CLUTCH WITH TORQUE TRANSMITTING BALLS, ESPECIALLY FOR HANDCRANKING DEVICES

Abstract: 1. Engageable and disengageable detent-ball coupling, especially for crankhandle mechanisms for motor drives of gates, roller blinds or articulated ceiling doors, with a driving shaft (10) axially displaceable against spring pressure, with a pot-like outer coupling half (14) which is connected firmly to the driving shaft (10) and into which is pushed an inner coupling half (12) connected fixedly in terms of rotation to a driven shaft (7), the outer coupling half (14) having over some of the axial length of its inner wall an internal toothing (16) into which, in the engaged state, penetrate balls of a ball-bearing (15) connected fixedly in an axial direction and in terms of rotation to the inner coupling half (12), and, in the disengaged state, the balls interacting with a cylindrical track surface (18) located next to the internal toothing and belonging to the outer coupling half (14), characterised in that a) the inner coupling half (12) is connected fixedly in an axial direction to the driven shaft (7), b) the internal toothing (16) starts at the outer edge (17) of the pot-like orifice of the outer coupling half (14), and the cylindrical track surface (18) extends between the end of the internal toothing (16) and the bottom of the interior of the outer coupling half (14), c) the outside diameter of the part of the inner coupling half (12) connected to the driven shaft (7) is smaller than the inside diameter of the internal toothing (16) to permit an angular movement between the coupling halves (12, 14), d) the part of the inner coupling half (12) facing the outer coupling half (14) is made spherical.

Description: "Ein- und ausrückbare Sperrkugelkupplung, insbesondere für Handkurbelgetriebe" Die Erfindung bezieht sich auf eine ein- und ausrückbare Sperrkugelkupplung, insbesondere für Handkurbelgetriebe für motorische Antriebe von Toren, Rolladen oder Deckengliedertoren mit einer gegen Federdruck axial verschiebbaren treibenden Welle, mit einer mit der treibenden Welle fest verbundenen topfartigen äusseren Kupplungshälfte, in die eine mit einer getriebenen Welle drehfest verbundene innere Kupplungshälfte eingeschoben ist, wobei die äussere Kupplungshälfte über einen Teil der axialen Länge ihrer Innenwandung eine Innenverzahnung aufweist, in welche in eingerücktem Zustand Kugeln eines mit der inneren Kupplungshälfte axial- und drehfest verbundenen Kugellagers eingreifen und wobei in ausgerücktem Zustand die Kugeln mit einer neben der Innenverzahnung angeordneten zylindrischen Lauffläche der äusseren Kupplungshälfte zusammenwirken. Eine gattungsgemässe Kupplungsvorrichtung wird in der DE-PS 102 396 beschrieben. Bei dieser bekannten Einrichtung verschieben sich zwei zylindrische Bauteile ineinander, wodurch die innere und äussere Kupplungshälfte entweder in Eingriff miteinander gebracht werden können oder ein LeerLauf bedingt wird. Abwinkelungen der Kupplungshälften gegeneinander sind nicht möglich. Aus der DE-AS 11 46 709 bzw. der CH-PS 379 207 sind Sperrkugelkupplungen bekannt, die zwar Abwinkelungen der äusseren und inneren Kupplungshälfte gegeneinander ermöglichen, aber die beiden Kupplungshälften sind nicht in eine Leerlaufstellung verbringbar, d.h. eine Stettung, in der keine wirksame übertragung des Drehmomentes erfolgt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einund ausrückbare Sperrkugelkupplung zu schaffen, die einerseits eine einfache Verbindung zwischen der treibenden und der getriebenen Welle darstellt, andererseits aber auch Abwinkelungen zwischen diesen beiden Wellen ohne Schwierigkeiten ermöglicht. Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst Durch diese Konstruktion kann z.B. eine Nothandkurbel geschaffen werden, die eine Verbindung mit der Motorachse im Bedarfsfall ermöglicht, kostengünstig hergestellt werden kann, wobei aber gleichzeitig Abwinkelungen zwischen den Kupplungshälften die einwandfreie Wirkungsweise der Kupplung nicht beeinträchtigen. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäss dem Hauptanspruch definiert. Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Ansicht teilweise geschnitten auf auf die Getriebeeinrichtung mit ein- und ausrückbarer Sperrkupplung und in Fig. 2 in etwas grösserem Massstab und in einer auseinandergezogenen Darstellungsweise die miteinander in Verbindung kommenden Kupplunosteile. In den Zeichnungen ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das den Antriebsmotor für eine Rollade, ein Deckengliedertor oder ein Rolltor aufnimmt, wobei innerhalb dieses Gehäuses eine Getriebeanordnung untergebracht ist, von der bei 2 das von der eigentlichen, nicht erkennbaren Motorwelle angetriebene Zahnrad zu erkennen ist. Dieses Antriebszahnrad wirkt auf ein übertragungszahnrad 3, das über eine Verbindungswelle 4 und ein auf dieser fest angeordnetes Schneckenrad 5 auf die eigentliche Arbeitswelle 6 wirkt. Die Verbindungswelle 4 ist über das die Arbeitswelle 6 antreibende Schneckenrad 5 hinaus verlängert, so dass eine getriebene Welle 7 geschaffen wird, an deren Ende eine allgemein mit 8 bezeichnete Kupplung angeordnet ist. Bei 9 schliesst eine Nothandkurbel an, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wobei die Art des Anschlusses zum Stand der Technik gehört und daher nicht weiter erläutert werden muss. Auf dem zwischen der Anschlussstelle 9 für die Nothandkurbel und der Kupplung 8 befindlichen Wellenabschnitt lo ist eine Feder 11 gelagert, so dass es möglich ist, die Anschlussstelle 9 für die Nothandkurbel gegen die Wirkung der Feder 11 nach unten zu bewegen. Die eigentliche Kupplung besteht im wesentlichen aus einer mit der getriebenen Welle 7 fest verbundenen inneren Kupplungshälfte 12 und einer mit der Welle lo fest verbundenen äusseren Kupplungshälfte 14. Die innere Kupplungshälfte 12 ist an ihrer der äusseren Kupplungshälfte 14 zugewandten Seite kugelförmig gestaltet und weist auf ihrem grössten Durchmesserbereich einen Kugellagerring 15 auf, wobei es möglich ist, dass die Kugeln auf einem in einer entsprechenden Aufnahme nut drehfest in der Kupplungshälfte 12 vorgesehenen Ring gelagert sind, es ist aber in gleicher Weise möglich, die Kugeln auch unmittelbar in entsprechend zugeordneten Bohrungen der Kupplungshälfte 12 einzusetzen. Die kugelförmig gestaltete innere Kupplungshälfte 12 weist einen Aussendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Innenverzahnung 16, wobei die Kugeln des Kugellagers 15 über diesen Aussendurchmesser vorstehen, so dass einerseits eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Kupplungshälften 12 und 14 möglich ist, andererseits aber Winkelverbindungen zwischen den Kupplungshälften 12 und 14 nicht behindert werden. Die äussere Kupplungshälfte 14 weist in ihrem oberen Bereich eine Innenverzahnung 16 auf, die so gestaltet ist, dass sie sich beginnend an der Aussenkante 17 nur über einen Teil der Höhe der Innenwandung erstreckt, so dass unterhalb des unteren Endes dieser Innenverzahnung eine Lauffläche 18 geschaffen wird. Wenn die Anschlussstelle 9 für die Nothandkurbel in Fig. 1 nach unten in Richtung des Pfeiles F bewegt wird, und zwar gegen die Kraft der Feder 11, bewegt sich auch die äussere Kupplungshälfte 14 nach unten, während die getriebene Welle 7 in ihrer in Fig. 1 dargestellten Lage verbleibt. Hierdurch bewegen sich die Kugeln des Kugellagers 15 in die entsprechenden Ausnehmungen der Innenverzahnung 16 der äusseren Kupplungshälfte 14, wodurch zwangsläufig hinsichtlich Drehbewegungen eine feste Kopplung zwischen den beiden Kupplungshälften 12 und 14 erreicht wird, so dass nunmehr die Arbeitswelle 6 für das zu bewegende Tor oder die Rollade oder das Deckengliedertor antreibbar ist. üblicherweise besteht das Gehäuse 1 für den Rolladenantrieb aus Metall. Da in vielen Fällen der Einsatz der Nothandkurbel nicht erforderlich ist, kann die zur Nothandkurbel hingerichtete Seite des Gehäuses beispielsweise durch eine Kunststoffkappe abgedeckt werden. Durch Ausgestalten unterschiedlich geformter Kunststoffkappen besteht die Möglichkeit, bei einheitlicher Serienproduktion des eigentlichen Gehäuses wahlweise dieses Gehäuse mit Nothandkurbel oder ohne zu liefern. Da aber zwischen dem eigentlichen Gehäuse und dem nunmehr aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil la unterschiedliche Wärmespannungen auftreten können, könnten auch Bewegungen der treibenden Welle 1o herbeigeführt werden, die zu einem Verkanten im Kupplungsbereich führen können. Solche Verkantungen haben keinen Einfluss auf die Wirksamkeit der Kupplung, da diese den Winkelbewegungen folgen kann, so dass dadurch nicht nur eine einfach aufgebaute,kostengünstig aus Serienbauteilen herstellbare Kupplung geschaffen wird, sondern gleichzeitig Störungen durch Verkantungen vermieden werden.

Claims: Patentansprüche: 1. Ein- und ausrückbare Sperrkugelkupplung, insbesondere für Handkurbelgetriebe für motorische Antriebe von Toren, Rolladen oder Deckengliedertoren mit einer gegen Feder druck axial verschiebbaren treibenden Welle, mit einer mit der treibenden Welle fest ver bundenen topfartigen äusseren Kupplungshälfte, in die eine mit einer getriebenen Welle drehfest verbundene innere Kupplungshälfte eingeschoben ist, wobei die äussere Kupplungs hälfte über einen Teil der axialen Länge ihrer Innenwandung eine Innenverzahnung auf weist, in welche in eingerücktem Zustand Kugeln eines mit der inneren Kupplungshälfte axial- und drehfest verbundenen Kugellagers eingreifen und wobei in ausgerücktem Zu stand die Kugeln mit einer neben der Innen verzahnung angeordneten zylindrischen Lauf fläche der äusseren Kupplungshälfte zu sammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass a) die innere Kupplungshälfte (12) axial fest mit der getriebenen Welle verbunden ist, b) die Innenverzahnung (16) an der Aussen kante (17) der topfartigen öffnung der äusseren Kupplungshälfte (14) beginnt und die zylindrische Lauffläche sich zwischen dem Ende der Innenverzahnung (16) und dem Boden des Innenraumes der äusseren Kupplungshälfte (14) erstreckt, c) der Aussendurchmesser des mit der ge triebenen Welle (7) verbundenen Teiles der inneren Kupplungshälfte (12) zur Ermöglichung einer Winkelbewegung zwischen den Kupplungshälften (12, 14) kleiner ist als der Innendurchmesser der Innen verzahnung (16), d) der der äusseren Kupplungshälfte (14) zu gewandte Teil der inneren Kupplungshälfte (12) kugelförmig ausgebildet ist. 2. Sperrkugelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (18) der äusseren Kupplungshälfte (14) auf der der treibenden Welle (lo) zugewandten Seite durch einen radial nach innen vorspringen den Absatz begrenzt ist. 3. Sperrkugelkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auseinander schieben der Kupplungshälften (12, 14) vor dem Herausgleiten des Kugellagers (15) aus der Innenverzahnung durch einen Anschlag begrenzt ist.

Inventors: HAAKE, WERNER
Applicants: HAAKE, WERNER
Application year: 1982
Main classification: F16D15
IPC codes: F16D3, F16D47, F16D15