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2026-03-18T13:43:43Z

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[[Datei:Hirth Verzahnungsringe.JPG|miniatur|Hirth-Verzahnung aus Aluminium, zweifarbig [[Eloxieren|eloxiert]]]]
[[Datei:Hirth joint.jpg|mini|Teilbare Tretkurbel eines Fahrrades mit Hirth-Verzahnung]]
Die '''Hirth-Verzahnung''' ist eine axial wirksame, planseitige [[Verzahnung]], die als formschlüssige [[Kupplung]] von rotierenden Elementen wie [[Welle (Maschinenelement)|Wellen]] eingesetzt wird. Sie wurde Anfang des 20. Jahrhunderts von [[Albert Hirth]] erfunden. Im [[Maschinenbau]] gehört die Hirth-Verzahnung zu den [[Formschluss|formschlüssigen Verbindungen]]. Da die Zähne dieser Plan-[[Kerbverzahnung]] fest ineinandergreifen und sich nicht aufeinander abwälzen, wird keine [[Evolventenverzahnung]] benötigt. Das heißt, die Zähne liegen statisch und flächig aneinander. Sie sind radial angeordnet, [[Konus|konisch]] und zentrieren die Bauteile.

Die Hirth-Verzahnung eignet sich zur Verbindung von Wellenenden mit Zahnrädern, Scheiben und Kurbelwangen sowie von verschiedenartigen [[Zahnrad|Zahnrädern]] oder Scheiben. Im Gegensatz zur [[Klauenkupplung]] benötigt die Hirth-Verzahnung zum [[Kraftschluss]] eine axiale [[Verspannung]], deren Stärke vom [[Drehmoment]] sowie der Reibung der Zahnflanken abhängig ist.

Im Gegensatz zur Klauenkupplung lässt sich die Hirth-Verzahnung als [[Sicherheitskupplung]] einsetzen, etwa zur Begrenzung des übertragbaren Drehmoments in [[Akkuschrauber|(Akku-)Schraubern]]. 

== Herstellung ==

[[Datei:HIRTH TEDISA.jpg|miniatur|rechts|220px|Hirth-Verzahnung mit präzisionsgeschliffenen radialen Zähnen.]]

Durch die modernen Werkzeugmaschinen und Fertigungsverfahren lässt sich heutzutage das Bauelement auch kostengünstig realisieren. Dabei kommen folgende Fertigungsverfahren zum Einsatz:
* [[Fräsen]]
* [[Profilschleifen]] für hochgenaue Verbindungen ([[Schleifen (Fertigungsverfahren)|Schleifen]])
* [[Spritzgießen]]
* [[Gesenkschmieden]]
* [[Fließdrückverfahren|Fließdrücken]]
* [[Sintern]]

Geometrisch wird eine 60° Stirnverzahnung auf das Wellenende eingebracht. Da die Zähne sich von innen nach außen vergrößern, steigt der Zahnkopf radial von innen nach außen an, während der Zahngrund entsprechend abfällt. Der Winkel zwischen Zahnkopf und Drehachse ist nur von der Zähnezahl abhängig.

== Anwendungen ==
Wegen des hohen [[Fertigung]]saufwandes wurde eine mechanisch bearbeitete Hirth-Verzahnung selten verwendet. In den 1950er Jahren wurden die [[Kurbelwelle]]n der Zweizylinder-[[Motor]]en des deutschen [[Motorrad]]-Herstellers [[Adlerwerke|Adler]] durch Verzahnung teilbar gefertigt.

Die Hirth-Verzahnung wird bei [[Kurbelwelle]]n angewendet, die zur Montage von einteiligen [[Pleuel]]n zerlegbar sein sollen. Üblicherweise wird jedoch die Kurbelwelle in einem Stück geschmiedet und die Pleuel erhalten einen zweiteiligen Fuß, der zur Montage verschraubt wird.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist der teilbare Propellerflansch für einteilige Propeller.


Die Hirth-Verzahnung wird heute auch zwischen den Läuferscheiben der [[Verdichter]] von [[Turbinen-Strahltriebwerk]]en für Flugzeuge und in stationären Anlagen wie [[Verdichter#Turboverdichter|Turboverdichtern]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/industrial-applications/compression/single-stage-radial-compressors.html |titel=Single-stage Radial Compressors |hrsg=Siemens Energy AG |abruf=2023-05-31}}</ref> und [[Gasturbine]]n<ref>{{Internetquelle |url=https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/power-generation/gas-turbines/sgt5-9000hl.html |titel=SGT5-9000HL heavy-duty gas turbine (50Hz) |hrsg=Siemens Energy AG |abruf=2020-12-08}}</ref> genutzt.

Die Hohlachse der rechten und linken Hälfte der Kurbelgarnituren des Komponentenherstellers [[Campagnolo]] und des Fahrradherstellers ''Specialized'' für [[Mountainbike]]s und [[Rennrad|Rennfahrrädern]] werden mittig verzahnt und bei der Montage miteinander verspannt. Durch den sehr steilen Flankenwinkel tragen diese Verbindungen Merkmale einer [[Klauenkupplung]].

Auch die Indexierung des Schalttellers von [[Rundschalttisch]]en in [[Werkzeugmaschine]]n wird durch eine Hirth-Verzahnung erreicht. Durch die selbstzentrierende Wirkung werden dabei [[Teilapparat|Teilgenauigkeiten]] bis zu einer Bogensekunde erreicht.


[[Schwingungsdämpfer]] und [[Steuerkette|Steuerkettenräder]] werden in PKW-Motoren häufig über die Hirth-Verzahnung eingebunden. Die Herstellung der Verzahnung erfolgt auch durch Fertigungsverfahren wie dem [[Sintern]] oder dem [[Fließdrücken]].<ref>{{Webarchiv |url=http://www.autokon.de/antrieb/-/article/16537511/15941414/Anspruchsvolle-T%C3%B6pferware/art_co_INSTANCE_0000/maximized/ |wayback=20160304051036 |text=Archivierte Kopie}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Hirth joints|Hirth-Verzahnung}}
* Einsatz der Hirth-Verzahnung in Rundschalttischen [https://www.fibrort.com/produkte/fibrotakt]

== Literatur ==
* Gustav Niemann, Hans Winter (u. a.): ''Maschinenelemente.'' 5. Aufl., Springer Vieweg, Berlin 2018, ISBN 978-3-662-55481-4.
* Beate Bender, Dietmar Göhlich (Hrsg.): ''Dubbel. Taschenbuch für den Maschinenbau.'' 26. Aufl., Springer, Berlin 2021, ISBN 978-3-662-62018-2.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verzahnung]]

Hirth-Verzahnung - Versionsgeschichte

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