Kupplung mit ineinanderpassenden Stirnverzahnungen. Die Erfindung betrifft eine Kupplung mit ineinanderpassenden Stirnverzahnungen, die radial verlaufende Zähne aufweisen.
Bei den bekannten Kupplungs-Stirnver- zahnungen mit radial verlaufenden Zähnen, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind, werden bei jeder Kupplungshälfte die Zahn lücken nach der Kupplungsachse hin schmä ler und enden schliesslich in einem Punkt der Kupplungsachse. Infolgedessen muss jeder Zahnscheitel und jeder Zahnlückengrund in diesem Mittelpunkt enden und beide liegen auf einer zur Kupplungsachse gleichachsigen Kegelfläche.
Bei den sich gegenüberstehenden gleichgestalteten Kupplungshälften weisen diese Grundkegelflächen spiegelbildlich mit ihren Spitzen zueinander, so dass beim Ge geneinanderbewegen der Kupplungshälften zunächst nur Punktberührung an den Zahn spitzen stattfindet, und zwar am Aussen durchmesser. Erst wenn die Kupplungshälf ten endgültig zusammengebracht sind, ist volle Flächenberührung erreicht.
Diese be- kannten Verzahnungen werden wohl den An forderungen hinsichtlich der festen Verbin dung zweier Wellen, Scheiben oder dergl. gerecht, sie sind aber zur Anwendung bei Kupplungen, die lösbar und möglichst noch unter Last lösbar sein sollen, gänzlich un geeignet, und zwar erstens, weil bei dieser Ver- zahnungsausbildung nur bei vollem Eingriff Flächenberührung vorhanden ist, während bei allen andern Zuständen, d. h.
bei nur teilweisem Eingriff, nur Punktberührung be steht, zweitens, weil bei den auf einem Kegel mantel, also schräg gegeneinander verlaufen den Zahnscheiteln zu Beginn des Eingriffes und kurz vor dem Lösen der Kupplung nur die äussersten Spitzen der Zähne am Aussen durchmesser der Kupplung in Eingriff sind und daher bei Belastung leicht abbrechen können, und drittens, weil der Einrückweg der Kupplung infolge der verhältnismässig gro ssen Zahnhöhe am Aussendurchmesser gross ist.
Der erstgenannte Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt, während die beiden an- dern Nachteile bei Ausführungsformen der Erfindung behoben sind.
Die Erfindung besteht darin, dass die Zahnflanken der Stirnverzahnungen Schrau benflächen sind, deren Achsen mit der Kupp lungsachse zusammenfallen. Die die Schrau benflächen erzeugende radiale Gerade, die sich auf der Kupplungsachse längs verschiebt und sich gleichzeitig um diese Achse dreht, kann entweder senkrecht auf der Kupplungs achse stehen oder in einem gewissen Winkel zu dieser Achse geneigt sein. In dem erst erwähnten Falle handelt es sich um die Fläche eines Flachgewindes, im zweiten Falle um die eines Spitzgewindes. Zahnscheitel und Zahnlückengrund der so entstandenen Zähne liegen im ersten Falle auf zwei zur Kupp lungsachse senkrecht stehenden Ebenen und im zweiten Falle auf gleichachsig zur Kupp lungsachse befindlichen parallelen Kegel mänteln.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In Fig. 4 ist der eine Kupplungsteil eine Welle 10, die in Fig. 5 längsgeschnitten dar gestellt ist. Die Zähne 12 sind von den Flanken 13 und 14 gebildet. Bei dem in Fig. 4 zuvorderst sichtbaren Zahn ist zu er kennen, wie jede Zahnflanke 13 ein Teil einer Schraubenfläche eines Flachgewindes ist, die durch Verschiebung und gleichzeitige Drehung der senkrecht auf der Kupplungs achse 20 stehenden Erzeugenden 15 entsteht. Am Umfang des zylindrischen Kupplungs teils 10 ist die Schraubenfläche durch die Schraubenlinie 16 begrenzt. In gleicher Weise ist jede Zahnflanke 14 ein Teil einer Schrau benfläche, deren Achse mit der Kupplungs achse 20 zusammenfällt. Diese Schrauben fläche ist am Umfang des zylindrischen Kupplungsteils 10 durch die Schraubenlinie 17 begrenzt.
Der Zahnscheitel 18 und der Zahnlückengrund 1.9 liegen bei der Ausfüh rungsform nach Fig. .l und 5 in zueinander parallelen, zur Kupplungsachse 20 in rech tem Winkel a stehenden Ebenen 24, 25.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6, bei der die Zahnflanken Teile einer Schrauben fläche eines Spitzgetvindes sind, liegen Zahn scheitel und Zahnlückengrund in zueinander parallelen, finit der Kupplungsachse 20 gleich achsigen Kegelmantelflächen 22, 23, d. h. der Zahnscheitel und der Zahnlückengrund ste hen zur Kupplungsachse 20 unter einem ge wissen Winkel ss.
Die dargestellten und beschriebenen Kupplungen sind, wie eingangs erwähnt, be sonders vorteilhaft, wenn sie auch unter Last lösbar sein sollen.
Coupling with interlocking spur teeth. The invention relates to a coupling with interlocking spur gears which have radially extending teeth.
In the known coupling face gears with radially extending teeth, as shown in FIGS. 1 to 3, the tooth gaps in each coupling half become narrower towards the coupling axis and finally end at a point on the coupling axis. As a result, each tooth vertex and each tooth gap base must end in this center point and both lie on a conical surface coaxial with the coupling axis.
In the case of the opposing, identical coupling halves, these base conical surfaces point in mirror image with their tips to one another, so that when the coupling halves move towards one another initially only point contact takes place at the tooth tips, namely on the outer diameter. Only when the coupling halves are finally brought together is full surface contact achieved.
These known gears meet the requirements with regard to the fixed connection of two shafts, disks or the like, but they are completely unsuitable for use in clutches that should be detachable and, if possible, still detachable under load, namely first , because with this gear formation there is only surface contact with full engagement, while with all other states, i. H.
with only partial engagement, only point contact is, secondly, because in the case of the cone shell, i.e. at an angle to each other, the tooth apices at the beginning of the engagement and shortly before the clutch is released, only the outermost tips of the teeth on the outer diameter of the clutch engage and can therefore easily break off under load, and thirdly because the engagement path of the clutch is large due to the relatively large tooth height on the outer diameter.
The first-mentioned disadvantage is eliminated by the invention, while the other two disadvantages are eliminated in embodiments of the invention.
The invention consists in that the tooth flanks of the spur gears are screw surfaces, the axes of which coincide with the coupling axis. The radial straight line generating the screw surfaces, which moves along the coupling axis and at the same time rotates around this axis, can either be perpendicular to the coupling axis or be inclined at a certain angle to this axis. In the first-mentioned case it is the surface of a flat thread, in the second case that of a pointed thread. Tooth apex and tooth gap base of the resulting teeth lie in the first case on two planes perpendicular to the coupling axis and in the second case on parallel cones coaxial with the coupling axis.
4, 5 and 6 show two Ausfüh approximately examples of the subject invention. In Fig. 4 of a coupling part is a shaft 10, which is provided in Fig. 5 is a longitudinal section. The teeth 12 are formed by the flanks 13 and 14. In the tooth visible foremost in Fig. 4 is to know how each tooth flank 13 is part of a helical surface of a flat thread, which is created by displacement and simultaneous rotation of the axis 20 perpendicular to the coupling generating line 15. On the circumference of the cylindrical coupling part 10, the helical surface is limited by the helix 16. In the same way, each tooth flank 14 is part of a screw surface, the axis of which coincides with the axis 20 of the coupling. This screw surface is limited by the helix 17 on the circumference of the cylindrical coupling part 10.
In the embodiment according to FIGS.
In the embodiment according to FIG. 6, in which the tooth flanks are parts of a screw surface of a Spitzgetvindes, the top of the tooth and the base of the tooth gap are in parallel conical surfaces 22, 23, which are finitely coaxial with the coupling axis 20, d. H. the top of the tooth and the base of the tooth gap stand to the coupling axis 20 at a ge know angle ss.
The illustrated and described couplings are, as mentioned above, particularly advantageous if they are to be releasable under load.