Was ist ein Ratschenzahnrad?
Ein Ratschenzahnrad ist ein Spezialzahntyp, der sich nur in eine Richtung drehen darf. Die meisten Ratschenzahnräder haben Zähne, die auf der einen Seite rund und auf der anderen flach sind. Der Teil der Ratsche, der mit dem Zahnrad in Wechselwirkung tritt, wird als Sperrklinke bezeichnet und über die abgerundete Seite gleiten, wird jedoch an der flachen Seite eingeklemmt. Durch diese einseitige Drehung eignen sich Ratschenzahnräder gut für Aufgaben, die diskrete Punkte erfordern, wie z. B. das Klicken auf ein Zifferblatt. Im Gegensatz zu vielen Einrichtungsgetrieben ermöglichen Ratschen eine geringe Rückwärtsbewegung. Dies macht sie besser für Anwendungen ohne Stromversorgung, bei denen ein Verrutschen keinen Schaden anrichtet.
Ratschen sind eigentlich sehr einfache Mechanismen. Sie bestehen typischerweise aus drei Teilen: dem Ratschenzahnrad, der Sperrklinke und der Welle. Das Zahnrad sitzt am Ende der Welle und die Welle ist entweder fest oder kann sich drehen. Die Sperrklinke sitzt neben dem Zahnrad, häufig mit einer kleinen Feder, die die Sperrklinkenspitze in die Zähne des Ratschenzahnrads drückt. Während sich das Zahnrad dreht, bewegt sich die Sperrklinke über die abgerundeten Teile der Zähne und rastet auf der flachen Seite ein, wodurch die Ratschen ihr einzigartiges Klickgeräusch hören.
Andere einseitige Getriebemechanismen, wie ein Schneckengetriebe, können sich nicht rückwärts bewegen. Dies gilt nicht für ein Ratschengetriebe. Zwischen zwei Klicks - das heißt, nachdem die Sperrklinke von einem Zahn geklickt hat, aber bevor sie vom nächsten geklickt hat - kann sich die Ratsche in beide Richtungen drehen. Dieser Bewegungsumfang ist sehr gering, kann aber je nach Verwendungszweck des Getriebes erheblich sein. Infolgedessen treten Ratschen häufiger bei von Menschen angetriebenen Werkzeugen und Maschinen auf.
Die gebräuchlichste handbetriebene Ratsche ist ein Steckschlüssel. Diese Ratschen haben ein festes Zahnrad und eine Welle, die mit einer Buchse verbunden sind. Der Griff und die Sperrklinke sind miteinander verbunden, jedoch vom Getriebe getrennt. Wenn der Benutzer den Schraubenschlüssel in eine Richtung dreht, bewirkt der Widerstand des Schraubenkopfs in der Fassung, dass sich die Ratsche frei bewegt. In die andere Richtung gedreht drückt die Sperrklinke gegen das Zahnrad, überträgt die erzeugte Kraft auf den Bolzen und schraubt ihn ein.
Die meisten Steckschlüssel haben einen Schalter, der die Richtung der Ratsche ändert. Während es verschiedene Möglichkeiten gibt, einen Steckschlüssel zu konstruieren, wird bei der gängigsten Methode ein zweiter Ratschenradsatz verwendet. Wenn sich der Schalter in die andere Position bewegt, so dass ein Bolzen herausgezogen werden kann, bewegt sich die Sperrklinke in einen zweiten Gang, dessen Zähne gegenüber dem ersten Zahn umgekehrt sind. Der interne Prozess funktioniert genauso; Der Schraubenschlüssel löst stattdessen nur den Bolzen.