DE1903239C3 - Kupplung zum Herstellen einer Drehverbindung zwischen einem Antriebsglled und einem Abtriebsgffed - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Herstellen verbinden und die Abtriebswelle in Drehrichtung der einer Drehverbindung zwischen einem Antriebsglied Antriebswelle schneller laufen zu lassen, sondern mit und einem Abtriebsglied, beispielsweise für Laufwerke, der es daruberhinaus auch möglich ist, die Abtriebswelle Schaltwerke u.dgl. zum Ankoppeln von Verstellglie- bei festgehaltener Antriebswelle entgegen der Andern an das Antriebsglied usw., mit einer mit dem 5° triebsdrehrichtungder Antriebswelle zu verdrehen.
Antriebs- und dem Abtriebsglied verbundenen Schrau- Die obige Aufgabe wird gemäß der Erfindung benfeder, die zwei gegensinnig gewickelte Partien dadurch gelöst, daß das freie Ende der mit dem aufweist, von denen eine mit dem Antriebs- oder dem Antriebsglied oder dem Abtriebsglied kraftschlüssig Abtriebsglied kraftschlüssig verbindbar ist. verbindbaren Partie der Schraubenfeder mit dem Mitunter ist es erforderlich, bei Anordnungen der 55 jeweils anderen dieser Glieder drehfest verbunden ist vorgenannten Art das angetriebene Teil vom Antrieb und daß die andere Partie kraftschlüssig mit einem unabhängig zu verdrehen und zu verstellen. Das feststehenden dritten Glied verbindbar ist.
zwischen den Antrieb und das angetriebene Teil Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, zwischengeschaltete Getriebe müßte dann außer daß es bei einfachem Aufbau nunmehr möglich ist, den Eingriff mit dem angetriebenen Teil gebracht werden, 6° Abtriebsteil gegenüber dem Antriebsteil nicht nur in was in aller Regel mit einem unerwünschten zusätzli- Drehrichtung der Antriebswelle, sondern auch entgegen chen technischen Aufwand verbunden ist. Falls die dieser Drehrichtung zu bewegen und zwar nur unter Verbindung zwischen Antrieb und Abtrieb über Verwendung einer zwei gegensinnig gewickelte Partien Reibungskupplungen oder sogenannte Friktionen er- aufweisenden Schraubenfeder. Vor allem aber bleibt die folgt, ergibt sich, daß bei großen Übertragungsdrehmo- ⁶5 Kupplung auch bei hohen Umgehungstemperaturen menten auch das Verstelldrehmoment — welches das funktionsfähig. Alle diese Vorteile werden praktisch u. a. Übertragungsdrehmoment überwinden muß — größer durch die Anordnung einer dritten, von der Schraubensein muß, so daß man also eine große Einstellkraft feder beaufschlagten Partie erreicht, die gehäiiscfest ist,

^as sich auch nicht aus der Anordnung nach der US-PS 2242 379 ergibt und durch diese vorbekannte Anord_nimgauch nicht nahegelegt worden ist.

Die Anordnung kann z. B. auch noch so getroffen sein, daß fü^{f ein Verste}"^{en von} Antrieb und Abtrieb gegeneinander zum Lösen der Schraubenfeder von der getriebenen Partie eine zusätzliche Feder vorgesehen ^, die mit ihrem einen Ende am Antriebsglied oder an einem mit diesem drehfest verbundenen Teil verankert jsl und n?'i ihrem anderen Ende am Abiriebsglied oder an einem mit diesem drehfest verbundenen, koaxialen Teil derart angreift, daß das Abtriebsglied in einem Sinne gegenüber dem Antriebsglied in einer Richtung verdrehbar ist, die der Drehrichtung entspricht, in der das Abtriebsglied vom Antriebsglied mitgenommen werden soll. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, daß jie zusätzliche Feder eine einzige Schlaufe bildet, die mit ihrem einen Ende an dem die Antriebsbewegung einleitenden Antriebsrad verankert ist. in weitem Bogen um das Abtriebsglied bzw. um ein damit drehfest verbundenes Teil herumgeht und an diesem mit ihrem anderen Ende angreift.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Vorderansicht teilweise geschnitten in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie 1-1 der F i g. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ebenfalls in einer Vorderansicht in schematischer Darstellung und teilweise geschnitten

F i g. 4 die Anordnung nach F1 g. 3 in einer Seitenansicht.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine Kupplung zum Herstellen einer Drehverbindung zwischen einem antreibenden wellenartigen Glied (Antriebsglied) und einem angetriebenen wellenartigen Glied (Abtriebsglied), das einerseits in der einen Drehrichtung vom Antrieb mitgenommen werden soll und andererseits unabhängig vom Antrieb beliebig verdrehbar sein soil. Diese Kupplung ist als sogenanntes doppeltes kraftschlüssiges Klemmrichtgesperre ausgebildet, das bei sich drehendem Antrieb die beiden zu koppelnden Teile in der einen Drehrichtung des Antriebs über Kraftschluß fest miteinander verbindet, jedoch den Abtriebsteil sich gegenüber dem Antriebsteil in beiden Drehrichtungen bewegen läßt. Dieses Klemmrichtgesperre ist bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen als sogenannte doppelte Schlingfederkupplung ausgebildet, die eine Schraubenfeder mit zwei wirksamen Partien enthält, deren eines Ende mit dem Antrieb fest verbunden ist und deren eine wirksame Partie um die Antriebswelle oder einem mit dieser verbundenen Teil so herumgeschlungen ist. daß ihre Windungen in der Drehrichtuni: verlaufen, in der die Abtriebswelle vom Antrieb mitgenommen werden

soll. .

Bei der Ausführungsform nach 1- 1 g. 1 besteht die Schraubenfeder 1 aus zwei wirksamen Partien in. 16. die in axialer Richtung gesehen aufeinanderfolgen und die koaxial zueinander angeordnet sind, und aus einer z. B. axial oder annähernd axial oder in Form einer W mdung ^ verlaufenden Zwischenpartie Il-. welche die Partien Ij und 16 miteinander verbindet. Diese beiden wirksamen Partien Ij und 16 werden jeweils aus einer Gruppe von Windungen gebildet, wcbei die Windungen der einen Gruppe gegenläufig zu den Windungen der anderen Gruppe gewickelt sind. Von den beiden wirksamen Partien ist nur die Partie ib. deren Windungen in der Drehrichtung verlaufen, in der die Abtriebswelle vom Antrieb mitgenommen werden soll, um die Abtnebswel-Ie 2 herumgeschlungen. Die Partie Xa der beiden wirksamen Partien der Schraubenfeder ist um das dritte Glied, den büchsen- oder zapfenartigen Teil 3 herumgeschlugen, das feststeht und mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß das Ende 5 der Schraubenfeder an einem mit der Antriebswelle umlaufenden Teil 6, z. B. an einer mit einem antreibenden Rad fest vernieteten Büchse, verankert ist, wobei die wirksame Partie \b um die Abtriebswelle herumgeschlungen ist. während die wirksame Partie Xa der Schraubenfeder um die mit der Abtriebswelle koaxiale büchsen- oder zapfenartige Partie 3 herumgeschlungen ist. Während also die erste wirksame Partie Xb der Schraubenfeder mit dem ihr zugeordneten Teil formschlüssig verbunden ist, ist die zweite wirksame Partie lader Schraubenfeder mit dem ihr zugeordneten feststehenden Teil krafischlüssig verbunden. Die um die Abtriebswelle herumgeschlungene wirksame Partie der Schraubenfeder sitzt an dieser unter Vorspannung, ebenso die zweite w irksame Partie an dem sie tragenden Teil, indem der innere Windungsdurchmesser der Schraubenfeder etwas kleiner als der Außendurchmesser der Partie der Abtriebswelle ist, um welche die Feder herumgeschlungen ist. Auf diese Weise werden einwandfrei übersichtliche Kraftverhältnisse geschaffen, Undefinierte Verhältnisse werden vermieden.

Bei der oben geschilderten Anordnung mit besonders vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Schaltuhren ergibt sich, daß bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen sich die Feder bei z. B. im Uhrzeigersinn drehendem Antrieb fest um die Abtriebswelle herumschlingt, so daß die Abtriebswelle vom Antrieb ebenfalls im Uhrzeigersinn drehend mitgenommen wird. Wenn hingegen der Abtrieb gegenüber dem Antrieb im Uhrzeigersinn gedreht wird, schlingt sich die wirksame Partie Ibder Schraubenfeder auf. so daß eine freie Beweglichkeit der Abtriebswelle gegenüber dem Antrieb erzielt wird. Wenn man im Alternativfall wiederum den Abtrieb gegenüber der Antriebswelle diesmal entgegen dem Uhrzeigersinn drehen würde, würde sich zunächst die wirksame Partie 1 b der Feder um die Abtriebswelle festschlingen, wie im erstgenannten Fall mit im Uhrzeigersinn gedrehtem Antrieb. In diesem Falle greift jedoch - zunächst theoretisch betrachtet - die wirksame Partie la der Schraubenfeder ein. indem sie die sich zunächst festschlingende wirksame Partie ibder Schraubenfeder von hinie'ii nach vorn. d.h. von U nach 16 vorgehend wieder lost und diese Partie sich aufschlingen macht. •\uf diese Weise ist auch die Verdrehbarkeit der Abtriebswelle in der entgegengeset/ten Richtung bei feststehendem Antrieb gewährleistet. Da jedoch in der Praxis beim Drehen des Abtriebs gegenüber dem Antrieb entgegen dem Uhrzeigersinn die wirksame Partie 16 sieh sofort um die Abtriebswelle festschlingen und somit eine feste Verbindung zwischen Antrieb und Abtneb herstellen würde, die ein Weiterdrehen unmöglich machen würde, muß man zunächst den Abtrieb in diesem Falle um einen kleinen Winkel im Uhrzeigersinn drehen, um den für das Wirksamwerden der Partie 1.; erforderlichen Winkelweg zu beschaffen.

sodann kann man den Abtrieb entgegen dem Uhrzeigersinn drehen, und die Feder wird sich hierbei wie oben geschildert aufschlingen.

Wenn man die Einleitung der Drehbewegung eier Abtriebswelle entgegen dem Uhrzeigersinn durch eine kurze Drehbewegung im Uhrzeigersinn vermeiden will, kann man gemäß der nachstehend geschilderten Variante vorgehen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist wiederum das eine Ende 10 der Schraubenfeder 9 an einem mit der Antriebswelle umlaufenden Teil 11, z.B. an einer mit einem antreibenden Rad verspannten Büchse verankert. Die wirksame Partie 12 der Schraubenfeder, deren Windungen in der Drehrichlung verlaufen, in der die Abiriebswcllc vom Antrieb mitgenommen werden soll, ist um die Abtriebswclle 13 bzw. um die auf der Abtriebswelle sitzende und auf dieser fest aufgepaßte Büchse 14 unter Vorspannung hcrumgeschlungcn, während die zweite wirksame Partie 15 der Schraubenfeder um einen mit der Antriebswelle und deren Büchse koaxialen büchsenodcr zapfenartigen Teil 16 ebenfalls unter Vorspannung herumgeschlungen ist. der am Gehäuse der Vorrichtung 17 befestigt ist. Die Abtriebswclle ist hierbei mit ihrem einen Ende bei 18 an dem am Gehäuse der Vorrichtung festgespannten büchsen- oder zapfenartigen Teil verdrehbar gelagert und mit ihrem anderen Ende durch das mit dem Antrieb in Wirkverbindung stehende Teil hindurch in koaxialer Anordnung zu diesem hindurchgeführt. Der Schraubenfeder der Schlingfederkupplung ist noch eine zusätzliche Feder 19 zugeordnet, die mit ihrem einen Ende am Antrieb bzw, an an an einer mit dem Antrieb verbundenen Partie verankert ist und mit ihrem anderen Ende an einer mit dem Abtrieb verbundenen, zur erstgenannten Partie koaxialen Partie angreift und hierbei bestrebt ist, die Abtricbswellc in

ίο einem Sinne gegenüber der Antriebswelle zu verdrehen, welcher der Drchrichtiing entspricht, in der die Abtricbswellc vom Antrieb mitgenommen werden soll. Die zusätzliche Feder 19 bildet hierbei eine einzige Schlaufe, die mit ihrem Ende 20 an dem die Antriebsbewegung einleitenden Antriebsrad 21 verankert ist. in weitem Bogen um die Abtricbswcllc 13 bzw. um die an dieser Welle sitzende Büchse 14 herumgeht und an dieser mit ihrem anderen Ende 22 angreift. Die zusätzliche Feder 19 macht das Verstellen des Abtriebs zunächst um einen kleinen Winkel im Uhrzeigersinn und sodar.n erst entgegen dem Uhrzeigersinn überflüssig. vielmehr kann nunmehr infolge des kleinen von der zusätzlichen Feder ausgeübten Drehmomentes im Uhrzeigersinn sogleich die eigentlich beabsichtigte Verstellung entgegen dem Uhrzeigersinn vorgenommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

ι z aufbringen oder Übersetzungen Zwischenschalten muß, PatentansDriiche· was wiederum den Raumaufwand erhöht bzw. die Patentansprüche. Verwendung von größeren Bauteilen erforderlich

1. Kupplung zum Herstellen einer Drehverbin- macht Auch ist die Bedienung umständlich wegen des dung zwischen einem Antriebsglied und einem * Drehmoments. Außerdem können sich die Drehmomen-

Abtriebsglied, beispielsweise für Laufwerke. Schalt- te bei diesen bekannten Anordnungen im Laufe der Zeit

werke u dgl. zum Ankoppeln von Verstellgliedern verändern, z. B. weil die Spannung einer Feder ermüdet,

an das Antriebsglied usw. mit einer mit dem weil sich der Reibungskoeffizient im,Betrieb ändert

Antriebs- und dem Abtriebsglied verbundenen usw. was zur Folge hat daß die Betriebszuverlass.gkeit Schraubenfeder, die zwei gegensinnig gewickelte «o in Frage gestellt ist Hinzu kommt noch, daß diese

Partien aufweist, von denen eine mit dem Antriebs- bekannten Anordnungen einer Grundbedingung fur die

oder dem Abtriebsglied kraftschlüssig verbindbar ist hier in Frage stehenden Anwendungsfalle nicht immer

dadurch gekennzeichnet, daß das freie nachkommen, wonach die Kupplung auch bei hohen

Ende (5, 10) der mit dem Antriebsglied (6, 11) oder Umgebungstemperaturen - diese Temperaturen dem Abtriebsglied (2, 14) kraftschlüssig verbindba- 15 beeinflussen z.B. die Wirkung des erforderlichen

ren Partie (16,12) der Schraubenfeder (1,9) mit dem Schmiermittels - funktionsfähig bleiben muß. Man hat

jeweils anderen dieser Glieder (2,14; 6,11) drehfest deshalb auch schon die Verwendung der sogenannten

verbunden ist und daß die andere Partie (la. 15) Aushängung vorgeschlagen, bei der jedoch der Abtrieb

kraftschiössig mit einem feststehenden dritten Glied unabhängig vom Antrieb verstellbar .st. Auch eine (3 16) verbindbar ist » Kombination zwischen der sogenannten Friktion und

'2. Kupplung nach Anspruch 1. dadurch gekenn- der Aushängung ist in vielen Hinsichten nicht

zeichnet, daß für ein Verstellen von Antrieb und befriedigend. In der US-PS 28 95 578 ist daruberhinaus

Abtrieb gegeneinander zum Lösen der Schraubenfe- eine Federkupplung gezeigt mit einer Schraubenfeder,

der von der getriebenen Partie eine zusätzliche die aus zwei Partien besteht, von denen die eine Partie Feder (19) vorgesehen ist, die mit ihrem einen Ende 25 formschlüssig um die Antriebswelle herumgeschlungen

(20) am Antriebsglied oder an einem mit diesem ist und die andere Partie sich formschlüssig an die

drehfest verbundenen Teil (21) verankert ist und mit Innenwandung der Abtriebswelle anlegt, so daß auf

ihrem anderen Ende (22) am Abtriebsglied oder „n diese Weise in der einen Drehnchtung eine druckfeste

einem mit diesem drehfest verbundenen, koaxialen Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Teil derart angreift, daß das Abtriebsglied in einem 3° Abtriebswelle erreicht wird. Es ist jedoch nicht möglich.

Sinne gegenüber dem Antriebsglied in einer die Abtriebswelle entgegen der Drehrichtung der

Richtung verdrehbar ist, die der Drehrichtung Antriebswelle zu drehen, und zwar deshalb nicht, weil

entspricht, in der das Abtriebsglied vom Antriebs- sich bei einer solchen Gegendrchnchtung die entgegen

glied mitgenommen werden soll. dieser Drehrichtung gewundene Partie der Schrauben-3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 35 feder radial nach außen bewegt und sich somit

zeichnet, daß die zusätzliche Feder (19) eine einzige klemmend an die Innenwandung der Abtriebswelle

Schlaufe bildet, die mit ihrem einen Ende an dem die anlegt, während die in Gegenrichtung dazu gewundene

Antriebsbewegung einleitenden Antriebsrad (21) Partie der Schraubenfeder dabei die Tendenz hat. sich

verankert ist, in weitem Bogen um das Abtriebsglied zusammenzuziehen, so daß sie sich auf der Antriebswel-

bzw. um ein damit drehfest verbundenes Teil 40 Ie festklemmt, wodurch wiederum nur eine drehfeste

herumgeht und an diesem mit ihrem anderen Ende Verbindung erreicht wird.

(22) angreift. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

demgegenüber darin, eine Kupplung der eingangs

genannten Art zu schaffen, mit der es nicht nur möglich

45 ist, die Abtriebswelle drehfest mit der Antriebswelle zu