Kupplung zum Verbinden von drehbaren Organen in der einen Drehrichtung. Gegenstand der Erfindung ist eine Kupp lung zum Verbinden von drehbaren Organen in der einen Drehrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass zwischen den treibenden und den getriebenen Kupplungsteil eine zylindrische Schraubenfeder eingeschaltet ist, die in der einen Drehrichtung des treibenden Kupplungs teils infolge der Reibung ihres Ende auf dem einen Kupplungsteil sich so biegt, dass sie sich gegen wenigstens einen Kupplungsteil presst und dadurch beide Teile fest mitein ander verbindet, in der entgegengesetzten Drehrichtung aber durch die Reibung ent gegengesetzt gebogen wird, wodurch die Ver bindung gelöst wird.
Diese neue Kupplung hat nur eine Schrauben feder als kuppelndes Element, und demnach ist sie sehr einfach. Da Klinken und absatz weise arbeitende Mittel nicht vorhanden sind, wirkt sie auch geräuschlos und spielfrei.
Auf der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der neuen Kupplung im Schnitt. Auf der Welle 1 ist eine Büchse 2 befestigt, gegen deren Rand sich eine andere, gleich weit gebohrte Büchse 3 dicht anlegt. In den gemeinschaftlichen Hohl- rauen beider Büchsen ist eine zylindrische Schraubenfeder 5 schlüssig eingesetzt. Beim Antreiben der Welle 1 in der einen Richtung bewirkt die geringe Reibung zwischen der Büchse 2 und der Feder 5 ein geringes Zu sammenrollen der letzteren, so dass sie in der Büchse 3 schleift, ohne diese mitzunehmen. Beim Drehen der Büchse 2 in entgegenge setzter Richtung rollt sich aber die Schrauben feder auseinander, sie presst sich also gegen die innern Büchsenwandungen und kuppelt dadurch beide miteinander.
Eins der beiden Federenden kann auch an seinem Kupplungsteil befestigt sein. Nahe dem Ende kann die Feder auch durch einen Ausschnitt geschwächt oder das Ende kann durch Gelenk befestigt und durch eine be sondere Federkraft angedrückt sein.
Das durch die Schraubenfeder übertrag bare Drehmoment hängt nicht nur von ihrem Durchmesser und ihrer Querschnittsgrösse ab, sondern auch von der wirksamen Windungs zahl, d. h. der wirksamen Federbogenlänge ab. Infolgedessen ist es vorteilhaft,. dafür zu sorgen, dass die Feder möglichst auf ihrer ganzen Länge sich anlegt. Diese Bedingung kann durch zweckmässige Ausbildung der Feder selbst und durch ein Hilfsorgan erfüllt werden, welches auf das Federende wirkt und in der kuppelnden Drehrichtung die Feder zur Ausdehnung zwingt.
Fig. 2 und 2a zeigen eine Schraubenfeder, bei der die letzte Halbkreiswindung flacher gebogen ist als die innere Gehäusewand. Hierdurch springt das freie Federende gegen die zylindrische Mantelfläche um ein Stück nach aussen vor. Beim Einsetzen einer solchen Feder entsteht an deren Ende ein erhöhter Druck gegen die innere Gehäusewand und gleichzeitig, wie Fig. 3 zeigt, eine Unter brechung der Anlagefläche zwischen dem Federende und der Stelle, bei welcher die flachere Biegung beginnt. Diese Unterbrechung der Anlagefläche hat folgende Wirkung: Die in Fig. 4 am Ende der Feder im Punkte A wirkende Reibungskraft P, die durch Rechts drehung des Gehäuses gegen die Feder (bezw.
durch Linksdrehung der Feder gegen das Gehäuse) hervorgerufen wird, kann als Re sultierende aus einem Normaldruck P1 der Feder gegen das Gehäuse und in einem Druck P2 gegen den nächstfolgenden Anlage punkt B in der Richtung A-B betrachtet werden. Das nicht anliegende Federstück A-B wird also unter dem Tangentenwinkel 2a keilförmig eingezogen. Je kleiner a wird, d. h. je mehr sich die Punkte A und B dia metral gegenüberliegen, desto grösser werden die Anpressungsdrucke P1 und P2 im Ver hältnis zur Kraft P. Auf diese Weise lässt sich durch richtige Wahl der Punkte A und B bezw. der Ausbiegung v das übertragbare Drehmoment bestimmen.
Die Ausbiegung und die Anlageunter brechung kann natürlich, wie schon Fig. 4 zeigt, in verschiedener Art erfolgen, die Feder selbst kann auch bei P2 gelenkartig, zum Beispiel durch Querschnittsschwächung aus gebildet sein. Auch kann auf dem Federende ein Metallstückchen befestigt sein, das die Anlagefläche bildet.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Kupp lung mit Schraubenfeder, deren Ende mit einem Hilfsorgan verbunden ist, ist durch Fig. 5 und 6 im Quer- und Axialschnitt dar gestellt. Das Hilfsorgan besteht hier aus einem Reibungsring mit zwei Segmenten 6 und 7, die sich unter Federdruck gegen die Innenwandung des Gehäuses anpressen. Durch Drehung der Stellmuttern auf den Spindeln 9 kann der durch die Feder 8 erzeugte Anpres sungsdruck geregelt werden. Das Ende der Schraubenfeder 5 ist durch einen Stift 10 oder in irgend einer andern zweckmässigen Art mit dem Reibungsring verbunden. Die Reibungskraft am Ende der Feder lässt sich beliebig gross wählen, wodurch es möglich wird, die Zahl der Federwindungen bei gleich bleibendem Drehmoment entsprechend zu ver ringern.
Ist der Raum in achsialer Richtung für die Anwendung eines solchen Hilfsorgans zu klein, so lässt sich letzteres im Innern der Feder auf der Achse des zugehörigen Ge häuseteils unterbringen.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 7 und 8 sind die Reibungsringe 6, 7 auf den Wellen 1 und 4 mit der Schraubenfeder 5 durch je ein Gelenk 11 verbunden. Bei Rechts drehung der Welle 1 wird der Ring 6 durch Reibung mitgenommen und übt infolge dieses Reibungsmoments einen bestimmten Druck gegen das Verbindungsstück 11 und damit gegen die Schraubenfeder 5 aus. Das Schrau benfederende wird also gegen den sich mit drehenden Kupplungsteil 2 gepresst, ausein ander gerollt und mitgenommen. Dabei drückt das zweite Gelenk 11, das mit dem Ring 7 verbunden ist, rückwirkend die Feder gegen den Kupplungsteil 3, wodurch beide Kupp lungsteile miteinander gekuppelt werden. Die Klemmringe 6, 7 werden natürlich wieder am besten unter Federdruck angezogen.
Hierfür geeignete Druckfedern lassen sich gut in den hohlen Augen für die Schraubenbolzen an den Ringen unterbringen.
Fig. 9, 10 und 11 zeigen eine Kraft- maschinenkupplungmit durchgehender Welle 1. Das treibende und sich links herumdrehende Rad 12 auf einer Leerlaufbüchse 13 soll sich mit der Welle 1 fest verbinden, solange letztere das Bestreben hat, gegen die Antriebs- scheibe zurückzubleiben; es soll sich aber so fort wieder lösen, wenn die Welle, durch eine andere Kraft getrieben, nach links voreilen will. Die Nabe 3 des Rades 12 ist hier gleich zeitig ein Teil des Federgehäuses; das er gänzende Gehäusestück 2 ist mit der Welle 1 fest verbunden.
Die Schraubenfeder 5 wird hier, um die Verschiedenheit der Ausführungs möglichkeiten zu zeigen, an einem Ende durch einen schon vorher beschriebenen Reibungs ring 6 erregt, in welchen das Federende 14 (Fig. 9 und 10) einfach hineingesteckt ist. Am andern Ende ist die nach innen ver längerte Feder 5 mit einer oder mehreren Windungen 15 um eine Nabe 16 des Rades 12 mit Vorspannung nach rechts herum ge wickelt. Wenn jetzt die Welle 1 gegen die Linksdrehung des Antriebsrades 12. zurück bleiben will, so erzeugt der Reibungsring 6 (Fig. 9) ein Drehmoment und damit einen Druck gegen das Ende 14 der Schrauben. feder 5, die sich hierdurch auseinanderrollt. Dieselbe Wirkung tritt auf der andern Seite ein; das Gehäuse 3 dreht sich mit der zu gehörigen Innennabe 16 gegen die Schrauben feder 5 (Fig. 11) und rollt sie auseinander.
Das Antriebsrad 12 wird also in diesem Falle mit der Welle 1 fest verbunden, bei einem Voreilen der Welle linksherum aber wieder von dieser erlöst. Die Schraubenfeder 5 kann natürlich auch hier wieder entweder an dem einen Ende mit der Nabe 2 bezw. Welle 1 oder an dem andern Ende mit der Nabe 3 bezw. 16 fest verbunden sein.
Die Ausführung der Kupplung nach Fig. 1-4 kommt hauptsächlich für die Übertragung geringer Kräfte, also z. B. bei Schalthebeln, Bohrknarren usw., in Anwendung, während die Ausführungen nach Fig. 5-11 mehr für die Übertragung grösserer Drehmomente, also für Kraftmaschinenkupplungen usw., geeignet sind.
Die Ausbiegung der Federenden bezw. die Anwendung eines Hilfsorgans hat noch den grossen Vorteil, dass der Aussendurchmesser der zylindrischen Schraubenfeder nicht grösser als der Innendurchmesser der Kupplungsteile zu sein braucht, wodurch das Reibungsmoment beim Leerlauf, d. h. bei der Rückwärtsbe wegung sehr vermindert wird. Dieser Vorteil fällt besonders in Betracht für Schalthebel, damit nicht auch beim Rückwärtsgang der innere Kern (Welle oder dergl.) durch Rei bung mitgenommen wird. Der Aussendurch messer der Schraubenfeder darf sogar etwas kleiner als der Innendurchmesser der Hülsen sein; dann arbeitet die Kupplung aber nicht spielfrei, sondern verlangt eine tote Drehung, bis sich die Schraubenfeder zum Gehäuse schlüssig passend auseinander gerollt hat.
Fig. 12 ,zeigt die Kupplung in einem Schraubenschlüssel und Fig. 13 in einem Schalthebel. Die mit einer Aussparung a ver sehene Büchse b ist mit einer äussern Büchse d verbunden, zweckmässig mit dieser aus einem Stück hergestellt. In der Büchse d liegt teil weise die Schraubenfeder f. Der andere Teil dieser Schraubenfeder steckt in der mit einem Hebel h verbundenen Büchse g. Der Hebel h ist mit der Büchse g frei drehbar auf der Büchse b gelagert und wird durch einen zwei teiligen Passering i gegen achsiale Verschie bung gesichert.
Die Aussparung a wird auf das zuschal tende Mittel, zum Beispiel auf eine Welle oder auf ein Werkzeug gesteckt. Bei der Be wegung des Hebels h in der einen Dreh richtung wird die Schraubenfeder f durch ihre Umfangsreibung zusammengezogen und in der andern Bewegungsrichtung des Schalt hebels auseinander gerollt. Handelt es sieh um eine rechtsgewundene Feder, dann wird bei Rechtsdrehung des Hebels h die Büchse g mitgenommen und bei Linksdrehung wieder losgelassen.
Der in Fig. 14 dargestellte Hebel wirkt in der gleichen Weise, wie vorher beschrieben. Der Hebelarm h trägt in einer Längsnute n ein verstellbares Gleitstück v, an das eine Schubstange cderKette mittelst einer Lasche av angreift. Durch Verstellen dieses Gleit- stückes v lässt sich die Schwenkbewegung des Hebels in bestimmten Grenzen und damit die Drehbewegung der Welle, die in dem -Loch ca steckt, genau und in den kleinsten Abstufungen einstellen, was bei Verwendung einer Ratsche mit Zahnrad und Sperrklinke nur von Zahn zu Zahn, also nur sprungweise möglich ist.
Statt der Aussparung a könnte der Teil U auch einen Zapfen besitzen, der in eine ent sprechende Aussparung des getriebenen Kupp lungsteils gesteckt wird.
Bei dem in Fig. 15 dargestellten Hand bohrwerkzeug (Bohrknarre) wird der Bohrer k in einer Büchse l in bekannter Weise durch Klemmung gehalten. Das andere Ende der Büchse l trägt eine Schraubenhülse o mit Körnerspitze p. Auf dem äussern Teil t der Büchse l ist eine Büchse s drehbar gelagert, die durch einen übergreifenden Rand z das Eintreten von Schmutz in den Innenraum verhindern soll. Auf der andern Seite sichert eine Ringmutter u die Büchse s gegen ach- siale Verschiebung. In den gemeinsamen Hohl zylinder der beiden Büchsen l und s ist eine Schraubenfeder x passend eingesetzt. Die Büchse s ist mit einem Handhebel versehen.
Die Anwendung dieser Bohrknarre ist die auch sonst übliche. Der Bohrer wird gegen das Werkstück und die Körnerspitze p mit Hilfe der Büchse o gegen ein Widerlager ge schraubt. Der Vorschub des Bohrers wird durch Herausschrauben der Hülse o bewirkt. Wenn eine rechtsgewundene Schraubenfeder eingesetzt ist, dann wird diese bei Rechts drehung des Handhebels auseinandergerollt und deshalb auch die Büchse s bezw. l mit dem Bohrer k rechts herumgedreht. Bei Links drehung des Handhebels bezw. der Büchse s wird aber die Feder x zusammengerollt und die Verbindung zwischen beiden Büchsen auf gehoben. Bei Linksdrehung des Handhebels bleibt also die Büchse s mit dem Bohrer k stehen.
Die gleiche Wirkung der Feder wird er zielt, wenn statt der Aussenfläche deren In nenfläche auf einen passenden Zapfen wirkt. Der innere Zapfen wird dann mitgenommen, wenn sieb die Feder infolge Innenreibung zu sammenzieht und losgelassen, wenn die In nenreibung die Feder ausdehnt.
Die Kupplung kann auch bei Bremsvor richtungen zur Anwendung kommen, die sich bei Drehrichtungsänderung (bei Rücklauf) selbsttätig einschalten, also gegen Rücklauf sichern wollen. Solche Bremsen kommen bei Aufzugmaschinen, Fahrzeugen usw. in An wendung.
Fig. 16 und 17 zeigen eine Bremsvor richtung in Ansicht und Schnitt. Fig. 18 und 19 veranschaulichen Schnitt und Ansicht einer Fahrradrücktrittbremse. Fig. 20 ist ein Schnitt durch ein Hebezeuggetriebe, Fig. 21 ein Querschnitt, und Fig. 22 zeigt die Schraubenfeder teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht.
Fig. 16 zeigt eine Welle 20, z. B. Kar danwelle oder Radachse eines Automobils mit einer darauf drehbaren Bremsscheibe 21, die gegen achsiale Verschiebung durch einen Stellring 22 und eine auf der Welle 20 be festigte Nabe 23 gesichert ist. Die Nabe 23 und die Nabe 24 der Bremsscheibe 21 liegen dicht nebeneinander, übergreifen sich zweck mässig gegenseitig und haben gleich grosse, einander zugekehrte, zylindrische Bohrungen, in die eine Schraubenfeder 25 schlüssig, d. h. mit geringer Spannung nach aussen, eingesetzt ist. Im vorliegenden Falle werden die Brems backen 43 durch eine Welle 44 mit entgegen gesetzten Gewinden 45 angezogen und gelöst.
Bei angezogenen Bremsbacken, d. h. bei festgehaltener Bremsscheibe 21 kann die Welle 20 mit der auf ihr befestigten Nabe 23 sich nur in der Richtung drehen, in wel cher die Schraubenfeder infolge ihrer Um gangsreibung an der Nabe sich zusammen rollt, denn nun können diese beiden Teile aufeinander gleiten. Will sich aber die Welle in entgegengesetzter Richtung, also rückwärts drehen, so wird durch die gleiche Umfangs reibung die Schraubenfeder auseinander gerollt und gegen die Innenwandung der gemein schaftlichen Nabenbohrung gepresst. Hierdurch werden die beiden Naben 23 und 24 mitein ander, also die Welle 20 mit der Brems scheibe 21 gekuppelt und dadurch eine Rück wärtsbewegung der Welle verhindert.
Soll aber in bestimmter Absicht die Welle sich rückwärts drehen, so braucht man nur die Bremsbachen 43 zu lüften; die Bremsscheibe 21 dreht sich dann mit der Welle 20. Bei der Ausführungsform nach Fig. 18, 19 ist die Hinterradachse des Fahrrades mit irgend einer bekannten Freilaufvorrichtung versehen. Ferner ist die Hinterradachse mit einer Bremsscheibe 29 versehen, um die ein Bremsband 30 gelegt ist, dessen Ende an einem Zapfen 31 befestigt ist. Das Brems band ist in der Drehrichtung um die Brems scheibe gelegt und (gewünschtenfalls durch eine Feder 32) mit einem Drahtseil 33 ver bunden, das über eine Rolle 34 an der untern Rahmengabel geführt und nach einer teil weisen Umschlingung einer Büchse 35 an dieser befestigt ist.
Die Büchse 35 ist auf dein angedrehten Ende 36 des Tretkurbel lagers 39 gelagert und mit einem Stift 37 versehen, der in der Drehrichtung hinter einem am Lager 39 befestigten Stift 38 sich befindet. Die Tretkurbelnabe 40 ist mit einer Bohrung versehen, in die eine rechtsgewundene Schraubenfeder 41 eingesetzt ist, deren in neres Ende durch einen Stift 42 mit der Büchse 35 verbunden ist.
Beim Vorwärtstreten der Kurbel rollt sich die Schraubenfeder 41 infolge ihrer Reibung gegen die Nabe 40 etwas zusammen, so dass letztere darüber gleitet. Beim Rückwärtstreten der Kurbel hingegen rollt sich die Schrauben feder infolge der Reibung sofort auseinander, presst also fest gegen die Nabenbohrung, wo durch die Nabe mit der Büchse 35 gekuppelt wird. Das Seil 33 wird also von unten auf gewickelt und dadurch das Bremsband 30 je nach Stärke des Rücktritts angezogen. Die Stifte 37 und 38 verhindern beim Treten in der Fahrtrichtung ein zu weites Mitnehmen der Büchse 35, wodurch das Drahtseil und das Bremsband zu schlaff werden würden.
Fig. 20 zeigt eine andere Ausführung, wie sie für Hebezeuge verwendet werden soll. Auf der in der feststehenden Nabe 47 gelagerten Vorgelegewelle 48 sitzt das Antriebsrad (Handkettenrad) 52. Die Welle 48 ist weiter hin mit einem Gewinde 49 versehen, auf dem das Antriebszahnrad 50 in engen Grenzen (nämlich zwischen dem Lager 55 und der Bremsscheibe 54) beweglich angeordnet ist. Das kleine Zahnrad 50 greift in ein grosses Zahnrad 51 des Hebezeuggetriebes ein. In den gleich grossen Bohrungen des Lagers 47 und der Bremsnabe 54 steckt eine schlüssig eingepasste Schraubenfeder 57. Wird durch das Kettenrad 52 die Vorgelegewelle 48 in der Pfeilrichtung gedreht, so zieht das Ge winde 49 das Zahnrad 50 mit seiner Brems fläche 53 gegen die Bremsnabe 54, die sich ihrerseits gegen einen auf der Welle 43 be festigten Bund 56 stützt.
Da einer Drehung der Bremsnabe 54 in der Pfeilrichtung nichts im Wege steht, weil sich die Schraubenfeder 57 infolge ihrer Umfangsreibung in dieser Richtung zusammenrollt, so kann die Seil trommel unter Mitnahme der Bremsnabe ge dreht werden. Wird aber die Handkette los gelassen, so kommt nur das Lastmoment an der Seiltrommel zur Wirkung, das vom grossen Zahnrad 51 ausgehend das kleine Zahnrad 50 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung drehen will. Hierdurch wird das Zahnrad 50 auf dem Ge winde 49 geschraubt und wieder gegen die Bremsnabe 54 gepresst. Diese kann sich aber in dieser Richtung nicht drehen, weil die Schraubenfeder 57 durch ihre Umfangsreibung sich jetzt auseinanderrollt und somit derart gegen die Wandungen der Bohrungen gepresst wird, dass die Bremsnabe 54 mit dem festen Lager 47 gekuppelt wird.
Hierdurch ist also die gehobene Last gegen selbsttätigen Rück lauf gesichert.
Bei kleinen Hebezeugen lässt sich auch die Aufwindetrommel an Stelle des kleinen Zahnrades 50 direkt auf das Gewinde der An triebswelle setzen.
Die Schraubenfeder kann in allen Fällen auch an einem Ende mit dein zugehörigen Teil fest verbunden sein, statt schlüssig in eine Bohrung einzugreifen.
Coupling for connecting rotatable organs in one direction of rotation. The invention relates to a hitch ment for connecting rotatable organs in one direction of rotation, which is characterized in that between the driving and the driven coupling part, a cylindrical coil spring is switched on, which is part in one direction of rotation of the driving coupling due to the friction of its end on one coupling part bends in such a way that it presses against at least one coupling part and thereby firmly connects both parts with one another, but is bent in the opposite direction of rotation due to the friction, thereby releasing the connection.
This new coupling has only a coil spring as a coupling element and therefore it is very simple. Since there are no latches and means that work in paragraphs, it is also noiseless and free of play.
In the drawing, FIG. 1 illustrates a first exemplary embodiment of the new coupling in section. On the shaft 1 a bushing 2 is attached, against the edge of which another bushing 3, drilled to the same length, rests tightly. A cylindrical helical spring 5 is inserted into the common hollow roughness of the two bushings. When the shaft 1 is driven in one direction, the low friction between the sleeve 2 and the spring 5 causes a slight roll of the latter so that it grinds in the sleeve 3 without taking it with it. When the sleeve 2 is turned in the opposite direction, however, the coil spring rolls apart, so it presses against the inner sleeve walls and thereby couples the two with one another.
One of the two spring ends can also be attached to its coupling part. Near the end, the spring can also be weakened by a cutout or the end can be fastened by a hinge and pressed on by a special spring force.
The torque transmitted by the helical spring depends not only on its diameter and cross-sectional size, but also on the effective number of turns, d. H. the effective spring bow length. As a result, it is beneficial. to ensure that the spring is as close as possible to its entire length. This condition can be fulfilled by appropriate design of the spring itself and by an auxiliary member which acts on the spring end and forces the spring to expand in the coupling direction of rotation.
FIGS. 2 and 2a show a helical spring in which the last semicircle turn is more flat than the inner housing wall. As a result, the free end of the spring protrudes a little towards the outside against the cylindrical jacket surface. When inserting such a spring at the end of an increased pressure against the inner housing wall and at the same time, as Fig. 3 shows, a break in the contact surface between the spring end and the point at which the flatter bend begins. This interruption of the contact surface has the following effect: The frictional force P acting in Fig. 4 at the end of the spring at point A, which is caused by clockwise rotation of the housing against the spring (respectively.
caused by counterclockwise rotation of the spring against the housing) can be viewed as re sulting from a normal pressure P1 of the spring against the housing and in a pressure P2 against the next system point B in the direction A-B. The spring piece A-B which is not in contact is drawn in in a wedge shape at the tangent angle 2a. The smaller a becomes, i. H. the more the points A and B are diametrically opposite, the greater the contact pressures P1 and P2 are in relation to the force P. In this way, by correctly choosing points A and B, respectively. the deflection v determine the transmittable torque.
The deflection and the interruption of the system can of course, as already shown in FIG. 4, take place in various ways, the spring itself can also be articulated at P2, for example by a cross-sectional weakening. A piece of metal, which forms the contact surface, can also be attached to the spring end.
An embodiment of a hitch be with coil spring, the end of which is connected to an auxiliary member, is provided by Fig. 5 and 6 in cross section and axial section is. The auxiliary element here consists of a friction ring with two segments 6 and 7, which press against the inner wall of the housing under spring pressure. By turning the adjusting nuts on the spindles 9, the contact pressure generated by the spring 8 can be regulated. The end of the helical spring 5 is connected to the friction ring by a pin 10 or in some other suitable manner. The frictional force at the end of the spring can be selected as large as desired, which makes it possible to reduce the number of spring coils accordingly while maintaining the same torque.
If the space in the axial direction is too small for the use of such an auxiliary member, the latter can be accommodated in the interior of the spring on the axis of the associated housing part.
In the exemplary embodiments according to FIGS. 7 and 8, the friction rings 6, 7 on the shafts 1 and 4 are connected to the helical spring 5 by a joint 11 each. When the shaft 1 rotates to the right, the ring 6 is carried along by friction and, as a result of this frictional moment, exerts a certain pressure against the connecting piece 11 and thus against the helical spring 5. The screw benfederende is thus pressed against the rotating coupling part 2, rolled apart and taken along. Here, the second joint 11, which is connected to the ring 7, pushes the spring retroactively against the coupling part 3, whereby both hitch be parts are coupled together. The clamping rings 6, 7 are of course best tightened again under spring pressure.
Compression springs suitable for this can easily be accommodated in the hollow eyes for the screw bolts on the rings.
9, 10 and 11 show an engine coupling with a continuous shaft 1. The driving and counterclockwise rotating wheel 12 on an idling sleeve 13 is intended to be firmly connected to the shaft 1 as long as the latter tends to remain against the drive pulley; but it should be released again immediately when the wave, driven by another force, tries to advance to the left. The hub 3 of the wheel 12 is here at the same time part of the spring housing; he complementary housing piece 2 is firmly connected to the shaft 1.
The coil spring 5 is here, in order to show the diversity of the execution possibilities, excited at one end by a previously described friction ring 6, in which the spring end 14 (Fig. 9 and 10) is simply inserted. At the other end, the inwardly elongated spring 5 is wound with one or more turns 15 around a hub 16 of the wheel 12 with bias to the right around GE. If now the shaft 1 wants to stay behind against the left rotation of the drive wheel 12, the friction ring 6 (FIG. 9) generates a torque and thus a pressure against the end 14 of the screws. spring 5, which thereby unrolls. The same effect occurs on the other side; the housing 3 rotates with the associated inner hub 16 against the coil spring 5 (Fig. 11) and rolls them apart.
In this case, the drive wheel 12 is firmly connected to the shaft 1, but is released from it again when the shaft leads to the left. The coil spring 5 can of course again either at one end with the hub 2 or. Shaft 1 or at the other end with the hub 3 respectively. 16 must be firmly connected.
The execution of the coupling according to Fig. 1-4 is mainly used for the transmission of low forces, so z. B. in shift levers, ratchets, etc., in use, while the designs according to Fig. 5-11 are more suitable for the transmission of larger torques, so for engine clutches, etc., are.
The deflection of the spring ends respectively. the use of an auxiliary member has the great advantage that the outside diameter of the cylindrical helical spring does not need to be larger than the inside diameter of the coupling parts, which reduces the frictional torque when idling, ie. H. is very reduced in the Rückwärtsbe movement. This advantage is particularly important for gearshift levers so that the inner core (shaft or the like) is not carried along by friction even when reversing. The outside diameter of the helical spring may even be slightly smaller than the inside diameter of the sleeves; then the clutch does not work without play, but requires a dead turn until the coil spring has rolled apart to fit the housing.
Fig. 12 shows the clutch in a wrench and Fig. 13 in a shift lever. The bushing b provided with a recess a is connected to an outer bushing d, suitably made of one piece with this. In the sleeve d is partly the coil spring f. The other part of this helical spring is inserted in the sleeve g connected to a lever h. The lever h is freely rotatable with the bushing g on the bushing b and is secured against axial displacement by a two-part passer ring i.
The recess a is placed on the switching agent, for example on a shaft or on a tool. When moving the lever h in one direction of rotation, the coil spring f is pulled together by its circumferential friction and rolled apart in the other direction of movement of the switching lever. If the spring is wound to the right, then the sleeve g is taken along when the lever h is turned to the right and released again when the lever h is turned to the left.
The lever shown in Fig. 14 acts in the same way as previously described. The lever arm h carries an adjustable slider v in a longitudinal groove n, on which a push rod cderKette engages by means of a bracket av. By adjusting this sliding piece v, the pivoting movement of the lever and thus the rotational movement of the shaft, which is in the hole ca, can be adjusted precisely and in the smallest increments, which can only be achieved by using a ratchet with gear and pawl Tooth to tooth, so only leaps and bounds is possible.
Instead of the recess a, the part U could also have a pin which is inserted into a corresponding recess of the driven hitch part.
In the hand drilling tool (ratchet) shown in Fig. 15, the drill k is held in a sleeve l in a known manner by clamping. The other end of the sleeve l carries a screw sleeve o with a center punch p. A bushing s is rotatably mounted on the outer part t of the bushing l and is intended to prevent dirt from entering the interior by means of an overlapping edge z. On the other hand, a ring nut u secures the sleeve s against axial displacement. In the common hollow cylinder of the two sleeves l and s, a helical spring x is used to match. The sleeve s is provided with a hand lever.
The use of this ratchet is the usual one. The drill is screwed against the workpiece and the center point p with the help of the bushing o against an abutment. The advance of the drill is effected by unscrewing the sleeve o. If a right-hand coil spring is used, then this is rolled apart when turning the hand lever to the right and therefore the bushing s respectively. l turned clockwise with the drill k. When turning the hand lever to the left, respectively. the sleeve s but the spring x is rolled up and the connection between the two sleeves is lifted. When the hand lever is turned to the left, the bushing s remains with the drill k.
The same effect of the spring he aims if instead of the outer surface whose inner surface acts on a suitable pin. The inner pin is taken along when the sieve pulls the spring together due to internal friction and released when the internal friction expands the spring.
The clutch can also be used with Bremsvor directions that switch on automatically when the direction of rotation changes (when reversing), ie want to secure against reversing. Such brakes are used in elevator machines, vehicles, etc.
16 and 17 show a Bremsvor direction in view and section. Figures 18 and 19 illustrate a section and view of a bicycle back pedal brake. Fig. 20 is a section through a hoist gear, Fig. 21 is a cross section, and Fig. 22 shows the coil spring partly in section, partly in view.
Fig. 16 shows a shaft 20, e.g. B. Kar danwelle or wheel axle of an automobile with a rotatable brake disc 21, which is secured against axial displacement by an adjusting ring 22 and a hub 23 be fastened on the shaft 20. The hub 23 and the hub 24 of the brake disc 21 are close to one another, overlap each other appropriately and have the same size, facing, cylindrical bores into which a helical spring 25 fits, i.e. H. is inserted with little tension to the outside. In the present case, the brake jaws 43 are tightened and released by a shaft 44 with opposing threads 45.
With the brake shoes tightened, i. H. with the brake disc 21 held, the shaft 20 with the hub 23 attached to it can only rotate in the direction in which the coil spring rolls together as a result of their order friction on the hub, because now these two parts can slide on each other. If, however, the shaft wants to rotate in the opposite direction, i.e. backwards, the helical spring is rolled apart by the same circumferential friction and pressed against the inner wall of the community hub bore. As a result, the two hubs 23 and 24 are mitein other, so the shaft 20 is coupled to the brake disc 21 and thereby prevents backward movement of the shaft.
If, however, the shaft is to rotate backwards with a specific intention, one only needs to ventilate the brake jaws 43; the brake disc 21 then rotates with the shaft 20. In the embodiment according to FIGS. 18, 19, the rear wheel axle of the bicycle is provided with any known freewheel device. Furthermore, the rear wheel axle is provided with a brake disk 29 around which a brake band 30 is placed, the end of which is fastened to a pin 31. The brake band is placed in the direction of rotation around the brake disc and (if desired by a spring 32) with a wire 33 a related party, which is guided over a roller 34 on the lower frame fork and after a partial looping of a sleeve 35 is attached to this .
The sleeve 35 is mounted on your turned end 36 of the crank bearing 39 and provided with a pin 37 which is located behind a pin 38 attached to the bearing 39 in the direction of rotation. The pedal crank hub 40 is provided with a bore into which a right-hand helical spring 41 is inserted, the end of which is connected to the sleeve 35 by a pin 42.
When the crank is stepped forward, the helical spring 41 rolls up slightly due to its friction against the hub 40, so that the latter slides over it. On the other hand, when the crank is stepped backwards, the helical spring rolls apart immediately as a result of the friction, ie it presses firmly against the hub bore, where the hub is coupled to the sleeve 35. The rope 33 is thus wound from below and thereby the brake band 30 is tightened depending on the strength of the withdrawal. When pedaling in the direction of travel, the pins 37 and 38 prevent the bush 35 from being carried too far, as a result of which the wire rope and the brake band would become too slack.
Fig. 20 shows another embodiment as it is to be used for lifting equipment. The drive wheel (hand chain wheel) 52 sits on the countershaft 48, which is mounted in the stationary hub 47. The shaft 48 is further provided with a thread 49 on which the drive gear 50 can move within narrow limits (namely between the bearing 55 and the brake disk 54) is arranged. The small gear 50 meshes with a large gear 51 of the hoist gear. A cohesively fitted helical spring 57 is inserted into the bores of the same size in the bearing 47 and the brake hub 54. If the sprocket 52 rotates the countershaft 48 in the direction of the arrow, the thread 49 pulls the gear 50 with its braking surface 53 against the brake hub 54 , which in turn is supported against a collar 56 fastened on the shaft 43 be.
Since there is nothing in the way of rotation of the brake hub 54 in the direction of the arrow, because the coil spring 57 rolls up in this direction due to its circumferential friction, the cable drum can be rotated while taking the brake hub. If, however, the hand chain is released, only the load moment on the cable drum comes into effect, which, starting from the large gear 51, wants to rotate the small gear 50 in the opposite direction to the direction of the arrow. As a result, the gear 50 is screwed onto the Ge thread 49 and pressed again against the brake hub 54. However, this cannot rotate in this direction because the helical spring 57 now rolls apart due to its circumferential friction and is thus pressed against the walls of the bores in such a way that the brake hub 54 is coupled to the fixed bearing 47.
In this way, the lifted load is secured against automatic return.
In the case of small hoists, the winding drum can also be placed directly on the thread of the drive shaft instead of the small gear 50.
In all cases, the helical spring can also be firmly connected to its associated part at one end, instead of engaging positively in a bore.