DE2003425A1 - Kupplungsvorrichtung - Google Patents
KupplungsvorrichtungInfo
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- G04B5/02—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
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- G04B11/00—Click devices; Stop clicks; Clutches
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- G04B11/00—Click devices; Stop clicks; Clutches
- G04B11/006—Clutch mechanism between two rotating members with transfer of movement in only one direction (free running devices)
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Description
Jean-Claude CRISTIN GENEVE / Schweiz
Kupplungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine zweckmässige und vorteilhafte Ausbildung
einer Reibungskupplung für XJhrwerke und andere Anwendungsbereiche.
Es sind Kupplungsvorrichtungen bekannt, welche zwei oder mehr
Klinken aufweisen, die drehbar um eine Sägezahnanordnung sind.
Derartige Kupplungen haben jedoch den Nachteil, dass sie einen erheblichen
toten Gang aufweisen und ihre Reibung in entkuppeltem Zustand verhältnissmässig hoch ist. .
Andere Kupplungseinrichtungen verwenden Rollen oder Kugeln und eine
sternförmige Nocke, wobei Schrägen zur Führung dieser Rollen oder Kugeln vorgesehen sind. Bei derartigen Kupplungen sind jedoch nur
sehr geringe Toleranzen für eine einwandfreie Arbeitsweise zulässig,
so dass, sie aus serordentlich genau gearbeitet sein müssen.
Alle die bekannten Kupplungen dieser Art weisen daher eine zu hohe
Reibung in ausgekuppeltem Zustand auf und erfordern eine komplizierte
0900.K205.12D.1 /KW/gm
0 0 9836/1826
Bearbeitung mit geringen Toleranzen, was sich nachteilig auf eine Serienfabrikation auswirkt.
Zweck der Erfindung ist die Vermeidung dieser Nachteile und die Schaffung einer Kupplungsvorrichtung, welcher verhältnismässig
einfach in ihrer Konstruktion ist und keine übergenauen Abmessungen erfordert.
Eine solche Kupplungsvorrichtung ist hierzu gekennzeichnet durch eine Scheibe innerhalb eines Zylinders, welche wenigstens einen
Kreisbogenabschnitt an ihrem Aussenumfang zur Anlage an der
Zylinder innenfläche aufweist und mittels einer exzentrischen Krafteinwirkung verschiebbar ist, wobei eine nicht gleitende Haftung
zwischen dem Scheibenumfang und der Zylinder innenfläche auftritt,
wenn der Hebelarm der einwirkenden Kraft kürzer ist als die Sehne durch den Berührungsabschnitt zwischen Scheibenumfang und Zylinder innenfläche,
und eine Trennung zwischen Scheibe und Zylinder fläche, wenn der Hebelarm grosser als diese Sehne ist.
Bei einer zweckmässigen Ausführung der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung
ist diese Scheibe mit einer Mittelöffnung versehen, die an ihrem Innenumfang wenigstens einen Vorsprung aufweist, an welchem
die exzentrische Kraft über eine Nocke angreift. Zur Dämpfung einer allzu grossen Krafteinwirkung kann an der Scheibe ein weicher stossdämpfender
Angriffspunkt vorgesehen werden.
Es ist ferner möglich, wenigstens einen schwenkbaren Hebel vorzusehen,
der drehfest auf einer Achse mit einer Abflachung sitzt, welche die Scheibe in entkuppeltem Zustand von der Zylinderinnenwand abzieht,
in eingekuppeltem Zustand jedoch hierauf nicht einwirkt.
009836/1825
In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen
der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung dargestellt, wobei zeigen:
Fig. 1 S eine Draufsicht auf eine Kupplungsvorrichtung bei einem
■ Umkehr rad in entkuppelter Stellung,
Fig. 2 s die gleiche Darstellung wie in Fig. 1 in eingekuppeltem
Zustand, .
Fig. 3 : einen Schnitt entlang der Linie HI-III nach Fig. 2,
Fig. 4 : einen Schnitt durch eine doppelte Kupplung in einer Drehrichtung,
koaxial mit einer Schwingmasse eines automatischen Aufzuges, ·
Fig. 5 : die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 : einen Schnitt durch die Darstellung von Fig. 5,
Fig. 7 : die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 : die Draufsicht auf eine Abwandlung hiervon,
Fig. 9 : dieselbe Darstellung in eingekuppeltem Zustand,
Fig. 10 : die gleiche Darstellung in entkuppeltem Zustand,
Fig. II; einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform der
erfindungsgemässen Vorrichtung'und
Fig. 12 s ein Schema der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Ausbildung
einer Kupplungsvorrichtung.
Nach diesem Schema der Fig. 12 ist eine Scheibe 4 frei beweglich im
Innern eines Zylinders 5 mit dem Radius R angeordnet. Diese Scheibe 4"
weist an ihrem Aussenumfang einen Kreisbogenabschnitt auf, welcher sich an die Zylinderinnenfläche anlegen kann.
009836/18
Die Scheibe 4 unterliegt bei M einer Krafteinwirkung F-, deren Wirkungsrichtung parallel zur Symmetrieachse der Scheibe gerichtet
ist. Diese Symmetrieachse der Scheibe geht durch den Drehungsmittelpunkt O.
Ist ^der Reibungskoeffizient zwischen der Scheibe und dem -Zylinder
und <f> der Reibungswinkel so kann gesetzt werden V = tg <£ .
Die Reibungskraft fThat als Modul JF I = jpJF I.
Die Momente JiJ, und /i ' der Kräfte F1 und F_ gegenüber dem
Drehungsmittelpunkt O sind gleichgerichtete Vektoren in der Zylinderachse
und in entgegengesetzten Richtungen.Es genügt daher, die Module
dieser Momente zum näheren Verständnis der Verhältnisse zu vergleichen.
Wenn|/{ ρ I geringer ist als \ji F2J bleibt die Scheibe gegenüber
dem Zylinder unbeweglich.
Wenn dagegenW" j grosser ist alsJ/^ I verschiebt sich die
Scheibe gegenüber dem Zylinder.
wird OH^g ,/o. R
und der|(o klein, so dass tg^(o = -=— , wobei C die Sehne durch den
Kreisbogenwinkeldt der Zylinderinnenfläche ist.
009836/1825
Man erhält somit OH>
C*
Wenn daner der Hebelarm der exzentrischen Kraft F1-, welcher an
der Scheibe angreift, grosser ist als die Sehne durch den Berührungsabschnitt zwischen Scheibenümfang und Zylinderinnenfläche, wird
sich die Scheibe verschieben. .
Umgekehrt, wenn dieser Hebelarm kürzer ist als diese Sehne, bleibt
die Scheibe unbeweglich gegenüber dem Zylinder.
Es wird auf diese Weise möglich, durch Veränderung des Heblearmes
der exzeTitrischen Krafteinwirkung F. den Zylinder 5 durch die Scheibe
4 in Umdrehung zu versetzen oder nicht und nach diesem Prinzip eine
Kupplungsvorrichtung zu schaffen.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsforrn der erfindungsgemässen
Kupplungsvorrichtung kann vorzugsweise Verwendung finden in Uhrwerken.
Sie besteht aus einer Scheibe 4, deren Umfang einen Kreisbogenabschnitt aufweist, welcher zur Anlage an die zylindrische Innenfläche eines Umkehrrades 5 kommt. Diese Scheibe 4 ist mit einer
Mittelöffnung versehen, die einen na ch innen gerichteten Vorsprung 2
aufweist.
Innerhalb dieser Mittelöffnung ist eine Nocke 1 angeordnet,welche drehfest
auf einer mittleren Antriebswelle sitzt· Diese Nocke ist mit zwei Anschlagspunkten 3 und 6 für die Scheibe 4 ausgestattet. Diese beiden
Anschlagspunkte 3 und 6 für die Scheibe 4 sind in der Weise angeordnet,
dass der Hebelarm der auf die Scheibe einwirkenden Kraft grosser ist
als die Sehne durch den Berührungsabschnitt zwischen dem Scheibenümfang
und der Zylinderinnenfläche des Umkehrrades 5, Zur Vermeidung
einer Jle'ibung in entkuppeltem Zustand zieht der Berührungspunkt 6.
009838A1825
die Scheibe 4 von der Trommel weg, bis zu dem Augenblick, wo ein Wechselspiel zwischen den beiden Punkten 3 und 6 eintritt. Die
Anschlagspunkte 3 und 6 bewegen dann die Scheibe symmetrisch.
Fig. 2 zeigt die Kupplungsvorrichtung in eingekuppeltem Zustand,
wobei allein der Vorsprung 2 in Kontakt mit der Antriebsnocke 1 ist, so dass der Hebelarm der auf die Scheibe 4 einwirkenden Kraft kleiner
ist als die Sehne des Reibungswinkels.
Die Scheibe nimmt immer eine genaue Lage gegenüber dem Mittelpunkt
des Umfangssektors ein, welcher dem Trommelumfang entspricht, so
dass jede Verklemmung vermieden wird. Wenn daher die Scheibe von innen gegen den Umfangswinkel gedrückt wird, ist kein gegenseitige s
Gleiten zwischen der Scheibe und der Trommelinnenfläche mehr möglich, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen ents teht.
In Fig. 3 ist ein Ritzel 9 dargestellt, welches drehfest mit der Nocke 1
verbunden ist. Die Scheibe 4 wird von der Abdeckung 7 des Umkehrrades 5 gehalten. Dieses Umkehrrad sitzt frei auf der Achse 8 und kann nur
in Umdrehung versetzt werden, wenn die Nocke 1 eine Kraft auf den Vorsprung 2 ausübt.
Als Ausführungsform nach Fig. 4 wird die von der Schwingmasse 10 gelieferte, kinetische Energie von einer Trommel 18 in einer Richtung
über die Scheibe 14, den fest an einem Ritzel sitzenden Umkehrfinger
und dann über ein Ritzel 12 übertragen. In anderer Richtung durch die
Scheibe 16, welche ihrerseits den Umkehrfinger 15 und die Mittelachse
des Ritzels 17 und damit das Rad 19 antreibt.
009836/1825
In dieser zweiten Richtung treibt das Rad 19 das Ritzel 12, welches
drehen kann, ohne in Reibungsberührung mit der Trommel 18 zu sein.
Diese Verbindung zwischen dem Rad 19 und dem Ritas el 12 ist jedoch in dieser Figur nicht dargestellt, welche einen Schnitt zeigt.
Diese Ausführungsform hat nur eine sehr schwache Reibung in entkuppeltem Zustand, welche sich praktisch nicht erhöht, wenn die
Umdrehungsgeschwindigkeit grösser wird.
Andererseits ergibt sich aus der Tatsache, dass diese Vorrichtung
bei Anwendung für einen Aufzugsmechanismus nur ein einziges Drehzentrum hat, ein Vorteil gegenüber Konstruktionen mit Klinken oder
Planetenrädern, wobei es unerlässlich ist, dieAbstände zwischen den
Drehzentren der Klinken genau einzuhalten, was eine grosse Genauigkeit der Bearbeitung dieser Teile erfordert.
Im Gegensatz zu Konstruktionen mit Rolen, wobei die Rollen beim
Entkuppeln entlang von Laufflächen laufen, wird bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Kupplungsvorrichtung die Scheibe einfach von der Zylinderinnenfläche abgehoben. Es entsteht daher auch kein Druck gegen die
Lauffläche, wie es bei den Rcßen bei hoher Umdrehungsgeschwindigkeit
der Fall ist.
Da weiterhin die Trägheit der Scheibe grosser ist als diejenige einer
Rolle wird irgend ein Anhaften mit Sicherheit vermieden und eine einwandfreie Wirkungsweise gewährleistet.
Ee ist ferner möglich, eine Scheibe in Form einer Feder zu verwenden,
welche ein Entkuppeln verursacht in dem Augenblick, wo die Feder des Federhauses gespannt ist. Andererseits verformt sich eine solche Feder
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auch während eines Stosses, beispielsweise wenn die Kraft des automatischen Aufzuges zu gross wird, wodurch dann der Rotor entkuppelt
wird. Durch diese Biegung verschiebt eich der Anschlagepunkt 2 nach
auesen und überschreitet hierbei die Höhe der Sehne durch den Berührungsabschnitt, wodurch in der erwähnten Weise eine Entkupplung
erfolgt.
Durch die Möglichkeit, eine solche Kupplungsvorrichtung unmittelbar
in der Schwingmasse unterzubringen, erhalt man einen auseerordentlich
kleinen Arbeitswinkel und damit einen Platzgewinn sowohl in der Fläche als auch in der Höhe.
Bei der Aussführungsform nach Fig. 5 der erfindu&gsgemässen Kupplungsvorrichtung ist der Umfang der Scheibe 4 mit zwei Kreisboge,mabschnitten 21 und 22 versehen, welche beide zur Anlage an Sie Zylinderinnenfläche des Umkehrrades 5 kommen. Diese Ausführung gestattet
durch die beiden Anlageflächen der Scheibe 4 eine bessere Zentrierung dieser Scheibe sowie auch einen besseren Gewichtsausgleich.
Die Schnittdarstellung nach Fig. 6, entsprechend der Fig. 5, zeigt eine
Vereinfachung dieser Ausführungeform. Das Innere der Trommel des Umkehrrades 5 bildet hierbei eine Art Käfig, in welcher de Scheibe 4 angeordnet werden kann. Auf diese Weise ist bei dieser Ausführungsform kein
besonderer Deckel zum Abdecken der Trommel erforderlcih. Andererseits bildet hierbei der mittlere Teil 23 des Ritzels 9 selbst die Nocke.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die Scheibe 4 mit zwei Kreiebogenabschnitten 24 und 25 versehen, welche symmetrisch zu eine r
Aussparung 26 angeordnet sind. Andererseits weist die Mittelöffnung der Scheibe 4 eine solche geometrische Form auf, dass die Nocke 1
mit den Rändern dieser Mittelöffnung nur an dem Punkt 2 (eingekuppelter Zustand) und dem Punkt 27 (ausgekuppelter Zustand) in Kontakt kommen
kann* 009836/1825
In eingekuppeltem Zustand wirkt diese abgewandelte Ausfuhrungsform
in der gleichen Weise wie die vorher beschriebenen Ausführungen. In ausgekuppeltem Zustand kommt die Nocke 1 zum Anschlag an den Punkt
27 der Scheibe 4 und entfernt hierdurch die Kreisbogenabschnitte 24 und 2^der Zylinderinnenwand 5. Selbstverständlich ist hierbei der
Hebelarm der auf die Scheibe 5 bei 27 durch die Nocke 1 einwirkenden Kraft grosser als die Sehne des Reibungswinkeis.
Bei dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung bei eins r Umdrehung
einwandfrei ausgewuchtet, damit im ausgekuppeltem Zustand keine unnötige Abnutzung der in gegenseitiger Berührung stehenden Flächen
auftritt.
Bei der abgewandelten Ausführungsform nach den Fig. 8, 9 und 10 trägt
die Scheibe 4 auf ihrem Aussenumfang ebenfalls zwei Kreisbogenabschnitte
31 und 32 und in ihrer Mittelöffnung zwei Vorsprünge 28 und Diese beiden Vorsprünge 28 und 29 sind in der Weise angeordnet, dass
bei einem Anschlag der Nocke 1 auf den einen oder anderen dieser Vorsprünge der Hebelarm dieser Kraft geringer ist als die Sehne des
Reibungswinkels. Diese Ausführungsform der Vorrichtung entspricht
damit einer Kupplung in zwei Richtungen.
Weiterhin trägt hierbei die Nocke edne Schwenkeinrichtung mit einem
Stellhebel 30, welcher drehfest auf einer Achse 33 sitzt. Diese Achse 33 ist ihrerseits mit einer Abflachung 34 ausgestattet. Die Winkelstellung
dieser Abflachung 34 der Achse 33 wird gesteuert durch den Stellhebel Sobald hierbei diese Abflachung 34 parallel zu der rückwärtigen Fläche
der Nocke 1 lügt, befindet sich die Achse 33 nicht in Kontakt mit der
Scheibe 4, welche über die beiden Vorsprünge 28 und 29 gegen die Innenfläche
des Zylinders 5 gedrückt wird. Sobald jedoch die Abflachung 34
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rechtwinklig zu der rückwärtigen Fläche der Nocke 1 gedreht wird,
übt die Achse 33 einen Druck auf die Scheibe 4 aus und entfernt diese
von der Zylihderinnenfläche.
Bei der Ausführungsfοrm nach Fig. 11 ist die Scheibe 4 nicht mehr in
einem Käfig oder dergleichen angeordnet, sondern hängt einfach exzentrisch an einem Mittelteil, beispielsweise an dem Ritzel 9· Selbstverständlich ist hierbei die Seite der Scheibe 4 mit einer seitlichen
Ausnehmung 35 vershen, welche ein gegenseitiges Spiel zwischen dem Ritzel und der Scheibe zulässt. Die Scheibe wird auf diese Weise in
geneigter Lage gehalten, und zwar durch das Ritzel an ihrem unteren Teil und durch das Rad 5 an ihrem oberen Teil.
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Claims (4)
- PATENTANSPRUECHElJ Kupplungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Scheibe (4) innerhalb eines Zylinders (5), welche wenigstens einen Kreisbogenabschnitt (21, 22; 24, 25; 31, 32) an ihrem Umfang zur Anlage an der Zylinderinnenflache aufweist und mittels einer exzentrischen Krafteinwirkung verschiebbar ist, wobei eine nicht gleitende Haftung zwischen dem Scheibeumfang und der Zylin de rinnenfläche auftritt, wenn der Hebelarm der einwirkenden Kraft kürzer ist als die Sehne durch den Berührungsabschnitt zwischen Scheibenumfang und Zylinder innenfläche, und eine Trennung zwischen Scheibe und Zylinder, wenn der Hebelarm grosser als diese Sehne ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Scheibe4 mit einer Mittelöffnung, die an ihrem Innenumfang wenigstens einen Vosprung (2; 28, 29) aufweist, an welchem die exzentrische Kraft über eine Nocke (1) angreift.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gdtennzeichnet durch einen weichen, sto s β dampfende η Angriffspunkt der exzentrischen Kxtft an der Scheibe.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen schwenkbaren Hebel (30) auf einer Achse (33) mit einer Abflachung (34), welche die Scheibe (4) im entkuppeltem Zustand von der Zylinderinnenwand abzieht, im eingekuppeltem Zustand jedoch hierauf nicht einwirkt.009836/1825Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH123769A CH512756A (fr) | 1969-01-28 | 1969-01-28 | Dispositif d'embrayage unidirectionnel |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2003425A1 true DE2003425A1 (de) | 1970-09-03 |
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ID=4205676
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DE (1) | DE2003425A1 (de) |
FR (1) | FR2032320A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748262A1 (de) * | 1977-09-16 | 1979-03-29 | Konejukka Oy | Vorrichtung zum uebertragen von drehmoment von einer antreibenden welle auf eine angetriebene welle |
Families Citing this family (1)
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DE69919509T2 (de) * | 1999-04-23 | 2005-09-01 | Rolex Sa | Uhrwerk mit Schwungmassen-Selbstaufzug |
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1969
- 1969-01-28 CH CH123769A patent/CH512756A/fr not_active IP Right Cessation
- 1969-01-28 CH CH1442870A patent/CH529303A/fr unknown
- 1969-01-28 CH CH123769D patent/CH123769A4/xx unknown
-
1970
- 1970-01-26 FR FR7002678A patent/FR2032320A1/fr active Pending
- 1970-01-27 DE DE19702003425 patent/DE2003425A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748262A1 (de) * | 1977-09-16 | 1979-03-29 | Konejukka Oy | Vorrichtung zum uebertragen von drehmoment von einer antreibenden welle auf eine angetriebene welle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2032320A1 (de) | 1970-11-27 |
CH529303A (fr) | 1972-10-15 |
CH123769A4 (de) | 1971-05-28 |
CH512756A (fr) | 1971-05-28 |
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