ist. iiäher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Falls jedoch der EinrUckvorgang bei einer Relativ-

Fig. I einen axialen Schnitt einer Zahnkupplung stellung zwischen Hülse3 und Nabe9 beginnt, bei im aufgerückten Zustand, dem die Zahnspitzen an der linken Stirnseite der V

nötigenfalls auf den für die übertragung des vollen Drehmoments ausgebildeten Zahnkranz der ersten Kupplungshälfte ausrichtet. Durch die Erfindung

lungen für Schwerantriebe ebenfalls ein beachtlicher Vorteil ist. Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema·

zahnung 6 den Zahnspitzen der Planverzahnung 7 gegenüberstehen, dann ist ein Einrücken nach rechts gemäß F i g. 7 und 8 ohne weiteres möglich. In der vollständig eingerückten Stellung gemäß F i g. 7 und 8 kann die volle Last übertragen werden.

Wenn der Hebel 4 zum Einrücken der Kupplung von Hand betätigt wird, versucht man zweckmäßigerweise die Verzahnungen 6 und 8 unmittelbar einzurücken, indem man die Hülse 3 von vornherein nach rechis verschiebt. Nur wenn dies nicht möglich ist, weil die rechten Zahnspitzen der Innenverzahnung 6 den Zahnspitzen an der linken Stirnseite der Außenverzahnung 8 gegenüberstehen, dann verschiebt man die Hülse 3 in der beschriebenen Weise zunächst nach links und erst dann nach rechts, wenn die Planverzahnung 7 die erforderliche Relativdrehung zwischen Hülse 3 und Nabe 9 hervorgerufen hat.

Wird der Hebel 4 dagegen von einer automatischen, kraftbetätigten Einrückvorrichtung bewegt, dann wird zweckmäßigerweise grundsätzlich zunächst eine Verschiebung der Hülse 3 nach links vorgesehen, bis die Zahnspitzen an der linken Stirnseite der Innenverzahnung 6 entweder auf die Zahnspitzen oder — nach einer Relativdrehung zwischen Hülse 3 und Nabe 9 — auf den Zahnlückengrund der Plan- as verzahnung 7 treffen. Dann wird die Bewegungsrichtung des Hebels 4 umgekehrt und die Hülse 3 nach rechts verschoben, bis die Verzahnungen 6 uni 8 vollständig eingerückt sind.

Es ist gleichgültig, in welcher Drehrichtung die Verzahnungen 7 und 8 der Nabe 9 gegeneinander versetzt sind; bezogen auf eine bestimmte Drehrichtung können die Verzahnungen daher statt um eine Viertelteilung auch um eine Dreiviertelteilung gegeneinander versetzt sein. Der Versatz um eine Viertel- oder Dn.iviertelteilung stellt ein Optimum dar, doch ist auch ein mehr oder weniger großer Versatz möglich; ausgeschlossen ist nur ein Versatz, der Null oder eine halbe Teilung beträgt.

Der Versatz um eine Viertel-Zahnteilung der Verzahnung 7 gegenüber der Verzahnung 8 ist deshalb besonders günstig, weil dies gerade die Mittelstellung der Stellung in Fig. 2, in der die Verzahnungen 6 und 8 »Spitz auf Spitz« stellen und derjenigen Stellung, in der die Verzahnungen 6 und 8 ineinander eingreifen, darstellt. Zugleich entspricht dieser Versatz auch der günstigsten Gleitstellung der Abschrägungen (F i g. 6) zwischen den Verzahnungen 6 und 8, wenn von der in F i g. 4 dargestellten Stellung nach rechts eingerückt werden muß.

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Geht man nämlich davon aus, daß die »Spitzen« der Verzahnungen 6, 7 und 8, wie in den F1 g. 2, 4 6 und 8 dargestellt, keine absoluten »Spitzen« sind, sondern aus Festigkeitsgründen kräftige Abrundungen aufweisen, die den praktischen Bereich «Spitz auf Spitz« sehr vergrößern, dann ist es wichtig daU trotzdem in jeder beliebigen Stellung sicher gekuppelt werden kann. Dies ist der Fall bei dem Versalz von einem Viertel bzw. Dreivierteln der Zahnteilung von Verzahnung 7 gegenüber Verzahnung 8.

Die Verzahnungen 7 und 8 können auch gegeneinander vertauscht sein; auch ist es möglich, daß an der Nabe 9 nur eine der Verzahnung 8 entsprechende Außenverzahnung vorgesehen ist und dafür an der Hülse 3 außer einei der Innenverzahnung 6 entsprechenden Verzahnung in einem axialen Abstand, der etwas größer als die Breite der Verzahnung 8 ist, eine der Ver^hming 7 entsprechende Planverzahnung angeordnet ist.

Bei allen Ausführungsformen ist es vorteilhaft wenn die Planverzahnung 7 einen Zahnspitzenwinke! von etwa 45° aufweist und die Zähne der Verzahnungen 6 und 8 an den miteinander bzw. mit ik: Planverzahnung zusammenwirkenden sitrnseitici" Enden ebenfalls unter einem Winkel von 45° pfeil förmig abgeschrägt sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zahnkupplung mit stirnseitig abgeschrägt Zähnen, bei der an der einen Kupplungshäi: < zwei mit ihr fest verbundene Zahnkränze a x ^! hintereinander angeordnet und in Umfangsrkl·- tung gegeneinander versetzt sind und der ; ■ diesen beiden Zahnkränzen zusammenarbeite-,., Kupplungszahnkranz der zweiten Kupplung v hälfte bei ausgerückter Kupplung axial zwischen den beiden versetzten Zahnkränzen liegt, 1!;; durch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnkränze (7. 8) der ersten Kupplungshälfte ί','ι um weniger als 'eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzt sind und der eine (7) von ihrvp kürzer als der zugehörige Zahnkranz (6) der zwei ten Kupplungshälfte ist.

2. Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzere Zahnkranz der zweiten Kupplungshälfte (3) von einer Planverzahnung (7) gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen