DE202018002716U1

DE202018002716U1 - Kupplung und Handwerkzeug auf ihrer Basis

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Publication number: DE202018002716U1
Application number: DE202018002716.2U
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Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2018-07-02
Anticipated expiration: 2028-06-08

Abstract

Eine Kupplung, die ist solche Elemente einer Freilaufkupplung verwendet, wie das Schaltrad (1), welches befestigt fest auf der Abtriebswelle (2) und beide sind innerhalb des ringförmiges Eingangsschelle angeordnet, und in dem Lücke zwischen den Schaltrad und der Innenfläche der ringförmige Eingangsschelle befinden sich Sperrklinken und Federn, und die Sperrklinken können gleichzeitig und mit dem ringförmigen Eintrittsschelle und mit dem Schaltrad (1) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von Sperrklinken und Federn werden die gleichen geraden Teilen von flachen Federn (3) verwendet, a das Schaltrad (1) befindet sich - nicht in dem ringförmigen Eintrittsschellen, aber innerhalb des Rahmens (7), zumindest mit zwei parallele Seiten, und dieser Rahmen (7) kann lineare hin- und hergehende Bewegungen parallel zu diesen Seiten ausführen, und an dem inneren Teil jeder dieser Seiten sind die Enden geraden Teilen von flachen Federn (3) starr und unter der gleichen Neigung befestigt, a, außerdem, sind im eine vom zwei Gruppe, die geraden Teilen von flachen Federn (3) so angeordnet, dass, wenn sich der Rahmen (7) in eine Richtung bewegt, geraden Teilen von flachen Federn (3) drücken auf die Zähne des Schaltrads (1) und Schaltrad (1) in einer Richtung dreht, und im der zweite Gruppe, bei Bewegung des Rahmens (7) im der diesem gleichen Richtung, die geraden Teilen von flachen Federn (3) gleiten entlang der Zähnens Oberflächen des Schaltrads (1) und beeinflussen wenig auf dieser Rotation, aber, bei wechseln die Bewegungsrichtung des Rahmens (7), die geraden Teilen von flachen Federn (3) der zweiten Gruppe werden nicht länger rutschen auf den Zähnen des Schaltrads (1), sondern werden auf diese Zähnen zu pressen und drehen das Schaltrad (1) im gleiche Richtung, aber schon die geraden Teilen von flachen Federn (3) der ersten Gruppe - gleiten bei die Zähne des Schaltrads (1) und beeinflussen wenig auf seine Rotation, und somit, beim lineare, hin- und her Bewegung des Rahmens (7), ein Schaltrad (1) - kontinuierlich in eine Richtung drehen wird, dabei- ohne Leerlauf.

Description

Mit dem Aufkommen verschiedener Mechanismen suchen Menschen nach Möglichkeiten, einige Arten von Bewegung in andere umzuwandeln. Eine der Arten dieser Transformation ist die Umwandlung der hin- und her Bewegung in eine Drehbewegung.
Lange Zeit wurden für diesen Zweck Kurbelmechanismus verwendet. Die erste Erwähnung eines solchen Mechanismus bezieht sich auf das 3. Jahrhundert der Geburt Christi: wassergetriebenen Sägemühle von Hierapolis (Kleinasien) [1]. Wahr im diesem Mechanismus war eine umgekehrte Transformation der Bewegung: eine kontinuierliche rotierende war in hin- und her Bewegungen gewandelt.
In der Moderne verwenden sie, um die hin- und her Bewegung in Rotationsbewegung umzuwandeln in Dampfmaschinen [2] und schließlich in Verbrennungsmotoren [3]. Im letzteren Fall haben die Kurbelmechanismen einen hohen Grad an Perfektion erreicht und werden überall dort eingesetzt, wo eine Hochleistungsübertragung erforderlich ist. Für ihre Herstellung sind jedoch hochpräzise Geräte erforderlich, und sie sind selbst ziemlich schwerfällig und schwer, was es schwierig macht, sie zu kleinen Vorrichtungen zu verwenden, beispielsweise in Handwerkzeugen.
Außerdem, für diese Transformation von Bewegungsarten Freilaufkupplungen werden verwendet, die zumindest ab den Zeiten von Leonardo da Vinci bekannt sind [4].
Anfänglich waren Freilaufkupplungen mit Sperrrädern und federbelasteten Sperrklinken ausgestattet [4]. Ihre Herstellung erforderte keine hohe Genauigkeit, und sie könnten ziemlich großen Bemühungen übertragen (obwohl, wahrscheinlich, waren sie, ziemlich lärmend). Dann wurden und andere Arten von Freilaufkupplungen geschaffen.t, die zumindest ab den Zeiten von Leonardo da Vinci bekannt sind [4].
Jetzt sind diese Freilaufkupplungen weit verbreitet: in Fahrrädern, Automobilstartern, Automatikgetrieben, Hubschraubern, Handwerkzeugen usw. [5].
In [5] - 4 werden mögliche Arten von Freilaufkupplungen gezeigt:

1. Sperrklinken-Freilauf,
2. Rollen-Freilauf,
3. Klemmkörper-Freilauf,
4. Federwickel-Freilauf.

Die letzte Art von Freilaufkupplungen ist für eine spätere Betrachtung nicht geeignet, daher berücksichtigen wir hier nur die ersten drei Arten von Freilaufkupplungen.
Gemeinem für die Freilaufkupplungen [5] ist der ringförmigen Eintrittsschelle, in die ist, mit einer Lücke, ein Ausgangsdrehelement eingeführt, das ist starr an der Ausgangswelle der Kupplung montiert. In der Lücke gibt es gefederte Elemente, die, während der Drehung der ringförmigen Eintrittsschelle in einer Richtung übertragen seine Drehung zu dem Ausgangsdrehelement und dementsprechend zu der Ausgangswelle der Kupplung.
Aber, wird wenn der ringförmigen Eintrittsschelle in die entgegengesetzte Richtung drehen, tritt ein Frei Lauf, bei ist welchem die Bewegung von der ringförmigen Eintrittsschelle zu dem Ausgangsdrehelement nicht übertragen wird. Und hat darum diese Kupplung solchen Namen.
Doch, unabhängig von der Konstruktion der Freilaufkupplungen haben sie alle den einen und gleichen Nachteil, der vom Prinzip ihrer Arbeit bestimmt wird: das ist frei Lauf. Infolgedessen ist es mit ihrer Hilfe unmöglich, die Übertragung einer kontinuierlichen Rotation von dem Eingangskäfig zu dem Ausgangsdrehelement zu erhalten. Um eine solche kontinuierliche Rotation zu erhalten, zum Beispiel dürfen zwei identische Freilaufkupplungen verwendet werden, die eine gemeinsame Ausgangswelle haben, jedoch gegenphasig arbeiten [7]. Aber aussieht es - ziemlich kompliziert.
Hier wird eine neue Art der Kupplung vorgeschlagen, bei der auch die Elemente der Freilaufkupplung verwendet werden, aber welche funktioniert - ohne frei Lauf.
Zu diesem Zweck, im neuen Kupplung, statt des der ringförmigen Eintrittsschelle der Freilaufkupplung, verwendet ein Rahmen, bei dem mindestens zwei gegenüberliegende Seiten parallel zueinander sind und der diesen Rahmen kann parallel zu diesen Seiten, linear, hin- und her bewegen.
Innerhalb des Rahmens befindet sich das Schaltrad, das fest auf der Ausgangswelle montiert und die Ausgangswelle dreht sich in den Lagern der Platte und der Abdeckung des Kupplungsmechanismus.
Auf der Innenseite jeder der parallelen Seiten des Rahmens befindet sich eine Gruppe von identischen Sperrklinken und Federn, die in jeder Gruppe gleich angeordnet sind. Und diesen Sperrklinken, während einer linearen Bewegung des Rahmens, können nacheinander mit dem Schaltrad zusammenwirken.
Aber hier, um die Konstruktion zu vereinfachen, werden die in Freilaufkupplungen bekannten Sperrklinken und Federn mit gleichlanges Abschnitten des flachen Fedders ersetzt. Dies ist möglich, weil erlaubt die flache Feder beträchtlichen Aufwände zu ihrem Ende übertragen kann, aber kann mit Hilfe einer relativ kleinen Seitenkraft sich biegst. Somit hat der solchen Abschnitt des flachen Fedders gleichzeitig die Funktionen sowohl der Sperrklinke als auch der Feder erfüllt.
Um die weitere Betrachtung zu vereinfachen, werden annehmen, dass dieser Rahmen horizontal anordnet und kann es auch horizontal sich bewegen.
1 zeigt die Einrichtung einer solchen Kupplung an Hinblick auf ein Handwerkzeug, wo sind:

1. das Schaltrad,
2. die Ausgangswelle,
3. die flache Feder,
4. der Daumen auf den Rahmen 7
5. die Kupplungsplatte,
6. die Führung an der Kupplungsplatte 4,
7. der Rahmen,
8. die Kulisse,
9. die Längs Nut auf der Kulisse 8,
10. das gefedertes Kügelchen.

Hier zeigen die Pfeile die Richtung und die Art der Bewegung der einzelnen Kupplungselemente an, aber sind die Läger des Abtriebswelle und den Deckel des Kupplungsmechanismus bedingt nicht gezeigt.
Auf 1 kann man sehen, dass der Rahmen 7 kann eine hin- und her Bewegung zwischen der Führungen 6, unterzogen, die parallel auf der Kupplungsplatte 5 setzen sind.
Der Rahmen 7 weist mindestens zwei parallele Seiten auf, die in 1 oben und unten angeordnet sind und sich durch eine lineare Bewegungsbahn zwischen den Führungen 6 hin- und herbewegen können, die auf der Kopplungsplatte 5 parallel befestigt sind. Auf der Innenseite jeder der parallelen Seiten des Rahmen 7 sind die flachen Federn 3 mit der gleichen Neigung und Längen befestigt, dabei diese Länge es ermöglicht, nur die Basis der Zähne des Schaltrads 1 zu erreichen.
Das Schaltrad 1 selbst ist starr an der Ausgangswelle 2 befestigt, die sich in den Lägem der Kupplungsplatte 5 und in den Deckel des Kupplungsmechanismus dreht.
Die flachen Federn 3 in der oberen Gruppe sind so angeordnet, dass beispielsweise bei einer Bewegung des Rahmens 7 von links nach rechts, diese flachen Federn 3 drücken auf die Zähne des Schaltrad 1 und drehen es im Uhrzeigersinn. Gleichzeitig sind die flachen Federn 3 die sich in der unteren Gruppe befinden, so angeordnet, dass, bei dieser Bewegung des Rahmens 7 - die flachen Federn 3 gleiten beim dem Oberfläche der Zähne des Schaltrads 1 und haben wenig Einfluss auf seiner Drehung.
Aber wird, wenn die Bewegungsrichtung des Rahmens geändert (von rechts - nach links), dann die unteren flachen Federn 3 weitermachen das Schaltrad 1 in ein und derselben Richtung (im Uhrzeigersinn) zu drehen. Und sind jetzt die oberen flachen Federn 3 gleiten beim dem Oberfläche der Zähne des Schaltrads 1 und haben wenig Einfluss auf die seine Drehung.
Somit, werden bei dieser Kupplungskonstruktion mit der hin- und her Bewegung des Rahmens 7 das Schaltrad 1 und die Ausgangswelle 2 der Kupplung kontinuierlich im eine Richtung ohne Leerlauf gedreht, obwohl sind hier die Elemente der Freilaufkupplung verwenden.
Die Konstruktion dieser Kupplung ist in ihrer Komplexität mit der Freilaufkupplung vergleichbar, aber funktioniert es - ohne Leerlauf. Das erlaubt solche Kupplungen in viele Fallen verwenden, wo braucht man eine hin- und hergehende Bewegung in eine kontinuierliche rotierende Bewegung wandeln, zum Beispiel - in Handwerkzeugen.
Natürlich muss das Handwerkzeug einen Griff haben. Hier, als ein Griff für ein Handwerkzeug, wird eine Kulisse 8 verwendet, welche sitzt frei auf dem Ausgangswelle2 der Kupplung und verwendet es wie eine Achse der Schaukeln. In der Längs Nut 9 des Kulisse 8 kann sich der Daumen 4 frei bewegen, der starr an einer der parallelen Seiten des Kupplungsrahmens 7 befestigt ist (in 1 ist dies die obere parallele Seite des Rahmens 7). Und dann, wann die Kulisse 8 schaukeln wird, der Rahmen 7 ist linear hin- und her bewegen, und das Schaltrad 1 und die Ausgangswelle 2 der Kupplung werden sich kontinuierlich, in einer Richtung drehen.
Gegenwärtig ist, normalerweise, an dem Handwerkzeug, ein Schalter des Drehrichtung installiert. Aber ist, in diesem Fall, solche Entscheidung die Konstruktion der Kupplung stark komplizieren, und hier ist es möglich, dasselbe machen wie in alten Handwerkzeugen mit einem Freilauf zu tun: die Ausgangswelle 2 - ist auf beiden Seiten des Rahmens 7 verlängert, die Enden der Ausgangswelle 2 haben quadratisches Querschnitt mit der Standardgröße (zum Beispiel, ¼ Zoll), und auch - ein federbelastetes Kügelchen 10.
Dies ermöglicht es, verschiedene austauschbare Werkzeuge an dem Ende der Ausgangswelle der Kupplung anzubringen und von einem willkürlichen Hinausfallen sie fernzuhalten. Das federbelastete Kügelchen 10 kann auch durch einen integrierten Permanentmagneten ersetzt werden, und ist es in modernen Handwerkzeugen, für dieses Ziel, auch weit verbreitet.
Wenn nun die Drehrichtung des Ausgangswelle 2, geändert werden muss, wendet sich das Handwerkzeug um 180°, relativ zur Längsachse der Bewegung des Rahmens 7, und das Austauschwerkzeug - wird zum anderen Ende der Ausgangswelle 2 der Kupplung bewegt.
Hier ist eine konkretes Variante solche Kupplung war gezeigt. Aber, in Wirklichkeit, hier kann sein eine große Menge Arten gefederten Elementen, Federn und Drehelementen verwendet.
Sowohl im Freilaufkupplungen als auch in der vorgeschlagene Kupplung, werden die gleichen Elemente verwendet: das Schaltrad 1, starr auf der Abtriebswelle 2 montiert, die Federelemente 3 und ihre Federn 4.
A, der Unterschied in der Umwandlung von Bewegungen in dem diesem Kupplung im Vergleich zu die Freilaufkupplungen, ist wegen der Aufteilung von die federbelasteten Elemente 3 und ihren Federn 4 in zwei Gruppen, welchen sind parallelen, linearen, hin- und her- Bewegungen durchführen. Wobei sind die federbelastete Elemente 3 des jeder Gruppe nacheinander mit dem Ausgangsdrehelement 1 zusammenwirken sind. Daneben muss die Anordnung der federbelastete Elemente in jeder Gruppe durchaus gewiss sein, als ist und in Freilaufkupplungen.
Da solche Kopplung keine Analoga und Prototypen hat, der Autor schlägt Kupplungen zu nennen, die welchen die Elemente von Freilaufkupplungen verwenden, aber wandeln lineare hin- und her Bewegungen in einseitige kontinuierliche Rotation: die ASV-Kupplung, wo sind ASV - die Initialen des Autors: Afanasiev - Nachname, Sergei - Name, Vladimir - zweite Name.
Literatur.

1. https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4gem%C3%BChle von Hierapolis
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine
3. Otto- und Dieselmotoren, 13 Auflage, Dipl.-Ing. Heinz Grohe, Vogel Buchverlag.
4. http://www.codex-madrid.rwth-aachen.de/essays/freilauf/rahmen.html
5. https://de.wikipedia.org/wiki/Freilauf (Mechanik)
6. https://www.google.de/search?q=freilaufkupplung&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X &ved=0ahUKEwjeufXxi7YAhXD1ywKHXS3DSgQsAQISg&biw=1366&bih=637
7. Gebrauchsmuster Nr. 20 2015 006 935 „180°-V-Motor mit integrierter Funktion des stufenlosen Automatikgetriebes“, Tag der Eintragung 03.12.2015

Claims

Eine Kupplung, die ist solche Elemente einer Freilaufkupplung verwendet, wie das Schaltrad (1), welches befestigt fest auf der Abtriebswelle (2) und beide sind innerhalb des ringförmiges Eingangsschelle angeordnet, und in dem Lücke zwischen den Schaltrad und der Innenfläche der ringförmige Eingangsschelle befinden sich Sperrklinken und Federn, und die Sperrklinken können gleichzeitig und mit dem ringförmigen Eintrittsschelle und mit dem Schaltrad (1) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von Sperrklinken und Federn werden die gleichen geraden Teilen von flachen Federn (3) verwendet, a das Schaltrad (1) befindet sich - nicht in dem ringförmigen Eintrittsschellen, aber innerhalb des Rahmens (7), zumindest mit zwei parallele Seiten, und dieser Rahmen (7) kann lineare hin- und hergehende Bewegungen parallel zu diesen Seiten ausführen, und an dem inneren Teil jeder dieser Seiten sind die Enden geraden Teilen von flachen Federn (3) starr und unter der gleichen Neigung befestigt, a, außerdem, sind im eine vom zwei Gruppe, die geraden Teilen von flachen Federn (3) so angeordnet, dass, wenn sich der Rahmen (7) in eine Richtung bewegt, geraden Teilen von flachen Federn (3) drücken auf die Zähne des Schaltrads (1) und Schaltrad (1) in einer Richtung dreht, und im der zweite Gruppe, bei Bewegung des Rahmens (7) im der diesem gleichen Richtung, die geraden Teilen von flachen Federn (3) gleiten entlang der Zähnens Oberflächen des Schaltrads (1) und beeinflussen wenig auf dieser Rotation, aber, bei wechseln die Bewegungsrichtung des Rahmens (7), die geraden Teilen von flachen Federn (3) der zweiten Gruppe werden nicht länger rutschen auf den Zähnen des Schaltrads (1), sondern werden auf diese Zähnen zu pressen und drehen das Schaltrad (1) im gleiche Richtung, aber schon die geraden Teilen von flachen Federn (3) der ersten Gruppe - gleiten bei die Zähne des Schaltrads (1) und beeinflussen wenig auf seine Rotation, und somit, beim lineare, hin- und her Bewegung des Rahmens (7), ein Schaltrad (1) - kontinuierlich in eine Richtung drehen wird, dabei- ohne Leerlauf.
Die Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der geraden Teile von flachen Federn (3) erlaubt ihnen, ihre Enden unter der gleichen Neigung an der Innenseite jedes der beiden parallelen Teile des Rahmens (7) starr zu befestigen und die Zähn Basis des Schaltrads (1) zu erreichen.
Die Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wann diese Kupplung in einem Handwerkzeug verwendet, jenes als Griff des Handwerkzeug, ist eine Kulisse (8) sich verwendet, die platziert sich frei auf der Abtriebswelle (2) der Kupplung, und im Längsloch (9) des Kulisse (8) bewegt sich frei der Daumen (4), welcher ist auf eine vom zwei parallele Seite des Rahmen (7) des Kupplung fest befestigt.