CH227401A - Freilauf-Gesperre. - Google Patents

Description

  Freilauf-Gesperre.    Es sind Freilaufgesperre bekannt, welche  entweder auf dem Sperrklinkenprinzip oder  auf der gegenseitigen     Verklemmung    der trei  benden und getriebenen Organe, in einzelnen  Fällen unter Zuhilfenahme von dazwischen  liegenden Organen, beruhen. Die ersteren  haben den Nachteil einer relativ kleinen  Kraftübertragungsmöglichkeit bei gegebenen'  Abmessungen und die letzteren einer unzu  verlässigen Funktion, indem die Lösung der  Verklemmung nicht immer zuverlässig wirkt.  



  Die vorliegende Erfindung hilft diesen  Nachteilen ab. Sie     betrifft    ein Freilauf  gesperre, das zwei sich drehende Elemente  und     mindestens    ein dazwischen     angeordnetes     Sperrorgan aufweist, das bei der einen Dreh  richtung in Aussparungen in den beiden  drehenden Elementen eingreifen und damit  die Sperrung in dieser Richtung bewirken  kann.  



  Auf beiliegender Zeichnung sind zwei       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes dargestellt, und zwar     in       Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel im  Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2 und in  Fig. 2 dasselbe im Schnitt nach der Linie  B -B in Fig. 1;  Fig. 3 und 4 sind analoge Darstellungen  des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei  Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie C-C in  Fig. 4 und Fig. 4 einen Schnitt nach der  Linie     D-D    in     Fig.    3 darstellt.  



  Es ist 1 ein den getriebenen Teil bilden  der Ring mit Aussparungen 2 und 3 ein auf  einer Welle     aufkeilbarer;    den treibenden Teil  bildender Drehkörper mit     Aussparungen    4.  Zwischen Ring und Drehkörper sind Sperr  organe 5 angeordnet. Jedes dieser Sperr  organe liegt in einer Aussparung 4 des Dreh  körpers 3. Es sind gleich viele Aussparun  gen 4 wie Sperrorgane 5 vorhanden. Bei den  gezeichneten Beispielen sind je deren drei an  geordnet. Es genügt aber auch ein einzelnes  Sperrorgan; es     können    aber an sich beliebig  viele vorgesehen sein.

   Wenn die Zahl der  Sperrorgane     in    der     Zahl    der Aussparungen 2  des     Ringels    1 teilbar ist, so, sperren alle Sperr-      organe gleichzeitig. Dies ist aber zufolge der  grossen Kraftübertragungsmöglichkeit nicht  erforderlich. Praktisch genügt die Sperrung  durch ein     einzelnes    Organ 5. Es ist daher  zweckmässig, die Zahl der Sperrorgane gegen  über der Anzahl Aussparungen 2 so zu wäh  len, dass erstere in der letzteren nicht teilbar  ist. Je grösser diese beiden Zahlen sind, desto  kleiner ist der maximale tote Gang bis zur  Sperrung. Beispielsweise beträgt derselbe  beim ersten Ausführungsbeispiel mit drei  Sperrorganen und acht Aussparungen 2 1: 24  des ganzen Umfanges oder fünfzehn Bogen  grade.

   Im zweiten Fall ist bei drei Sperr  organen und sechszehn Aussparungen 2 der  tote Gang noch die Hälfte, also 1:48 oder  siebeneinhalb Bogengrade.  



  Die Richtung, in welcher die Sperrung er  folgt, ist in Fig. 1 und 3 durch Pfeile ange  deutet.  



  Um die einzelnen Teile des Gesperres zu  sammenzuhalten, sind beidseitig desselben  Ringscheiben 6 mittels Schrauben 7 am Ring  1 befestigt. (In den Fig. 1 und 3 sind mit  7 die Schraubenlöcher bezeichnet.)  Gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel  werden die Aussparungen 2 im Ring 1 an  ihren Enden von einwärts gerichteten Zäh  nen 8 mit je einer radialen Flanke 8' und  einer schiefen Flanke 8" begrenzt. Die Aus  sparungen 4 im Drehkörper 3 besitzen die  Form von Ringsegmenten und sind so lang,  dass das darin angeordnete Sperrorgan 5 sich  der Länge nach auf dem Grunde der Aus  sparungen abwälzen kann.

   Letzteres hat im  Querschnitt annähernd eine Trapezform, wo  bei der spitze Winkel des Trapezes nach  aussen offen ist und die Grösse dieses Winkels  durch die Schiefstellung des Organes beim  Anliegen seiner kurzen Trapezseiten an der  radialen Flanke eines Zahnes 8 und an einer  Flanke einer Aussparung 4 bestimmt ist. Die  äussere, längere Trapezseite ist schwach kon  kav und geht einerends in eine Wölbung 9  über, derart, dass in der Nähe der letzteren  eine Überhöhung über die genaue Trapezform  entsteht.    Mit dieser Form des Sperrorganes wird  jeweils zwangsmässig eine Versperrung des  selben mit dem nächstfolgenden Zahn 8 her  beigeführt.

   Gemäss Fig. 1 befindet sich das  rechts unten gezeigte Organ 5 mit seiner  schiefen Angriffsfläche 9' ungefähr in der  Mitte zwischen zwei Zähnen 8 und liegt mit  seiner Auflagefläche waagebalkenartig auf  der Grundfläche der Aussparung 4 des Dreh  körpers 3 auf. Nimmt man nun an, dass der  letztere sich in Pfeilrichtung dreht, so  kommt die Spitze des Zahnes 8 in Berührung  mit der Wölbung 9 des Organes 5 und drückt  somit dessen hinteres Ende auf den Grund  der Aussparung 4. Damit wird die Kante 9'  des Organes nach aussen geschwenkt und ge  zwungen, an einem Zahn anzugreifen. Die    der schiefen Trapezseite 9' gegenüberliegende  ungefähr senkrechte Seite kommt dann zum  Anliegen an das rückwärtige Ende der Aus  sparung 4, wodurch die Sperrung vollzogen  wird.  



  Im umgekehrten Drehsinn des Drehkör  pers 3, also im Leerlauf, werden die Organe 5  durch die Zähne 8 in wiegender Bewegung  in den Einsparungen 4 gehalten, so dass prak  tisch keine Reibung der einzelnen Teile  gegeneinander vorhanden ist. Ebenso fallen  hier die relativ starken knarrenden und  schlagenden Geräusche anderer     Gesperre     dahin, insbesondere dann, wenn das     Gesperre     mit einem Schmiermittel, beispielsweise also  mit 01, Vaseline, gefüllt ist.  



  In der zweiten Ausführungsform be  stehen die Sperrorgane 5 aus Walzen. Die  Aussparungen 2 im Ring 1 sind     walzen-          segmentförmig,    wobei deren Radius gleich  gross ist wie derjenige der Sperrorgane. Die       Aussparungen    im Drehkörper setzen sich aus  zwei     walzenteilförmigen    Einbuchtungen 4'  und 4" zusammen, wobei der Mittelpunkt der  Einbuchtung 4' auf dem gleichen Kreis liegt  wie die Zentren der Aussparungen 2 im Ring  1. Die Einbuchtung 4" ist so weit nach dem  Zentrum des     Gesperres    verschoben, dass der  äusserste Teil ihres Mantelkreises gegenüber  den zahnförmigen Partien 10 zwischen den  Aussparungen 2 noch einen Spielraum hat.

        Die Grösse des letzteren ist durch die werk  mässige Ausführung des Gesperres bedingt.  



  Die Mittelpunkte der beiden Einbuchtun  gen 4' und 4" haben     ungefähr    einen dem  Walzendurchmesser entsprechenden Abstand  voneinander. Um ein freies Überrollen der  Walzen von der einen Einbuchtung in die  andere zu -     gewährleisten,        ist    die Verbin  dungskante 11 zwischen den beiden Einbuch  tungen abgerundet. Das äussere Ende der  Einbuchtung 4" wird von einem im Freilauf  drehsinn gerichteten Horn ,12 begrenzt, das  ein Mitnehmen der Walze im Freilaufdreh  sinn ohne Berühren derselben gegenüber  dem     Ring    1 gewährleistet.  



  Dreht sich der Drehkörper 3 im Sperr  sinne, so rollt jeweils eine der Walzen in die  ihr zugeordnete Einbuchtung 4' hinein. Da  diese Einbuchtung mit den Aussparungen 2  koaxial ist, wird die Walze zwischen der Ein  buchtung 4' und einer Aussparung 2 einge  presst, womit die Sperrung vollzogen ist.  



  Im umgekehrten Drehsinn des Drehkör  pers 3, also bei Freilauf, rollt die genannte  Walze in die     Einbuchtung    4" zurück     und     wird dort vom Horn 12 zeitweise derart ge  halten, dass sie nicht an die Zähne 10 gelan  gen     kann.     



  Während die erste Ausführungsform in  folge der zwangsmässigen Steuerung der  Sperrorgane sich gleich gut für     horizontal-          wie    für vertikalwellige Antriebe eignet, ge  währt das zweite Beispiel bei kleinen Dreh  zahlen nur bei horizontalen Wellen ein ein  wandfreies Funktionieren, weil hier die Wal  zen zufolge ihrer Schwerkraft in die     Ein-          buchtungen    4'     hinemrollen    müssen. Bei hohen  Tourenzahlen kann diese Konstruktion auch  an vertikalen Wellen verwendet werden, wo  infolge der Zentrifugalkraft die Walzen nach  aussen in die Einbuchtung 4' bewegt werden,  wie dies durch die Walze rechts in Fig. 3  angedeutet     ist.     



  Dieses Gesperre eignet sich zufolge seiner  grossen Kraftübertragungsmöglichkeit in  einem kleinen Raume überall da, wo ent  weder grosse Kräfte zu übertragen sind oder    der Raum sehr beschränkt ist, wie zum Bei  spiel als Freilaufgesperre in Fahrradnaben.  



  Statt den treibenden und     getriebenen    Teil  mit dazwischen angeordneten     Sperrorganen     radial zueinander anzuordnen, können sie  auch axial nebeneinander disponiert werden,  wodurch sich lediglich die Form der Ausspa  rungen und der Sperrorgane ändert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Freilaufgesperre mit einem treibenden und einem getriebenen drehenden Teil und mindestens einem dazwischen angeordneten Sperrorgan, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrorgan in einer Aussparung des treiben den Teils frei beweglich angeordnet ist und der getriebene Teil Aussparungen aufweist, in welche das Sperrorgan eingreifen kann.

   derart, dass das Sperrorgan bei der einen Drehrichtung in Aussparungen des treiben den und des getriebenen Teils eingreifen und dadurch die Sperrung in dieser Richtung be wirken kann. UNTERANSPRÜCHE 1. Freilaufgesperre nach Patentanspruch, mit mehreren Sperrorganen, dadurch gekenn zeichnet, dass jedem Sperrorgan eine Ausspa rung im treibenden Teil zugeordnet ist. 2. Freilaufgesperre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sperr organe vorhanden sind. 3.

   Freilaufgesperre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Aussparungen im treibenden Teil in der Zahl der Aussparungen im getriebenen Teil nicht teilbar ist. 4. Freilaufgesperre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparun gen im getriebenen Teil durch Zähne mit je einer schiefen und einer radialen Flanke be grenzt werden, die Aussparungen im treiben den Teil die Form von Ringsegmenten haben und die Sperrorgane im Querschnitt ange nähert Trapezform aufweisen.

   5. Freilaufgesperre nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die in bezug auf das Gesperre aussen liegende Seite des Trapezes schwach konkav ist und am hintern Ende, gesehen in der Sperrdrehrichtung, eine eine Überhöhung bil dende Wölbung aufweist. 6. Freilaufgesperre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparun gen im getriebenen Teil walzensegmentför- mig sind, die Aussparungen im treibenden Teil aus zwei walzenteilförmigen Einbuch tungen zusammengesetzt sind, wovon die eine näher am Zentrum des Getriebes liegt als die andere, und die Sperrorgane aus Walzen be stehen. 7.

   Freilaufgesperre nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass alle Aussparungen und Teile dersel ben sowie die Sperrorgane den gleichen Durchmesser haben. B. Freilaufgesperre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zentren der Ausspa rungen im getriebenen Teil mit den Zentren der von der Getriebeaxe weiter entfernten Einbuchtungen im treibenden Teil auf dem gleichen greis liegen und die Zentren der näher an der Getriebeaxe liegenden Einbuch tungen derart angeordnet sind, dass der äusserste Teil der Mantelkreise dieser Ein buchtungen noch einen Spielraum gegenüber den zwischen den Aussparungen im getrie benen Teil gebildeten Zähnen aufweist. 9.

   Freilaufgesperre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass der näher am Getriebezen trum liegende Teil der Aussparungen im treibenden Teil einerends von einem im Frei laufdrehsinn gerichteten Horn begrenzt wird. 10. Freilaufgesperre nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verbindungskante zwi schen den beiden walzenteilförmigen Ein buchtungen im treibenden Teil abgerundet ist.