DE2320259C3 - Klemmkörper-Freilaufkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich aui eine Klemmkörper-Freilaul'kupplung zum Übertragen einer intermittierenden Drehbewegung von einer stetig drehenden treibenden Welle auf eine getriebene Welle mit einem zwischen den mit Klemmflächen versehenen Wellen angeordneten und gegenüber der getriebenen Welle mit Vorspannfedern abgestützten Klemnikörperkiil'ig. wobei dem Käfig und der getriebenen Welle mit Hilfe von durch Federkraft einrastenden Klinken eine Relativlage zugeordnet ist, in der die Klemmkörper außer Kingriff sind.

F.s ist eine Kupplung dieser Art bekannt (DT-I¹S ¹J 11 %3). bei der bei festgehaltenem Käfig die sietriebene Welle durch die Vorspannfedern entgegen der Antriebsrichlung gegen die zugehörige Klinke gezogen wird, die in eine Rasikerbe an der getriebenen Welle eingreift. Dies bedeutet, daß beim Stoppen des Käfigs die getriebene Welle infolge ihrer Trägheit weiterdicht, bis die Spannung der Vorspannfedern die getriebene Welle festhält und 'liese unter der Spannung der Feder zurückgedreht wird, so daß die zugehörige Klinke in die Rastkerbe der getriebenen Welle eingreifen kann. Durch tlieses Drehen der getriebenen Welle über die durch die Klinken bedingte Relativlage hinaus werden erneut die Rollen in Eingriff gebracht, so daß sie. wenn auch nur kurzzeitig, bei stehendem Käfig belastet werden und daher vorzeitigem Verschleiß unterliegen.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Kupplung der eingangs beschriebenen Art /u schaffen, bei der ein Überdrehen über die Freilaulstellung und übermäßiger Verschleiß der Klemmteile verhindert und dadurch 259

exakter Freilauf gewährleistet wird.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Käfig und die getriebene Welle jeweils Anschlagteile aulweisen, die beim Weiterdrehen der getriebenen Welle über die definierte Relativlage hinaus in Anlage kommen. Hierdurch wird verhindert, daß die Klemmkörper in Eingriff geraten, so daß der erwünschte Freilauf gewährreistetwird und die Klemmkörper geschont werden.

Von besonderem Vorteil ist es. wenn der Klemmkörperkafig als Scheibe ausgebildet ist. die am Umfang verteilte, an Bolzen gelagerte Klemmrollen aui« eist und mit einer durchgehenden Bohrung als Anschlag versehen ist. Diese Ausgestaltung erleichtert den Zusammenbau und den Austausch von Teilen.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unieransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Hauptteil einer der erfmdungsgemäßen Klemmkörper-Freilaufkupplung:

F i g. 2 ist eine rechte Seitenansicht des Hauptu-ils der Kupplung von F i g. I:

F i g. 3 ist eine Explosionsdarstellung der gesamten erfindungsgemäßen Kupplung:

Fig. 4(A) und 4(B) sind Ansichten zur Erläuterung der Funhiion der Klemmkörper beim Kupplungswir-

gang.

P i jr. 5 ist eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgernäßen Kupplung.

In der die gesamte Klemmkörpcr-Freilaul'kupplung zeigenden F i g. 3 ist mit Wein Motor von kleiner Bauart bezeichnet, der normalerweise eine kontinuierliche Drehbewegung ausführt und über ein Ritzel I unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Getriebes ein die treibende Welle der Kupplung bildendes Ringrad 3 treibt, das ebenfalls normalerweise kontinuierlich dreht. In das Ringrad 3 ist ein Kreuzkörper 5 drehbar eingepaßt, der zusammen mit einer Achse 6 die getriebene Welle bildet. Der Kreuzkopf 5 und die Achse 6 sind mittels einer nicht dargestellten Schraube fest miteinander verbunden. Auf die Achse 6 des Kreuzkopls 5 sind noch eine Nockenscheibe 15 und ein Zahnrad 23 fest montiert. In der Uinfangsfläche des Kreuzkopls i sind Einschnitte 4 in der erforderlichen Anzahl vorgesehen. In der Vorderseite des Kreuzkopfs ist ein stillförmiger Anschlag 12 eingesetzt. Mit 11 sind die Klemmkörper bildenden Rollen bezeichnet, die Dtircligangslöcher 11./ aufweisen. Die Rollen 11 sind in den Einschnitten 4 des Kreuzkopls 5 angeordnet, wobei sie innerhalb der zwischen der inneren Umfangsfläche des Ringrades 3 und dem Einschnitt 4 des Kreuzkopls 5 gebildeten Keilräume beweglich sind.

Wie die I-" i g. 4 (A) und 4 (B) zeigen, liegt die Rolle 11 in der Position von F i g. 4 (A) nicht an der inneren I hiifangsfläche des Ringrades 3 an. so daß von dem Ringrad 3 kein Drehmoment auf den Kreuzkopf 5 übertragen wird. Dk Rolle 11 unterliegt in dieser Position keiner Abnutzung, da sie mit keinem ständig drehenden Teil in Berührung steht. Bewegt sich die Rolle 11 in den sich keilförmig verjüngenden Abschnitt, wie in F i g. 4 (B) gezeigt, so kommt die innere Umfangsfläche des Ringrades 3 in Reibungsberührung mit der äußeren Umfangsfläche der Rolle 11. so daß der Kreuzkopf 5 mit Achse 6 mit dem Ringrad 3 gedreht wird.

Zum Bewegen der Rollen 11 greifen in deren Durch-

gangslöcher Wu Bolzen 10 ein. die an einer den Klemmkörperkäfig bildenden Scheibe 7 befestigt sind. Die Scheibe 7 ist drehbar auf der Achse gelagert. Eine Drehung der Scheibe 7 bewirkt, daß sich die Rollen 11 im Einschnitt 4 bewegen. Der an den- Kreuzkopf 5 be· festigte Anschlag 12 wird von einer durchgehenden Bohrung 17 der Scheibe 7 aufgenommen. Eine Vor- *pannfeder 14 verbindet diesen Anschlag 12 mit einem Stift 13. der an der Scheibe 7 befestigt ist. Der Kreuzkopf wird dadurch gegenüber der Scheibe in. Gegen-Uhrzeigersinn vorgespannt, so daß die Rollen 11 in den ych keilförmig verjüngenden Abschnitt der Keilriiuiiie /wischen der inneren Umfangsflüche des Ringrades 3 und dem Einschni'.t 4 des Kreuzkopls 5 versetzt werden, um sie in Eingriff zu bringen. Die Maße und Formen der entsprechenden Konstrukiionsteile sind so be- »timiiit, daß bei eingerückter Kupplung, d.h. bei Antriebsübertragung der Mittelpunkt des Anschlags 12 nahe dem Mittelpunkt der Bohrung 17 liegt, um nicht die äußere LJmfangsfläche des Anschlags 12 in Beruhrung mit der inneren Unifangsflache der Bohrung 17 zu bringen. In dieser Weise kann die Emgriffskratt in optimalem Zustand gehalten werden.

Der Nockenscheibe 15 ist eine Klinke 16 zugeordnet, die an ihrem einen Ende eine Folgerolle 21 trag; und unter der Zugkraft einer Feder 22 steht, clinch die die Folgerolle unter Verschwenken der Klinke gegen den Umfang der Nockenscheibe gehalten wird, die mit einem als Rast dienenden planen Abschnitt 20 versehen ist.

Der Scheibe 7 ist eine Klinke 9 zugeordnet, die unter der Spannung einer Feder 18 gegen den Umfang dieser Scheibe 7 vorgespannt ist, der mit einer Rastkerbe 19 versehen ist. Die Klinke 8 kann mit Hilfe des Eisenkerns 81 eines Elektromagneten 8 aus der Rastkerbe 19 ausgehoben werden. Solange der Elektromagnet 8 von keinem Stromsignal beaufschlagt ist. wird die Scheibe 7. wie in F i g. 2 gezeigt, durch die Klinke 9 in ihrer Lage festgehalten. Die Rastkerbe 19 der Scheibe 7 ist vorteilhaft so angeordnet, daß der Kreuzkopf 5 bei festgehaltener Scheibe 7 durch Druck der Folgerolle 21 auf die Rast 20 der Nockenscheibe 15 im Uhrzeigersinn gedreht und der Anschlag 12 mit dem Innenumfang der Bohrung 17 der Scheibe 7 in Berührung gebracht wird. In diesem Zustand der Kupplung liegen die Rollen Il nicht an der inneren LJmfangsfläche des Ringrades 3 an.

Bei Anlegen eines Spannungsimpulses an den Elektromagnet 8 wird die Klinke 9 von dem Eisenkern 81 angezogen, um die Scheibe 7 freizugeben. Da zu diesem Zeitpunkt der Anschlag 12 durch den Druck der Folgerolle auf die Rast 20 der Nockenscheibe noch festgehalten ist, wird die Scheibe 7 von der Vorspannfeder 14 ungezogen und in Uhr/eigerrichtung gedieht, wodurch die Rollen 11 durch die Bolzen 10 in den sich keillörmig verjüngenden Abschnitt der Ein-.L-hnitte 4 bewegt werden, wie in F i g. 4 (B) dargestellt ist. Das Ringrad 3 als treibende Welle und der Kreuzkopf 5 als getriebene Welle kommen damit über die Rollen 11 in Eingrilf. so daß die Drehkralt von dem Abiriebszahnrad 2i übertrugen w ird.

Bei Wegnahme des Spannungsimpulses von dem Elektromagnet 8 gleitet die Klinke 9 zurück auf die Umfangsflüche der drehenden Scheibe 7. um mit der Rastkerbe 19 in Eingriff /u kommen und dadurch die Scheibe 7 rasch anzuhalten. Der Kreuzkopf 5. die Nokkenscheibe 15 und die weiteren Teile drehen auf Grund ihrer Trägheit etwas weiter, bis die Folgerolle 21 der Klinke lh auf den planen Abschnitt 20 der Nocken scheibe trifft Lind bewirkt, daß der Kreuzkopf τ in I h: zeigerrichtung gedreht und die Rollen Il in einen weiten Abschnitt der Einschnitte 4 gelangen, um Jen Eingriff /<> lösen und mit Sicherheit jegliche Reibung .111! die Rollen Il \erhindcn wird.

Eine kurzzeitige intermittierende Bewegung kann erzeugt weiden, indem in der Umfungsflüchc dcv Scheibe 7 mehrere Rastkerben 19 vorgesehen und an der Nokkenscheibe 15 mehrere plane Abschnitte 20 angeordnet werden, wobei das Spannungssignal und die Magneicharakteristik so gewählt sind, daß der Spannungsimpuls innerhalb der Dreh/eil zwischen angrenzenden Zwischenräumen der Rastkerben 19 an den Magnet 8 angelegt oder von diesem weggenommen wird.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Übereinstimmende Teile erhielten in den entsprechenden Zeichnungen die gleichen Bezugs/eichen. Bei dieser Ausführungsform wird an Stelle der in F i g. 2 gezeigten Schraubenfeder 14 eine Schenkelfeder 25 benutzt, deren Schenkel sich am Anschlag 12 b/w. am Stift 13 abstützen und bei festgehaltener Scheibe 7 den Kreuzkopf 5 im Gegenuhrzeigersinn vorspannen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 23

1. klemmkörper-Freilaufkupplung zum Übertragen einer intermittierenden Drehbewegung von einer stetig drehenden treibenden Welle auf eine getriebene Welle mit einem zwischen den mit Klemmflächen versehenen Wellen angeordneten und gegenüber der getriebenen Welle mit Vorspannfedern abgestützten Klemmkörperkäfig, wobei dem Käfig und der getriebenen Welle mil HiIIe von durch Federkraft einrastenden Klinken eine Relativlage zugeordnet ist, in der die Klemmkörper außer Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (7) und die getriebene Welle (5. 6) jeweils Anschlagteilc (17. 12) aufweisen, die beim Weiterdrehen der getriebenen Welle (5. 6) über die definierte Relativlage hinaus in Anlage kommen.

2. Kupplung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörperkafig (7) als Scheibe ausgebildet ist, die am Umfang verteilte, an Bolzen (10) gelagerte Klemmrollen (11) aufweist und mit einer durchgehenden Bohrung (17) als Anschlag versehen ist.

3. Kupplung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die getriebene Welle (5) einen in axialer Richtung vorstehenden stiftförmigen Anschlag (12) aufweist, der in die Bohrung (17) des Kiifigs (7) mit Spiel eingreift.

4. Kupplung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmige Anschlag (12) gleichzeitig als Halterung der Vorspannfeder (14. 25) ausgebildet ist.