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Zwillinsfreilauf für Feinmechanik. Maschinenbau und technische Uhrwerke
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zwillingsfreilauf, wie sie in steigenden
Stückzahlen im Maschinenbau, der Feinmechanik und für technische Uhrwerke benötigt
werden.
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Ein bekanntes, wichtiges Anwendungsbeispiel ist ein Schaltgetriebe,
in welchem durch Reversieren des Antriebsmotors und mit Hilfe eines Doppelfreilaufs,
oder zweier Freiläufe, zwei gleichsinnige Abtriebsdrehzahlen erhalten werden.
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Diese Konstruktion ist schon seit Jahrzehnten bekannt.
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Bei diesen bekannten Freiläufen sind die in ihren verwandten Klemmkörper
möglichst lang gehalten, um sie in axialer Richtung möglichst gut zu orientieren,
sie sind dabei in entsprechend langen Aussparungen des Freilaufkäfigs gelagert und
werden beispielsweise durch eine Wendelfeder, die von einer in der Mitte der Klemmkörper
angeordneten Nut aufgenommen wird, möglichst gleichmäßig an den Freilaufinnenring
gedrückt.
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In diesen bekannten Konstruktionsmerkmalen kommt zum Ausdruck, daß
nach Ansicht der Fachleute die Klemmkörper und damit auch die Freiläufe eine möglichst
große Ausdehnung in axialer Richtung besitzen sollen. Damit ergibt sich aber für
Doppelfreiläufe bzw. zwei Freiläufe eine entsprechend größere axiale Abmessung.
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Es besteht nun in der Feinmechanik und Uhrentechnik seit langem das
Bedürfnis nach Freiläufen, mit denen verhältnismäßig große Drehmomente lit relativ
kleinen Bauteilen übertragen werden können.
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Dieses Bedürfnis soll durch die vorliegende Erfindung befriedigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Hinrichtung auf eine
Miniaturisierung Zwillingsfreiläufe mit geringer Baulänge in axialer Richtung aus
wenig Bauteilen zu schaffen, die durch ihren einfachen Aufbau sehr wirtschaftlich
hergestellt werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß Klemmkörper, bei denen der
am Außenring anliegende Teil gegenüber dem am Innenring anliegenden Teil in axialer
Richtung für den einen Freilauf linksseitig und für einen zweiten Freilauf rechtsseitig
verkürzt ist, in einem gemeinsamen Käfig von der Länge eines Freilaufs in vorzugsweise
gleichen Winkeln orientiert und abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet und durch
eine in einer Nut in der Längsmitte der Klemmkörper befindliche gemeinsame Feder,
bspw. Wendelfeder, gleichmäßig an den Innenring gedrückt werden, während die Länge
der Außenring in axialer Richtung der Länge der an ihnen anliegenden Teile der Klemmkörper
angepaßt ist.
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Durch die Erfindung, bei der die Klemmkörper beider Freiläufe auf
ein gemeinsames Mittelstück, Mittelring oder direkt auf die gemeinsame Welle arbeiten
und abwechselnd dem einen oder anderen Freilauf zugeordnet sind, wird ein wesentlicher
technischer Fortschritt dadurch erzielt, daß nur eine einzige Feder oder Wendelfeder
die Klemmkörper beider Freiläufe andrückt, wobei sowohl durch die besondere Form
der Klemmkörper, als auch durch die Verwendung der gemeinsamen Feder Baulänge und
Bauraum gespart werden.
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Die Erfindung ist nachstehend weiter beschrieben und durch Skizzen
eines Ausführung&beispieles erläutert. Und z;--h zeigt: Figur 1 einen Schnitt,
der senkrecht zur Achsl@@@@@@-aeRhtçqArer ) gelegt i ?>
Figur
2 einen Schnitt nach der Linie X-X der Figur 1 zeigt.
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Figur 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel für den Einsatz eines Zwillingsfreilaufs
bei einem Schaltgetriebe, bei dem durch Reversieren des Antriebsrotors zwei gleichsinnige
Abtriebsdrehzahlen erhalten werden.
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Wie aus der Figur 1 zu ersehen ist, besitzt der Zwillingsfreilauf
ein gemeinsame Mittelwelle 1, auf der der Innenring 2 rur beide Freiläufe montiert
ist. Mit des Bezugazzichen 3 ist der Außenring des einen Freilaufs und Bit dem Bezugszeichen
12 ist der gemeinsame Käfig beider Freiläufe bezeichnet.
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Die Klemikörper 7, 9 und 11 des einen Freilauf F und die Klemmkörper
6, 8 und 10 des zweiten Freilaufs F werden durch die gemeinsame Wendelfeder 5 an
den gemeinsamen Innenring 2 gedrückt.
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Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, liegt der Klemmkörper 6 mit seinem
am Innenring anliegenden Teil auf der ganzen axialen Länge im Käfig 12 an, whhrend
der mit dem Außenring 4 des Freilaufs F' zusammenarbeitende rechte Teil des Klemmkörpers
6 um etwas über die Hälfte seiner am Innenring 2 anliegenden axialen Länge verkürzt
ist. Wie aus der Figur weiter zu ersehen ist, liegt auch der Klemmkörper 9 mit seinem
am Innenring 2 anliegenden Teil auf der ganzen axialen Länge im Käfig 12 an, während
der mit dem Außenring 3 des Freilaufs F zusammenarbeitende linke Teil ebenfalls
um etwas über die Hälfte seiner am Innenring 2 anliegenden axialen Länge verkürzt
ist.
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Die Figur zeigt ferner, daß die Klemmkörper der Freiläufe F und F'
durch eine gemeinsame Feder bspw. eine Wendelfeder 5, die in einer in der Mitte
der Klemmkörper angeordneten Nut untergebracht ist, an den Innenring 2 gedrückt
werden.
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Diese Feder versucht, wie bekannt, die Kleemkdrper um zur Welle 1
parallel liegendeÄ Achsen zu drehen, wodurch die Kln-backender Klemmkörper einerseits
gegen den Innenring und andererseits gegen den Außenring gedrückt werden.
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Aus der in Figur 3 gezeigten Skizze ist zu ersehen, wie durch einen
Motor 13 bspw. über einen Getriebepfad mit den Rädern 14 und 15 und einen Getriebepfad
mit den Rädern 16, 17 und 18 und den Zwillingsfreilauf mit den Freilaufteilen F
und F' durch Reversieren des Motors 13 zwei unterschiedliche gleichsinnige Abtriebs
drehzahlen erhalten werden.
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Die Funktion des Doppelfreilaufes ist dabei folgende: Wird der Außenring
des Freilaufes F angetrieben (indessen Freilauf F' stillsteht, langsamer läuft oder
entgegengesetzt läuft), klemmen die Klemmkörper 6, 8 und 10 und nehmen über den
Innenring 2 die Abtriebswelle 1 mit; wird umgekehrt der Freilauf F' angetrieben
(indessen Freilauf F stillsteht, langsamer läuft oder entgegengesetzt läuft), klemmen
die Klemmkörper 7, 9 und 11 und nehmen Uber den Innenring 2 die Abtriebswelle 1
mit.
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Die Erfindung kann in vielfacher Weise erweitert oder abgeändert werden,
z.B. dadurch, daß entgegen dem obigen Ausführungsbeispiel auf einem gemeinsamen
Innenring oder auf Innenringe verzichtet wird, indem man die Klemmkörper direkt
auf die Welle arbeiten läßt.
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Auch ist es möglich, einen Zwillingsfreilauf entsprechend der Erfindung$
herzustellen, indem man, entgegen obigem Ausführungsbeispiel, Innenring und Außenring
vertauscht, so daß z.B. nur ein gemeinsamer Außenring und zwei dem Antrieb dienende
Innenringe Verwendung finden.