DE6610411U - Im stillstand ein- und ausrueckbare zahnkupplung. - Google Patents

Description

Zahuräderfabrik Bochum Bochum, den 10. März I966

Alföns J ahn el G.m.b.H.

Im Stillstand ein- und ausrückbare Zahnkupplung

Die Erfindung betrifft eine im Stillstand ein- und ausrückbare Zahnkupplung mit innenverzahnter Kupplungshülsc, in die ein außenverzahnter .Kupplungszapfen mit konisch verjüngtem Einfünrungsende eingreift.

Kupplungen dieser Art werden für sich oder als Kupplungsspindeln in Verbindung mit Kugelgelenken als Walzwerkskupplungen verwendet. Um bei ihnen das Einfädeln der Antri3bswelle beim Einkuppeln zu erleichtern, hat man der Kupplungshülse bzw. -muffe bereits eine nach dem Kupplungs mund hin erweiterte Einführungsbohrung oder dem Kupplungszapfen ein konisch verjüngtes Einführungsende gegeben. Trotzdem war das Einfädeln noch beschwerlich und zeitraubend, weil, vnn die Kupplu.ngsh'Slften beim Kuppelvorgang mit ihren Zähnen gegeneinanderstießen, erst r5ie Verdrehung einer Kupplungshälfte vorgenommen werde·;; muli te, '-.n dze. Zähne der einen Kupplungshälfte vor die Zahnlücken der anderen *.~i stellen und danach das f ortnschü üssige Ineinanderschieben ku ermöglichen« Dies sowie die bei häufigem GegeneitianderstoßeM Jer /,ahne der Kupplungshälften unvermeidliche Beschädigung der Kupplung waren schwerwiegende Mangel der bisherigen Kupplungsbauarten. Die Erfindung bezweckt, diese Mangel zu beseitigen.

Erfindungsgemäß ist bei einer Zahnkupplung der vorgenannten Art in einer hinter dens unverzahnten Zentrierrand des Kupplungshülsenmundes befindlichen Ausnehmung ein durch eine Feder belasteter ringsegraentformiger Einfädelarm in radialer Ebene begrenzt schwenkbar gelagert, der eine auf der Innenseite vorspringende Verzahnung mit etwa diei Zähnen aufweist, deren Teilung derjenigen der Kupplungshülsenverzahnung entspricht, wobei bei eingerückter Kupplung das Profil der Verzahnung des Einfädelarms in nach außen geschwenkter Stellung sich, in axialer Richtung gesehen, mit dem Profil der Verzahnung der Kupplungshülse deckt (Zahn mit Zahn und Zahnlücke mit Zahnlücke), aber bei ausgerückter Kupplung unter Einwirkung der Federkraft etwa um die Zahnhöhe in das Innere der Kupplungshülse hinein verschwenkt wird und dabei mit ihren Zahnprofilen die Zahnlücken der Kupplungshülse überdeckt .

Die erfindungsgemäße Zahnkupplung erg^bjt bei der «Durchführung des f*" Eupplungsvorganges folgende WirkAings .!.'..*;',,' J

Beim Einschieben des Kupplungszapfens in die Kupplungshülse stützt sich das konisch verjüngte Einführungsende des ersteren zunächst auf dem unverzahnten Zentrierrand der Kupplungshülse und danach auf den nach innen vorspringenden Verzahnungsteil des federbelasteten schwenkbaren Einfädelarms ab. Hat der Kupplungszapfen dabei eine soche Stellung, daß seine Zähne in die Zahnlücken des Einfädelarms eingreifen, dann entsteht zwischen diesen beiden Teilen eine formschlüssige Verbindung, die bewirkt, daß der Einfädelarm, wenn sr beim weiteren Einschieben des Kupplungszapfens nach außen verschwenkt wird, dem Kupplungszapfen eine Drehbewegung erteilt, nach deren Beendigung ί in der nach außen verschwenkten Stellung des Einfädelarms) die Verzahnungsprofile des Einfädelarms und der Kupplungshülse sich decken, so daß dem weiteren Einschieben des Kupplungszapfens bis zur Beendigung des Kuppelvorganges nichts im Wege steht. - Hat der Kupplungezapfen beim Einschieben in den Einfädelarm aber eine solche Stellung, daß die Zähne des ersteren auf die Zähne des letzteren auftreffen ( so daß sich alsc keine formschlüssige Verbindung zwischen ihnen ergibt), dann wird beim weiteren Einschieben des Kupplungszapfens der Einfädelarm nach außen verschwenkt, wobei sich das Verzahnungsprofil des Einfädelarms gegenüber dem Verzahnungsprofil des Kupplungszapfens soweit verdreht, daß schließlich die Zähne des einen Teiles den Zahnlücken des anderen gegenüberstehen und die Teile dann ohne weiteres ineinandergeschoben werden können. Nach der Verschwenkung des Einfädelarms hat somit der Kupplungszapfen eine Stellung, die sein Einschieben in die Kupplungshülse ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Zahnkupplung ermöglicht also das selbsttätige Einfädeln des Kupplungszapfens in die Kupplungshülse, gleichgültig welche Stellung die beiden Kupplungsteile zueinander haben. Dadurch wird eine wesentliche Vereinfachung und Beschleunigung des Kuppelvorganges sowie eine Schonung der Kupplung erzielt, weil von ihr die mitunter hohsn Beanspruchungen ferngehalten werden, die bei Kupplungen bisheriger Bauart infoige des AufeinanderStoßens der Zähne der beiden Kupplungshälften auftreten konnten.

Bei der erfindungsgemäßen Zahnkupplung ist hinter dem schwenkbaren Einfädelarm ein mit der Kupplungshülse fest verbundener Ring mit der Kupplungshülsenverzahnung entsprechender Innenverzahnung aus Kunst-

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stoff von hoher Oberflächengüte, \r±p jPojLyanyfcd,, »angeordnet. Dadurch wird der Schwenkbewegung des 'fiin^adelcurrae* eih geringerer Reibungswiderstand entgegengesetzt.

Es empfiehlt sich außerdem, die Außenverzahnung des Kupplungszapfens in dessen konisch verjüngtem Einfuhrungsende unter stetiger Verringerung der Zahnstärken und Zahnhöhen bis zum Zapfenende durchzuführen, weil dadurch ein besseres Erfassen des Kupplungszapfens durch den Einfädelarm gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgeaäßen Zahnkupplung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 die Kupplung in gelöstem Zustande mit auseinandergebogenen Teilen, die Kupplongshülse im Querschnitt und ^.er Kupplungssapfen in Seitenansicht}

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Mund der Kupplungshülse in Richtung des Pfeiles χ in Fig. 1 gesehen;

Fig. J eine unterbrochene Seitenansicht auf die Stirnfläche des Kupplungezapfens in Richtung des Pfeiles y in Fig. 1 gesehen und

Fig.4 eine unterbrochene Seitenansicht nach Fig. 2 mit geänderter Stellung eines Einzelteils der Kupplungshülse

Die Kupplungsmuffe 1 mit der Innenverzahnung 2 ist im vorliegenden Beispiel mit einem mit Außenverzahnung 3 versehenen Kugelgelenk 4 verbunden, kann aber auch für sich, also ohne dieses Kugelgelenk, verwendet werden. In diese Kupplungsmuffe ist ein mit entsprechender Außenverzahnung 5 versehener Kupplungszapfen 6 durch Verschieben nach rechts einführbar, welcher ein das Einschieben erleichterndes, konisch verjüngtes Einführungsende 7 aufweist (in Fig. 3 ist das gesagte Profil der Außenverzahnung des Kupplungszapfens 6 dargestellt, in Fig. 1 jödoch einfachheitshalber nur ein einziger Zahn).

Am Kupplungsmund der Kupplungsmuffe 1 iet ein Ringkörper 8 befestigt, der eine nichtverzahnte Bohrung 8 aufweist, deren Durchmesser etwas größer ist als der Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung 5 des Kupplungs· zapfens 6. In einer Ausnehmung 9 des Ringkörpers 8, dessen Bohrung als Zentrierrand dient, oder auch in einer ringförmigen Ausnehmung

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des eigentlichen Kupplungshülsenkörpers ist ein etwa ringsegmeritförmiger ( halbringförmiger ) Einfädelarm Io um einen Bolzen 11 in radialer Ebene begrenz schwenkbar gelagerte Der Einfädelarm steht unter der Wirkung einer Schraubenfeder 12, die bestrebt ist, ihn in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung zu erhalten, in der eine auf seiner Innenseite vorspringende Verzahnung 14 ( Innengewinde ) mit etwa drei Zähnen l4a, l4b, l4c, deren Teilung derjenigen der Kapplungshülsenverzahnung 2 entspricht, in den freien Raum der Kupplungehülse 1 hineinragt.

Beim Einkuppeln durch Einschieben des Kupplungszapfens 6 in die Kupplungsmuffe 1 stützt sich das konisch verjüngte Einführungsende 7 zunächst auf den Zentrierrand 8' und danach auf den Einfädelarm Io ab. Wenn dabei die Zähne des Kupplungszapfen» in Zahnlücken den Einfädelarms eingreifen, dann entsteht eine formschlüssige Verbindung, durch die beim weiteren Einschieben des konischen Einführuagsendes 7 der Einfädelarm Io nach außen verschwenkt wird, wodurch zugleich dem mit dem Einfädelarm verbundenen Kupplungszapfen 6 jin - Drehbewegung erteilt wird. Dann verdreht sich das V&rzahnungspr xil l4 soweit gegenüber dem Versahnungsprofil 2 der stillstehenden Kupplungsmuffe, bis der Zahn l4& den entsprechenden Zahn 2a und die Zähne l4b und l4c die entsprechenden Zähne 2b bzw. 2c gensu überdecken. Dann befindet sich auch der ar der Drehung teilnehmende Kupplungszapfen 6 in einer Stellung, in der die Zähne seiner Verzahnung 5 vor den Zalinliicken der Verzahnung 2 der Kupplungsmuffe rtehen, wodurch sein unmittelbares Einschieben in die Kupplungsmuffe 1 ermöglicht wird.

Die Verzahnung 5 des Kupplungszapfens 6 ist so ausgebildet, daß die im Bereich des konisch verjüngten Einführungsendes 7 unter stetiger Verringerung der ZaJmstärkeü und Zahnhöhen bis zutn Zapfenende durchgeführt ist, wie auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellt ist_c Infolge dieser Zahnform erhält der Kupplungszapfen schon eine geringe Drehung, wenn seine Zahne außermittig in die Zahnlücken der Verzahnung i4 des Einfädelarms Io eingreifen.

Wenn beita Einschieben des Kupplungszapfens 6 dessen Zähne 5 nicht in di© Zahnlücken der Verzahnung 14 eingreifen, sondern auf die Zähne der Verzahnung l4 des Einfädelajrmä Io auftreffe-n, dann wird durch die geschilderte Form der Verzahnung 5 durch Krafteinwirkung auf die Verzahnung Ik eine Verdrehung auf den Einfädelaras ausgeübt, die das Ver-

Zahnungsprofil lk soweit verdreht, bis seine Zähne Zahnlücken im Verzahnungsprofil 5 gegenüberstehen. Danach kann der Kupplungszapfen in den verschwenkten Einfädelarm eingeschoben werden und nimmt dann gegenüber der Kupplungshlilse 1 eine Stellung ein, die auch sein Einschieben in diese ohne weiteres ermöglicht.

Um die Reibungskräfte an dem Einfädelarm Io bei dessen Verdrehung unter axialer Belastung durch den Kupplungszapfen 6 zu verringern, besteht der vor dem Einfädelarm vorhandene Ring 15 aus einem Werkstoff von hoher Oberflächenglätte, wie Polyamid.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   ι.« Im Stillstand ein- und ausrückbare Zahnkupplung mit innenverzahnter Kupplungshülse, in die ein außenverzahnter Kupplungszapfen mit konisch verjüngte» Einführungsende eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß in einer hinter dem unverzahnten Zantrierrand ( 8') des Kupp lung shülsentaund es (8) befindlichen Ausnehmung (9) ein durch eine Feder ( 12 ) belasteter ringsegmentförmiger Einfädelarm ( Io ) in radialer Ebene begrenzt schwenkbar gelagert ist, der eine auf der Innenseite vorspringende Verzahnung ( lA) mit etwa drei Zähnen { i4a, l4b, l4c ) aufweist, deren Teilung; derjenigen dex· Kupplungshülsenverzahnung ( 2) entspricht, wobei bei eingerückter Kupplung das Profil der Verzahnung (lk) des Einfädelarms in nach außen geschwenkter Stellung sich, in axialer Richtung gesehen, mit dem Profil der Veraahnung (2) der Kupplungshülse deckt ( Zahn mit Zahn und Zahnlücke mit Zahnlücke ), aber bei ausgerückter Kupplung unter Einwirkung der Federkraft etwa um die Zahnhöhe in das Innere der Kupplungshülse hinein verschwenkt wird und dabei mit ihren Zahnprofilen die Zahnlüclken der Kupplungshülse überdeckt.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem schwenkbaren Einfädelarm ( Io ) ein mit der Kupplungahülse (i) fest verbundener Ring ( 15) mit der Kupplungshülsenverzahnung (2) entsprechender Innenverzahnung ( l6) aus Kunststoff von hoher Oberflächenglätte, wie Polyamid, angeordnet ist.

   3· Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen verzahnung (5) des Kupplungszapfens (f·) in dessen konisch verjüngten Einfuhrungsende (7) unter stetiger Verringerung der Zahnstärken und Zahnhöhen bis zum Zapenende durchgeführt ist.