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Zweisinnig wirkende Freilaufkupplung Gegenstand der Erfindung ist
eine zweisinnig wirkende Freilaufkupplung, die mit Doppelklinken und Sperrädern
arbeitet. Die Kupplung soll also die Übertragung einer Drehbewegung im einen oder
anderen Drehsinn von einer Welle r nach einer Welle z ermöglichen, wohingegen die
Übertragung einer Drehbewegung von der Welle a in Richtung nach Welle z nicht erfolgen
kann.
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Zweisinnig wirkende Freilaufkupplungen sind bereits in verschiedenen
Ausführungen bekanntgeworden. Beispielsweise wird bei einer dieser bekannten Einrichtungen
die Kupplung der beiden Wellen durch Klemmrollen bewerkstelligt, bei einer anderen
durch, Mitnehmerbolzen, welche z. B. von einem Steuerkörper in radialer Richtung
bewegt werden. Ferner wurden Federbandfreilaufkupplungen in Vorschlag gebracht,
bei denen die Mitnahme der getriebenen Welle durch zwei Federbänder bewirkt wird,
die mit der antreibenden Welle in Verbindung stehen. Außerdem sind auch schon Doppelklinkenfreilaufkupplungen
bekannt, bei denen die Klinken entsprechend der Drehrichtung durch eine Scheibe
gedreht werden, die mittels einer Bremse feststellbar ist, und bei denen die Klinken
je nach der Drehrichtung in eines der beiden starr mit der zu treibenden Welle verbundenen
Sperräder eingreifen.
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Die vorliegende Erfindung stellt nun eine Verbesserung einer derartigen
Freilaufkupplung dar, und zwar in der Hinsicht, daß durch eine besonders vorteilhafte
Anordnung der Schraubenfeder eine besonders einfache und kräftige Ausführung der
Kupplung ermöglicht wird. Erfindungsgemäß ist zur Rückführung der Klinken in die
Ruhelage
(Freilaufstellung) eine zentrisch zu der Wellen gewickelte
Schraubenfeder vorgesehen; von der das eine Ende sich gegen einen Mitnehmerbolzen
legt, der an einer mit der treibenden Welle verbundenen Scheibe angeordnet ist und
deren anderes Ende sich gegen einen Bolzen legt, der an einer auf der angetriebenen
Welle frei drehbaren, aber zu bremsenden Scheibe angeordnet ist. Das Umlegen der
Klinken geschieht also gemäß der Erfindung entgegen der Wirkung einer in SZ-Form
ausgeführten Schraubenfeder, die dabei gespannt wird und beim Stillstand der antreibenden
Welle ein Wiederausrücken der Klinken vorzunehmen hat. Die zur Scheibe gehörende
Bremse ist mittels einer auf der treibenden Welle sitzenden Muffenkonstruktion in
Abhängigkeit von einer axialen Verschiebung der treibenden Welle feststellbar.
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An Hand der Abbildung sei die neuartige, zweisinnig wirkende Freilaufkupplung
näher beschrieben. Welle i sei die antreibende Welle, deren Drehung im einen oder
anderen Sinne auf die getriebene Welle 2 zu übertragen sei. Fest auf Welle i ist
der Flansch 3 aufgekeilt, in welchem vorzugsweise zwei Mitnehmerbolzen 4 eingeschraubt
sind. Jeder dieser Bolzen 4 steuert eine um Bolzen 5 drehbare Doppelklinke 6 und
7, welche in die auf Welle 2 sitzenden, entsprechend gezahnten Sperräder 8 und 9
eingreifen. Diese Kupplungseinrichtung ist von einer .SZ-Feder Io in mehreren Windungen
umgeben, deren Enden gegen den Bolzen i i fest anliegen. Um diese Feder herum ist
gegebenenfalls zentrisch ein zylindrisches Gehäuse 12 angeordnet, welches als Schutz
der gesamten Anordnung anzusehen ist. Die Lagerbolzen 5, Bolzen i i und Zylinder
i2 sind -in der Stirnfläche einer Bremsscheibe 13 befestigt. Die Scheibe ist auf
Welle :2 frei drehbar gelagert und läßt sich durch eine Bremse 14 feststellen, die
beispielsweise von der Welle i aus über die Verbindungsstange 15 und die gemeinsam
mit der Welle i axial verschiebbare Muffe 16 betätigt werden kann. Es sei beispielsweise
angenommen, daß die Muffe 16 auf der Welle mittels eines Stiftes 16' befestigt ist,
so daß beim Einrücken der Bremse also die Welle gemeinsam mit der Kupplungsmuffe
axial verschoben wird. Es kann aber ebensogut die Welle i ohne axiale Bewegungsmöglichkeit
ausgeführt werden, wenn die Kupplungsmuffe 16 in axialer Richtung auf der Welle
i verschiebbar ist. Der Drehpunkt des Bremssystems liegt z. B. in 17. Außerdem kann
diese Bremse auch von Hand oder von einer beliebigen anderen Vorrichtung eingerückt
werden.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß die treibende
Welle i in dem in der Abbildung angedeuteten Drehsinn umlaufen möge. Dadurch erfolge
in Pfeilrichtung eine axiale Verschiebung der auf Welle i sitzenden Muffenkonstruktion
16, bis durch die Wirkung des Hebels 15 der Bremsklotz 14 an den Umfang der
auf Welle 2 lose gelagerten Scheibe 13 angepreßt wird, so daß die Scheibe
anfangs in Ruhe bleibt. Mit Welle i dreht sich <ler fest aufgekeilte Flansch
3 mit den Bolzen 4. Entsprechend der angedeuteten Drehrichtung bewirken diese Bolzen
nach einem kurzen Wege ein Umlegen der um den vorläufig festgebremsten Bolzen 5
drehbaren Klinken i, so daß deren Enden sich fest auf die Zahnrücken des Sperrades
8 legen. Da eine weitere Drehung der Klinken um die Bolzen 5 nicht möglich ist,
nimmt die Welle i über die Bolzen 4 bei weiterer Drehung die ganze Scheibe
13 samt Bolzen 5. i i und Klinken6, 7 entgegen dein bremsenden Moment, das
am Umfang der Scheibe 13 wirksam ist, mit. In dem Augenblick, wo sich die
Stirnflächen der Klinken gegen die Stirnflanke des nächsten Zahnes des Sperrades
8 legen, wird auch dieses und damit die Welle 2 mitgenommen. Gleichzeitig wird anfänglich
während der Drehung der Bolzen ,4 ein Spannen der SZ-Feder io bewirkt, die mit ihrem
einen Ende am Bolzen 4 und mit dem anderen Ende am Bolzen i r anliegt. Die um die
beiden Lagerbolzen in mehreren Windungen geführte SZ-Feder bleibt während der Zeit
der Drehung in der gespannten Lage. Diese gespannte Feder dreht den Bolzen 4 zwischen
die Bolzen 5 und i i zurück, sobald das treibende Drehmoment an Welle i verschwindet.
Sie bewirkt also bei Stillstand der Welle i ein Ausrücken der Klinken 6 aus dem
Sperrad 8, so daß die Anordnung wieder die in der Abbildung dargestellte Ruhestellung
einnimmt.
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Erfolgt nun der Antrieb der Welle i im Gegensinn zu der angedeuteten
Pfeilrichtung, so laufen auch die Bolzen4 im Gegensinn und bewirken unter Spannen
der SZ-Feder ein Umlegen der beiden Klinken 7, die mit dem Sperrad 9 in Eingriff
geraten, so daß die treibende Welle ebenfalls im Gegensinn mitgenommen wird. Im
übrigen ist die Wirkungsweise die gleiche, wie oben beschriebe.
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Geht die Drehung im einen oder anderen Drehsinn von der Welle 2 aus,
so liegt Freilauf vor, denn eine Mitnahme der Welle i kann aus dem Grunde weder
im einen noch im anderen Fall erfolgen, weil die Klinken 6 oder 7 unter der Wirkung
der SZ-Feder io immer die dargestellte neutrale Lage einnehmen, solange nicht an
Welle i ein Drehmoment eingeleitet wird.
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Bei größeren und schweren Kupplungen ist es zweckmäßig, anstatt zweier
Mitnehmerbolzen und Doppelklinken deren vier, sechs
oder mehr anzuordnen.
Außerdem läßt sich durch Vermehrung der Zähne am Sperradumfang ein Eingreifen der
Klinken nach einem kürzeren Wege erreichen.
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Die vorliegende Erfindung hat also den', Vorzug, daß eine sichere
Freilaufwirkung durch verhältnismäßig einfache und wenige Schaltelemente erzielt
wird und daß beispielsweise die Kupplung vorteilhaft gleichzeitig als Sicherheitseinrichtung
dienen kann; denn die Inbetriebsetzung ist von zwei Bewegungen abhängig, nämlich
von der Drehung der antreibenden Welle und von der Feststellung der Bremse, die
im Zusammenhang mit der Sicherheit in solchen Fällen am zweckmäßigsten von Hand
erfolgen wird. Wenn dagegen auf stetes Ansprechen der Kupplung bei Drehung der Welle
i Wert gelegt wird, ist es auch möglich, die Bremswirkung am Umfang der Scheibe
13 dauernd aufrechtzuerhalten, z. B. mittels einer in gespanntem Zustand fest eingebauten
Bremsfeder o. dgl.