DE716868C

DE716868C - Clamp switch

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Publication number: DE716868C
Application number: DER95683D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-11-21
Filing date: 1936-03-03
Publication date: 1942-01-30

Description

Klemmschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Klemmschaltwerk mit exzentrisch ineinanderliegenden, mit dem treibenden und dem getriebenen Teil verbundenen Kupplungsflächen, .die bei der. einen Bewegungsrichtung des ständig eine hin und her gehende Bewegung machenden treibenden Teils miteinander durch mindestens einen Klemmkörper verkeilt werden, so daß sie sich um eine gemeinsame Achse drehen, während sie bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des treibenden Teils eine Rollbewegung mit Bezug aufeinander machen, die durch ineinandergreifende Verzahnungen der beiden Kupplungsflächen erzwungen -wird.Clamping switching mechanism The invention relates to a clamping switching mechanism with eccentrically one inside the other, with the driving and the driven part connected coupling surfaces, .the. a direction of movement of the constantly a reciprocating motion making driving part with each other by at least a sprag are wedged so that they rotate about a common axis, while in the opposite direction of movement of the driving part they have a Make rolling motion with reference to each other, through interlocking gears of the two coupling surfaces is forced.

Derartige Klemmschaltwerke sind an sich bekannt. Sie haben wegen der Tatsache, daß ihre Kupplungsflächen im nicht gekuppelten Zustande eine Rollbewegung und, nicht, wie dies meistens der Fall ist, eine Gleitbewegung mit Bezug aufeinander machen, den Vorteil eines sofortigen gleitlosen Kupplungseingriffes, sobald der treibende Teil die Bewegungsrichtung annimmt, bei der die Verkeilung der Kupplungsflächen miteinander erfolgen soll.Such clamping switch mechanisms are known per se. You have because of the The fact that their coupling surfaces have a rolling movement in the uncoupled state and, not, as is usually the case, a sliding motion with respect to one another make the advantage of an immediate slip-free clutch engagement as soon as the the driving part assumes the direction of movement in which the wedging of the coupling surfaces should take place with each other.

Andererseits sind jedoch die bekannten Klemmschaltwerke der genannten Art bisher nicht zur Übertragung größerer Leistungen geeignet gewesen. Dies hat seinen Grund darin, daß bei den bekannten Klemmschaltwerken mit im ungekuppelten Zustande aufeinander rollenden Kupplungsflächen die Hindernis- oder Klemmkörper einer sehr großen Kraft unterworfen sind, die bestrebt ist, diese Hindernis- oder Klemmkörper aus dem keilförmigen Zwischenraum zwischen den Kupplungsflächen nach hinten herauszupressen.On the other hand, however, the known clamping switch mechanisms are those mentioned Art was previously not suitable for the transmission of larger services. this has its reason is that in the known clamping switchgear with in the uncoupled Condition the obstacle or clamping bodies rolling coupling surfaces are subjected to a very great force that strives to overcome this obstacle or Clamping body from the wedge-shaped space between the coupling surfaces after to press out at the back.

Dieser Nachteil der bekannten Klemmschaltwerke mit im ungekuppelten Zustande aufeinander rollenden Kupplungsflächen wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die eine der Kupplungsflächen von einem Ring gebildet wird; der lose drehbar auf einem Exzenter angeordnet ist, der die gemeinsame Drehachse des treibenden und des getriebenen Teils des Klemmschaltwerks, um die auch der Exzenter selbst drehbar ist, mit seinem Umfange umschließt, und daß ferner die Klemm- oder Hinderniskörper Rollen- oder Kugelform haben.This disadvantage of the known clamping switchgear with in the uncoupled According to the invention, states of the coupling surfaces rolling on each other are avoided by that one of the coupling surfaces is formed by a ring; the loosely rotatable is arranged on an eccentric, which is the common axis of rotation of the driving and of the driven part of the clamping mechanism, around which the eccentric itself can also be rotated is, with its circumference, and that also the clamping or obstacle body Have a roll or ball shape.

Dadurch, daß die eine Kupplungsfläche von einem Ring gebildet wird, der die gemeinsame Drehachse umschließt. werden die Durchmessier der ineinanderliegenden Kupplungsflächen weitgehend einander genähert, so daß der Keilwinkel zwischen den Kupplungsflächen einen sehr günstigen, verhältnismäßig kleinen Wert erhalten kann, wodurch die nach hinten gerichtete Kraftkomponente, «-elche den Klemmkörper aus dein keilförmigen Zwischenraum zwischen den Kupplungs- Durch die Vereinigung dieser beiden Wirkungen wird erreicht, daß das Klemmschaltwerk gemäß der Erfindung bei geringem Platzbedarf zur Übertragung großer Leistungen geeignet ist, während der Vorteil des sofortigen gleitlosen Kupplungseingriffes im Augenblick des Beginns der den Kupplungseinriff hervorrufenden Bewegungsrichtung, des, treibenden Teils bei 'dem Erfindungsgegenstand in vollem Umfange gewahrt bleibt.In that one coupling surface is formed by a ring which surrounds the common axis of rotation. the diameters of the coupling surfaces lying one inside the other are largely approximated, so that the wedge angle between the coupling surfaces can have a very favorable, relatively small value, whereby the force component directed backwards, «-which the clamping body from the wedge-shaped space between the coupling By combining these two effects it is achieved that the clamping switching mechanism according to the invention is suitable for the transmission of high powers with little space requirement, while the advantage of the immediate slip-free clutch engagement at the moment of the beginning of the direction of movement causing the clutch engagement, the 'driving part' of the subject of the invention is fully preserved.

Es sei noch bemerkt, daß die Anwendung von Kugeln oder Rollen als Klemmkörper und die Ausbildung eines der beiden zu kuppelnden Teile des Klemmschaltwerks als Exzenter 1),-i Klemmschaltwerken bekannt ist, deren Kupplungsflächen im ungekuppelten Zustande ein-- Gleitbewegung mit Bezug aufeinander machen.It should also be noted that the use of balls or rollers as Clamping body and the formation of one of the two parts of the clamping switch mechanism to be coupled known as eccentric 1), - i clamping switchgear whose coupling surfaces in the uncoupled Condition a - make a sliding movement with respect to each other.

Bei derartigen Klemmschaltwerken tritt keine Kraft auf,, die bestrebt ist, den oder dis Klemmkörper nach hinten aus dem Zwischenraum zwischen den Kupplungsflächen herauszudrücken. Im Gegenteil: das zu übertragen,le Drehmoment wirkt in dem Sinne des Festkeilens der Klemmkörper zwischen den Kupplungsflächen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist also bei den bekannten Klemmschaltwerken der letztgenannten Art gar nicht vorhanden. Andererseits haben diese Klemmsehaltwerke den Nachteil, daß sie noch zu Beginn der den Kupplungseingriff hervorrufenden Bewegungsrichtung einen gewissen Gleitweg machen, nährend gerade der Hauptvorteil der Gattung von gerade zu denen der Erfindungsgegenstand gehört, in dein sofortigen -leitlosen Kupplungseingriff besteht.With such clamping switchgear no force occurs, which strives is, the or dis clamping body to the rear out of the space between the coupling surfaces to push out. On the contrary: to transmit the le torque acts in the same way the wedging of the sprags between the coupling surfaces. That of the invention The underlying task is therefore the latter in the case of the known clamping switch mechanisms Kind does not exist at all. On the other hand, these clamps have the disadvantage that they are still at the beginning of the direction of movement causing the clutch engagement make a certain glide path, nourishing just the main advantage of the genus of just to which the subject matter of the invention belongs, in your immediate -nirectless coupling engagement consists.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die -Fig. i und 2 ein Klemmschaltgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der Ertindulig im Schnitt senkrecht zur Drehachse und im Axialschnitt.The invention is illustrated in the drawing, for example, namely show the -Fig. i and 2 a clamping gearbox according to a first embodiment the Ertindulig in the section perpendicular to the axis of rotation and in the axial section.

Fig. 3 ist ein Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Klemmschaltwerkes gemäß der Erfindung.Fig. 3 is an axial section through a second embodiment of a Clamping mechanism according to the invention.

Die Fig. d. bis S schließlich stellen eine dritte Ausführungsform des Klemmschaltwerkes gemäß der Erfindung dar, das mit Mittuen zum. Unikehren der Antriebsrichtung versehen ist: _ 1-3i:: in den Zeichnungen dargestellten Klemmschaltwerke weisen einen Exzenter g Exzenter 9 ist lose drehbar ein Ring Io angeordnet, dessen Außenfläche i die ,eine der beiden Kupplungsflächen des Getriebes ist.The Fig. D. to S finally represent a third embodiment of the clamping switching mechanism according to the invention, which with Mittuen for. Unicircles of the drive direction is provided: _ 1-3i :: The clamping switch mechanisms shown in the drawings have an eccentric g Eccentric 9 is loosely rotatably arranged a ring Io, the outer surface i of which is one of the two coupling surfaces of the transmission.

Der Exzenter 9 und der Ring Io befinden sich im Innern einer Hülse 2o, deren Innenfläche die zweite Kupplungsfläche 2 bildet und die finit der getriebenen Welle 7 fest verbunden ist. Die Drehachse der getriebenen Welle 7 ist gleichzeitig auch die Drehachse des treibenden Teils 8 bzw. 17 und des Exzenters 9.The eccentric 9 and the ring Io are located inside a sleeve 2o, the inner surface of which forms the second coupling surface 2 and the finite of the driven Shaft 7 is firmly connected. The axis of rotation of the driven shaft 7 is simultaneous also the axis of rotation of the driving part 8 or 17 and of the eccentric 9.

Sowohl die Hülse 2o als auch der Ring Io weisen Verzahnungen 12 auf, die miteinander an derjenigen Stelle im Eingriff stehen, an der sich der Ring Io und die Hülse 2o am meisten einander nähern. Diese Verzahnung zwingt den Ring Io, eine Rollbewegung gegenüber der Hülse 2o zumachen, sofern die beiden Teile nicht fest miteinander verbunden sind.Both the sleeve 2o and the ring Io have teeth 12, which are in engagement with each other at the point where the ring Io and the sleeve 2o come closest to each other. This interlocking forces the ring Io, make a rolling movement with respect to the sleeve 2o, provided that the two parts do not are firmly connected to each other.

Der Exzenter 9 umschließt die gemeinsame Drehachse des treibenden Teils 8 bzw. 17 tind des getriebenen Teils 7, so daß der Außendurchmesser des Ringes io dem Innendurchmesserder Hülse 20 so weit genähert werden kann, wie .dies wünschenswert ist.The eccentric 9 encloses the common axis of rotation of the driving part 8 or 17 and the driven part 7, so that the outer diameter of the ring can be approximated to the inner diameter of the sleeve 20 as much as is desirable.

In dem mondsichelförmigen Zwischenrauen zwischen der Außenfläche des Ringes io und der Innenfläche der Hülse ;2o befinden sich kttgel- oder rollenförmige Klemm- o#ler Hinderniskörper, die bei dem einen Drehsinn des ' treibenden Teils den Ring io mit der Hülse 20' verklemmen, -während sie bei dein anderen Drehsinn des treibenden Teils den Ring io gegenüber der Hülse 2o rollen lassen.In the crescent-shaped intermediate roughness between the outer surface of the ring io and the inner surface of the sleeve; 2o there are kttgel- or roller-shaped clamping or obstacle bodies which, in one sense of rotation of the 'driving part, jam the ring io with the sleeve 20', while in your other direction of rotation of the driving part they let the ring roll io opposite the sleeve 2o.

Besonders zweckmäßig ist es, den Hinderniskörpern die in der Zeichnung dargestellte Form zu geben, gemäß der die Hinderniskörper aus einer Vielzahl von Kugeln oder Rollen 3 bestehen, deren Durchmesser der Sichelform des Zwischenraums zwischen den Teilen io und 2o angepaßt ist, und die in einem keilförmigen Käfig 18 mit etwas Spiel gelagert sind. Der Käfig 18 steht unter der Wirkung einer Feder d., deren anderes Ende an einer mit der treibenden Kurbel 8 verbundenen Traverse i9 abgestützt ist. Die Feder hat das Bestreben, den Käfig 18 mit den Klemmkugeln in den keilförmigen Zwischenraum zwischen den Teilen io und 2o hineinzudrücken.It is particularly useful to the obstacle bodies in the drawing to give the shape shown, according to the obstacle body from a variety of Balls or rollers 3 are made, the diameter of which is the sickle shape of the space is fitted between the parts io and 2o, and those in a wedge-shaped cage 18 are stored with a little play. The cage 18 is under the action of a spring d., the other end of which is connected to a cross member connected to the driving crank 8 i9 is supported. The spring tends to hold the cage 18 with the clamping balls into the wedge-shaped space between parts io and 2o.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Klemmscbaltwerks ist die folgende: Bei der einen Drehrichtung der Kurbel 8 oder der Welle 17 tritt wegen der Tatsache, daß der Ring Io gegenüber denn Teil 2o nur eine Rollbewegung machen kann, unverzüglich ein gleitloses. Kuppeln zwischen dem Ring Io und der Hülse 2o unter Einklemmung der Hinderniskörper 3 ein. Bei der umgekehrten Bewegungsrichtung des antreibenden Teils 8 jedoch rollt :der Ring Io lose auf der Innenwand des Teils 2ö. -Wenn die beiden Teile Io und 20 miteinander gekuppelt sind, ergeben sich bei dem Erfindungsgegenstand zahlreiche Klemmpunkte, so daß auch bei Übertragung hoher Drehmomente und Leistungen keine überanstrengung des Werkstoffs stattfindet.The mode of operation of the above-described terminal works is the following: In one direction of rotation of the crank 8 or the shaft 17 occurs because of the fact that the ring Io has only a rolling movement compared to part 2o can make a slip-free immediately. Coupling between the ring Io and the sleeve 2o with the jamming of the obstacle body 3. In the reverse direction of movement of the driving part 8, however, rolls: the ring Io loosely on the inner wall of the part 2ö. -When the two parts Io and 20 are coupled to one another, the result is at the subject of the invention numerous clamping points, so that even when transmitting higher Torques and performance no overexertion of the material takes place.

Bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform wirken zwei Kurbeln 8 mit zwei Exzentern 9 und zwei Ringen Io- auf eine gemeinsame Welle 7 antreibend. Zu dem Zweck hat der mit der Welle 7 verbundene und die Exzenterringe Io umschließende Teil im Querschnitt Doppel-T-Form, so daß auf j erleg Seite seines Steges j e ein Ringteil 2o gebildet wird, der mit je einem der beiden Exzenter g und Exzenterringe Io zusammenarbeitet. Diese Bauart kommt vor allem dann in Frage, wenn das Schaltwerksgetriebe zu einem -Wechselgetriebe :gehört, bei .dem die getriebene Welle von mehreren einzelnen Schaltwerksgetrieben nacheinander während anschließender Bewegungsabschnitte der treibenden Welle, welche Bewegungsabschnitte geringer als I8o° sind, derart in Drehung versetzt wird, daß sich eine -ununterbrochene Drehung ,der getriebenen Welle 7 ergibt. Die beiden in Fig. 2 -dargestellten Kurbeln 8 würden in eirein solchen Falle beispielsweise dazu dienen, der Welle 7 in. zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten eine Drehbewegung zu erteilen.In the embodiment shown in FIGS. I and 2, two act Cranks 8 with two eccentrics 9 and two rings IO on a common shaft 7 driving. For this purpose, the one connected to the shaft 7 and enclosing the eccentric rings Io Part in cross-section double-T shape, so that on each side of its web there is a Ring part 2o is formed, each with one of the two eccentrics g and eccentric rings Io works together. This type of construction is particularly suitable when the gearbox to a -mesh gearbox: belongs, with .dem the driven shaft of several individual Derailleur gears one after the other during subsequent movement sections of the driving shaft, which movement segments are less than I8o °, in such a way in rotation is offset that a -uninterrupted rotation, the driven shaft 7 results. The two cranks 8 shown in FIG. 2 would, for example, in such a case serve to give the shaft 7 a rotary movement in two successive sections granted.

Bei der in den Fig. 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Unterbrechung des Antriebs sowie eine Umkehr der Antriebsrichtung der getriebenen Welle 7 möglich. Bei dieser letztgenannten Ausführungsform sind zwei Gruppen von Hinderniskörpern 3 vorgesehen, von denen die eine Gruppe für den einen Antriebssinn und die andere Gruppe für den anderen Antriebssinn dient. Die keilförmigen Käfige 18 der beiden Gruppen von Rollen 3 können gegebenenfalls zu einem einzigen Körper vereinigt sein (s. Fig. 6). Zur Bewegungsumkehr braucht nur die Stellung der Klemmrollen 3 mit Bezug auf die Kupplungsflächen i und 2 verändert zu werden, und zwar wird in der einen Endstellung des für beide Rollengruppen gemeinsamen keilförmigen Käfigs die eine Rollengruppe zur Mitn ahme im einen Richtungssinn wirksam, in der anderen Endstellung wird .dagegen die andere Rollengruppe zur Mitnahme im entgegengesetzten Richtungssinn wirksam, während bei einer Mittelstellung des Käfigkörpers 8 beide .Rollengruppen unwirksam sind und daher der Antrieb unterbrochen ist. Die letztgenannte Stellung kann als Totpunktstellung bezeichnet werden.In the embodiment of the invention shown in FIGS is an interruption of the drive as well as a reversal of the drive direction of the driven Wave 7 possible. In this latter embodiment, there are two groups of Obstacle bodies 3 are provided, one of which is a group for one driving sense and the other group serves for the other drive sense. The wedge-shaped cages 18 of the two groups of rollers 3 can optionally become a single body be united (see Fig. 6). Only the position of the pinch rollers is required to reverse the movement 3 to be changed with respect to the coupling surfaces i and 2, namely in one end position of the wedge-shaped cage common to both roller groups The one role group to take away is effective in one sense of the direction, in the other On the other hand, the end position is the other group of rollers to be taken along in the opposite one Direction effective, while in a central position of the cage body 8 both .Role groups are ineffective and the drive is therefore interrupted. The latter Position can be referred to as dead center position.

Zur Einstellung :des die Rollengruppen enthaltenden Käfigs dient eine Steuerung, die auf die Traverse I9 wirkt, welche das Widerlager für die Blattfedern 4 bildet, die bestrebt sind, den die beiden Rollengruppen enthaltenden Käfig in entgegengesetzter Richtung zu verschieben, je nachdem ob- die Traverse I9 auf .die eine oder andere Blattfeder einen Druck ausübt.For setting: the cage containing the groups of rollers is used Control that acts on the traverse I9, which is the abutment for the leaf springs 4 forms, who strive to fit the cage containing the two groups of rollers in opposite direction to move, depending on whether the traverse I9 on .the one or the other leaf spring exerts pressure.

Die Traverse I9 ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 8 nicht unmittelbar mit der Kurbel 8 verbunden, sondern wird von einem Teil 24, der einen Ring darstellt, getragen. Dieser Ring 24 ist mit der Welle 7 gleichachsig.The traverse I9 is in the embodiment according to FIGS not directly connected to the crank 8, but is from a part 24, the represents a ring, worn. This ring 24 is coaxial with the shaft 7.

Der Ring ist auf der Kurbel 8 gelagert, jedoch mit Bezug auf die 'Kurbel durch ein Malteserkreuzgetriebe einstellbar. Das Malteserkreuzgetriebe umfaßt ein Malteserkreuz 25, das in mit der Kurbel 8 fest verbundenen Armen 26 drehbar gelagert ist. Das Malteserkreuz wirkt mit drei Ausnehmungen 27 des Ringes 24 zusammen, so daß dieser mit Bezug auf die Kurbel 8 drei Stellungen erhalten kann, nämlich eine Stellung des Vorwärtsantriebes, eine Stellung des Rückwärtsantriebes und eine Totpunktstellung. Zum Verstellen des Malteserkreuzes dienen Zahnsektoren 28, die auf ein mit dein Malteserkreuz fest verbundenes Zahnrad 2g einwirken.The ring is mounted on the crank 8, but with reference to the 'crank adjustable by a Maltese cross gear. The Maltese cross gear includes a Maltese cross 25, which is rotatably mounted in arms 26 fixedly connected to the crank 8 is. The Maltese cross cooperates with three recesses 27 of the ring 24, see above that this can have three positions with respect to the crank 8, namely one Position of the forward drive, a position of the reverse drive and a dead center position. To adjust the Maltese cross are tooth sectors 28 that are on one with your Maltese cross firmly connected gear 2g act.

In derjenigen Stellung des Ringes 24 und der Traverse I9, bei der die beiden Federn 4 entspannt sind, übt keine der beiden Klemmrollengruppen eine Klemmwirkung aus. Durch die Verstellung der Traverse I9 nach der einen oder anderen Seite wird jedoch die eine oder andere Klemmrollengruppe wirksam gemacht.In that position of the ring 24 and the traverse I9 in which the two springs 4 are relaxed, neither of the two clamping roller groups exercises a Clamping effect. By adjusting the traverse I9 one way or the other However, one or the other pinch roller group is made effective.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist die Traverse I9 an ihren Enden mit Anschlägen 30 versehen, die gegebenenfalls zwangsläufig auf die Klemmrollengruppen einwirken.As can be seen from Fig. 8, the traverse I9 is at its ends provided with stops 30, which may inevitably affect the pinch roller groups act.

Ferner ist aus der Axialschnittdarstellung der Fi.g. 5 und 7 zu ersehen, daß bei der in Rede stehenden Ausführungsform eine einzige Kurbel auf zwei zu ihren beiden Seiten angeordnete Exzenter g mit zugehörigen Exzenterringen einwirkt, und daßdiese beiden Exzenterringe mit zwei Hülsen 2o zusammenarbeiten, die auf derselben angetriebenen Welle 7 aufgekeilt sind. Diese Bauart ermöglicht die Übertragung besonders großer Drehmomente. . Die Erfindung ist für zahlreiche Anwendungszwecke anwendbar, ganz besonders zweckmäßig ist sie jedoch für Schaltwerkswechselgetriebe, die aus mehreren nacheinander auf die angetriebene Welle einwirkenden Einzelgetrieben bestehen. Solche Schaltwerkswechselgetriebe sind u.a. zum Antrieb von Kraftfahrzeugen geeignet.Furthermore, from the axial sectional view of Fi.g. 5 and 7, that in the embodiment in question a single crank on two of their Eccentric g arranged on both sides acts with associated eccentric rings, and that these two eccentric rings work together with two sleeves 2o on the same driven shaft 7 are keyed. This type of construction enables transmission in particular large torques. . The invention has numerous uses applicable, but it is particularly useful for manual gearboxes, the individual gears acting one after the other on the driven shaft exist. Such gear change gearboxes are used, among other things, to drive motor vehicles suitable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Clamping mechanism with eccentrically nested and coupling surfaces rotatable about a common axis in the coupled state, which mesh with one another by means of decorative teeth, so that they can move in one direction of the constantly moving, driving part a rolling motion with reference make each other while they are in the opposite direction of movement of the driving part are wedged by at least one clamping body, in particular for gear change transmission, characterized in that one of the two Coupling surfaces is formed by a ring (Io), which can be loosely rotated on a with the eccentric (9f connected to one of the two parts to be coupled) is mounted, whose circumference is the common axis of rotation of the driving and driven parts encloses, and that the clamping body, as known per se, roller or spherical shape Has. a. Clamping switching mechanism according to claim i, characterized in that the eccentric (9) on both sides one connected to it, forming the driving part. there and Movable crank (8) each carries a loose ring (Io), each of which is inside a sleeve (2o) connected to the driven shaft (7j). 3. Clamping mechanism according to claim i, characterized in that the one connected to the driven shaft (7) Part of the rear derailleur is double-T-shaped in cross section and on the inside of its Ouerarme, on both sides of its webs, carries two coupling surfaces, which with two set in drive motion by different driving cranks (ß) = n Elzenterrings (i0) work together.