DE1284135B

DE1284135B - Klemmgesperre fuer Wellen

Info

Publication number: DE1284135B
Application number: DEA47508A
Authority: DE
Inventors: Boyden Robert Elbridge
Original assignee: Adams Rite Manufacturing Co
Current assignee: Adams Rite Manufacturing Co
Priority date: 1963-10-31
Filing date: 1964-10-23
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3243023A; GB1032947A

Description

Die Erfindung betrifft ein Klemmgesperre für WeI- bindung zwischen dem treibenden und dem getrie-

len, bestehend aus einem Gehäuse mit einer zylin- benen Element jeder der Finger an dem einen EIe-

drischen Bohrung als Klemmfläche, in dem drehbar ment, wie an sich bekannt, mit Anschlagflächen vertreibende und getriebene Elemente koaxial mit der sehen ist, die jeweils einer Fläche der benachbarten

Achse der Gehäusebohrung angeordnet sind, wobei 5 Erhöhung des anderen Elementes zugeordnet und

eines dieser Elemente diametral gegenüberliegende daß diese Anschlagflächen derart ausgebildet und

Erhöhungen als Steuerkurvenflächen aufweist, zwi- angeordnet sind, daß sie je nach Drehrichtung des

sehen den Klemmflächen drehbare Klemmkörper Antriebselementes mit ihrem radial innen gelegenen

paarweise angeordnet und zwischen den Klemmkör- Abschnitt eine der Flächen des getriebenen Elemen-

pern eines jeden Klemmkörperpaares federnde Mit- io tes erst dann berühren, wenn sie den entsprechen-

tel vorgesehen sind, die die Klemmkörper in eine den federgespannten Klemmkörper freigegeben

Sperrstellung zwischen den Enden der angeordneten haben.

Klemmflächen zu drücken suchen, und das andere Bei dieser Anordnung wirken die Sperrkräfte soder Elemente Finger aufweist, die entsprechend an- wie die Antriebskräfte zwischen den treibenden und grenzend an die Enden einer jeden Steuerkurven- 15 den getriebenen Elementen diametral entgegengesetzt, fläche gelagert sind. so daß ein Gleichgewicht geschaffen wird, wodurch Klemmgesperre bzw. Klemmschaltwerke sind be- ein Verformen und andere unerwünschte Wirkungen kannt. Bei einer Kupplungsvorrichtung mit in der ausgeschaltet werden. Die Anschlagflächen an den Vorwärts- bzw. Rückwärtstriebrichtung benutzbaren Fingern üben zwei Funktionen aus, da sie sowohl Klemmkörpern, liegen diese Klemmkörper alle in ao die Klemmkörper freigeben als auch die direkte Aneiner Ringebene und der Maximalabstand je zweier triebsverbindung zwischen den treibenden und den Klemmkörper wird durch einen ungeteilten Käfig getriebenen Elementen schaffen. Es wird also diebegrenzt. Hierbei fehlen Anordnungen, die das ge- selbe Anschlagfläche zur Freigabe der Klemmkörper triebene Element gegen Drehung bremsend ver- einerseits und zur direkten Antriebsverbindung der ankern oder halten, wenn darauf Drehkräfte einwir- 35 treibenden und getriebenen Teile andererseits verken, die aber durch Betätigung eines Antriebselemen- wendet. Diese Anschlagflächen sind so angeordnet tes in beiden Drehrichtungen gelöst werden können. und von einer solchen Einfachheit, daß sie durch

Bekannt ist auch ein Klemmschaltwerk, dessen einfache maschinelle Bearbeitung mit einer Präzision Käfig unter der Wirkung einer Feder steht, deren hergestellt werden können, die eine extrem hohe anderes Ende an einer mit der treibenden Kurbel 30 Genauigkeit und eine außerordentlich hohe und zuverbundenen Traverse abgestützt ist. Hier wirkt die verlässige Leistung sichert. Es wird eine sehr geFeder als Zentrierorgan für die Traverse innerhalb ringe Anzahl von Bauteilen benötigt und ihre der Käfigöffnung. Zwischen der Feder und den Lebensdauer ist gegenüber den bekannten Vorrich-Klemmkörpern besteht keinerlei Wechselbeziehung. . tungen erheblich verlängert.

Letztere bleiben in Bezug zueinander stets im glei- 35 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, in

chen festgelegten Abstand, gleichgültig ob die Feder denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher

vorhanden ist oder nicht. Diese Konstruktion ist erläutert.

verhältnismäßig empfindlich und erfordert sehr prä- F i g. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im axialen

zise gearbeitete Bauteile. Die Klemmkörper weisen Schnitt, eines drehbaren Klemmgesperres für WeI-

unterschiedliche Durchmesser auf, und sie müssen in 40 len, wobei der Schnitt im wesentlichen entlang der

die Käfige so eingesetzt werden, daß ihre Größen in Linie 1-1 in Fig. 2 verläuft;

die Sichelform des Zwischenraumes zwischen den Fig. 2 ist ein Querschnitt, im wesentlichen ent-

Kupplungsflächen hineinpassen. lang der Linie 2-2 in Fig. 1, der das Zusammen-

Eine weitere ältere Anordnung für Freilaufkupp- wirken und die Einzelheiten der Kupplungsanord-

lungen besteht darin, daß eine der beiden zu kup- 45 nungen zeigt;

pelnden Wellen der anderen Welle eine exzentrische F i g. 3 ist ein Teilschnitt im vergrößerten Maß-Zylinderfläche zuwendet. Zwischen dieser Zylinder- stab, der schematisch die Arbeit einer Kupplungsfläche und der anderen Welle ist ein durch Feder- anordnung veranschaulicht, und kraft in Eingriffsstellung gehaltener keilartiger Mit- Fig. 4 ist eine perspektivische Teilansicht des nehmer gleitend gelagert, dessen Bewegungsmöglich- 50 innersten Endes der treibenden Welle, keit gegenüber dem Exzenter begrenzt ist. Zwischen Das dargestellte Klemmgesperre für Wellen weist dem Exzenter und Mitnehmer sind Wälzkörper, vor- _ein Gehäuse 10 mit einer zylindrischen Bohrung 11 zugsweise Rollen angeordnet. Die Bewegung der auf, das an einem Ende mit einem sich radial erRollen ist durch Anschläge begrenzt. streckenden Befestigungsflansch 12 versehen ist. Im

Ferner ist es bekannt, eine direkte Antriebsverbin- 55 vorliegenden Fall sind am Umfang dieses Flansches dung durch Kugeln herbeizuführen. Zur Begrenzung zahlreiche Öffnungen im Abstand voneinander ander Bewegung der Kugeln sind Anschlagflächen vor- geordnet, die zur Befestigung des Gehäuses in gesehen. Arbeitsstellung dienen.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Klemmgesperre für Im Gehäuse ist eine Antriebswelle 14 und eine Wellen mit direkter Antriebsverbindung zwischen 60 Ausgangswelle 15, also ein treibendes und ein gedem treibenden und dem getriebenen Element zu triebenes Element koaxial angeordnet. Die äußerschaffen, das eine unempfindliche Konstruktion auf- sten Enden dieser Wellen ragen über die entgegenweist, um eine außergewöhnlich hohe Leistung zu er- gesetzten Enden des Gehäusekörpers hinaus, wähzielen, dessen Lebensdauer sehr lang ist und bei der rend die innersten Enden der Wellen gegeneinander nur ein Minimum an Einpaßgrößen benötigt wird. 65 teleskopisch gelagert sind. Dabei ist die treibende

Das erfindungsgemäße Klemmgesperre ist dadurch Welle mit einem sich axial erstreckenden Rohrstut-

gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer von den zenlö versehen, der so ausgebildet ist, daß er das

Klemmkörpern unabhängigen direkten Antriebsver- engere innere Endteil 17 aufnimmt und eine Lager-

Claims

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stütze für die getriebene Welle bildet. Die Antriebs- zugehörigen Klemmkörper und widersetzt sich Stoßwelle ruht in einem Hauptlager, das in der vorliegen- kräften, die auf die Feder wirken. Die Hülse dient den Ausführungsform als Hülse oder Buchse 18 dar- auch als Träger für ein Schmiermittel,
gestellt ist, die die Welle umgibt und zwischen einem Das Klemmgesperre ist deutlicher in der vergrö-Wellenansatz 19 und einem sich nach innen erstrek- 5 Berten Darstellung der Fig. 3 zu sehen. Es ist zu kenden Flanschende 20 eingezwängt ist. Zwischen erkennen, daß die diametral entgegengesetzten Kupp-Hülse und Endflansch ist ein Dichtring 21 und eine lungsanordnungen den durch die Keilwirkung der Abstandscheibe 22 eingesetzt. Klemmkörper auftretenden Kräften diametral ent-

Die getriebene Welle ist mit einem inneren An- gegenwirken, so daß ein Gleichgewichtszustand gesatz 23 versehen, der gegen einen angrenzenden An- io schaffen wird, der eine Verformung der Teile unter satz 24 an der treibenden Welle anstößt. Die Aus- Belastung verhindert und die Lebensdauer der Vorgangswelle trägt einen sich am Umfang erstrecken- richtung erhöht.

den Dichtring 25, der vom Ansatz 23 nach außen im Wenn die Antriebswelle 14 getrieben wird, be-Abstand angeordnet ist und als eine Aufnahmehülse wirkt die anfängliche Relativbewegung in bezug auf für die Welle dient. Eine Abstandscheibe 26 und ein 15 die Ausgangswelle, daß die Führungswand der An-Dichtring 27 sind zwischen dem Dichtring 25 und triebsfinger zunächst mit dem vor ihr in Drehricheiner äußeren Abstandscheibe 28 eingesetzt. Diese tung befindlichen Klemmkörper in Berührung kommt. Ringe bzw. Scheiben werden durch einen Spreng- Daraufhin wird dieser aus seiner Klemmstellung herring 29 gehalten, der seinerseits in einer am Umfang ausbewegt, so daß die Ausgangswelle für die Drevorgesehenen Wandkerbe 30 sitzt. Diese Kerbe ist ao hung freigegeben wird. Die fortgesetzte Bewegung am angrenzenden Ende des Zylinders 11 angeordnet. der Antriebswelle bringt dann den Finger in direkte

Wie besonders deutlich in F i g. 4 zu sehen ist, ist :: ■ Berührung mit einer der Wände der Rille 41, derart,

die Antriebswelle an ihrem innersten Ende mit einem daß ein direkter Antrieb zwischen Antriebswelle und

erweiterten Kopfteil 31 versehen. Dieser weist eine Ausgangswelle geschaffen wird. Der andere Klemm-

Vielzahl von sich axial erstreckenden Antriebsfin- 95 körper einer jeden Kupplungsanordnung wird auto-

gern 32 auf. Im vorliegenden Beispiel sind vier im matisch aus seiner Kupplungs- oder Klemmstellung

Quadrat angeordnete Finger vorgesehen. bewegt, so daß sie die Drehung der getriebenen Aus-

Die Finger weisen gekrümmte Außenflächen 33 gangswelle nicht stört.

auf (F i g. 2), die eine Drehung innerhalb der an- Wenn beispielsweise angenommen wird (F i g. 3), grenzenden, nach innen weisenden Rundflächen 34 30 daß die Antriebswelle so dreht, daß die Antriebsfinder Innenwand des Zylinders 11 erlauben, und die ger sich im Uhrzeigersinn bewegen, werden diese eine Bremsfläche bilden, wenn das Gehäuse gegen Finger in jedem Fall aus der mit gestrichelten Linien eine Drehung gesichert ist. Jeder Finger weist einen dargestellten Stellung gegen die Klemmkörper 44 a im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf und ist bewegt. Bevor diese Finger die mit durchgehender mit Anschlagflächen 35 und 36 versehen, die im rech- 35 Linie gezeigten Stellungen erreichen, in der sie die ten Winkel zueinander stehen. Der Verbindungs- Wandkerbe 43 berühren, erfaßt die Anschlagfläche punkt dieser Flächen ist abgeflacht, wie bei 37 ge- 36 den Klemmkörper und bewegt ihn gegen die Wirzeigt ist. _ kung der Feder 45 in eine nicht sperrende Stellung.

Die Ausgangswelle 15 ist an ihrem innersten Ende Wenn die direkte Antriebsverbindung mit der Ausebenfalls mit einem etwas verbreiterten Kopfteil 38 40 gangswelle erfolgt ist, bewegt sich die letztere so, versehen, der eine Vielzahl von Steuerkurven- daß der Klemmkörper 44 b in eine nicht klemmende erhöhungen 39 aufweist, die wie die Finger auch im oder ausgekuppelte Stellung wandert. Nach Beendi-Quadrat angeordnet sind. Jede Steuerkurvenerhöhung gung der Drehung der Antriebswelle werden die besitzt eine nach außen weisende Steuerkurvenfläche Klemmkörper durch die Feder 45 in ihre Sperrstel-40. An ihren Verbindungspunkten sind die Erhöhun- 45 lungen gedrückt. Wenn die Antriebswelle nicht mehr gen durch sich axial erstreckende Rillen 41 getrennt. gedreht wird, wirkt jeder Versuch, die Ausgangs-Jede dieser Rillen dient zur Aufnahme des abge- welle durch Drehen zu bewegen, dahin, daß die flachten Teiles 37 der Antriebsfinger 32. Ihre Wände Steuerkurvenfläche 40 in Aktion tritt und einen der 42 und 43 stehen auch im rechten Winkel zuein- Klemmkörper gegen die Rundfläche 34 klemmt. WeI-ander und wirken mit den Anschlagflächen 35 und 5° eher Klemmkörper das ist, hängt von der Richtung 36 der Finger zusammen, um einen begrenzten Leer- ab, in der versucht wird, die Ausgangswelle zu gang der Relativbewegung zwischen der Antriebs- drehen,
welle und der Ausgangswelle zu schaffen. ' Die beschriebene Vorrichtung ist äußerst zuver-

Gemäß dieser Ausbildung ragt jede Steuerkurven- lässig und gestattet ein genaues und störungsfreies erhöhung 39 zwischen ein Paar benachbarter An- 55 Arbeiten über lange Zeiträume. Die Fingerflächen triebsfinger, derart, daß die Steuerkurvenfläche 40 der diametral angeordneten Kupplungseinrichtungen mit der benachbarten Rundfläche 34 zusammen- können in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt wirkt. In den hier gebildeten Zwischenraum sind werden, so daß eine größere Genauigkeit der Ausbilzwei Klemmkörper 44 α und 44 b eingesetzt, die dung erzielt werden kann. Außerdem ist ersichtlich, durch eine Druckfeder 45 voneinander weggedrückt 60 daß die Fläche eines Fingers 32, die den angrenzenwerden. Die Druckfeder ist innerhalb einer Auf- den Klemmkörper entriegelt, auch die entsprechende nahmehülse 46 aus Kunststoff oder irgendeinem Wand der angrenzenden Kerbe 41 in der Steuerkuranderen Material angeordnet. Der Außenteil dieser venerhöhung 39 berührt, um eine direkte Betätigung Hülse ist dicker als deren Innenteil und ist an seinen zu bewirken.
Enden gekrümmt, um sich im wesentlichen der unte- 65 Patentansprüche:
ren Fläche anzupassen. Auf diese Weise wird die

Aufnahmehülse gegen Drehung gehalten und bildet 1. Klemmgesperre für Wellen, bestehend aus

ein inneres Begrenzungsglied für die Bewegung der einem Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung

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als Klemmfläche, in dem drehbar treibende und getriebene Elemente koaxial mit der Achse der Gehäusebohrung angeordnet sind, wobei eines dieser Elemente diametral gegenüberliegende Erhöhungen als Steuerkurvenklemmflächen aufweist, zwischen den Klemmflächen drehbare Klemmkörper paarweise angeordnet und zwischen den Klemmkörpern eines jeden Klemmkörperpaares federnde Mittel vorgesehen sind, die die Klemmkörper in eine Sperrstellung zwischen den Enden der zugeordneten Klemmflächen zu drücken suchen, und das andere der Elemente Finger aufweist, die entsprechend angrenzend an die Enden einer jeden Steuerkurvenfläche gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer von den Klemmkörpern unabhängigen direkten Antriebsverbindung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Element jeder der Finger (32) an dem einen Element (14), wie an sich bekannt, mit Anschlagflächen (35, 36) versehen sind, die jeweils einer Fläche (42 bzw. 43) der benachbarten Erhöhung (39) des anderen Elementes (15) zugeordnet sind, daß sie je nach Drehrichtung des Antriebselementes mit ihrem radial innen gelegenen Abschnitt eine der Flächen des getriebenen Elementes erst dann berühren, wenn sie den entsprechenden federgespannten Klemmkörper (44 α bzw. 44b) freigegeben haben.
2. Klemmgesperre für Wellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze von diametral gegenüberliegenden Erhöhungen (39) mit dazwischenliegenden Fingern (32) vorgesehen sind, wobei jeder Finger einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt mit V-Flächen (35, 36) aufweist, die in eine V-förmige Rille (41) eingreifen, die jeweils zwischen benachbarten Erhöhungen angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen