DE1169248B

DE1169248B - Jack coupling for precision mechanical devices

Info

Publication number: DE1169248B
Application number: DEG27474A
Authority: DE
Inventors: Guenter Scheinpflug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-07-09
Filing date: 1959-07-09
Publication date: 1964-04-30

Description

Klinkenkupplung für feinmechanische Geräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Klinkenkupplung für feinmechariische Geräte, bestehend aus einer mit einer Haltenase versehenen Kupplungsscheibe und einer an dieser schwenkbar befestigten, unter Federwirkung stehenden, ebenfalls eine Haltenase aufweisenden Mitnehmerklinke, wobei die Nasen der Kupplungsscheibe bzw. der Mitnehmerklinke mit einer Stopp- bzw. Halteklinke zusammenarbeiten, die durch eine Zugfeder miteinander verbunden sind.Ratchet Coupling for Precision Mechanical Devices The invention relates to on a ratchet coupling for precision mechanical devices, consisting of one with one Clutch disc provided with a retaining lug and a pivotably attached to this, driving pawl, which is under spring action and also has a retaining lug, wherein the lugs of the clutch disc or the driver pawl with a stop or Work together holding pawls, which are connected to one another by a tension spring.

Derartige Klinkenkupplungen sind an sich bekannt und dienen in der Regel dazu, die kraftschlüssige Verbindung zwischen einer ständig umlaufenden, z. B. von einem Elektromotor angetriebenen Welle zu einer unabhängig von anderen Maschinenteilen anzutreibenden Vorrichtung herzustellen. Wichtig bei solchen Kupplungen ist, daß die anzutreibende Vorrichtung exakt gekuppelt bzw. entkuppelt wird und die Kupplung nicht rutscht, d. h. nur halb eingekuppelt ist. Bei den bekannten Klinkenkupplungen erfolgt die Steuerung der Klinken über aufwendige Steuerglieder, deren Einstellung verhältnismäßig umständlich und schwierig ist. Außerdem ist für jede Klinke ein gesondertes Steuerglied erforderlich.Such ratchet couplings are known per se and are usually used to establish the positive connection between a constantly rotating, e.g. B. to produce a shaft driven by an electric motor to a device to be driven independently of other machine parts. It is important with such couplings that the device to be driven is coupled or uncoupled exactly and that the coupling does not slip, ie. H. is only half engaged. In the known ratchet clutches, the ratchets are controlled via complex control elements, the setting of which is relatively cumbersome and difficult. In addition, a separate control element is required for each pawl.

Der Aufwand von Einzelteilen ist verhältnismäßig groß, zumal dann, wenn die eine der beiden Klinken, welche die Kupplung steuern, früher ausgehoben werden soll als die andere. Das frühere Ausheben einer der beiden Klinken hat aber den Vorteil, daß die Kupplungsverbindung exakt und plötzlich hergestellt wird.The cost of individual parts is relatively high, especially since when one of the two pawls that control the clutch is lifted earlier should be than the other. The earlier lifting of one of the two pawls has, however the advantage that the coupling connection is made exactly and suddenly.

Um ein exaktes Ein- bzw. Auskuppeln zu ermöglichen, sind auch Klinkenkupplungen bekannt, bei denen die Kupplung elektromagnetisch betätigt wird. Dies hat zwar den Vorteil, daß die Betätigung der Kupplung unabhängig von der Schaltgeschwindigkeit eines Auslöseteiles bzw. einer Taste erfolgen kann, so daß die Kupplungsklinken nicht über die Kupplungsnasen rutschen können. Nachteilig daran ist aber, daß derartige Einrichtungen nicht überall Verwendung finden können, insbesondere dann nicht, wenn es sich um rein mechanische und nicht um elektrische Geräte handelt. Außerdem erfordert die magnetische Betätigung einer Kupplung einen verhältnismäßig großen und damit teueren Aufwand an zusätzlichen Bauteilen.Ratchet couplings are also used to enable precise coupling and uncoupling known, in which the clutch is operated electromagnetically. Although this has the Advantage that the actuation of the clutch is independent of the switching speed a release part or a button can take place, so that the coupling pawls cannot slip over the coupling lugs. The disadvantage is that such Facilities cannot be used everywhere, especially not when they are purely mechanical and not electrical devices. Also requires the magnetic actuation of a clutch is a relatively large and thus expensive expenditure on additional components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von diesen Mängeln freie Klinkenkupplung zu schaffen, die auf rein mechanische Weise ein exaktes Kuppeln und Entkuppeln der anzutreibenden Vorrichtung mit einer ständig umlaufenden Welle ermöglicht. Dabei soll die Kupplung so ausgebildet sein, daß ohne großen Aufwand mit einfachen Mitteln erreicht wird, daß die Betätigung der Kupplung unabhängig von der Schaltgeschwindigkeit eines Auslösegliedes, z. B. einer Taste, erfolgt, um zu verhindern, daß die Kupplung nur teilweise ein- bzw. ausgekuppelt ist.The invention addresses one of these shortcomings to create a free ratchet coupling that enables precise coupling in a purely mechanical manner and uncoupling the device to be driven with a continuously rotating shaft enables. The coupling should be designed in such a way that it does not require much effort it is achieved with simple means that the actuation of the clutch is independent of the switching speed of a trip member, e.g. B. a button, takes place, to prevent the clutch from being only partially engaged or disengaged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Schenkeln der Halteklinke und der Stoppklinke ein von einem Schaltschieber gesteuerter, als Kurvenscheibe ausgebildeter Steuernocken schwenkbar angeordnet ist, wobei dessen Kurvenbahn sowie die Gegenkurven der Halte- bzw. Stoppklinke so geformt sind, daß der Steuernocken bei der Schwenkbewegung nach überwindung eines Totpunktes selbsttätig in die andere Schaltstellung schwenkt.This object is achieved in that between the Legs of the holding pawl and the stop pawl are controlled by a slide switch, designed as a cam control cam is pivotably arranged, its The curved path and the countercurves of the holding or stop pawl are shaped so that the control cam automatically during the pivoting movement after overcoming a dead center pivots into the other switch position.

Eine solche, mittels eines als Kurvenscheibe ausgebildeten Nockens gesteuerte Kupplung ist einfach und billig in der Herstellung. Dadurch, daß die zwischen den beiden Klinken gespannte Zugfeder den Steuernocken nach überwindung seines Totpunktes selbsttätig in die der vorhergehenden Stellung entgegengesetzte Stellung schwenkt, ist es ausgeschlossen, daß der Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorgang von außen her beeinflußt werden kann. Außerdem ist es zweckmäßig, die Kurvenbahnen so auszubilden, daß die Stoppklinke die Mitnehmerklinke beim Schalten in die Kupplungsstellung früher freigibt als die Halteklinke die Kupplungsscheibe.'Diese Ausbildung der Kurvenbahnen gewährleistet das exakte und plötzliche Kuppeln bzw. Entkuppeln des anzutreibenden Maschinenteiles.Such, by means of a cam designed as a cam controlled clutch is simple and inexpensive to manufacture. Because the Tension spring tensioned between the two pawls the control cam after overcoming its dead center automatically changes to that of the previous position Position swivels, it is impossible that the coupling or uncoupling process can be influenced from the outside. It is also useful to use the cam tracks to train so that the stop pawl the driver pawl when switching into the clutch position earlier than the retaining pawl releases the clutch disc. 'This design of the cam tracks ensures the exact and sudden coupling or uncoupling of the driven Machine part.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Kupplung in entkuppeltem Zustand, wobei aus Gründen zeichnerischer Deutlichkeit einzelne Teile auseinandergezogen dargestellt sind, F i g. 2 eine Ansicht der Kupplung auf die Antriebsseite, ebenfalls in entkuppelter Stellung, Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 2 während des Einkuppelns und F i g. 4 die Kupplung in eingekuppeltem Zustand. In der in der Zeichnung dargestellten Klinkenkupplung ist mit 1 eine Welle bezeichnet, welche von einem nichtgezeichneten Motor angetrieben wird und ständig umläuft. Sie weist an ihrem Ende einen Mitnehmervorsprung 2 auf. Auf einer weiteren Welle 3, welche koaxial zur Welle 1 angeordnet ist, sitzt fest eine Kupplungsscheibe 4. Mit der Welle 3 ist ein nichtdar-estellter Maschinenteil verbunden, der mit der Motorwelle 1 gekuppelt werden soll. An der Kupplungsscheibe 4 ist eine Mitnehmerklinke 5 um einen Bolzen 6 schwenkbar gelagert. Ihr eines Ende a .,reift mittels eines Stiftes 7 in ein Langloch 8 der Scheibe 4 ein. Am anderen Ende ist ein Haken 9 angeformt, der im eingekuppelten Zustand mit dem Mitnehmervorsprung 2 der Welle 1 zusammenwirkt. Die Mitnehmerklinke 5 steht außerdem unter der Wirkung einer Feder 10, die mit ihrem einen Ende an der Klinke 5 und mit ihrem anderen Ende an der Kupplungsscheibe 4 angreift. Die Feder 10 ist bestrebt, die Klinke 5 mit ihrem Haken 9 nach innen, zur Welle 3 hin, zu ziehen.The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment. 1 shows a diagrammatic representation of the coupling in the uncoupled state, individual parts being shown pulled apart for the sake of clarity of the drawing, FIG . 2 shows a view of the coupling on the drive side, also in the uncoupled position, FIG. 3 shows the same view as FIG. 2 during coupling and FIG . 4 the clutch in the engaged state. In the ratchet coupling shown in the drawing, 1 denotes a shaft which is driven by a motor (not shown) and rotates continuously. It has a driver projection 2 at its end. In a further shaft 3, which is arranged coaxially to the shaft 1, is stuck a clutch disc 4. The shaft 3 is connected a nichtdar-estellter machine part which is to be coupled to the motor shaft. 1 A driver pawl 5 is mounted on the clutch disc 4 so as to be pivotable about a bolt 6. One end of it a., Matures by means of a pin 7 in an elongated hole 8 of the disk 4. At the other end, a hook 9 is formed, which interacts with the driver projection 2 of the shaft 1 in the coupled state. The driver pawl 5 is also under the action of a spring 10 which engages with its one end on the pawl 5 and with its other end on the clutch disc 4. The spring 10 tries to pull the pawl 5 with its hook 9 inwards, towards the shaft 3.

Die Kupplungsscheibe 4 sowie die Mitnehmerklinke 5 besitzen an ihren Außenseiten eine Haltenase 11 bzw. eine Stoppnase 12. Diese Nasen arbeiten mit um eine Achse 13 schwenkbaren Klinken 14 und 15 zusammen, von welchen die eine (14) als Halte- und die andere (15) als Stoppklinke wirkt. Sie sind mittels einer Zugfeder 16 miteinander verbunden. Diese ist bestrebt, die Klinken 14 und 15, die zweckmäßigerweise als gleiche Stanzteile ausgebildet sind, an die Kupplungsscheibe 4 bzw. deren Mitnehmerklinke 5 heranzuziehen.The clutch plate 4 and the pawl 5 have on their outer sides a retaining lug 11 and a stop lug 12. These lugs cooperate with pivotable about an axis 13 latches 14 and 15, of which the one (14) as a holding and the other (15 ) acts as a stop pawl. They are connected to one another by means of a tension spring 16. This endeavors to pull the pawls 14 and 15, which are expediently designed as identical stamped parts, onto the clutch disc 4 or its driver pawl 5 .

Zwischen den Schenkeln der Klinken 14 und 15 ist ein als Kurvenscheibe ausgebildeter Steuernocken 17 um eine Achse 18 schwenkbar angeordnet. Dieser liegt mit seiner Kurvenbahn an Gegenkurven 19 und 20 der Klinken 14 und 15 an. Er weist außerdem einen Stift 21 auf, der in eine Ausnehmung 22 eines Schiebers 23 eingreift. Dieser ist mittels Langlöchern 24 längsverschiebbar gelagert. An ihm greift eine Betätigungsstange 25 an, welche z. B. mittels eines nicht dargestellten Handschalters verschoben werden kann.Between the legs of the pawls 14 and 15 , a control cam 17 designed as a cam disk is arranged such that it can pivot about an axis 18. This rests with its curved path on countercurves 19 and 20 of the pawls 14 and 15 . It also has a pin 21 which engages in a recess 22 of a slide 23. This is mounted so as to be longitudinally displaceable by means of elongated holes 24. At it engages an actuating rod 25 , which z. B. can be moved by means of a manual switch, not shown.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: In der entkuppelten Stellung nehmen die Teile die Lage entsprechend den F i g. 1 und 2 ein. Die Welle 1 sowie das Lager 26 der Klinken 14 und 15 bzw. des Steuemockens 17 sind in F i g. 1 nur aus Gründen zeichnerischer Deutlichkeit in Abstand von der Kupplungsscheibe 4 bzw. den Klinken 14 und 15 eingezeichnet.The mode of operation of the device described is as follows: In the uncoupled position, the parts take the position according to FIGS. 1 and 2 a. The shaft 1 and the bearing 26 of the pawls 14 and 15 or of the control cam 17 are shown in FIG. 1 is drawn in at a distance from the clutch disc 4 or the pawls 14 and 15 only for the sake of clarity of the drawing.

Die Welle 1 wird von einem nichtgezeichneten Elektromotor ständig in Richtung des Pfeiles a angetrieben. Da unter der Wirkung der Zugfeder 16 die Mitnehmerklinke 5 mittels ihrer Nase 12 an der Stoppklinke 15 anliegt und die Kupplungsscheibe 4 durch die Halteklinke 14 gegen die Wirkung der Feder 10 gegenüber der Mitnehmerklinke 5 etwas verschwenkt ist, liegt der Haken 9 der Mitnehmerklinke 5 außerhalb des Drehbereiches des Mitnehmervorsprunges 2 der Welle 1. The shaft 1 is constantly driven in the direction of arrow a by an electric motor (not shown). Since the pawl 5 abuts under the action of the tension spring 16 by means of its nose 12 of the stop pawl 15 and the clutch disc 4 is slightly swung by the retaining pawl 14 against the action of the spring 10 relative to the pawl 5, the hook located 9 of the pawl 5 out of Rotation range of the driver projection 2 of the shaft 1.

Der Steuernocken 17 nimmt in dieser Stellung der Klinken 14 und 15 eine Lage ein, wie sie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Wird die Betätigungsstange 25 und damit der Schaltschieber 23 in Pfeilrichtung b verschoben, so stößt die Kante 22a der Schieberausnehmung 22 gegen den Stift 21 des Steuernockens 17 und verschwenkt diesen in Richtung des Pfeiles c. Dadurch wird mittels der Kurvenbahn des Steuernockens 17 und der Gegenkurve 20 der Stoppklinke 15 diese von der Stoppnase 12 der Mitnehmerklinke 5 abgehoben. Unter der nun freigewordenen Wirkung der Feder 10 schwenkt die Mitnehmerklinke 5 nach innen, also zur Welle 3 hin, soweit, bis der Haken 9 im Bewegungsbereich des Mitnehmervorsprunges 2 der Welle 1 liegt, wodurch die kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Wellen 1 und 3 hergestellt ist. Damit die Schwenkbewegung der Mitnehmerklinke 5 begrenzt ist, liegt in dieser Stellung der Stift 7 an der äußeren Kante des Langloches 8 an. Durch das Schwenken des Steuernockens 17 wird anschließend auch die Halteklinke 14 von der Haltenase 11 der Kupplungsscheibe 4 abgehoben (F i g. 3). In this position of the pawls 14 and 15, the control cam 17 assumes a position as shown in FIG. 2 can be seen. If the actuating rod 25 and thus the slide switch 23 is moved in the direction of arrow b , the edge 22a of the slide recess 22 strikes against the pin 21 of the control cam 17 and pivots it in the direction of arrow c. As a result, by means of the curved path of the control cam 17 and the countercurve 20 of the stop pawl 15, the stop pawl 15 is lifted from the stop lug 12 of the driver pawl 5. Under the now released action of the spring 10 , the driver pawl 5 pivots inward, i.e. towards the shaft 3 , until the hook 9 is in the range of motion of the driver projection 2 of the shaft 1 , whereby the positive connection between the two shafts 1 and 3 is established . So that the pivoting movement of the driver pawl 5 is limited, the pin 7 rests against the outer edge of the elongated hole 8 in this position. By pivoting the control cam 17 , the retaining pawl 14 is then also lifted off the retaining lug 11 of the clutch disc 4 ( FIG. 3).

Die Kurvenbahnen des Steuernockens 17 und der Gegenkurven 19 bzw. 20 der Halte- bzw. Stoppklinke 14, 15 sind so geformt, daß beim überschreiten eines Totpunktes während der Schwenkbewegung des Steuernockens 17 die Zugfeder 16 über die Gegenkurven 19 und 20 auf den Steuernocken 17 so einwirkt, daß dieser unabhängig von der weiteren Bewegung des Schiebers 23 in Pfeilrichtung c in die andere SchaltsteHung schwenkt. Somit ist also das Einkuppeln bzw. auch das Auskuppeln weitgehend unabhängig von der Umschaltgeschwindigkeit, da der Steuemocken 17 nach dem Zurücklegen einer gewissen Strecke selbsttätig in seine andere Umschaltstellung schwenkt. Somit kuppelt die Vorrichtung in jedem Falle exakt und plötzlich ein, ohne daß es vorkommen kann, daß der Haken 9 von dem Mitnehmervorsprung 2 der Welle 1 nur angeschlagen, aber nicht mitgenommen wird.The cam tracks of the control cam 17 and the countercurves 19 and 20 of the holding or stop pawl 14, 15 are shaped so that when a dead point is exceeded during the pivoting movement of the control cam 17, the tension spring 16 via the countercams 19 and 20 on the control cam 17 so acts that this pivots independently of the further movement of the slide 23 in the direction of arrow c in the other SchaltsteHung. Thus, engaging or disengaging is largely independent of the switching speed, since the control cam 17 automatically pivots into its other switching position after having covered a certain distance. Thus, the device engages exactly and suddenly in each case, without it being possible that the hook 9 is only struck by the driver projection 2 of the shaft 1 , but not carried along.

Die in F i g. 4 dargestellte Lage der einzelnen Teile entspricht dem eingekuppelten Zustand. Wenn in dieser Stellung des Steuernockens 17 der Schieber 23 in Richtung des Pfeiles d bewegt wird, drückt die Kante 22b der Ausnehmung 22 gegen den Stift 21 des Steuernockens 17. Dabei wird dieser in Pfeilrichtung e verschwenkt, so daß mittels der Feder 16 die Klinken 14 und 15 wieder gegen die Kupplungsscheibe 4 bzw. die Mitnehmerklinke 5 herangezogen werden. Dabei legt zuerst die Halteklinke 14 an die Kupplungsscheibe 4 an und dann erst hält die Stoppklinke 15 über die Nase 12 die Mitnehmerklinke 5 auf. Dadurch, daß die Halteldinke 14 zu diesem Zeitpunkt bereits an der Kupplungsscheibe 4 anliegt, kann diese, da sich die Haltenase 11 auf die Klinke 14 auflegt, nicht zurückdrehen. Durch das Verschwenken der Mitnehmerklinke 5 wird der Haken 9 aus dem Bewegungsbereich des Mitnehmervorsprunges 2 der Welle 1 herausbewegt, so daß der über die Kupplung angetriebene Maschirienteil abgeschaltet wird.The in F i g. 4 the position of the individual parts shown corresponds to the coupled state. When the slide 23 d in the direction of the arrow in this position of the control cam 17 moves, 22b presses the edge of the recess 22 against the pin 21 of the control cam 17. This latter is pivoted in the direction of arrow e, so that by means of the spring 16, the pawls 14 and 15 can be used again against the clutch disc 4 or the driver pawl 5 . In this case, the holding pawl 14 first rests against the clutch disc 4 and only then does the stop pawl 15 hold the driver pawl 5 via the nose 12. Because the holding peg 14 is already in contact with the clutch disc 4 at this point in time, the clutch disc 4 can not turn back since the holding lug 11 rests on the pawl 14. By pivoting the driver pawl 5 , the hook 9 is moved out of the range of motion of the driver projection 2 of the shaft 1 , so that the machine part driven by the clutch is switched off.

Claims

Claims 1. Ratchet coupling for precision mechanical devices, consisting of a clutch disc provided with a retaining lug and a pivotably attached to this, under spring action, also having a retaining lug having a driver pawl, the lugs of the clutch disc or the driver pawl with a holding or stop pawl work together, which are connected to one another by a tension spring, characterized in that between the legs of the holding pawl (14) and the stop pawl (15) a cam (17) controlled by a slide switch (23) and designed as a cam disc is pivotably arranged The curved path and the countercurves (19, 20) of the holding or stop pawl (14, 15) are shaped so that the control cam (17) automatically pivots into the other switching position during the pivoting movement after overcoming a dead center.

2. Ratchet coupling according to claim 1, characterized in that the control cam (17) has a pin (21) which engages in a recess (22) of the longitudinally movable slide switch (23) . 3. ratchet coupling according to claim 1, characterized in that the curved path of the control cam (17) is designed so that when coupling the stop pawl (15 ) is lifted slightly earlier from the stop nose (12) of the driver pawl (5) than the holding pawl ( 14) from the retaining lug (11) of the clutch disc (4).

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 124 975; USA. Patent No. 1555 724, 2 161,563th; Machine Design, October 18, 1956, pp. 126/127.