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Rückschlagsichere Handkurbel.
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maschinen Verwendung finden und bei denen die Kurbel durch eine lösbare Kupplung mit dem zu drehenden Körper sich verbindet, müssen vor allem der Bedingung genügen, dass bei einem Rückschlag des sich drehenden Körpers die Kurbel selbst nicht die geringste Rückwärts- bewegung machen kann, da namentlich in denjenigen Fällen, wo grössere Drehwiderstände zu überwinden sind, wie z.
B. beim Anwerfen schwerer Brennkraftmaschinen oder bei der Bedienung schwerer Lastwinden u. dgl., der die Kurbel Bedienende sich mit grosser Kraft gegen die Kurbel stemmt und infolgedessen auch ein ganz feiner. äusserlich kaum wahrnehmbarer Rückschlag oft äusserst schmerzhaft ist und oft schwere Verletzungen oder Verstauchungen verursacht.
Jener Bedingung einer Verhütung auch der geringsten Rückwärts- drehung der Kurbel genügen daher sämtliche Kurbelkupplungen nicht, bei denen irgendein Bestandteil bei einem Rückschlag der zu drehenden Welle einen Weg zurücklegen muss. um die Verbindung zwischen der Kurbel und dem zu drehenden Körper zu lösen, da die Bewegung irgendeines Bestandteils immer eine gewisse Zeit erfordert, und während dieser Zeit muss in jenem Fall die Kurbel entweder eine entsprechende Rückwärtsbewegung machen oder wenn ihr Rücklaufgesperre derart beschaffen ist. dass es die Kurbel gegen jede Rückwärtsbewegung sperrt, muss bis zur Lösung der durch das Gesperre festgehaltenen Kurbel von der rückschlagenden Welle od. dgl., irgendein Bestandteil nachgeben, also beschädigt oder gar zerstört werden.
Verwendet man zum Kuppeln der Kurbel mit dem zu drehenden Körper eine Klemmkupplung, so hat eine solche Kupplung zwar die Eigenschaft, dass zu ihrem Lösen kein Bestandteil einen Weg zurückzulegen braucht, sondern lediglich ihr Klemmdruck aufgehoben werden muss. aber eine derartige Kupplung hat anderseits die Eigenschaft, dass sie sich auch bei einem Rückschlag des durch die Kurbel in Drehung versetzten
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bewegungen zwischen ihm und der Kurbelkupplung auftreten, wie bei einer Drehung des Körpers im entgegengesetzten Sinn mittels der Kurbel.
Hemmt man also bei Verwendung einer Klemmkupplung als Kurbelkupplung die Kurbel gegen jegliche Rückwärtsbewegung, so bedeutet dies, dass bei einem Rückschlag der zu drehenden Welle od. dgl. diese die auf sie wirkende Klemmkupplung festzuziehen strebt, was gleichfalls, je nach der Grösse der wirksamen Rücksehlagkraf't, zu einer Zerstörung irgendeines Bestandteils führen kann.
Gemäss der Erfindung ist unter Verwendung der an sich als Kurbelkupplung vorteilhaften jene hier auftretende Schwierigkeit dadurch behoben. dass zwischen die Kurbelkupplung Klemrnkupplung und die von der Kurbel zu drehenden Welle ein die Welle zylindrisch umgebender Zwischenkörper eingefügt ist, der die Kurbel bei ihrer Drehung in dem einen Drehsinn unter dem Einfluss der Klemmkupplung mit der Welle klemmend verbindet. In diesem Fall kann die Welle sich in einem dem Kurbeldrehsinn entgegengesetzten Sinn in jenem Zwischenkörper ungehemmt bzw. lediglich unter Überwindung des Klemmdruck dieses Zwischenkörpers drehen, ohne dass sie hierbei die auf den Zwischenkörper wirkende und in dieser Drehrichtung von dem Rückschlaggesperre gehaltene Klemmkupplung selbst zu beeinflussen vermag.
Infolgedessen ist im
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vorliegenden Fall die Verwendung eines die Kurbel an jeglicher Rückwärtsbewegung hindernden Riicklaufgesperres möglich, ohne dass selbst bei einem Auftreten einer grossen. Rückschlagkraft die Gefahr der Beschädigung irgendeines Bestandteils besteht, da die Welle bei ihrer Rückwärtsdrehung immer nur den Klemmdruck des auf sie wirkenden Zwischenkörpers zu überwinden hat, der nie grösser sein kann als der durch die Kurbelkupplung auf den Zwischenkörper ausgeübte Klemmdruck. Da anderseits aber bei Verwendung eines entsprechenden Rücklaufgesperres die Kurbel selbst an jeglicher Rückwärtsbewegung gehindert ist, so ist die die Kurbel bedienende Mannschaft, selbst wenn sie mit grosser Kraft an der Kurbel angreift, völlig ungefährdet.
Um das Lösen der Welle von dem Zwischenkörper bei einem Rückschlag nach Möglichkeit zu erleichtern, ist es zweckmässig, den Zwischenkörper nur auf demjenigen Teil, auf welchem er die Kurbelkupplung trägt, mit der Welle klemmend zu verbinden.
Anstatt dass das Rücklaufgesperre unmittelbar auf die Kurbel wirkt, kann es im vorliegenden Fall auch jenem Zwischenkörper zugeordnet werden ; in diesem Fall ändert sich an der Wirksamkeit des Rücklaufgesperres in bezug auf rückschlaghemmende Wirkung auf die Kurbel nichts, diese Anordnung bietet jedoch den besonderen Vorteil, dass man die Kurbel durch Rückwärtsdrehen auf jenem Zwischenkörper in beliebige, für den Kraftangriff jeweilig am besten geeignete Winkelstellungen bringen kann, da bei jener Rückwärtsdrehung der Kurbel auf jenem Zwischenkörper, dieser durch das Rücklaufgesperre an einer Drehbewegung in jener Richtung gehemmt ist, während die Kurbel selbst, durch die Klemmkupplung ungehindert, sich im rückläufigen Sinn auf dem Zwischenkörper drehen kann.
Der Zwischenkörper kann beispielsweise die Gestalt einer zylindrischen Büchse haben, welche auf demjenigen Teil, auf dem sie die Kurbelkupplung trägt, längsgeschlitzt ist, so dass die Kurbelkupplung bei Drehung der Kurbel in dem einen Drehsinn durch den geschlitzten Büchsenteil hindurch hemmend auf die in der Büchse befindliche Welle wirkt.
Das Rücklaufgesperre kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann es gleichfalls aus einer Klemmkupplung bestehen.
Vorzugsweise soll gemäss einem Erfindungsmerkmal die Rückschlagkupplung wie auch die Kurbelkupplung aus einer unter Hebelwirkung stehenden Klemmklaue bestehen. Eine derartige Kupplung bietet für den vorliegenden Zweck ganz besondere Vorteile. Nämlich einmal den wesentlichen Vorteil, dass eine sehr grosse Berührungsfläche zwischen der Kupplung und dem zu klemmenden Bestandteil vorhanden ist, nämlich eine Fläche gleich der inneren Mantelfläche der Klaue. Infolge der Hebelübertragung lässt sich ferner eine sehr grosse Klemmkraft erzeugen. Infolgedessen können die Kupplungen bei vollkommener Wirksamkeit eine verhältmässig sehr kleine Abmessung erhalten.
Ein weiterer Vorteil besteht in dieser Richtung noch darin, dass die Kupplungsklaue zugleich ein Gehäuse bildet bzw. ein besonderes Gehäuse erübrigt und aus diesem Grunde eine Material- und Gewichtsersparnis bringt. Eine weitere bauliche Vereinfachung lässt sich sodann noch dadurch erzielen, dass man den Klemmhebel der Rückschlagkupplung zugleich als den die Kupplung gegen Drehung sperrenden Bestandteil und den Klemmhebel der Kurbelkupplung zugleich als Kurbelhebel verwendet. Ferner können beide Kupplungen, bis auf die Hebelausbildung, vollkommen gleichmässig gestaltet werden.
Ein besonderer Vorteil einer derartigen Kupplung für den vorliegenden Zweck besteht ins- besondere jedoch darin, . dass es für das Inwirkungtreten einer solchen Kupplung auch nicht der geringsten Bewegung bedarf, da namentlich bei der Rückschlagkupplung sämtliche Bestandteile im Spannungszustand sich befinden können, so dass sofort mit dem Auftreten einer auf den Klemmhebel wirkenden Kraft, aber auch erst dann die Kupplung in Wirkung tritt, u. zw. sogleich mit einer der Grösse der Kraft entsprechenden Klemmkraft.
Eine noch höhere Sicherheit gegen Rückschlag lässt sich gemäss der Erfindung durch Anordnung eines zweiten, bei Rückschlag in Wirkung tretenden Gesperres erzielen, welches auf denselben oder auch einen andern Bestandteil wie das andere Rückschlaggesperre wirken kann.
Ferner kann gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal noch ein Kuppelglied zwischen dem Rückschlaggesperre und dem durch die Kurbel zu drehenden Teil angeordnet sein. um letzteren gegen Drehung zu sperren, was durch eine Verbindung zwischen der Rückschlag- kupplung und dem zu drehenden Teil möglich ist, da die Rückschlagkupplung ja ihrerseits gegen Drehung gesperrt angeordnet ist.
Eine derartige Sperrung des zu drehenden Teils kommt beispielsweise bei Verwendung der Kurbel für Lastaufzüge als Sicherung bei angehobener Last oder bei Verwendung der Kurbel zum Anlassen von Brennkraftmaschinen zur Erleichterung der Erzeugung der Kompression in Betracht, da in diesem Fall die Kurbel nach einer Teildrehung, unter Spannung der Motorwelle gegen Rückwärtsdrehung, wiederholt In die bequemste Stellung umgesetzt werden kann, so dass der Motor in diesem Fall durch die Wirkung der Kompression anspringt.
Die Zeichnung veranschaulicht eine gemäss diesem Erfindungsgedanken ausgebildete Handkurbel an mehreren Ausführungsbeispielen. Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Ausfühningsform
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in Seitenansicht und im Längsschnitt ; Fig. 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform und Fig. 4 eine dritte Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Kupplung im Querschnitt, Fig. 6 veranschaulicht eine fünfte Ausführungsform im Längs. schnitt und Fig. 7 veranschaulicht eine Anwendungs-und Anordnungsweise der Kupplung.
Es bezeichnet in allen Ausführungsbeispielen g den durch die Kurbel zu drehenden Körper und b eine auf diesen aufgeschobene auf einem Teil ihrer Länge mit LängsscMitzen f versehene Büchse. ul bezeichnet einen zum Drehen der Achse g dienenden Kurbelarm.
Die Nabe dieses Kurbelarmes, die auf denjenigen Teil der Büchse b aufzusetzen ist, der die Längsschlitze y enthält, weist die Gestalt eine Kupplung auf, die sich bei der Drehung der Kurbel 1 in dem einen Drehsinn auf der Büchse b festklemmt und damit die geschlitzte Büchse gegen die Achse b presst. so dass diese in jenem Drehsinn mitgenommen wird. Auf dem andern Teil der Büchse b oder auf der Nabe des Kurbelarmes ul ist sodann eine Kupplung angeordnet, im nachstehenden Rückschlagkupplung genannt, welche bei Drehung der Achse q oder der Kurbel Ul im entgegengesetzten Drehsinn sofort in Wirkung tritt.
Die beiden Kupplungen, also diejenige des Kurbelarmes Ul wie die Rückschlagkupplung bestehen nun bei den Ausführungsformen nach Fig. 1-5 aus einer unter Hebelwirkung stehenden Klemmklaue. Bei der Ausführungsform der Kupplung nach Fig. 1 und 2 bestehen beide Kupplungen aus einem die Hülse b umpannenden quergeteilten Band tk bei der Kurbelkupplung und t) bei der Rückschlagkupplung ; jedes dieser Bänder endet einerseits in einen verdickten Kopf tl und anderseits in einen Gabelkopf t2 ; in dem Gabelkopf t2 sitzt gelenkig
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gegen das Kopfstück tif derart, dass, wenn der Hebel u1 bzw. u2 in entsprechendem Sinn geschwenkt wird, er das Band t zusammenzieht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die Kupplung t'" gleichfalls auf der Büchse b neben der Kurbelnabe tk angeordnet und ihr Hebel u2 ist durch irgendeinen festen Bestandteil 10 gegen Drehung gesperrt. Eine in der Kurbelkupplung tk angeordnete Feder xl, Fig. 2, drückt den Kopf il gegen die Nase us des Hebels M, so dass die die Klemmwirkung erzeugenden Bestandteile der Kupplung kein Spiel aufweisen.
In der Rückschlagkupplung t'. wird bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 durch eine Feder x2 ein Bolzen y gegen entsprechende Abflachungen z gedrückt, welche kranzförmig und zweckmässig in dichter Folge auf demjenigen Teil der Hülse b angeordnet sind, welcher mit dem Band t''der Rückschlagkupplung in Berührung tritt ; durch den Druck der Feder x2 auf den Bolzen y wird diese Kupplung in eine Spannstellung bzw. unter eine, der Grösse des Druckes der Feder X2 entsprechende Vorspannung gebracht, so dass sie augenblicklich in Wirkung tritt, wenn die Hülse b ein im Sinn der Fig. 1 links gerichtetes Drehmoment auf das Band tr ausübt. Auf jene Weise ist die Hülse b durch den Bolzen y gegen Drehung in einem dem Kurbeldrehsinn entgegengesetzten Sinn ständig gesperrt.
Wird diese Sperre mehrfach und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet, so wirkt die Sperre als eine zweite vollkommene Riickschlagsicherung. Statt dessen kann aber auch eine zweite besondere Rückschlagkupplung angeordnet sein ; letzteres veranschaulicht Fig. 3.
Die zusätzlich zu der Rückschlagkupplung trl angeordnete Rückschlagkupplung tr2, kann beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt ist, auf eine konzentrisch zwischen dem zu drehenden Bestandteil g und der Hülse b angeordnete Hülse bl wirken, die wie die Hülse b Längs- schlitze fl aufweist, so dass die Kurbelkupplung tr durch die Hülsen b bu hindurch auf den Teil g klemmend wirkt ; die andere Rückschlagkupplung tr1 wirkt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 auf die Hülse b. Statt dessen kann aber auch die zweite Rückschlagkupplung tr2 gemeinsam mit derjenigen tri auf die Hülse b wirken, in welchem Fall die Hülse b1 sich erübrigt.
Damit die Hülse b bzw. diejenigen b und eine grössere Wandstärke erhalten können, ohne dadurch auf ihrem längsgeschlitzten Teil an Federkraft einzubüssen, können die Büchsen, wie Fig. 1 und 3 veranschaulichen, an dem inneren Ende der Längsschlitze f, bei & ", etwas verjüngt gestaltet sein.
Anstatt dass beide Kupplungen, die Kurbelkupplung und die Rückschlagkupplung, auf den Zwischenkörper b wirken, kann aber auch allein die Kurbelkupplung auf den Zwischenkörper b wirken und die Rückschlagkupplung an der Kurbelkupplung angreifen. Fig. 4 veranschaulicht diese Ausführungsform. Es bezeichnet hier wieder tk die auf die Büchse b wirkende Kurbelklemmkupplung : deren federndes Band besitzt einen seitlichen Fortsatz tf, welcher durch einen Querschlitz t8 von dem Bandteil tk auf eine solche Umfangslänge getrennt ist, dass die beiden Bandteile tk und tf eine voneinander unabhängige Klemmwirkung ausüben können.
Auf dem Bandteil tf oder statt dessen gegebenenfalls auch innerhalb sitzt in diesem Fall die gegen Trennung gesicherte Rückschlagklemmkupplung < ''. Die Wirkung dieser Ausbildung ist grundsätzlich die gleiche wie diejenige der vorbeschriebenen Ausbildungen : wird die Kurbel Ul in dem einen Sinn gedreht, so klemmt sie durch die Büchse b hindurch die Welle g und versetzt
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diese mit in Drehung ;
wirkt auf die Welle g ein gegenläufiges Drehmoment, so tritt die Kupplung t" sofort in Wirkung auf das Band tf und hält damit dieses sowie den BandLeil '' der Kurbel fest und die Welle g kann entgegen einem etwaig noch durch die feststehende Kurbelkupplung auf sie ausgeübten Klemmdruck, im übrigen aber ungehindert in dem entgegengesetzten Drehsinn umlaufen. Fig. 5 veranschaulicht eine etwas andere Ausbildung der Klauenkupplung ; dieser zufolge ist in das Band to eine Klaue t4 eingefügt, welche durch einen exzentrisch wirkenden Klemmhebel u4 einwärts verschieblich ist. Selbstverständlich kann die Klemmklaue aber auch noch in anderer Weise gestaltet sein ; die dargestellten Ausführungsformen sind daher nur Ausführungsbeispiele.
Als Kurbel-und Rückschlagkupplung können aber auch, in an sich bekannter Weise, zwei gegenläufig gewundene Spiralfedern dienen. Im vorliegenden Fall jedoch treten beide Federn durch Zusammenziehen in Wirkung, so dass auch die als Rückschlagkupplung dienende Feder im vorliegenden Fall sich in steter Wirkungsbereitschaft befindet und bei einem dem Kurbeldrehsinn entgegengesetzt auftretenden Drehmoment sofort in Wirkung tritt. Fig. 6 veranschaulicht eine derartige Ausführungsform als ein Ausführungsbeispiel. Es bezeichnet hier gleichfalls g den zu drehenden Körper, b eine auf diesem befestigte Büchse mit Längsschlitzpn f, und ut die Kurbel.
Die Kurbel ul ist nun bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Gehäuse a vereinigt. Auf dem mit Längsschlitzen f versehenen Teil der Büchse b ist eine Spiralfeder c stramm passend aufgeschoben ; das der Kurbel ul zugekehrte Ende der Feder f ist mittels eines Armes c2, der in Spiralwindungen Cl endigt, mit diesen Windungen an einem Zapfen Tcl der Kurbel ul befestigt. Neben der Spiralfeder c ist auf der Büchse b eine Spiralfeder d gleichfalls stramm passend aufgeschoben.
Das der Kurbel u1 abgewandte und nach einwärts abgebogene Ende d'der Spiralfeder d greift in einen undrehbar angeordneten Körper el ein, welcher zu diesem Zweck an seinem einen Ende e3 beispielsweise vier- oder sechskantförmig ausgebildet und hiedurch gegen Drehung gesperrt ist und an seinem der Kurbel (1 zugekehrten Ende einen zylindrischen Fortsatz e4 aufweist, welcher gleichen Aussendurchmesser wie der Zylinderkörper b besitzt und welcher die letzten Spiralwindungen der Feder d mit dem Ende dl aufnimmt. Wird die Kurbel u1 in Drehung versetzt, beispielsweise rechtsläussg,
so wird die linksgewundene Feder c im gleichen Drehsinn auf der Büchse b gespannt und diese nimmt infolge der hiedurch verursachten Klemmwirkung den Körper g in gleichem Drehsinn mit, hiebei gleitet die rechtsgewundene Feder d, welche durch ihre Vereinigung mit dem Körper el gegen Drehung gesperrt ist, lose auf der Büchse b ; wirkt auf den Körper g ein entgegengesetztes, also im vorliegenden Beispiel ein linksläufiges Drehmoment, so klemmt die rechtsläufige gewundene Feder d sofort die Büchse b fest, und es löst sich sofort die Feder c,
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eines Auftretens eines Rückschlages befindet.
Anstatt dass der Kurbelarm bzw. dessen Kupplung mittels eines Zwischenkörpers b auf den zu drehenden Körper wirkt, kann diese Kupplung aber auch unmittelbar auf den zu drehenden Körper g aufgesetzt werden, und es muss in diesem Fall die ständig wirkungsbereite Rückschlagkupplung auf die Kurbel wirken, wie letzteres als ein Beispiel in Fig. 4 veranschaulicht ist.
Um den zu drehenden Bestandteil g gegen Drehung sperren zu können, ist gemäss Fig. 1 und 2 ein in einen gezahnten Kranz 1 des Teiles g entgegen der Wirkung einer Feder 3 einschiebbarer Dorn 2 vorgesehen, welcher in einem Ansatz 4 der Rückschlagkupplung t'. längs- verschieblich gelagert ist ; da das Band t" seinerseits gegen Drehung gesperrt ist, so hindert der Dorn 2 den Teil g gegen Drehung im einen und andern Sinn, wenn er in den Kranz 1 eingeschoben wird.
Ist der Dorn 2 in einen der Zähne des Kranzes 1 eingeschoben und wirkt auf den Teil g ein linksdrehendes Drehmoment, wobei angenommen sei, dass die Kurbel gut im rechtsdrehenden Sinne Verwendung findet, so genügt es, den Dorn 2 in den Kranz 1 entgegen der Wirkung der Feder 3 einzuschieben, alsdann wird der Dorn in dem Zahn durch den Klemmdruck des linksdrehend auf g wirkenden Drehmoments gehalten ; man kann alsdann den Teil g von der Kurbel freigeben und diese in eine andere zur Weiterdrehung von g geeignete Winkelstellung umsetzen ; setzt man alsdann die Kurbel wieder rechtsdrehend in Bewegung, so springt der hiedurch entlastete Dorn 2 selbsttätig aus dem Zahnkranz 1 heraus und gibt damit den Teil g selbsttätig zur Drehung durch den Kurbelarm ul frei, sobald die Kurbel den Gegendruck überwunden hat. Auf diese Weise kann man z.
B. bei Brennkraftmaschinen absatzweise eine Kompression erzeugen, indem man nach einer jeden Teildrehung der Welle g den Kurbelarm durch Rückwärtsversetzen jeweilig in die bequemste Winkelstellung bringt.
Fig. 7 veranschaulicht ein Anwendungs- und Anordnungsbeispiel der Kurbel als Motoranlasskurbel an einem Kraftwagen. Bei schweren Kraftwagen empfiehlt es sich hiebei, wie dargestellt, vorn am Wagengestell einen Quersteg s anzuordnen, die Motorwelle hinter der Kupplung p
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mit einer bis zu dem Quersteg s sich erstreckenden Verlängerung o zu versehen und diese Verlängerung und den Körper g der Kurbel so auszubilden, dass sie an dem Steg s miteinander vereinigt werden können. Der Steg s erhält in diesem Fall auch den festen Bestandteil der Kurbel, der die Rückschlagkupplung gegen Drehung zu sperren hat, also z. B. den den Hebel u2, Fig. 2-4, haltenden Teil UJ oder eine vier-oder sechskantige Aussparung zur Aufnahme des äusseren vier-oder sechskantigen Körpers e3 bei der Ausführungsform nach Fig. 6.
Bei einer derartigen Kurbelanordnung kann diese beliebig lang bemessen werden, es können also nach Erfordernis grosse Kräfte mit ihr ausgeübt werden und ihre Verwendung wird durch das Wagengestell nicht behindert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rückschlagsichere, mit einer Klemmkupplung und mit einem Rücklaufgesperre versehene Kurbel, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelkupplung auf einem die zu drehende Welle zylindrisch umgebenden Zwischenkörper (b) wirkt, der die Kurbel bei ihrer Drehung in dem einen Drehsinn unter dem Einfluss der Klemmkupplung mit der Welle klemmend verbindet, so dass die Welle sich in entgegengesetzter Richtung in dem Zwischenkörper ungehemmt bzw. lediglich unter Überwindung des'Klemmdruckes der in dieser Drehrichtung von dem Rücksehlaggesper'e beeinflussten Kurbel drehen kann.