DE3709710A1 - Einwegkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einwegkupplung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs.

Eine solche, dem Stand der Technik zuzurechnende Einweg­ kupplung ist in Fig. 4 gezeigt. Die Einwegkupplung hat einen Außenring 21 mit Nockenflächen 22, die an seiner inneren Umfangsfläche ausgebildet sind. Zwischen einer Welle 28 und den Nockenflächen 22 bestehen Räume 27. In diesen Räumen 27 sind in einem Käfig aus Metall oder Kunststoff Walzen 26 und Metallfedern 24 verschiebbar angeordnet. Die Walzen 26 werden durch die elastische Kraft der Metallfedern 24 in eine Richtung gedrückt. Zum Zeitpunkt der Ubertragung der Antriebskraft drücken bei einer solchen Einwegkupplung die Metallfedern 24 die Walzen 26 vorwärts in die Eingriffspositionen an den Nockenflächen 22. Dadurch drehen sich der Außenring 21 und die Welle 28 zusammen. Beim Durchdrehen haben die Rollen 26 einen Abstand zu den Eingriffstellungen an den zugeordneten Nockenflächen 22 entgegen der ela­ stischen Kraft der Metallfeder 24, wodurch der Außen­ ring bezüglich der Welle 28 durchdreht.

Der Einsatz von modernen Büromaschinen, wie Faximile­ geräten und elektronischen Kopiergeräten, nimmt immer mehr zu. Dadurch hat sich auch das Bedürfnis nach Ein­ wegkupplungen gesteigert, die in den Antriebsmechanis­ men solcher Maschinen verwendet werden. Derartige Kupp­ lungen müssen einfach und billig hergestellt werden können. Außerdem müssen die Einwegkupplungen für sol­ che Antriebsmechanismen klein gebaut sein. Eine Größen­ reduzierung bei den bekannten Einwegkupplungen, welche Metallfedern und einen Käfig verwenden, ist kaum mehr möglich, Außerdem ergeben sich bei den bekannten Ein­ wegkupplungen Schwierigkeiten aufgrund des von den Me­ tallfedern ausgeübten mechanischen Widerstands. Zu sei­ ner Verringerung sind bereits verschiedene Arten von Kä­ figen und Metallfedern vorgeschlagen worden, wobei je­ doch keiner dieser Vorschläge den Anforderungen genügt, da sie im Aufbau kompliziert sind und den Einsatz von speziellen Materialien erfordern. Aufgrund dieser kom­ plizierten Anordnung und der schwierigen Herstellung wird der Aufwand für solche Einwegkupplungen sehr groß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht des­ halb darin, die Einwegkupplung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie unter Gewährleistung der Betriebssicherheit mit geringem Aufwand auch bei kleinen Baugrößen gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Einwegkupplung der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Einwegkupplung wird der durch die Verwendung der Metallfeder bedingte Aufwand weit­ gehend reduziert, da es genügt, anstelle der Feder eine magnetische Substanz bzw. ein Teil aus einem magneti­ schen Material zu verwenden.

Bei der erfindungsgemäß gebauten Einwegkupplung kommen zum Zeitpunkt der Übertragung der Antriebskraft die Wal­ zen, die sich bereits in ihren Eingriffstellungen an den zugeordneten Nockenflächen aufgrund der Anzugs­ kraft der drückenden Elemente befinden, unmittelbar mit den zugehörigen Nockenflächen und der Umfangsflä­ che der Welle in Eingriff, so daß der Außenring, die Walzen und die Welle miteinander drehen. Zum Zeit­ punkt des Durchdrehens gelangen die Walzen in einen Abstand zu den Eingriffstellungen der Nockenflächen entgegen der drückenden Kraft der magnetischen Elemente bzw. magnetischen Substanzen durch ein Gegendrehmoment, so daß die Welle abzüglich des Außenrings durch­ dreht.

Erfindungsgemäß kann somit eine relativ klein gebaute Einwegkupplung hergestellt werden, die sich für den Ein­ satz in einem Antriebsmechanismus für Büromaschinen, wie Faximilegeräte und elektronische Kopierer eignet.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einwegkupplung per­ spektivisch auseinandergezogen,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Einwegkupplung von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Axialschnitt durch die Einwegkupplung ein­ gesetzt bei einer Papiervorschubeinrichtung ei­ ner Büromaschine.

(Fig. 4 zeigt in einer Teilstirnansicht eine zum Stand der Technik gehörende Einwegkupplung).

Die in den Fig, 1 bis 3 gezeigte Einwegkupplung hat ei­ nen Außenring 1, an dessen innerer Umfangsfläche abwech­ selnd Nockenflächen 2 und Eingriffsflächen 3 für das Einpassen von Magnetmaterialteilen 4 ausgebildet sind.

Der Außenring 1 kann aus Metall oder Kunstharz herge­ stellt sein. Er muß nur den Anforderungen an die Ein­ wegkupplung genügen, die sich durch ihren Einsatz in einer speziellen Maschine an einem speziellen Platz er­ geben, wo auch das erforderliche Ausmaß des Drehmoments zu berücksichtigen ist. Die Teile 4 aus magnetischen Substanzen sind an einer Ringplatte 5 eine Einheit da­ mit bildend befestigt und greifen in die Eingriffsaus­ sparungen 3 an dem Außenring 1 ein. In Räume 7, die von den Nockenflächen 2 des Außenrings 1 und den Magnetma­ terialteilen 4 gebildet werden, sind Walzen 6 einge­ führt. Konzentrisch zum Außenring 1 ist eine Welle 8 angeordnet.

Bei der so angeordneten Einwegkupplung, bei der sich die Welle 8 auf der treibenden Seite und der Außenring 1 auf der angetriebenen Seite befinden, werden die Wal­ zen 6, die sich bereits in ihren durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 gezeigten Eingriffspositionen aufgrund der Anzugskraft der zugeordneten Magnetmaterialteilen 4 befinden, dann, wenn sich die Welle 8 in der durch einen Pfeil A veranschaulichten Richtung dreht, sofort mit der Außenumfangsfläche der Welle 8 und mit den Nok­ kenflächen 2 in Eingriff gebracht, so daß sich der Außen­ ring 1, die Welle 8 und die Walzen 6 miteinander drehen. Wenn sich die Welle 8 in einer Richtung entgegengesetzt zu der des Pfeiles A dreht. herden die Walzen 6 in die in Fig. 2 gestrichelt gezeichneten Positionen durch das Gegendrehmoment bewegt, das entgegengesetzt zu der Kraft der Magnetmaterialteile 4 wirkt. Dadurch wird der Ein­ griff der Walzen 6 aufgehoben und die Welle 8 dreht be­ züglich des Außenrings 1 durch.

Die Verwendung einer solchen Einwegkupplung bei einem Antriebsmechanismus einer Büromaschine wird anhand von Fig. 3 erläutert.

An einer Welle 8 ist über ein Lager 9 ein Gehäuse 10 abgestützt. Das Gehäuse 10 hat an seiner äußeren Um­ fangsfläche eine Gummiwalze 11. Seine innere Umfangs­ fläche ist mit der äußeren Umfangsfläche des Außenrings 1 verbunden. Dadurch kann sich die Gummiwalze 11 zusam­ men mit dem Außenring 1 drehen. Bei dieser Ausführungs­ form der Einwegkupplung werden vier Walzen 6 verwendet. Wenn es die Belastungen erfordern, kann auch eine größere Anzahl von Walzen eingesetzt werden.

Wie erwähnt, hat die Einwegkupplung einen Außenring mit Nockenflächen 2 an ihrer inneren Umfangsfläche, so­ wie eine Welle 8, die zusammen mit den Nockenflächen 2 Räume 7 dazwischen bildet. In diesen Räumen 7 sind Walzen 6 so angeordnet, daß sie in eine Richtung ge­ drückt werden. Zwischen den Nockenflächen 2 an der in­ neren Umfangsfläche des Außenrings 1 sind magnetische Substanzen bzw. Magnetmaterialteile 4 vorgesehen, die die jeweils zugehörige Walze 6 in eine Richtung drücken. Wenn die Walze 6 in dem Raum bewegt wird, wird als Fol­ ge die Bewegung nicht durch einen mechanischen Widerr­ stand eingeschränkt, so daß die Walze 6 in geeigneter Weise in ihre Eingriffsstellung bewegt werden kann. Im Falle der herkömmlichen Kupplung mit einer Metallfeder 24 (Fig. 4) kann sich die Größe der Bewegung der Walzen 26 während der Übergangsperiode vom Durchdrehzustand zum Eingriffszustand verändern, wobei die Größe der Be­ wegung von der Stärke abhängt, mit der die Walzen 26 in Kontakt mit der zugehörigen Metallfeder 24 stehen, was zu einer Erzeugung eines relativ großen Spiels führt. Demgegenüber ermöglicht die erfindungsgemäße Einwegkupp­ lung eine genaue Bewegung der Walzen 6 in ihren Eingriff­ stellungen, so daß nur ein äußerst geringes Spiel vor­ liegt. Die Anzahl der für die Herstellung erforderlichen Teile ist verglichen mit der herkömmlichen Kupplung verringert, ebenso die Anzahl der Montageschritte. Bei der erfindungsgemäßen Einwegkupplung sind keine Metall­ federn erforderlich, so daß ein mechanischer Wider­ stand beseitigt ist. Dadurch kann die Durchmesserabmes­ sung der Nockenfläche 2 einen bestimmten Fehlergrad ha­ ben.

Claims (1)

1. Einwegkupplung mit einem Außenring (1), an dessen inne­ rer Umfangsfläche Nockenflächen (2) ausgebildet sind, mit einer Welle (8), die zusammen mit den Nockenflächen (2) Räume (7) dazwischen bildet, mit Walzen (6), die in den Räumen (7) derart verschiebbar sind, daß sie in eine Richtung gedrückt werden, gekennzeich­ net durch zwischen den Nockenflächen (2) an der in­ neren Umfangsfläche des Außenrings (1) angeordnete Mag­ netmaterialteile (4), wodurch die Walzen (6) in eine Richtung gedrückt werden.