DE102011050573A1

DE102011050573A1 - Dog clutch for torque proof connection of two shafts, comprises clutch element with dog and through-hole extending along longitudinal axis of clutch element, and closing sleeve is provided, which is rotatably supported in through-hole

Info

Publication number: DE102011050573A1
Application number: DE102011050573A
Authority: DE
Inventors: Ditmar Klischat
Original assignee: Spicer Gelenkwellenbau GmbH
Current assignee: Spicer Gelenkwellenbau GmbH
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: DE102011050573B4; CN102537109B; CN102537109A

Abstract

The dog clutch (1) comprises a clutch element (2) with a dog (3) and a through-hole extending along a longitudinal axis (A) of the clutch element. A closing sleeve is provided, which is rotatably supported in the through-hole of the clutch element between an open position and a closed position. The closing sleeve comprises radially projecting clamping segments, which are distributed over the circumference. An axial end of the closing sleeve has a support plate, through which the closing sleeve is axially supported towards another clutch element (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Klauenkupplung zur drehfesten Verbindung von zwei Wellen, umfassend ein erstes Kupplungselement mit ersten Klauen und mit einer entlang einer Längsachse A des ersten Kupplungselements verlaufenden Durchgangsbohrung, ein zweites Kupplungselement mit zweiten Klauen, wobei die ersten und die zweiten Klauen in eine Kuppelstellung der Kupplungselemente formschlüssig in Eingriff überführbar sind, und wobei die zweiten Klauen Stützflächen aufweisen, die in der Kuppelstellung der beiden Kupplungselemente auf der von dem ersten Kupplungselement abgewandten Seite angeordnet sind, und eine Schließhülse, die in der Durchgangsbohrung des ersten Kupplungselements zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung drehbar gehalten ist und die umfangsverteilte, radial vorstehende Spannsegmente aufweist, die in der Kuppelstellung der Kupplungselemente bei Schließstellung der Schließhülse die Stützflächen hintergreifen.The invention relates to a dog clutch for non-rotatable connection of two shafts, comprising a first coupling element with first jaws and having a longitudinal axis A of the first coupling element extending through hole, a second coupling element with second jaws, wherein the first and the second jaws in a coupling position of Coupling elements can be positively engaged in engagement, and wherein the second jaws have support surfaces which are arranged in the coupling position of the two coupling elements on the side facing away from the first coupling element side, and a closing sleeve in the through hole of the first coupling element between an open position and a closed position is rotatably supported and the circumferentially distributed, radially projecting clamping segments which engage behind the support surfaces in the coupling position of the coupling elements in the closed position of the closing sleeve.

Eine derartige Klauenkupplung ist aus der DE 36 08 739 C1 bekannt, bei der die Schließhülse in einem ersten Kupplungselement gelagert ist und sich bei Verspannung der beiden Wellen zueinander an der Rückseite der Klauen des ersten Kupplungselements abstützt. Hierbei ist die Abstützfläche an der Klauenrückseite über den Umfang unterbrochen. Durch diese Abstützung der Schließhülse an der Rückseite der Klauen ergibt sich zwangsläufig eine Montagerichtung von hinten in das erste Kupplungselement. Der Maximaldurchmesser der Spannsegmente an der Vorderseite der Spannhülse wird demnach begrenzt durch den maximal möglichen Innendurchmesser des ersten Kupplungselements im Bereich der Klauen.Such a dog clutch is from the DE 36 08 739 C1 known, in which the closing sleeve is mounted in a first coupling element and is supported in tension of the two shafts to each other at the back of the jaws of the first coupling element. Here, the support surface is interrupted on the claw back over the circumference. By this support of the closing sleeve on the back of the claws inevitably results in a mounting direction from behind in the first coupling element. The maximum diameter of the clamping segments on the front side of the clamping sleeve is therefore limited by the maximum possible inner diameter of the first coupling element in the region of the claws.

Hiervon ausgehend ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klauenkupplung bereitzustellen, die eine größere Gestaltungsfreiheit bei den Abmessungen erlaubt und die insbesondere eine verbesserte Axialkraftabstützung liefert.On this basis, object of the present invention to provide a dog clutch, which allows greater freedom in the dimensions and in particular provides an improved Axialkraftabstützung.

Die Lösung besteht in einer Klauenkupplung zur drehfesten Verbindung von zwei Wellen umfassend ein erstes Kupplungselement mit ersten Klauen und mit einer entlang einer Längsachse A des ersten Kupplungselements verlaufenden Durchgangsbohrung, ein zweites Kupplungselement mit zweiten Klauen, wobei die ersten und die zweiten Klauen in eine Kuppelstellung der Kupplungselemente formschlüssig in Eingriff überführbar sind, und wobei die zweiten Klauen Stützflächen aufweisen, die in der Kuppelstellung der beiden Kuppelungselemente auf der von dem ersten Kupplungselement abgewandten Seite angeordnet sind, und eine Schließhülse, die in der Durchgangsbohrung des ersten Kupplungselements zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung drehbar gehalten ist und die umfangsverteilte, radial vorstehende Spannsegmente aufweist, die in der Kuppelstellung der Kupplungselemente bei Schließstellung der Schließhülse die Stützflächen hintergreifen, wobei an einem ersten axialen Ende der Schließhülse eine Stützplatte vorgesehen ist, über die die Schließhülse axial in Richtung zum zweiten Kupplungselement abgestützt ist.The solution consists in a dog clutch for rotationally fixed connection of two shafts comprising a first coupling element with first jaws and with a along a longitudinal axis A of the first coupling element extending through hole, a second coupling element with second jaws, wherein the first and the second jaws in a coupling position of Coupling elements are positively engageable engaged, and wherein the second jaws have support surfaces which are arranged in the coupling position of the two coupling elements on the side facing away from the first coupling element side, and a closing sleeve, in the through hole of the first coupling element between an open position and a closed position is rotatably supported and has the circumferentially distributed, radially projecting clamping segments which engage behind the support surfaces in the coupling position of the coupling elements in the closed position of the closing sleeve, wherein at a first axial end de Closing sleeve, a support plate is provided, via which the closing sleeve is axially supported in the direction of the second coupling element.

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, dass die Axialkraft der drehfesten Verbindung der beiden Wellen im ersten Kupplungselement, welches als Antriebsteil oder als Abtriebsteil ausgeführt sein kann, durch die Stützplatte aufgenommen wird. Vorteilhafterweise kann somit eine direkte Abstützung der Schließhülse an der Rückseite der Klauen vermieden werden und eine größere Kontaktfläche und eine breitere Stützbasis zwischen der Schließhülse bzw. der Stützplatte und dem ersten Kupplungselement ermöglicht werden. Bevorzugt ist die Stützplatte lösbar an dem ersten axialen Ende der Schließhülse befestigt. Hierdurch kann als wesentlicher Vorteil eine Umkehrung der Montagerichtung gegenüber dem Stand der Technik erfolgen, nämlich erfindungsgemäß kann die Schließhülse von vorne in das erste Kupplungselement montiert werden. Des weiteren ist hierbei von Vorteil, dass der maximale Durchmesser der Spannsegmente nicht mehr durch den Durchmesser der Durchgangsbohrung im Bereich der ersten Klauen begrenzt ist. Zudem ist die Stützplatte, dadurch dass sie lösbar an einem axialen Ende der Schließhülse angeordnet ist, leicht zugänglich.The advantage of this embodiment according to the invention is that the axial force of the rotationally fixed connection of the two shafts in the first coupling element, which may be designed as a drive part or as a driven part, is received by the support plate. Advantageously, thus a direct support of the closing sleeve on the back of the jaws can be avoided and a larger contact surface and a wider support base between the closing sleeve or the support plate and the first coupling element are made possible. Preferably, the support plate is releasably secured to the first axial end of the closure sleeve. This can be done as a major advantage, a reversal of the mounting direction over the prior art, namely, according to the invention, the closure sleeve can be mounted from the front into the first coupling element. Furthermore, it is advantageous that the maximum diameter of the clamping segments is no longer limited by the diameter of the through hole in the region of the first jaws. In addition, the support plate, in that it is detachably arranged at an axial end of the closure sleeve, easily accessible.

Weiterhin bildet die Stützplatte mit der Schließhülse bevorzugt eine umlaufende Nut aus. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das erste Kupplungselement einen umlaufenden Ring ausbildet, der in die Durchgangsbohrung radial nach innen ragt. In vorteilhafter Ausgestaltung greift hierbei der Ring des ersten Kupplungselements in die Nut der Schließhülse ein, um die Schließhülse in beiden axialen Richtungen abzustützen. In günstiger Weise wird hierdurch in beiden Richtungen eine vollabstützende Axiallagerung der Schließhülse in dem ersten Kupplungselement erreicht.Furthermore, the support plate preferably forms a circumferential groove with the closing sleeve. Furthermore, it can be provided that the first coupling element forms a circumferential ring which projects radially inward into the through-bore. In an advantageous embodiment, in this case the ring of the first coupling element engages in the groove of the closing sleeve in order to support the closing sleeve in both axial directions. Conveniently, this achieves a fully supporting axial bearing of the closing sleeve in the first coupling element in both directions.

In weiterer Ausgestaltung ist ein Schneckengetriebe vorgesehen, um die Schließhülse zwischen der Offenstellung und der Schließstellung zu verdrehen. Hierdurch kann ein schneller Kupplungsvorgang zwischen einer Gelenkwelle bzw. dem ersten Kupplungselement und dem Anschlussflansch bzw. dem zweiten Kupplungselement einer Walze gewährleistet werden. Bevorzugt ist das Schneckengetriebe selbsthemmend ausgeführt. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise keine zusätzliche Sicherung der Schneckenwelle nötig. Bevorzugt ist eine eingängige Schneckenwelle vorgesehen und ein Schneckenrad mit 80 Zähnen. Hierbei kann vorgesehen werden, dass die Schneckenwelle des Schneckengetriebes zwei axiale Enden aufweist, die Angriffsmittel für ein Werkzeug zum Drehen der Schneckenwellen ausbilden. Von Vorteil ist hier, dass die Schneckenwelle von beiden Seiten zugänglich ist.In a further embodiment, a worm gear is provided to rotate the closing sleeve between the open position and the closed position. In this way, a quick coupling operation between a propeller shaft or the first coupling element and the connecting flange or the second coupling element of a roller can be ensured. Preferably, the worm gear is self-locking. As a result, no additional backup of the worm shaft is necessary in an advantageous manner. Preferably, a single-speed worm shaft is provided and a worm wheel with 80 teeth. This can be provided that the worm shaft of the worm gear has two axial ends which form engagement means for a tool for rotating the worm shafts. The advantage here is that the worm shaft is accessible from both sides.

Bevorzugt ist die Schließhülse in dem ersten Kupplungselement gleitgelagert. Dies stellt insbesondere eine einfache und wartungsarme Möglichkeit der Lagerung dar. In konkreter Ausgestaltung ist zumindest eine Gleitlagerung axial versetzt zu dem Schneckengetriebe vorgesehen. Bevorzugt ist eine Gleitlagerung zwischen dem Ring des ersten Kupplungselements und der Nut der Schließhülse angeordnet. Eine zweite Gleitlagerung kann axial versetzt in Richtung der Spannsegmente angeordnet sein. Insbesondere kann durch eine derartige Anordnung von zwei Gleitlagerungen jeweils versetzt zu dem Schneckengetriebe eine besonders günstige und gleichmäßige Lagerung der Schließhülse in dem ersten Kupplungselement erreicht werden.Preferably, the closure sleeve is slidably mounted in the first coupling element. This represents in particular a simple and low-maintenance possibility of storage. In concrete embodiment, at least one sliding bearing is provided axially offset from the worm gear. Preferably, a sliding bearing between the ring of the first coupling element and the groove of the closing sleeve is arranged. A second plain bearing can be arranged axially offset in the direction of the clamping segments. In particular, can be achieved by the arrangement of two sliding bearings each offset from the worm gear a particularly favorable and uniform storage of the closing sleeve in the first coupling element.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Spannelemente an einem zweiten axialen Ende der Schließhülse angeordnet sind. Durch die bereits zuvor erwähnte Möglichkeit, erfindungsgemäß die Schließhülse von vorne in das erste Kupplungselement zu montieren, ist es möglich, den Außendurchmesser der Spannelemente größer als den Durchmesser der Durchgangsbohrung in dem ersten Kupplungselement auszuführen. Bevorzugt sind die Klauen der beiden Kupplungselemente jeweils als vierteilige Klauenverzahnungen ausgebildet. Vorteilhafterweise ist dies eine spezielle Ausführung zum Einsatz in Antriebsanordnungen mit Kreuzgelenken. Des weiteren ergibt sich eine gute Lastanleitung.In a further embodiment it is provided that the clamping elements are arranged at a second axial end of the closing sleeve. By the previously mentioned possibility, according to the invention to mount the closing sleeve from the front into the first coupling element, it is possible to make the outer diameter of the clamping elements larger than the diameter of the through hole in the first coupling element. Preferably, the claws of the two coupling elements are each formed as four-piece claw toothing. Advantageously, this is a special design for use in drive assemblies with universal joints. Furthermore, there is a good load instructions.

Bevorzugt weisen die Klauen der beiden Kupplungselemente Anlageflächen zur Kraftübertragung auf, die bezogen auf jeweilige Grundflächen der beiden Kupplungselemente einen Winkel α gleich oder kleiner 90° einschließen. Hierdurch wird eine unter Drehmomentbelastung selbsthaltende Verbindung gewährleistet. In weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt, dass die Klauen der beiden Kupplungselemente erste Stützflächen aufweisen, die in Umfangsrichtung betrachtet auf der von den Anlageflächen abgewandten Enden der Klauen liegen und die bezogen auf die jeweilige Grundfläche der beiden Kupplungselemente einen Winkel β einschließen, der größer ist als ein Ergänzungswinkel des Winkels α. Hierdurch wird ein kollisionsfreies Ineinanderfahren der Kupplungselemente gewährleistet.The claws of the two coupling elements preferably have contact surfaces for force transmission, which enclose an angle α equal to or less than 90 ° relative to respective base surfaces of the two coupling elements. As a result, a self-holding under torque load connection is guaranteed. In a further embodiment, it is preferred that the claws of the two coupling elements have first support surfaces which, viewed in the circumferential direction, lie on the ends of the claws facing away from the contact surfaces and enclose an angle β which is greater than one relative to the respective base surface of the two coupling elements Supplementary angle of the angle α. As a result, a collision-free meshing of the coupling elements is ensured.

In weiterer Ausgestaltung ist eine erste axiale Höhe der Klauen des ersten Kupplungselements kleiner ist als eine zweite axiale Höhe der Klauen des zweiten Kupplungselements. Hierdurch ist eine statische Bestimmtheit des Anlagekontakt der beiden Kupplungselemente gewährleistet.In a further embodiment, a first axial height of the claws of the first coupling element is smaller than a second axial height of the claws of the second coupling element. As a result, a static certainty of the contact of the two coupling elements is guaranteed.

In konkreter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Klauen des zweiten Kupplungselements radial nach innen vorstehende Stützabschnitte aufweisen, deren Rückseiten die Stützflächen ausbilden. Hierdurch ergibt sich insgesamt ein einfacher Aufbau des zweiten Kupplungselements, der auch fertigungstechnisch einfach darzustellen ist.In a concrete embodiment, it is provided that the claws of the second coupling element have radially inwardly projecting support sections, the rear sides of which form the support surfaces. This results in a total of a simple structure of the second coupling element, which is also easy to represent manufacturing technology.

Bevorzugt ist ein Zentrierdorn zur Vorzentrierung der beiden Kupplungselemente zueinander vorgesehen. Hierdurch wird vorteilhaft ein sicheres Einkuppeln bei einem Kuppelvorgang ermöglicht, bei dem das erste oder zweite Kupplungselement abgebeugt bzw. abgewinkelt herangefahren wird.Preferably, a centering mandrel for pre-centering of the two coupling elements is provided to each other. As a result, a secure engagement is advantageously made possible in a dome operation, in which the first or second coupling element is bent or moved up angled.

In einer möglichen Ausführungsform ist der Zentrierdorn zur Aufnahme in eine in Richtung der Längsachse A verlaufenden Durchgangsbohrung der Schließhülse an einer Rückseite des zweiten Kupplungselements oder an einer Stirnfläche eines Walzenzapfens lösbar befestigt. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schließhülse an dem zweiten axialen Ende einen Einführdorn aufweist, zur Aufnahme in einer in Richtung der Längsachse A verlaufenden Durchgangsbohrung des zweiten Kupplungselements. Hierdurch wird eine sichere Vorzentrierung des zweiten Kupplungselements zum Anschlussflansch der Walze beim Einfahren der Kupplung gewährleistet. Vorteilhafterweise wird hierdurch ein Kupplungsvorgang bei abgewinkelter Gelenkwelle ermöglicht. Auch wird hierdurch ein automatisch ablaufender Kupplungsvorgang ermöglicht.In one possible embodiment, the centering pin is releasably secured to a rear side of the second coupling element or to an end face of a roll neck for receiving in a through bore of the closing sleeve extending in the direction of the longitudinal axis A. In a further possible embodiment it can be provided that the closing sleeve has an insertion mandrel at the second axial end, for receiving in a through bore extending in the direction of the longitudinal axis A of the second coupling element. As a result, a secure pre-centering of the second coupling element is ensured for connecting flange of the roller when retracting the clutch. Advantageously, this allows a coupling process with angled propeller shaft. This also allows an automatically running coupling process.

Neben den bereits genannten Vorteilen, zeichnet sich die erfindungsgemäße Klauenkupplung dadurch aus, dass sie zur schnellen Trennung einer Gelenkwelle vom Anschlussflansch einer Walze von Schrägwalzwerken geeignet ist. Mehrfachverschraubungen an der Trennstelle werden durch eine einzelnes, leicht zugängliches Betätigungselement in Gestalt der Schneckenwelle ersetzt, so dass deren Einsatz bei beengten Platzverhältnissen im Kupplungsbereich erfolgen kann. Durch das Bajonett mit 4-gängigem Gewinde, die Gleitlagerung und das Schneckengetriebe wird ein Verriegeln der Kupplung mit nur sehr geringen Bedienkräften bzw. Anzugsmomenten sichergestellt. Auch ist einer sichere Vorzentrierung bei einem abgebeugten Kupplungselements gewährleistet. Dies ist von Vorteil, da eine koaxiale Ausrichtung der Kupplungselemente zueinander in Schrägwalzwerken bauartbedingt nicht möglich ist.In addition to the advantages already mentioned, the dog clutch according to the invention is characterized in that it is suitable for the rapid separation of a propeller shaft from the flange of a roll of cross rolling mills. Multiple fittings at the point of separation are replaced by a single, easily accessible actuator in the form of the worm shaft, so that their use can be done in confined spaces in the coupling area. The bayonet with 4-thread, the slide bearing and the worm gear locking the clutch is ensured with very little operating forces or torques. Also, a secure pre-centering is guaranteed at a deflected coupling element. This is advantageous because a coaxial alignment of the coupling elements to each other in cross rolling mills is not possible due to the design.

Im folgenden werden anhand der Figuren Ausführungsformen der Klauenkupplung beschrieben. Hierin zeigen die 1 bis 9 eine erste Ausführungsform und die 10 bis 14 eine zweite Ausführungsform der Klauenkupplung:In the following, embodiments of the dog clutch will be described with reference to the figures. Herein show the 1 to 9 a first embodiment and the 10 to 14 A second embodiment of the dog clutch:

1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Klauenkupplung; 1 a perspective view of a first embodiment of the dog clutch;

2 einen Längsschnitt der Klauenkupplung; 2 a longitudinal section of the dog clutch;

3 einen perspektivischen Längsschnitt des ersten Kupplungselements mit einer Schließhülse in Schließstellung; 3 a perspective longitudinal section of the first coupling element with a closing sleeve in the closed position;

4 einen perspektivischen Längsschnitt des ersten Kupplungselements mit einer Schließhülse in Offenstellung; 4 a perspective longitudinal section of the first coupling element with a closing sleeve in the open position;

5 eine perspektivische Darstellung der Schließhülse; 5 a perspective view of the closing sleeve;

6 einen perspektivischen Längsschnitt eines Anschlussflansches mit einer

a) ersten Variante eines Zentrierdorns,
b) zweiten Variante eines Zentrierdorns;

6 a perspective longitudinal section of a connecting flange with a

a) first variant of a centering mandrel,
b) second variant of a centering mandrel;

7 einen Querschnitt der ersten Kupplungshülse mit einer Schließhülse entlang Schnittlinie VII-VII gemäß 2; 7 a cross-section of the first coupling sleeve with a closing sleeve along section line VII-VII according to 2 ;

8 einen Querschnitt der ersten Kupplungshülse mit einer Schließhülse in Offenstellung entlang Schnittlinie VIII-VIII gemäß 2; 8th a cross section of the first coupling sleeve with a closing sleeve in the open position along section line VIII-VIII according to 2 ;

9 eine perspektivische Ansicht des zweiten Kupplungselements

a) klauenseitig,
b) rückseitig;

9 a perspective view of the second coupling element

a) on the claw side,
b) on the back;

10 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Klauenkupplung; 10 a perspective view of a second embodiment of the dog clutch;

11 einen perspektivischen Längsschnitt der Klauenkupplung mit einer Ansicht der Schließhülse; 11 a perspective longitudinal section of the dog clutch with a view of the closing sleeve;

12 einen perspektivischen Längsschnitt des ersten Kupplungselements mit einer Schließhülse in Schließstellung; 12 a perspective longitudinal section of the first coupling element with a closing sleeve in the closed position;

13 eine perspektivische Darstellung der Schließhülse; 13 a perspective view of the closing sleeve;

14 eine perspektivische Darstellung der zweiten Ausführungsform der Klauenkupplung in ungekuppelter Stellung. 14 a perspective view of the second embodiment of the dog clutch in uncoupled position.

15 ein Ausgestaltung der Klauen der Klauenkupplung

a) im Querschnitt durch beide Kupplungselemente
b) in perspektivischer Ansicht des ersten Kupplungselements

15 an embodiment of the claws of the dog clutch

a) in cross section through both coupling elements
b) in a perspective view of the first coupling element

Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klauenkupplung 1 zur Verbindung eines Antriebsflansches 6 über eine Zapfenkreuz 5 mit einem Walzenzapfen 13, der in einem Anschlussflansch 12 aufgenommen ist. Zur drehmomentübertragenden Verbindung sind ein erstes Kupplungselement 2 und ein zweites Kupplungselement 9 vorgesehen, die in bekannter Weise über Klauen 3, 10 ineinandergreifen. Die Klauen 3, 10 sind als 4-teilige Klauenverzahnungen ausgeführt. Die Klauen 3 des ersten Kupplungselements 2 erheben sich in axialer Richtung ausgehend von einer Grundfläche 61, die Klauen 10 des zweiten Kupplungselements 9 ausgehend von einer Grundfläche 61. Eine Stirnfläche 64 der Klauen 10 ist mit der Grundfläche 61 in Anlagekontakt und eine Stirnfläche 63 der Klauen 3 bildet zu der Grundfläche 62 einen axialen Zwischenraum 65.The 1 shows a first embodiment of a dog clutch according to the invention 1 for connecting a drive flange 6 over a cone cross 5 with a roll neck 13 which is in a connection flange 12 is included. For torque transmitting connection are a first coupling element 2 and a second coupling element 9 provided in a known manner via claws 3 . 10 mesh. The claws 3 . 10 are designed as 4-piece claw toothing. The claws 3 of the first coupling element 2 rise in the axial direction, starting from a base 61 , the claws 10 of the second coupling element 9 starting from a base 61 , An end face 64 the claws 10 is with the base area 61 in abutting contact and an end face 63 the claws 3 forms the base 62 an axial gap 65 ,

Das zweite Kupplungselement 9 ist über eine Stirnverzahnungspaar 14, 14' mit dem Anschlussflansch 12 verbunden und zur axialen Verspannung ist eine umfänglich angeordnete Verschraubung 15 bestehend aus Stehbolzen 17 und Muttern 18 vorgesehen. In dem ersten Kupplungselement 2 ist eine tangential zu einer Schließhülse (siehe 2) angeordnete Schneckenwelle 41 zu erkennen, die zur Betätigung mit einem entsprechenden Werkzeug einen Außensechskant 45 aufweist. Alternative Profilierungen zur Betätigung können vorgesehen sein.The second coupling element 9 is over a serration pair 14 . 14 ' with the connection flange 12 connected and for axial clamping is a circumferentially arranged screw 15 consisting of stud bolts 17 and nuts 18 intended. In the first coupling element 2 is a tangential to a locking sleeve (see 2 ) arranged worm shaft 41 to recognize the actuation with an appropriate tool an external hexagon 45 having. Alternative profiles for actuation can be provided.

2 zeigt eine Schließhülse 20, die in einer Durchgangsbohrung 4 des ersten Kupplungselements 2 gehalten ist. Die Schließhülse 20 weist an ihrem dem Walzenzapfen 13 zugewandten axialen Ende 35 Spannsegmente 21 auf, die nach radial außen gerichtet sind. Bei dieser Ausführungsform sind vier Spannsegmente 21 vorgesehen. An dem axialen Ende 34 der Schließhülse, das dem Zapfenkreuz 5 gewandt ist, ist mittels einer umfangsverteilten Verschraubung 30 eine Stützplatte 22 an einer Stirnfläche 31 der Schließhülse 20 lösbar angebracht. Die Stützplatte 22 steht hierbei radial über die Schließhülse 20 hinaus, die ihrerseits versetzt zu der Stirnfläche 31 eine radiale Schulter 32 ausbildet. Zusammen mit der radial über die Schließhülse 20 überstehende Stützplatte 22 bildet die radiale Schulter 32 eine umlaufende Nut 26 aus. In diese Nut 26 greift ein nach radial innen vorstehender und umlaufender Ring 7 des ersten Kupplungselements 2 ein. Hierdurch ist die Schließhülse 20 in beiden axialen Richtung in dem ersten Kupplungselement 2 gehalten. Über Dichtringe 29 ist die Stützplatte 22 gegenüber einer Innenumfangsfläche der Durchgangsbohrung 4 des ersten Kupplungselements 2 abgedichtet. 2 shows a locking sleeve 20 in a through hole 4 of the first coupling element 2 is held. The locking sleeve 20 points at her the roll neck 13 facing axial end 35 clamping segments 21 on, which are directed radially outward. In this embodiment, four clamping segments 21 intended. At the axial end 34 the closing sleeve, which is the spider's cross 5 is turned, is by means of a circumferentially distributed screw 30 a support plate 22 on an end face 31 the closing sleeve 20 detachably attached. The support plate 22 stands here radially over the closing sleeve 20 which in turn displaces the face 31 a radial shoulder 32 formed. Together with the radial over the closing sleeve 20 protruding support plate 22 forms the radial shoulder 32 a circumferential groove 26 out. In this groove 26 engages a radially inwardly projecting and circumferential ring 7 of the first coupling element 2 one. This is the closing sleeve 20 in both axial directions in the first coupling element 2 held. About sealing rings 29 is the support plate 22 against an inner peripheral surface of the through hole 4 of the first coupling element 2 sealed.

Dadurch, dass die Stützplatte 22 von der Schließhülse 20 demontiert kann, kann diese klauenseitig, dass heißt „von vorne”, in das ersten Kupplungselement 2 eingeführt und montiert werden. Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Klauenkupplung 1, nämlich dass der Außendurchmesser der Spannsegmente 21 größer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 4 im Bereich der Klauen 3 bemessen werden kann. Weiterhin ergibt sich hierdurch eine umfänglich durchgängige Abstützung der Stützscheibe 22 an der Stirnfläche 31 des ersten Kupplungselements 2.Due to the fact that the support plate 22 from the closing sleeve 20 dismantled, this can claw side, that is, "from the front", in the first coupling element 2 be introduced and assembled. This results in a significant advantage of the dog clutch according to the invention 1 in that the outer diameter of the clamping segments 21 larger than the diameter of the through hole 4 in the area of the claws 3 can be measured. Furthermore, this results in a circumferentially continuous support of the support disk 22 at the frontal area 31 of the first coupling element 2 ,

In der Nut 26 sitzt ein Gleitlager 23, bestehend aus einem radial angeordneten Lagerring 24 und einer L-förmige Lagerhülse 25, ein, über welche beiden die Schließhülse 20 mit der an ihr lösbar befestigten Stützplatte 22 in dem ersten Kupplungselement 2 gelagert ist. Lagerring 24 und Lagerhülse 25 können aus herkömmlichem, für Gleitlager geeignetem Material, beispielsweise Bronze, gefertigt sein. Versetzt in Richtung der Spannsegmente 21 ist ein weiteres Gleitlager 23' mit einem Lagering 24' zur Lagerung der Schließhülse 20 in dem ersten Kupplungselement 2 vorgesehen. Dieser ist axial mit einem Sicherungsring 27 gesichert. Eine voll abstützende Axiallagerung in beide axiale Richtungen wird hierdurch gewährleistet. Zwischen Lagerring 24' und Schließhülse 20 ist ein weiterer Dichtring 29 vorgesehen.In the groove 26 sits a slide bearing 23 consisting of a radially arranged bearing ring 24 and an L-shaped bearing sleeve 25 , one, over which both the closing sleeve 20 with the releasably attached to her support plate 22 in the first coupling element 2 is stored. bearing ring 24 and bearing sleeve 25 can be made of conventional, suitable for sliding bearing material, such as bronze. Offset in the direction of the clamping segments 21 is another plain bearing 23 ' with a storage ring 24 ' for storage of the closing sleeve 20 in the first coupling element 2 intended. This is axial with a locking ring 27 secured. A fully supporting thrust bearing in both axial directions is thereby ensured. Between bearing ring 24 ' and closing sleeve 20 is another sealing ring 29 intended.

Zwischen den beiden Gleitlagern 23, 23' ist ein Schneckengetriebe 40 angeordnet, über welches die Schließhülse 20 gegenüber dem ersten Kupplungselement 2 gedreht werden kann. Das Schneckengetriebe 40 besteht aus dem Schneckenrad 42, welchen vorliegend integral mit der Schließhülse 20 ausgeführt ist, indem diese umfangsverteilt 80 Zähne ausbildet, und der Schneckenwelle 41, die gleich einer Sekante in dem ersten Kupplungselement 2 gehalten ist und mit dem Schneckenrad 42 in Verzahnungseingriff steht. Zur Schmierung des Schneckengetriebes 40 sind Schmierbohrungen 48, 48' vorgesehen. Das Schneckenrad 42 kann auch als separates Bauteil gegenüber der Schließhülse ausgeführt sein; auch kann eine von 80 abweichende Zähnezahl realisiert sein.Between the two plain bearings 23 . 23 ' is a worm gear 40 arranged over which the closing sleeve 20 opposite the first coupling element 2 can be turned. The worm gear 40 consists of the worm wheel 42 which in the present case is integral with the closing sleeve 20 is executed by these circumferentially distributed 80 teeth forms, and the worm shaft 41 equal to a secant in the first coupling element 2 is held and with the worm wheel 42 is in meshing engagement. For lubrication of the worm gear 40 are lubrication holes 48 . 48 ' intended. The worm wheel 42 can also be designed as a separate component relative to the closing sleeve; Also, a deviating from 80 teeth number can be realized.

Die in den 2 und 3 gezeigte Stellung der Schließhülse 20 entspricht der Schließstellung, in der die Spannsegmente 21 die Klauen 10 hintergreifen und an Stützflächen 11, die die Klauen 10 auf ihren Rückseiten ausbilden, anliegen. Zum Anzeigen dieser Schließstellung und der Offenstellung, die in der 4 gezeigt ist, ist ein radial in dem ersten Kupplungselement 2 gehaltener, mittels einer Feder 47 beaufschlagter Stift 46 vorgesehen. Die Feder 47 beaufschlagt den Stift 46 in eine eingefahrene Position, in der das äußere Ende 49 des Stiftes 46 annähernd bündig mit der Oberfläche des ersten Kupplungselements 2 abschließt, wie in 3 zu erkennen ist. Das innere axiale Ende 50 des Stiftes ist hierbei in eine Nut 51 der Schließhülse 51 versenkt. Die Offenstellung der Schließhülse 20 ist in 4 gezeigt, in jener der Stift 46 in einer ausgefahrenen Position durch einen Gewindestift 52, der im Bereich des Grund der Nut 51 radial in die Schließhülse 20 eingeschraubt ist, gehalten ist, indem das innere Ende 50 des Stiftes 46 auf den über den Grund der Nut 51 vorstehenden Gewindestift 51 zur Überdeckung gebracht worden ist.The in the 2 and 3 shown position of the closing sleeve 20 corresponds to the closed position in which the clamping segments 21 the claws 10 engage behind and on support surfaces 11 that the claws 10 training on their backs, abut. To display this closed position and the open position, which in the 4 is shown is a radially in the first coupling element 2 held, by means of a spring 47 applied pen 46 intended. The feather 47 impinges on the pen 46 in a retracted position in which the outer end 49 of the pen 46 approximately flush with the surface of the first coupling element 2 completes as in 3 can be seen. The inner axial end 50 of the pin is here in a groove 51 the closing sleeve 51 sunk. The open position of the closing sleeve 20 is in 4 shown in that the pin 46 in an extended position by a threaded pin 52 that in the area of the bottom of the groove 51 radially in the closing sleeve 20 screwed in, is held by the inner end 50 of the pen 46 on the over the bottom of the groove 51 protruding threaded pin 51 has been brought to cover.

In den 2 und 6a ist ein Zentrierdorn 16 zu erkennen, der in der Kuppelstellung der Klauenkupplung 1 in eine Durchgangsbohrung 28 der Schließhülse 20 eingeführt ist. Der Zentrierdorn 16 sichert eine Vorzentrierung der beiden Kupplungselemente 2, 9 zueinander beim Zufahren der Klauenkupplung 1. Der Zentrierdorn 16 ist mit einer Verschraubung 53 über einen Anschlussflansch 54 an einer von den Klauen 10 abgewandten Innenseite des zweiten Kupplungselements 9 angebracht. Hierdurch ist eine Montagereihenfolge bedingt, bei der zuerst der Zentrierdorn 16 an dem zweiten Kupplungselements 9 verschraubt werden muss und anschließend dieses über die Verschraubung 15 an dem Anschlussflansch 12 befestigt wird, nachdem der Anschlussflansch 12 über einen verschraubbaren Stützring 55 an dem Walzenzapfen 13 verschraubt wurde. Über diesen Stützring 55 wird der Anschlussflansch 12 an dem Wellenzapfen 13 axial gehalten. Ein alternative Anordnung des Zentrierdorns 16 ist in 6b gezeigt, bei der dieser unmittelbar an einer Stirnfläche 19 des Wellenzapfens 13 mit diesem verschraubt ist und über den Anschlussflansch 54 den Anschlussflansch 12 an dem Wellenzapfen 13 axial hält. Beide Varianten des Zentrierdorns 16 dienen gleichermaßen dazu einen Kuppelvorgang auch bei abgewinkelter Gelenkwelle zu ermöglichen.In the 2 and 6a is a centering pin 16 to recognize, in the coupling position of the dog clutch 1 in a through hole 28 the closing sleeve 20 is introduced. The centering pin 16 ensures a pre-centering of the two coupling elements 2 . 9 each other when approaching the dog clutch 1 , The centering pin 16 is with a screw connection 53 via a connection flange 54 at one of the claws 10 remote from the inside of the second coupling element 9 appropriate. As a result, a mounting order is conditional in the first of the centering mandrel 16 on the second coupling element 9 must be screwed and then this on the screw 15 at the connection flange 12 is fastened after the connection flange 12 via a screw-on support ring 55 at the roll neck 13 was screwed. About this support ring 55 becomes the connection flange 12 on the shaft journal 13 held axially. An alternative arrangement of the centering mandrel 16 is in 6b shown, in which this directly on an end face 19 of the shaft journal 13 bolted to it and over the connection flange 54 the connection flange 12 on the shaft journal 13 holds axially. Both variants of the centering mandrel 16 serve equally to allow a dome operation even with angled PTO shaft.

In der Schließstellung der Schließhülse 20 stehen deren Spannsegmente 21 in radialer Richtung betrachtet zwischen den Klauen 3 des ersten Kupplungselements 2, wie in 3 gezeigt. In dieser Schließstellung hintergreifen die Spannsegmente 21 die von den Klauen 10 radial nach innen vorstehenden Stützabschnitte 56 des zweiten Kupplungselements 9, wie in 2 gezeigt. Hierbei stützten sich die Spannsegmente 21 an den Stützabschnitten 56 in axialer Richtung ab. Die Stützabschnitte 56 sind in perspektivischer Darstellung in den 6a und 6b zu erkennen.In the closed position of the closing sleeve 20 stand their clamping segments 21 viewed in the radial direction between the claws 3 of the first coupling element 2 , as in 3 shown. In this closed position engage behind the clamping segments 21 those of the claws 10 radially inwardly projecting support sections 56 of the second coupling element 9 , as in 2 shown. Hereby the clamping segments were supported 21 at the support sections 56 in the axial direction. The support sections 56 are in perspective in the 6a and 6b to recognize.

In der Offenstellung (4) der Schließhülse 20 stehen deren Spannsegmente 21 in radialer Richtung betrachtet fluchtend zu den Klauen 3 des ersten Kupplungselements 2. Bezogen auf das zweite Kupplungselement 9 stehen die Spannsegmente 21 zwischen deren Klauen 10, so dass die Spannsegmente 21 die Stützabschnitte 56 nicht hintergreifen können.In the open position ( 4 ) of the closing sleeve 20 stand their clamping segments 21 viewed in the radial direction aligned with the claws 3 of the first coupling element 2 , Relative to the second coupling element 9 stand the clamping segments 21 between their claws 10 so that the clamping segments 21 the support sections 56 can not fall behind.

In 5 sind in perspektivischer Darstellung die Spannsegmente 21 der Spannhülse 20 zu erkennen. Die Spannsegmente 21 weisen auf ihren der Spannhülse 20 zugewandten Seiten Spannflächen 57 auf, die, wie bereits beschrieben, sich in der Schließstellung der Spannhülse 20 über die Stützflächen 11 der Stützabschnitte 56 des zweiten Kupplungselements 2 abstützen. Die Spannflächen 57 sind bezüglich einer Querschnittsebene der Spannhülse 20 leicht angestellt, so dass die Spannflächen 57 ein mehrgängiges Gewinde bilden. Hierdurch werden in Kuppelstellung der beiden Kupplungselemente 2, 9 bei Verdrehung der Schließhülse 20 aus der Offenstellung in die Schließstellung mittels des Schneckengetriebes 40, währenddessen die Stützabschnitte 56 des zweiten Kupplungselements zunehmend hintergriffen werden, diese Stützabschnitte 56 gleichzeitig durch die Steigung der Spannflächen 57 an das erste Kupplungselements herangezogen und beide Kupplungselemente 2, 9 miteinander verspannt. Die 5 und 8 zeigen ferner einen Begrenzungsstift 58, der in dem ersten Kupplungselement 2 in radialen Richtung gehalten ist und der in eine Nut 59 der Schließhülse 20 eingreift. Diese Nut 59 verläuft nicht umfänglich, so dass hierüber eine Drehbegrenzung der Schließhülse 20 gegenüber dem zweiten Kupplungselement 2, nämlich genau auf eine Drehung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung, gewährleistet ist. Dieser Endanschlag bietet eine Sicherung gegen Überdrehen beim Öffnen der Klauenkupplung 1.In 5 are a perspective view of the clamping segments 21 the clamping sleeve 20 to recognize. The clamping segments 21 point to her the clamping sleeve 20 facing sides clamping surfaces 57 on, which, as already described, in the closed position of the clamping sleeve 20 over the support surfaces 11 the support sections 56 of the second coupling element 2 support. The clamping surfaces 57 are with respect to a cross-sectional plane of the clamping sleeve 20 slightly hired, leaving the clamping surfaces 57 form a multi-start thread. As a result, in coupling position of the two coupling elements 2 . 9 upon rotation of the closing sleeve 20 from the open position to the closed position by means of the worm gear 40 , while the support sections 56 of the second coupling element are increasingly engaged behind, these support sections 56 at the same time by the slope of the clamping surfaces 57 used to the first coupling element and both coupling elements 2 . 9 braced together. The 5 and 8th further show a limiting pin 58 in the first coupling element 2 is held in the radial direction and in a groove 59 the closing sleeve 20 intervenes. This groove 59 does not extend circumferentially, so that this is a rotation limitation of the closing sleeve 20 opposite the second coupling element 2 , namely exactly on a rotation between the open position and the closed position, is guaranteed. This end stop provides a safeguard against overspeeding when opening the dog clutch 1 ,

7 zeigt, dass die Schneckenwelle 41 jeweils beidseitig über Gleitlagerhülsen 43, 43' in dem ersten Kupplungselement 2 gelagert ist. Zwischen den Gleitlagerhülse 43, 43' und der Schneckenwelle 41 sind Abdichtungen 44 vorgesehen. Zur Schmierung des Schneckengetriebes 40 sind radial verlaufende Schmierbohrungen 48, 48' in dem ersten Kupplungselements 2 vorgesehen, von dem eine auf das Schneckenrad 42 und eine auf die Schneckenwelle 41 mündet. 7 shows that the worm shaft 41 each on both sides via plain bearing sleeves 43 . 43 ' in the first coupling element 2 is stored. Between the plain bearing sleeve 43 . 43 ' and the worm shaft 41 are seals 44 intended. For lubrication of the worm gear 40 are radial lubrication holes 48 . 48 ' in the first coupling element 2 provided, one of which is on the worm wheel 42 and one on the worm shaft 41 empties.

Die 9a und 9b zeigen als Einzelteil das zweite Kupplungselement 9.The 9a and 9b show as an item the second coupling element 9 ,

Die in den 10 bis 14 gezeigte zweite Ausführungsform 101 der Klauenkupplung wird nachfolgend lediglich bezüglich der Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. Die 10 bis 14 werden gemeinsam beschrieben; entsprechende Bauteile werden gegenüber der ersten Ausführungsform mit um 100 hochgesetzten Bezugszeichen beziffert.The in the 10 to 14 shown second embodiment 101 the jaw clutch will be described below only with respect to the differences from the first embodiment. The 10 to 14 are described together; corresponding components are numbered with respect to the first embodiment with 100 reference numerals.

Das zweite Kupplungselement 109 ist über eine Zapfenkreuz 105 mit einem antriebseitigen Anschlussflansch 106 verbunden. Das zweite Kupplungselement 109 ist axial stark verkürzt ausgeführt. Das erste Kupplungselement 102 ist abtriebseitig angeordnet und nimmt die Schließhülse 120 auf. An ihrem zweiten axialen Ende 135 weist die Schließhülse 120 einen Zentrierdorn 116 auf, der in Kuppelstellung der beiden Kupplungselemente 102, 109 in einer Durchgangsbohrung 119 des zweiten Kupplungselements 109 einsitzt und mit einem konischen Ende 136 in eine gegenkonische Aussparung 137 des Zapfenkreuzes 105 hineinragt. Das konische Ende 136 des Zentrierdorn 116 hat in der gegenkonischen Aussparung 137 ausreichend Spielraum, damit das Zapfenkreuz 105 volle Winkelbewegungen ausführen kann.The second coupling element 109 is over a cone cross 105 with a drive-side connection flange 106 connected. The second coupling element 109 is executed axially shortened. The first coupling element 102 is arranged on the output side and takes the closing sleeve 120 on. At its second axial end 135 has the closing sleeve 120 a centering pin 116 on, in the coupling position of the two coupling elements 102 . 109 in a through hole 119 of the second coupling element 109 seated and with a conical end 136 in a counter-conical recess 137 of the cone cross 105 protrudes. The conical end 136 of the centering pin 116 has in the counterconical recess 137 enough leeway to allow the cone cross 105 can perform full angular movements.

Die Lagerung der Schließhülse 120 in dem ersten Kupplungselement 102 wird dadurch gewährleistet, dass klauenseitig ein umlaufender Bund 161 über eine L-förmige Lagerhülse 162 an einer Schulter 163 des ersten Kupplungselements 109 gleitgelagert ist und dass auf der klauenabgewandten Seite die Stützplatte 122 als Lagerbund fungiert und über eine Lagerhülse 162' an einer Schulter 164 des ersten Kupplungselements 109 gelagert ist. Durch beide Lagerstellen ist die Schließhülse 122 axial unverschieblich in dem ersten Kupplungselement 109 gelagert.The storage of the closing sleeve 120 in the first coupling element 102 is ensured by the fact that claw side, a circumferential collar 161 via an L-shaped bearing sleeve 162 on a shoulder 163 of the first coupling element 109 is slidably mounted and that on the jaw facing away from the support plate 122 acts as a bearing collar and a bearing sleeve 162 ' on a shoulder 164 of the first coupling element 109 is stored. Through both bearings is the closing sleeve 122 axially immovable in the first coupling element 109 stored.

In 14 sind beide Kupplungselemente 102, 109 in einer ungekuppelten Position dargestellt, in der beide jedoch soweit angenähert sind, dass der Zentrierdorn 116 der Schließhülse 120 bereits in die Durchgangsbohrung 119 des stark gekürzten Kupplungselementes 109 eingreift, so dass das über das Zapfenkreuz 105 abgewinkelte zweite Kupplungselement 109 abgehoben wird, um mit dem ersten Kupplungselement 102 gekuppelt werden zu können.In 14 are both coupling elements 102 . 109 shown in an uncoupled position, but in which both are so far approximated that the centering mandrel 116 the closing sleeve 120 already in the through hole 119 the strongly shortened coupling element 109 engages, so that's over the cone cross 105 angled second coupling element 109 is lifted off to the first coupling element 102 to be coupled.

15 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Klauen 3, 10 der beiden Kupplungselemente 2, 9, die bei jeder Ausführungsform der Klauenkupplung 1 zur Anwendung kommen kann. Nachfolgend werden die Verhältnisse mit Bezug auf jeweils eine Klaue beschrieben, wobei bei einer 4-teilige Klauenverzahnungen selbstverständlich an allen Klauen entsprechende Verhältnisse anliegen. Durch den Pfeil D ist die Drehrichtung bzw. die Richtung der Drehmomentbeaufschlagung symbolisiert. Unter Annahme dieser Drehrichtung erfolgt die Kraftübertragung von der Klaue 3 des ersten Kupplungselements 2 über eine Anlagefläche 68 der Klaue 3 auf eine Anlagefläche 69 der Klaue 10 des zweiten Kupplungselements 9. Die Anlagefläche 68 der Klaue 3 schließt bezogen auf die Grundfläche 61 des ersten Kupplungselements 2 einen Winkel α von kleiner 90° ein. Die Anlagefläche 69 der Klaue 10 schließt bezogen auf die Grundfläche 62 des zweiten Kupplungselements 9 ebenfalls den Winkel α ein. Der Winkel α beträgt bevorzugt 80°, kann aber auch abweichend gewählt werden. Dadurch, dass beide Anlageflächen 68, 69 den gleichen Winkel bezogen auf die jeweilige Grundfläche 61, 62 einschließen, verlaufen die Anlageflächen 68, 69 parallel zueinander. 15 shows a preferred embodiment of the claws 3 . 10 the two coupling elements 2 . 9 in each embodiment of the dog clutch 1 can be used. Hereinafter, the relationships will be described with reference to one jaw, and in a 4-piece jaw teeth, of course, corresponding conditions will be applied to all claws. By the arrow D, the direction of rotation or the direction of the torque is symbolized. Assuming this direction of rotation, the power is transmitted from the claw 3 of the first coupling element 2 over a contact surface 68 the claw 3 on a contact surface 69 the claw 10 of the second coupling element 9 , The contact surface 68 the claw 3 closes based on the base area 61 of the first coupling element 2 an angle α of less than 90 °. The contact surface 69 the claw 10 closes based on the base area 62 of the second coupling element 9 also the angle α. The angle α is preferably 80 °, but can also be chosen differently. Due to the fact that both contact surfaces 68 . 69 the same angle relative to the respective base area 61 . 62 include, run the contact surfaces 68 . 69 parallel to each other.

Bei Drehmomentübertragung zwischen den beiden Kupplungselementen 2, 9 wird das zweite Kupplungselement 9 infolge des Winkel α und der hieraus resultierenden Axialkraftkomponente an das ersten Kupplungselements 2 herangezogen bzw. mit diesem verspannt. Mit steigender Drehmomentbeaufschlagung steigt die Axialkraftkomponente. Die Verbindung der beiden Kupplungselemente 2, 9 wird hierdurch unter Drehmomentbeaufschlagung selbsthaltend. For torque transmission between the two coupling elements 2 . 9 becomes the second coupling element 9 due to the angle α and the resulting Axialkraftkomponente to the first coupling element 2 used or braced with this. As the torque is applied, the axial force component increases. The connection of the two coupling elements 2 . 9 is thereby self-holding under torque.

Die axiale Abstützung der beiden Kupplungselemente 2, 9 gegeneinander erfolgt über die Flächenpaarung aus Grundfläche 61 des ersten Kupplungselements 2 und die Stirnfläche 64 des zweiten Kupplungselements 9. Dadurch, dass die axiale Höhe H₁ der Klaue 3 des ersten Kupplungselements 2 bezogen auf seine Grundfläche 61 geringer ist als die axiale Höhe H₂ der Klaue 10 des zweiten Kupplungselements 9 bezogen auf seine Grundfläche 62, wird zwischen der Stirnfläche 63 der ersten Klaue 3 und der Grundfläche 62 des zweiten Kupplungselements 9 ein axialer Zwischenraum 65 gebildet. Durch die axiale Abstützung über die Flächenpaarung aus Grundfläche 61 des ersten Kupplungselements 2 und Stirnfläche 64 des zweiten Kupplungselements 9 wird eine Verformung des ersten Kupplungselements 2 unter Last vermieden.The axial support of the two coupling elements 2 . 9 against each other via the surface pairing of base area 61 of the first coupling element 2 and the frontal area 64 of the second coupling element 9 , Characterized in that the axial height H _{1 of} the claw 3 of the first coupling element 2 based on its base area 61 is less than the axial height H _{2 of} the claw 10 of the second coupling element 9 based on its base area 62 , is between the frontal area 63 the first claw 3 and the base area 62 of the second coupling element 9 an axial gap 65 educated. Due to the axial support over the surface pairing of base area 61 of the first coupling element 2 and face 64 of the second coupling element 9 becomes a deformation of the first coupling element 2 avoided under load.

Die Klauen 3, 10 der beiden Kupplungselemente 2, 9 weisen erste Stützflächen 66, 67 auf, die in Umfangsrichtung betrachtet auf der von den Anlageflächen 68, 69 abgewandten Enden der Klauen 3, 10 liegen und die bezogen auf die jeweilige Grundfläche 61, 62 der beiden Kupplungselemente 2, 9 ein Winkel β einschließen. Der Winkel β ist größer als der Ergänzungswinkel des Winkels α, d. h. der Winkel β ist mehr als um das Maß größer als 90°, um das der Winkel α kleiner als 90° ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Klauen 3, 10 der beiden Kupplungselemente 2, 9 aus dem ungekuppelten Zustand in den gekuppelten Zustand ineinander gefahren werden können. Bei der vorliegenden Ausgestaltung beträgt der Winkel β 110°. Abweichende Maße sind möglich, solange die oben genannte Bedingung eingehalten wird.The claws 3 . 10 the two coupling elements 2 . 9 have first support surfaces 66 . 67 on, viewed in the circumferential direction on the of the contact surfaces 68 . 69 opposite ends of the claws 3 . 10 lie and related to the respective base area 61 . 62 the two coupling elements 2 . 9 include an angle β. The angle β is greater than the supplementary angle of the angle α, that is, the angle β is more than the measure greater than 90 °, by which the angle α is less than 90 °. This ensures that the claws 3 . 10 the two coupling elements 2 . 9 From the uncoupled state in the coupled state can be driven into each other. In the present embodiment, the angle β is 110 °. Deviating dimensions are possible as long as the above condition is met.

Nicht in den Figuren dargestellt, aber besonders bevorzugt ist eine umfängliche Anordnung der kraftübertragenden Anlageflächen 68, 69 an den Klauen 3, 10 bezogen auf das erste Kupplungselement 2 derart, dass die Anlageflächen 68, 69 in den Ebenen liegen, die durch jeden Zapfen des Zapfenkreuzes 5 (vgl. 2) mit der Längsachse A der Klauenkupplung 1 aufgespannt wird. Durch diese Ausrichtung bzw. Anordnung ist unter Drehmomentbeaufschlagung bzw. Last eine besonders geringe Relativbewegung der sich kontaktierenden Flächen zueinander gewährleistet.Not shown in the figures, but particularly preferred is a circumferential arrangement of the force-transmitting contact surfaces 68 . 69 on the claws 3 . 10 based on the first coupling element 2 such that the contact surfaces 68 . 69 lying in the planes passing through each pin of the spider 5 (see. 2 ) with the longitudinal axis A of the dog clutch 1 is spanned. By means of this orientation or arrangement, a particularly small relative movement of the contacting surfaces relative to one another is ensured under the application of torque or load.

Insgesamt ist die beschriebene winklige Konfiguration der Klauen 3, 10 der Kupplungselemente 2, 9 besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen drehfesten Verbindung der Klauenkupplung 1 mittels der Schließhülse 20, da sie eine selbsthaltende Verbindung unter Drehmomentbelastung gewährleistet. Ein solche selbsthaltende Verbindung ist günstig, da bei der erfindungsgemäßen Klauenkupplung 1 die Radialebene, in der die Spannsegmente 21 der Schließhülse 20 an der Rückseite der Klauen 10 des zweiten Kupplungselements 9 angreifen, und die Radialebene des Klaueneingriffs der beiden Kupplungselemente 2, 9 einen axialen Versatz zueinander haben, der dazu führen kann, dass unter Drehmomentbelastung die beiden Kupplungselemente 2, 9 im Bereich des Klaueneingriffs infolge von Materialverformungen auseinander getrieben werden. Durch die selbsthaltende Verbindung der beschriebenen winkligen Konfiguration der Klauen 3, 10 wird dieser unerwünschte Effekt unterbunden.Overall, the described angular configuration of the jaws 3 . 10 the coupling elements 2 . 9 particularly advantageous in the inventive rotatable connection of the dog clutch 1 by means of the closing sleeve 20 because it ensures a self-retaining connection under torque load. Such a self-retaining connection is favorable, since in the dog clutch according to the invention 1 the radial plane in which the clamping segments 21 the closing sleeve 20 at the back of the claws 10 of the second coupling element 9 attack, and the radial plane of the jaw engagement of the two coupling elements 2 . 9 have an axial offset from each other, which can lead to under torque load, the two coupling elements 2 . 9 be driven apart in the area of the claw engagement due to material deformations. By the self-retaining connection of the described angular configuration of the claws 3 . 10 this undesirable effect is prevented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Klauenkupplungclaw clutch
22: erstes Kupplungselementfirst coupling element
33: ersten Klauenfirst claws
44: DurchgangsbohrungThrough Hole
55: Zapfenkreuzspider
66: Anschlussflanschflange
77: Ringring
99: zweites Kupplungselementsecond coupling element
1010: zweiten Klauensecond claws
1111: Stützflächensupport surfaces
1212: Anschlussflanschflange
1313: Walzenzapfenroll neck
14, 14'14, 14 ': StirnverzahnungspaarSpur gearing pair
1515: Verschraubungscrew
1616: Zentrierdorncentering
1717: Stehbolzenstuds
1818: Muttermother
1919: Stirnflächeface
2020: Schließhülseclosing sleeve
2121: Spannsegmenteclamping segments
2222: Stützplattesupport plate
23, 23'23, 23 ': Gleitlagerbearings
24, 24'24, 24 ': Lagerringbearing ring
2525: Lagerhülsebearing sleeve
2626: Nutgroove
2727: Sicherungsringcirclip
2828: DurchgangsbohrungThrough Hole
2929: Dichtringseal
3030: Verschraubungscrew
3131: Stirnflächeface
3232: Schultershoulder
3434: ersten axiales Endefirst axial end
3535: zweites axiales Endesecond axial end
4040: Schneckengetriebeworm gear
4141: Schneckenwelleworm shaft
4242: Schneckenradworm
43, 43'43, 43 ': Gleitlagerhülseplain bearing sleeve
44 44: Abdichtungseal
4545: AußensechskantExternal hexagon
4646: Stiftpen
4747: Federfeather
48, 48'48, 48 ': Schmierbohrunglubrication hole
4949: äußeres Endeouter end
5050: inneres Endeinner end
5151: Nutgroove
5252: GewindestiftSet screw
5353: Verschraubungscrew
5454: Anschlussflanschflange
5555: Stützringsupport ring
5656: Stützabschnittsupport section
5757: Spannflächeclamping surface
5858: Begrenzungsstiftlimiting pin
5959: Nutgroove
6060: Lücke zum Einfädeln der SpannsegmenteGap for threading the clamping segments
6161: GrundflächeFloor space
6262: GrundflächeFloor space
6363: Stirnflächeface
6464: Stirnflächeface
6565: Zwischenraumgap
6666: Stützflächesupport surface
6767: Stützflächesupport surface
6868: Anlageflächencontact surfaces
6969: Anlageflächencontact surfaces
119119: DurchgangsbohrungThrough Hole
136136: konischen Endeconical end
137137: gegenkonische Aussparungcounter-conical recess
161161: umlaufender Bundcircumferential collar
162, 162'162, 162 ': Lagerhülsebearing sleeve
163163: Schultershoulder
164164: Schultershoulder
H₁ H ₁: Höheheight
H₂ H ₂: Höheheight
DD: Drehrichtungdirection of rotation
AA: Längsachselongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3608739 C1 [0002] DE 3608739 C1 [0002]

Claims

Klauenkupplung (1) zur drehfesten Verbindung von zwei Wellen, umfassend ein erstes Kupplungselement (2) mit ersten Klauen (3) und mit einer entlang einer Längsachse (A) des ersten Kupplungselements (2) verlaufenden Durchgangsbohrung (4), ein zweites Kupplungselement (9) mit zweiten Klauen (10), wobei die ersten (3) und die zweiten Klauen (10) in einer Kuppelstellung der Kupplungselemente (2, 9) formschlüssig in Eingriff sind, und wobei die zweiten Klauen (10) Stützflächen (11) aufweisen, die in der Kuppelstellung der beiden Kupplungselemente (2, 9) auf der von dem ersten Kupplungselement (2) abgewandten Seite angeordnet sind, und eine Schließhülse (20), die in der Durchgangsbohrung (4) des ersten Kupplungselements (2) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung drehbar gehalten ist und die umfangsverteilte, radial vorstehende Spannsegmente (21) aufweist, die in der Kuppelstellung der Kupplungselemente (2, 9) bei Schließstellung der Schließhülse (20) die Stützflächen (11) hintergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten axialen Ende (34) der Schließhülse (20) eine Stützplatte (22) vorgesehen ist, über die die Schließhülse (20) axial in Richtung zum zweiten Kupplungselement (9) abgestützt ist.Claw coupling ( 1 ) for the rotationally fixed connection of two shafts, comprising a first coupling element ( 2 ) with first claws ( 3 ) and with a along a longitudinal axis (A) of the first coupling element ( 2 ) extending through bore ( 4 ), a second coupling element ( 9 ) with second claws ( 10 ), the first ( 3 ) and the second claws ( 10 ) in a coupling position of the coupling elements ( 2 . 9 ) are positively engaged, and wherein the second jaws ( 10 ) Support surfaces ( 11 ), which in the coupling position of the two coupling elements ( 2 . 9 ) on the of the first coupling element ( 2 ) facing away from the side, and a closing sleeve ( 20 ) in the through hole ( 4 ) of the first coupling element ( 2 ) is rotatably held between an open position and a closed position and the circumferentially distributed, radially projecting clamping segments ( 21 ), which in the coupling position of the coupling elements ( 2 . 9 ) in the closed position of the closing sleeve ( 20 ) the support surfaces ( 11 ) engage behind, characterized in that at a first axial end ( 34 ) of the closing sleeve ( 20 ) a support plate ( 22 ) is provided, via which the closing sleeve ( 20 ) axially in the direction of the second coupling element ( 9 ) is supported.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (22) lösbar an dem ersten axialen Ende (34) der Schließhülse (20) befestigt ist.Claw coupling ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the support plate ( 22 ) detachably at the first axial end ( 34 ) of the closing sleeve ( 20 ) is attached.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (22) mit der Schließhülse (20) ein umlaufende Nut (26) ausbildet.Claw coupling ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the support plate ( 22 ) with the closing sleeve ( 20 ) a circumferential groove ( 26 ) trains.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (2) einen umlaufenden Ring (7) ausbildet, der in die Durchgangsbohrung (4) nach radial innen ragt.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first coupling element ( 2 ) a circumferential ring ( 7 ) formed in the through hole ( 4 ) projects radially inward.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (7) des ersten Kupplungselements (2) in die Nut (26) der Schließhülse (20) eingreift, um die Schließhülse (20) in beide axialen Richtungen abzustützen.Claw coupling ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the ring ( 7 ) of the first coupling element ( 2 ) into the groove ( 26 ) of the closing sleeve ( 20 ) engages the locking sleeve ( 20 ) in both axial directions.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneckengetriebe (40) vorgesehen ist, um die Schließhülse (20) zwischen der Offenstellung und der Schließstellung zu verdrehen.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a worm gear ( 40 ) is provided to the lock sleeve ( 20 ) between the open position and the closed position to turn.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneckenwelle (41) des Schneckengetriebes (40) zwei axiale Ende aufweist, die Angriffsmittel (45) für ein Werkzeug zum Drehen der Schneckenwellen (41) ausbilden.Claw coupling ( 1 ) according to claim 6, characterized in that a worm shaft ( 41 ) of the worm gear ( 40 ) has two axial end, the attack means ( 45 ) for a tool for turning the worm shafts ( 41 ) train.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließhülse (20) in dem ersten Kupplungselement (2) gleitgelagert ist.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the closing sleeve ( 20 ) in the first coupling element ( 2 ) is slidably mounted.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Gleitlagerung (23) axial versetzt zu dem Schneckengetriebe (40) vorgesehen ist.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one sliding bearing ( 23 ) axially offset to the worm gear ( 40 ) is provided.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitlagerung (23) zwischen dem Ring (7) des ersten Kupplungselements (2) und der Nut (25) der Schließhülse (20) ausgeordnet ist.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a plain bearing ( 23 ) between the ring ( 7 ) of the first coupling element ( 2 ) and the groove ( 25 ) of the closing sleeve ( 20 ) is ordered.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Gleitlagerung (23') axial versetzt in Richtung der Spannsegmente (21) angeordnet ist.Claw coupling ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that a second sliding bearing ( 23 ' ) axially offset in the direction of the clamping segments ( 21 ) is arranged.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (21) an einem zweiten axialen Ende (35) der Schließhülse (20) angeordnet sind.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the clamping segments ( 21 ) at a second axial end ( 35 ) of the closing sleeve ( 20 ) are arranged.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (3, 10) der beiden Kupplungselemente (2, 9) jeweils als 4-teilige Klauenverzahnungen ausgebildet sind.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the claws ( 3 . 10 ) of the two coupling elements ( 2 . 9 ) are each formed as 4-piece claw toothing.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (3, 10) der beiden Kupplungselemente (2, 9) Anlageflächen (68, 69) zur Kraftübertragung aufweisen, die bezogen auf jeweilige Grundflächen (61, 62) der beiden Kupplungselemente (2, 9) einen Winkel α gleich oder kleiner 90° einschließen.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the claws ( 3 . 10 ) of the two coupling elements ( 2 . 9 ) Contact surfaces ( 68 . 69 ) for transmitting power, based on respective base areas ( 61 . 62 ) of the two coupling elements ( 2 . 9 ) include an angle α equal to or less than 90 °.

Klauenkupplung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (3, 10) der beiden Kupplungselemente (2, 9) erste Stützflächen (66, 67) aufweisen, die in Umfangsrichtung betrachtet auf der von den Anlageflächen (68, 69) abgewandten Enden der Klauen (3, 10) liegen und die bezogen auf die jeweilige Grundfläche (61, 62) der beiden Kupplungselemente (2, 9) einen Winkel β einschließen, der größer ist als ein Ergänzungswinkel des Winkels α.Claw coupling ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the claws ( 3 . 10 ) of the two coupling elements ( 2 . 9 ) first support surfaces ( 66 . 67 ), viewed in the circumferential direction on the of the contact surfaces ( 68 . 69 ) facing away from the claws ( 3 . 10 ) and related to the respective base area ( 61 . 62 ) of the two coupling elements ( 2 . 9 ) include an angle β greater than a supplementary angle of the angle α.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste axiale Höhe (H₁) der Klauen (3) des ersten Kupplungselements (2) kleiner ist als eine zweite axiale Höhe (H₂) der Klauen (10) des zweiten Kupplungselements (9). Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that a first axial height (H ₁ ) of the claws (H ₁ ) 3 ) of the first coupling element ( 2 ) is smaller than a second axial height (H ₂ ) of the claws ( 10 ) of the second coupling element ( 9 ).

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (10) des zweiten Kupplungselements (9) radial nach innen vorstehende Stützabschnitte (56) aufweisen, deren Rückseiten die Stützflächen (11) ausbilden.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 16, characterized in that the claws ( 10 ) of the second coupling element ( 9 ) radially inwardly projecting support portions ( 56 ), whose backs the support surfaces ( 11 ) train.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentrierdorn (16, 116) zur Vorzentrierung der beiden Kupplungselemente (2, 9) zueinander vorgesehen ist.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 17, characterized in that a centering mandrel ( 16 . 116 ) for the pre-centering of the two coupling elements ( 2 . 9 ) is provided to each other.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierdorn (16) zur Aufnahme in eine in Richtung der Längsachse (A) verlaufenden Durchgangsbohrung (28) der Schließhülse (20) an einer Rückseite des zweiten Kupplungselements (9) oder an einer Stirnfläche (19) eines Walzenzapfens (13) lösbar befestigt ist.Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 17, characterized in that the centering mandrel ( 16 ) for receiving in a direction of the longitudinal axis (A) extending through bore ( 28 ) of the closing sleeve ( 20 ) on a rear side of the second coupling element ( 9 ) or on an end face ( 19 ) of a roll neck ( 13 ) is releasably attached.

Klauenkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierdorn (116) an dem zweiten axialen Ende (135) der Schließhülse (120) angeordnet ist, zur Aufnahme in eine in Richtung der Längsachse (A) verlaufenden Durchgangsbohrung (119) des zweiten Kupplungselements (109).Claw coupling ( 1 ) according to one of claims 1 to 18, characterized in that the centering mandrel ( 116 ) at the second axial end ( 135 ) of the closing sleeve ( 120 ) is arranged, for receiving in a direction of the longitudinal axis (A) extending through bore ( 119 ) of the second coupling element ( 109 ).