DE9309829U1 - Tooth coupling, in particular for a drive unit of a rail vehicle - Google Patents

Tooth coupling, in particular for a drive unit of a rail vehicle

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    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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    • F16D3/18Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts

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Description

HURTH Getriebe und Zahnräder G.m.b.H. 01.07.93HURTH Gears and Gears G.m.b.H. 01.07.93

Moosacher Str. 36 D-80809 München ' 6106 G DEMoosacher Str. 36 D-80809 Munich ' 6106 G DE

Zahnkupplung, insbes. für ein Antriebsaggregat einesToothed coupling, in particular for a drive unit of a

SchienenfahrzeugsRail vehicle

Die Erfindung betrifft eine Zahnkupplung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a gear coupling according to the preamble of the main claim.

Zahnkupplungen der doppelkardanischen Bauart werden in den verschiedensten Bereichen der Antriebstechnik zum Verbinden einer treibenden Welle mit einer getriebenen Welle verwendet, wenn zwischen den beiden Wellen auftretende achsparallele, axiale und/oder winkelige Verlagerungen von der Kupplung ausgeglichen werden müssen. Der von der Zahnkupplung beanspruchte Einbauraum und/oder die im Betrieb auftretende Auslenkung des Verbindungsteils spielen dabei in vielen Fällen nur eine untergeordnete Rolle. Insbesondere bei den in Drehgestellen untergebrachten Antriebsaggregaten von Schienenfahrzeugen, d.h. zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe, steht jedoch in der Regel nur ein sehr kleiner Bauraum zur Verfügung, vor allem in1 Richtung der Motorwelle. Andererseits sollen wegen der im Interesse eines höheren Fahrkomforts angestrebten großen Federwege möglichst große Wellenverlagerungen aufgenommen werden können; im Hinblick auf den bei häufigen und großen Auslenkungen des Verbindungsteils unter Last auftretenden Verschleiß der Verzahnungen sollte die Auslenkung jedoch möglichst gering sein.Double-cardanic gear couplings are used in a wide variety of drive technology areas to connect a driving shaft to a driven shaft when axial and/or angular misalignments occurring between the two shafts must be compensated for by the coupling. The installation space required by the gear coupling and/or the deflection of the connecting part that occurs during operation often play only a minor role. However, in particular in the case of drive units in rail vehicles housed in bogies, i.e. between the electric motor and the gearbox, there is usually only very little installation space available, especially in one direction of the motor shaft. On the other hand, the large spring travel required in the interests of greater driving comfort means that the largest possible shaft misalignments can be accommodated; however, in view of the wear on the gears that occurs when the connecting part deflects frequently and greatly under load, the deflection should be as small as possible.

Bei der Suche nach einer für den genannten Verwendungszweck geeigneten Zahnkupplung stellte sich heraus, daß die am häufigsten und bei Schienenfahrzeug-Antrieben wohl ausschließlich anzutreffende Bauart, nämlich die mit außenliegendem, d.h. innenverzahnten Verbindungsglied, den gestellten Anforderungen nicht genügen kann. Auch im "Kupplungs-Atlas" von A. Schalitz (AGT-Verlag Georg Thum, 3. Auflage, 1968) findet sich keine Zahnkupplung, die für den genannten Anwendungszweck als optimal anzusehen wäre.When looking for a gear coupling suitable for the intended use, it turned out that the most common type and the one that is probably only found in rail vehicle drives, namely the one with an external, i.e. internally toothed, connecting link, cannot meet the requirements. Even in the "Coupling Atlas" by A. Schalitz (AGT-Verlag Georg Thum, 3rd edition, 1968) there is no gear coupling that could be considered optimal for the intended use.

Zusätzlich zu den geforderten mechanischen Eigenschaften kommen insbes. bei Schienenfahrzeugen vielfach noch Forderungen nach einer Langzeitschmierung und/oder absolutem Schutz des Elektromotors gegen aus der Zahnkupplung evtl. austretendes Schmiermittel. Auch in dieser Beziehung kann keine der im "Kupplungs-Atlas" gezeigten Ausführungen als befriedigend angesehen werden.In addition to the required mechanical properties, there are often also demands, particularly in rail vehicles, for long-term lubrication and/or absolute protection of the electric motor against lubricant possibly escaping from the gear coupling. In this respect too, none of the designs shown in the "Coupling Atlas" can be considered satisfactory.

Aus der DE 32 15 823 C2 ist eine Zahnkupplung mit innenliegendem, d.h. außenverzahntem Verbindungsglied bekannty deren Verzahnung zwar im Betrieb Schmieröl zugeführt wird, die aber über keinerlei Abdichtung gegen Ölaustritt verfügt. Außerdem ist sie sehr langbauend, so daß sie für den genannten Anwendungsfall nicht brauchbar ist.From DE 32 15 823 C2 a toothed coupling with an internal, ie externally toothed, connecting link is known , the teeth of which are supplied with lubricating oil during operation, but which has no seal whatsoever to prevent oil leakage. In addition, it is very long, so that it is not suitable for the application mentioned.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zahnkupplung der genannten Bauart so weiterzuentwickeln, daß sie bei kür&zgr;estmöglicher Baulänge auch bei einem großen Versatz zwischen den zu verbindenden Wellen nur geringe Bewegungen in der Verzahnung bzw. eine geringe Auslenkung des Verbindungsgliedes erforderlich sind. Sie soll auch über eine Langzeitschmierung verfügen können und ein Austreten des Schmiermittels soll verhindert werden.The invention is therefore based on the task of further developing a toothed coupling of the type mentioned so that, with the shortest possible length, only small movements in the teeth or a small deflection of the connecting link are required, even with a large offset between the shafts to be connected. It should also be able to have long-term lubrication and leakage of the lubricant should be prevented.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Zahnkupplung, die die Kennzeichen des Hauptanspruchs aufweist. Diese Ausführung ermöglicht bei kür&zgr;estmöglicher Baulänge einen größtmöglichen Abstand der beiden Verzahnungen voneinander und damit eine geringe Auslenkung auch bei größerem Wellen-Versatz. Im Kennzeichen des Anspruchs 2 wird eine zweckmäßige Ausführung der Kupplungsteile aufgezeigt, die nicht nur eine kostengünstige Herstellung erlaubt, sondern infolge des Wegfalls der sonst außen vorhandenen Schraubenköpfe usw. platzsparend ist.This task is solved with a toothed coupling that has the characteristics of the main claim. This design allows the greatest possible distance between the two gears and thus a small deflection even with a larger shaft offset, with the shortest possible overall length. The characteristic of claim 2 shows a practical design of the coupling parts, which not only allows cost-effective production, but also saves space due to the elimination of the screw heads, etc. that would otherwise be present on the outside.

Im Anspruch 3 wird eine gerade bei Schienenfahrzeugen zweckmäßige Maßnahme aufgezeigt, die nach den Ansprüchen 4 bis 6 noch weitergebildet werden kann: Die Trennung des Verbindungsgliedes in zwei Hälften ermöglicht den separaten Ausbau von Motor oderClaim 3 shows a measure that is particularly useful for rail vehicles, which can be further developed according to claims 4 to 6: The separation of the connecting link into two halves enables the separate removal of the motor or

Getriebe aus dem Fahrzeug oder Drehgestell, ohne das gesamte Antriebsaggregat ausbauen zu müssen.Gearbox from the vehicle or bogie without having to remove the entire drive unit.

Mit der Gestaltung der Zahnkupplung nach Anspruch 7 wird vermieden, daß das Verbindungsglied ungewollt eine Extremlage einnimmt und dabei die einwandfreie Funktion der Zahnkupplung beeinträchtigen kann.The design of the toothed coupling according to claim 7 prevents the connecting link from unintentionally assuming an extreme position and thereby impairing the proper functioning of the toothed coupling.

Wenn die Zahnkupplung nach Anspruch 8 mit Dichtungen versehen wird, kann sie mit einem Schmiermittel gefüllt werden, so daß die Verzahnungen ständig geschmiert sind. Dabei sind die im Anspruch 7 genannten Federn auch hier insofern von Bedeutung, als sie ein Verformen der Dichtungen verhindern. Wird dann noch die im Anspruch 9 enthaltene Maßnahme vorgesehen, dann besitzt jede Kupplungshälfte einen separaten Schmiermittelraum mit dem Vorteil, daß beim Ausbau des Motors oder des Getriebes das Schmiermittel nicht abgelassen werden muß, sondern in der mit dem jeweiligen Aggregat verbundenen Kupplungshälfte verbleiben kann.If the gear coupling according to claim 8 is provided with seals, it can be filled with a lubricant so that the teeth are constantly lubricated. The springs mentioned in claim 7 are also important here in that the seals are prevented from deforming. If the measure contained in claim 9 is then also provided, then each coupling half has a separate lubricant chamber with the advantage that when the engine or gearbox is removed, the lubricant does not have to be drained off, but can remain in the coupling half connected to the respective unit.

Bei Schienenfahrzeug-Antrieben werden häufig Labyrinth-Dichtungen vorgesehen zum Schutz von Wälzlagern und Lippendichtungen gegen Verschmutzung von außen. Hier läßt sich mit der erfindungsgemäß ausgeführten Zahnkupplung weiterer Bauraum einsparen, wenn die Stege der innenverzahnten Kupplungsteile nach Anspruch 1Ö' an ihren Außenseiten das Profil des rotierenden Labyrinth-Teils erhalten, so daß dafür keine eigenen Teile erforderlich werden,In rail vehicle drives, labyrinth seals are often provided to protect roller bearings and lip seals against external contamination. Here, further installation space can be saved with the toothed coupling designed according to the invention if the webs of the internally toothed coupling parts according to claim 1Ö' have the profile of the rotating labyrinth part on their outer sides, so that no separate parts are required for this.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in einer Figur teils im Schnitt, teils in der Ansicht dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention is described in more detail below using an embodiment shown in a figure partly in section and partly in elevation.

Im Gehäuse eines nur angedeuteten Elektromotors 1 ist eine Motor- oder treibende Welle 2 in Wälzlagern, von denen nur eines gezeigt und mit 4 bezeichnet ist, drehbar gelagert aufgenommen. Auf das aus dem Gehäuse austretende Wellenende 3 ist ein erstesIn the housing of an electric motor 1 (only indicated), a motor or driving shaft 2 is rotatably mounted in roller bearings, of which only one is shown and is designated 4. A first

Kupplungsteil 10 drehfest aufgebracht, das eine Innenverzahnung 14 aufweist. Im Gehäuse eines dem Elektromotor 1 gegenüberliegenden, ebenfalls nur angedeuteten Getriebes 6 ist eine Eingangs- oder getriebene Welle 7 in Wälzlagern, von denen nur eines gezeigt und mit 9 bezeichnet ist, drehbar gelagert aufgenommen. Auf das aus dem Gehäuse austretende Wellenende 8 ist ein zweites Kupplungsteil 20 drehfest aufgebracht, das eine Innenverzahnung 24 aufweist. Zum treibenden Verbinden des ersten (10) mit dem zweiten Kupplungsteil 2 0 ist ein hohlzylindrisches Verbindungsglied 3 0 vorgesehen, das an seinen beiden Endbereichen 31, 32 je eine ballige Außenverzahnung 33, 34 aufweist, von denen die eine in die Innenverzahnung 14 des ersten Kupplungsteils 10 und die andere in die Innenverzahnung 24 des zweiten Kupplungsteils 20 eingreift.A coupling part 10 is mounted in a rotationally fixed manner, which has an internal toothing 14. In the housing of a gear 6 opposite the electric motor 1, also only indicated, an input or driven shaft 7 is rotatably mounted in roller bearings, of which only one is shown and designated 9. A second coupling part 20 is mounted in a rotationally fixed manner on the shaft end 8 emerging from the housing, which has an internal toothing 24. For drivingly connecting the first (10) to the second coupling part 20, a hollow cylindrical connecting member 30 is provided, which has a spherical external toothing 33, 34 on each of its two end regions 31, 32, one of which engages in the internal toothing 14 of the first coupling part 10 and the other in the internal toothing 24 of the second coupling part 20.

Die beiden-Kupplungsteile 10, 20 bestehen jeweils aus einer Nabe 11, 21, einem sich radial von diesem nach außen erstreckenden scheibenförmigen Steg 12, 22 und einem sich in axialer Erstrekkung an diesen anschließenden Ring 13, 23 mit der Innenverzahnung 14, 24. Die Nabe, der Steg und der Ring schließen dabei jeweils einen einseitig offenen Ringraum 15, 25 ein. Die Kupplungsteile 10, 20 können einstückig hergestellt sein oder aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein. Im Ausführungsbeispiel bestehen die Naben 11, 21 mit den Stegen 12, 22 aus einem Stück, an das die innenverzahnten Ringe 13, 23 durch Elektronenstrahlschweißen angefügt wurden. Selbstverständlich ist auch die Anwendung anderer Verbindungsverfahren möglich, z.B. Reibschweißen.. Die Kupplungsteile 10, 20 lassen sich ohne weiteres dem jeweiligen Einsatzfall anpassen: Die Nabe 11, 21 kann - wie gezeigt .- eine zylindrische Bohrung haben oder ein Zahnnaben- oder ein Innenkeilprofil, je nachdem, was die Hersteller vom Elektromotor und vom Getriebe vorgeben. Insbesondere der Steg 12, 22 kann, wie gezeigt, auf der dem Motor bzw. dem Getriebe zugewendeten Seite eine Kontur erhalten, die dem Gegenstück einer motor- oder getriebeseitig vorgegebenen Labyrinth-Dichtung 5 od. dgl. entspricht. Auf diese Weise sind für verschiedene Einsatzfälle nur unterschiedliche Kupplungsteile 10,The two coupling parts 10, 20 each consist of a hub 11, 21, a disk-shaped web 12, 22 extending radially outward from it and a ring 13, 23 with the internal toothing 14, 24 that is connected to it in axial extension. The hub, the web and the ring each enclose an annular space 15, 25 that is open on one side. The coupling parts 10, 20 can be made in one piece or composed of two or more parts. In the exemplary embodiment, the hubs 11, 21 with the webs 12, 22 consist of one piece to which the internally toothed rings 13, 23 were attached by electron beam welding. Of course, other joining methods can also be used, e.g. friction welding. The coupling parts 10, 20 can be easily adapted to the respective application: The hub 11, 21 can - as shown - have a cylindrical bore or a gear hub or an internal wedge profile, depending on what the manufacturers of the electric motor and the gearbox specify. In particular, the web 12, 22 can, as shown, have a contour on the side facing the motor or gearbox that corresponds to the counterpart of a labyrinth seal 5 or the like specified on the motor or gearbox side. In this way, only different coupling parts 10,

20 erforderlich, alle anderen Teile der Zahnkupplung können unverändert verwendet werden.20 is required, all other parts of the gear coupling can be used unchanged.

Das Verbindungsglied 3 0 kann aus einem Stück bestehen. Vor allem für die Anwendung in einem Antriebsaggregat für Schienenfahrzeuge ist jedoch eine - wie in der Figur gezeigt - geteilte Ausführung von Vorteil, bei der das Verbindungsglied 3 0 in einer senkrecht zu seiner Rotationsachse stehenden Ebene 40 in eine erste (35) und eine zweite Hälfte 3 6 unterteilt ist. Beide Hälften 35, 36 weisen einander zugekehrte Flansche 37, 38 auf, an denen sie mittels Verbindungsschrauben 39 miteinander verbunden sind. Die eine Hälfte (35) hat einen Zentrieransatz 44, der in einer entsprechenden Ausnehmung der anderen Hälfte 3 6 aufgenommen ist. Zusätzlich zu dieser kraftschlüssigen Verbindung ist noch eine formschlüssige Verbindung in Form von Bolzen 41 vorgesehen, die spielfrei in radial gerichteten Bohrungen 42 aufgenommen sind, deren Achsen in der Teilfuge bzw. Ebene 40 liegen. Statt der Bolzen 41 sind auch andere formschlüssige Verbindungen möglich, z.B. über eine Hirt-Verzahnung 43 od.dgl..The connecting link 3 0 can consist of one piece. However, especially for use in a drive unit for rail vehicles, a split design - as shown in the figure - is advantageous, in which the connecting link 3 0 is divided into a first (35) and a second half 3 6 in a plane 40 that is perpendicular to its axis of rotation. Both halves 35, 36 have flanges 37, 38 facing each other, at which they are connected to each other by means of connecting screws 39. One half (35) has a centering projection 44 that is received in a corresponding recess in the other half 3 6. In addition to this force-locking connection, a form-locking connection in the form of bolts 41 is also provided, which are received without play in radially directed bores 42, the axes of which lie in the parting line or plane 40. Instead of the bolts 41, other positive-locking connections are also possible, e.g. via a Hirt toothing 43 or similar.

An den beiden die Innenyerzahnungen 14, 24 aufweisenden Ringen 13,23 ist auf der dem jeweiligen Steg 12, 22 abgewendeten Seite ein sich im wesentlichen nach innen erstreckender Stützring 16, 26 angeschraubt oder in anderer Weise befestigt zur Aufnahme des einen Endes von je mindestens einer vorgespannten Feder 17, 27, die mit ihrem anderen Ende an dem benachbarten Endbereich 31, 32 des Verbindungsgliedes 30 anliegt. Damit wird erreicht, daß die Verzahnungen 33, 34 des Verbindungsgliedes 3 0 immer in einer vorgegebenen Lage in den Innenverzahnungen 14, 24 bleiben und das Verbindungsglied 3 0 nicht ungewollt eine Extremstellung einnehmen kann, in der die einwandfreie Funktion der Zahnkupplung nicht mehr gewährleistet wäre. Aus der Figur ist ersichtlich, daß sich das Verbindungsglied 3 0 in der gezeichneten Mittelstellung ohne Probleme schrägstellen kann, wenn zwischen den beiden Wellen 2, 7 ein Versatz auftritt. Würde das Verbindungsglied jedoch z.B. weiter nach links verschoben sein, dann.On the two rings 13, 23 having the internal teeth 14, 24, a support ring 16, 26 extending essentially inwards is screwed or otherwise secured on the side facing away from the respective web 12, 22 to accommodate one end of at least one pre-tensioned spring 17, 27, which rests with its other end on the adjacent end region 31, 32 of the connecting link 30. This ensures that the teeth 33, 34 of the connecting link 30 always remain in a predetermined position in the internal teeth 14, 24 and the connecting link 30 cannot inadvertently assume an extreme position in which the perfect function of the tooth coupling would no longer be guaranteed. From the figure it can be seen that the connecting link 3 0 can be tilted in the middle position shown without any problems if there is an offset between the two shafts 2, 7. However, if the connecting link were to be shifted further to the left, for example, then.

käme es bei einem Versatz zwischen den beiden Wellen 2, 7 zu einer Kollision zwischen dem einen Endbereich 31 des Verbindungsgliedes 3 0 mit dem Steg 12 des ersten Kupplungsteils 10 und/oder zu einem Verklemmen des rohrförmigen Abschnitts des Verbindungsgliedes 3 0 auf der Nabe 11 des ersten Kupplungsteils 10 im Bereich des geringsten radialen Abstandes 50.If there is an offset between the two shafts 2, 7, there would be a collision between one end region 31 of the connecting member 30 and the web 12 of the first coupling part 10 and/or a jamming of the tubular section of the connecting member 30 on the hub 11 of the first coupling part 10 in the region of the smallest radial distance 50.

Zwischen den Endbereichen 31, 32 des Verbindungsgliedes 30 und dem jeweils benachbarten Stützring 16, 26 ist, von der Verzahnung 33, 34 radial einwärts, je eine Membrandichtung 18, 28 angeordnet, die mit Sprengringen und/oder anderen geeigneten Mitteln gehalten wird und den jeweiligen Ringraum 15, 25 nach außen abschließt. In den so vollständig nach außen abgeschlossenen Innenraum der Zahnkupplung kann über mit Schrauben 19,29 verschlossene Bohrungen Öl eingefüllt werden zur Langzeitschmierung der Verzahnungen. Voraussetzung dafür ist, daß die Naben 11, 21 ausreichend dicht auf die Wellenenden 3, 8 aufgebracht sind, um ein Eindringen von Öl aus der Zahnkupplung in den Elektromotor 1 bzw. in das Getriebe 6 oder um das Entweichen von Öl aus dem Getriebe 6 in die Zahnkupplung zu verhindern. Wenn, aus welchen Gründen auch immer, der Motor 1 vom Getriebe 6 getrennt werden muß, muß vorher das Öl aus dem Innenraum der Zahnkupplung abgelassen werden. Um dies zu vermeiden, sind die zentralen Bohrungen der beiden Hälften 35, 36 des Verbindungsgliedes 3 0 in der Nähe der Teilfuge 40 mit eingepreßten Verschlußkappen 46 öldicht verschlossen. Auf diese Weise entstehen voneinander unabhängige Ölräume 47 auf der Motorseite und 48 auf der Getriebeseite, die auch nach einem Lösen der Schrauben 39 erhalten bleiben.Between the end areas 31, 32 of the connecting link 30 and the respective adjacent support ring 16, 26, a membrane seal 18, 28 is arranged radially inward from the toothing 33, 34, which is held with snap rings and/or other suitable means and closes off the respective annular space 15, 25 to the outside. Oil can be filled into the interior of the gear coupling, which is thus completely closed off from the outside, via holes closed with screws 19, 29 for long-term lubrication of the toothing. The prerequisite for this is that the hubs 11, 21 are attached to the shaft ends 3, 8 sufficiently tightly to prevent oil from the gear coupling from penetrating into the electric motor 1 or into the gear 6 or to prevent oil from escaping from the gear 6 into the gear coupling. If, for whatever reason, the motor 1 has to be separated from the gearbox 6, the oil must first be drained from the interior of the gear coupling. To avoid this, the central holes of the two halves 35, 36 of the connecting link 30 near the parting line 40 are sealed oil-tight with pressed-in caps 46. In this way, independent oil chambers 47 are created on the motor side and 48 on the gearbox side, which remain intact even after the screws 39 are loosened.

Zur Ölstandskontrolle ist diametral zu den Schrauben 19, 29 je eine weitere, nicht dargestellte Bohrung vorgesehen, die ebenfalls mit je einer Schraube verschlossen werden. Wenn die Zahnkupplung so gedreht wird, daß die einander gegenüberliegenden Schrauben auf einer Waagrechten liegen, dann kann durch die eine Bohrung Öl eingefüllt werden, bis der Ölstand die Unterkante der anderen Bohrung erreicht hat.To check the oil level, there is another hole (not shown) diametrically opposite screws 19, 29, which is also closed with a screw each. If the gear coupling is turned so that the screws opposite each other are horizontal, oil can be filled through one hole until the oil level has reached the lower edge of the other hole.

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Wie aus der Figur ersichtlich ist, nutzt die erfindungsgemäße Zahnkupplung den zwischen dem Elektromotor 1 und dem Getriebe 6 zur Verfügung stehenden Bauraum optimal aus. In diesem Zusammenhang sind die folgenden Punkte besonders hervorzuheben:As can be seen from the figure, the toothed coupling according to the invention makes optimal use of the installation space available between the electric motor 1 and the transmission 6. In this context, the following points are particularly noteworthy:

a) Angrenzend an den Motor 1 und an das Getriebe 6 sind keine bei einer Achsversetzung beweglichen Teile vorhanden; damit ist kein Bewegungs-Freiraum zwischen der Zahnkupplung und dem Motor bzw. Getriebe erforderlich.a) There are no moving parts adjacent to the motor 1 and the gearbox 6; therefore, no clearance for movement is required between the gear coupling and the motor or gearbox.

b) In die Stege 12, 22 ist außen die Kontur des Gegenstücks einer am Motor 1 und/oder am Getriebe 6 vorgesehenen Labyrinth-Dichtung 5 integriert; dadurch ist kein zusätzlicher Bauraum für separate Dichtungsteile erforderlich.b) The contour of the counterpart of a labyrinth seal 5 provided on the engine 1 and/or the gearbox 6 is integrated into the webs 12, 22 on the outside; as a result, no additional installation space is required for separate sealing parts.

c) Die die balligen Außenverzahnungen 33, 34 tragenden Endbereiche 31, 32 des Verbindungsgliedes sind bis auf den erforderlichen Bewegungs-Freiraum an die ganz außen angeordneten Stege 12,22 herangerückt; dadurch größtmöglicher Abstand der Zahnmitten.c) The end areas 31, 32 of the connecting link carrying the crowned external teeth 33, 34 are moved closer to the outermost webs 12, 22 to the required clearance; this results in the greatest possible distance between the tooth centers.

Als weitere Vorzüge der erfindungsgemäßen Zahnkupplung sind zu nennen:Further advantages of the tooth coupling according to the invention are:

d) Nur das erste (10) und das zweite Kupplungsteil 20 liegen unmittelbar am Motor 1 und am Getriebe 6 an und müssen den .jeweiligen Anschlußmaßen und Konturen angepaßt werden, alle anderen Teile der Zahnkupplung können immer gleich bleiben; dadurch vereinfachte Fertigung und Lagerhaltung wegen nur wenig Unterschiedsteilen.d) Only the first (10) and the second coupling part 20 are directly connected to the engine 1 and the gearbox 6 and must be adapted to the respective connection dimensions and contours, all other parts of the gear coupling can always remain the same; this simplifies production and storage because there are only a few different parts.

e) Das Verbindungsglied ist in zwei Hälften 35, 36 geteilt; dadurch einfacher und voneinander unabhängiger Ein- und Ausbau von Motor 1 und Getriebe 6.e) The connecting link is divided into two halves 35, 36; this allows for simple and independent installation and removal of the engine 1 and gearbox 6.

f) Jede Kupplungshälfte ist separat abgedichtet; dadurch entstehen zwei voneinander unabhängige Ölräume 47, 48, die auch bei einer Trennung des Verbindungsgliedes 3 0 funktionsfähig bleiben.f) Each coupling half is sealed separately; this creates two independent oil chambers 47, 48, which remain functional even if the connecting link 30 is separated.

g) Die vorgespannten Federn 17, 2 7 halten nicht nur das Verbindungsglied 30 in der angestrebten Mittellage, sondern schieben beim Trennen des Verbindungsgliedes 30 die beiden Hälften 35, 36 auseinander; dadurch kann die Zentrierung 44 und/oder die Hirt-Verzahnung 43 einfach gelöst bzw. können die Bolzen 41 - wenn erforderlich - leicht entfernt werden.g) The pre-tensioned springs 17, 27 not only hold the connecting link 30 in the desired central position, but also push the two halves 35, 36 apart when the connecting link 30 is separated; this allows the centering 44 and/or the Hirt toothing 43 to be easily released or the bolts 41 to be easily removed if necessary.

BegriffslisteList of terms

11 ElektromotorElectric motor 3131 Endbereich von 30End range of 30 22 Welle von 1Wave of 1 3232 Endbereich von 30End range of 30 33 WellenendeShaft end 3333 AußenverzahnungExternal gearing 44 Wälzlagerroller bearing 3434 Auß enver &zgr; ahnungOutsider &zgr; idea 55 Labyrinth-DichtungLabyrinth seal 3535 erste Hälfte von 30first half of 30 66 Getriebetransmission 3636 zweite Hälfte von 3 0second half of 3 0 77 Welle von 6Wave of 6 3737 Flanschflange 88th WellenendeShaft end 3838 Flanschflange 99 Wälzlagerroller bearing 3939 Verbindungss ehraubeConnecting screw 1010 erstes Kupplungsteilfirst coupling part 4040 TeilfugePartial joint 1111 Nabehub 4141 Bolzenbolt 1212 Stegweb 4242 Bohrungdrilling 1313 Ringring 4343 Hirt-VerzahnungHirt gearing 1414 Innenverzahnung von 10Internal gearing of 10 4444 ZentrieransatzCentering approach 1515 RingraumAnnular space 4545 .. 1616 StützringSupport ring 4646 VerschlußkappeCap 1717 FederFeather 4747 ÖlraumOil room 1818 MembrandichtungMembrane seal 4848 ÖlraumOil room 1919 Schraubescrew 4949 2020 zweites Kupplungsteilsecond coupling part 5050 radialer Abstandradial distance 2121 Nabehub 2222 Stegweb 2323 Ringring 2424 Innenverzahnung von 20Internal gearing of 20 2525 RingraumAnnular space 2626 StützringSupport ring 2727 FederFeather 2828 MembrandichtungMembrane seal 2929 Schraubescrew

30 Verbindungsglied30 connecting link

Claims (10)

AnsprücheExpectations 1) Zahnkupplung zum Verbinden einer treibenden Welle (2) mit einer getriebenen Welle (7) , insbes. für ein Antriebsaggregat für ein Schienenfahrzeug, mit1) Toothed coupling for connecting a driving shaft (2) to a driven shaft (7), in particular for a drive unit for a rail vehicle, with - einem ersten innenverzahnten Kupplungsteil (10), das eine Nabe (11) aufweist zum drehfesten Aufsetzen auf die treibende Welle (2) , - a first internally toothed coupling part (10) which has a hub (11) for non-rotatable mounting on the driving shaft (2), - einem zweiten innenverzahnten Kupplungsteil (20), das
eine Nabe (21) aufweist zum drehfesten Aufsetzen auf die getriebene Welle (7), und '
- a second internally toothed coupling part (20) which
a hub (21) for non-rotatable mounting on the driven shaft (7), and '
- einem hohlzylindrischen Verbindungsglied (30), das an
seinen beiden Endbereichen (31, 32) je eine ballige
Außenverzahnung (33, 34) aufweist, von denen die eine
(33") in die Innenverzahnung (14) des ersten Kupplungsteils (10) und die andere (34) in die Innenverzahnung
(24) des zweiten Kupplungsteils (20) eingreift,
- a hollow cylindrical connecting member (30) which is
its two end regions (31, 32) each have a spherical
external teeth (33, 34), of which one
(33") into the internal teeth (14) of the first coupling part (10) and the other (34) into the internal teeth
(24) of the second coupling part (20),
dadurch gekennzeichnet. characterized . daß die Nabe (11, 21) jedes innenverzahnten Kupplungsteils (10, 20) unter Bildung eines einseitig offenen Ringraumes (15, 25) über einen Steg (12, 22) mit einem die Innenverzahnung (14, 24) aufweisenden Ring (13, 23) verbunden ist, undthat the hub (11, 21) of each internally toothed coupling part (10, 20) is connected to a ring (13, 23) having the internal toothing (14, 24) via a web (12, 22) to form an annular space (15, 25) open on one side, and daß die Endbereiche (31, 32) des Verbindungsgliedes (30) in je einen.Ringraum (15, 25) hineinragen, wobei das Verbindungsteil (30) die Naben (11, 21) mit radialem Abstand (50) umgibt.that the end regions (31, 32) of the connecting member (30) each protrude into an annular space (15, 25), the connecting part (30) surrounding the hubs (11, 21) with a radial distance (50).
2. Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenverzahnungen (14, 24) aufweisenden Ringe (13, 23) mit dem jeweils zugehörigen Steg (12, 22) durch Reiboder Elektronenstrahl-Schweißen miteinander verbunden sind.2. Tooth coupling according to claim 1, characterized in that the rings (13, 23) having the internal toothings (14, 24) are connected to the respective associated web (12, 22) by friction or electron beam welding. 3. Zahnkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (3 0) in einer senkrecht zu seiner Drehachse stehenden Ebene (40) in eine erste (35)3. Tooth coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting member (3 0) is arranged in a plane (40) perpendicular to its axis of rotation into a first (35) • · • ·• · • · und eine zweite Hälfte (36) unterteilt ist und Mittel vorgesehen sind zum kraft- und/oder formschlüssigen drehfesten Verbinden der beiden Hälften (35, 36).and a second half (36) is divided and means are provided for the non-positive and/or positive rotationally fixed connection of the two halves (35, 36). 4. Zahnkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (35, 36) an einander zugewandten Flanschen (37,38) miteinander verschraubt sind.4. Tooth coupling according to claim 3, characterized in that the two halves (35, 36) are screwed together at mutually facing flanges (37, 38). 5. Zahnkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Schrauben (39) radial gerichtete Bolzen (41) vorgesehen sind, die spielfrei in Bohrungen (42) aufgenommen sind, deren Achsen in der Teilfuge (40) liegen. 5. Tooth coupling according to claim 4, characterized in that in addition to the screws (39) radially directed bolts (41) are provided which are received without play in bores (42) whose axes lie in the parting line (40). 6. Zahnkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Schrauben (39) eine in die beiden Flansche -(37, 38) eingearbeitete Hirt-Verzahnung (43) vorgesehen ist.6. Toothed coupling according to claim 4, characterized in that in addition to the screws (39) a Hirt toothing (43) is provided which is incorporated in the two flanges (37, 38). 7. Zahnkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden die Innenverzahnung (14, 24) aufweisenden Ringen (13, 23) auf der dem jeweiligen Steg (12,22) abgewendeten Seite ein sich im wesentlichen radial nach innen erstreckender Stützring (16, 26) angebracht ist und zwischen jedem Stützring (16, 26) und dem benachbarten Endbereich (31, 32) des Verbindungsgliedes (30) wenigstens eine vorgespannte Feder (17, 27) vorgesehen ist.7. Tooth coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that on both rings (13, 23) having the internal toothing (14, 24) on the side facing away from the respective web (12, 22) a support ring (16, 26) extending essentially radially inwards is attached and between each support ring (16, 26) and the adjacent end region (31, 32) of the connecting member (30) at least one prestressed spring (17, 27) is provided. 8. Zahnkupplung nach Anspruch 7, bei der die Naben (11, 21) gegenüber den Wellen (2, 7) hinreichend gegen den Austritt eines Schmiermittels abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Stützring (16, 26) und dem jeweils benachbarten Endbereich (31, 32) des Verbindungsgliedes (30) jeweils eine elastische Dichtung (18, 28) angeordnet ist.8. Tooth coupling according to claim 7, in which the hubs (11, 21) are sufficiently sealed against the shafts (2, 7) against the escape of a lubricant, characterized in that an elastic seal (18, 28) is arranged between each support ring (16, 26) and the respective adjacent end region (31, 32) of the connecting member (30). 9. Zahnkupplung nach Anspruch 8, bei der das Verbindungsglied (30) gemäß Anspruch 2 geteilt ist, dadurch gekennzeichnet , 9. Tooth coupling according to claim 8, wherein the connecting member (30) is divided according to claim 2 , characterized in that •r ···· •r ···· daß die zentrale Bohrung jeder Hälfte (35, 36) des Verbindungsgliedes (30) in der Nähe der Teilfuge (40) verschlossen ist.that the central bore of each half (35, 36) of the connecting member (30) is closed near the parting line (40). 10. Zahnkupplung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Außenseiten der Stege (12, 22) des ersten (10) und/oder des zweiten innenverzahnten Kupplungsteils (20) das Profil einer motor- bzw. getriebesextigen Labyrinth-Dichtung (5) integriert ist.10. Toothed coupling according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profile of an engine- or transmission-sex labyrinth seal (5) is integrated into the outer sides of the webs (12, 22) of the first (10) and/or the second internally toothed coupling part (20).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0737822A3 (en) * 1995-04-15 1997-05-28 Renk Ag Articulated toothed coupling
DE19644884C1 (en) * 1996-06-12 1997-12-11 Kwd Kupplungswerk Dresden Gmbh Double cog coupling for rail vehicle

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