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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur hydrokinetischen Kupplung für Kraftfahrzeuge.
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Eine derartige Vorrichtung zur hydrokinetischen Kupplung ist zum Beispiel im Dokument
FR 2 738 891 A1 beschrieben.
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In diesem Dokument umfaßt die Vorrichtung ein Eingangselement in der Form eines Gehäuses, das mit einer im allgemeinen transversal verlaufenden Wand ausgerüstet ist, und ein Ausgangselement, das einen Turbinenradsatz umfaßt, der im Inneren des Gehäuses untergebracht ist. Das Turbinenrad gehört zu einem hydrokinetischen Wandler, der sich aus drei mit Schaufeln versehenen Elementen zusammensetzt, die keine mechanische Verbindung miteinander haben. Das Turbinenrad ist mit einer Nabe verbunden, die drehfest mit einer Antriebswelle oder getriebenen Welle verbunden ist, welche selbst wiederum mit der Eingangswelle des Getriebes des Kraftfahrzeugs verbunden ist, und es wirkt mit einem Pumpenrad zusammen, das drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, welches drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, die von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei ein Leitrad axial zwischen das Turbinenrad und Pumpenrad geschaltet ist, das rotatorisch auf der Abtriebswelle befestigt ist, und zwar unter der Zwischenschaltung eines Freilaufs, der die Drehbewegung des Leitrads in der Motorrichtung ermöglicht, eine Drehbewegung in der entgegengesetzten Richtung jedoch blockiert.
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Die Erfindung betrifft daher insbesondere eine hydrokinetische Kupplungsvorrichtung, vor allem für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Gehäuse, das sich dazu eignet, drehfest mit einer treibenden Welle verbunden zu werden, sowie ein vorderes Turbinenleitrad, das im Inneren des Gehäuses untergebracht ist und fest mit einer Nabe verbunden ist, die sich dazu eignet, drehfest mit einer getriebenen Welle verbunden zu werden, und das aufgrund der Zirkulation des Fluids, das in dem Gehäuse enthalten ist, durch ein hinteres Pumpenrad angetrieben wird, das drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, und zwar unter der Einwirkung eines Leitrads, das axial zwischen dem vorderen Turbinenrad und dem hinteren Pumpenrad angeordnet ist und einen Leitradschaft umfaßt, dessen zentraler, radial innen verlaufender Teil rotatorisch mit der getriebenen, koaxialen Welle verbunden ist, die es unter der Zwischenschaltung eines Freilaufs durchquert.
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In bekannter Weise umfaßt der Freilauf:
- – einen Außenring, der drehfest mit dem zentralen Teil des Leitradschafts verbunden ist;
- – Zwischenelemente zur Blockierung, die mit einer äußeren Bahn des Außenrings und mit einer inneren Bahn eines Innenrings des Freilaufs, der drehfest mit einer festen Kupplungsmuffe verbunden ist, zusammenwirken;
- – und wenigstens eine angesetzte Seitenplatte, die im allgemeinen die Form einer Scheibe mit transversaler Orientierung senkrecht zu der Achse des Freilaufs hat, die axial in Bezug auf den zentralen Teil des Leitradschafts fixiert ist und sich radial nach innen über den Außenring hinaus erstreckt, um axial die Zwischenelemente in wenigstens einer Richtung festzuhalten.
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Um die Verbindung zwischen dem Innenring des Freilaufs und dem Leitradschaft zu verbessern und insbesondere translatorisch eine Verbindung des Innenrings des Freilaufs in Bezug auf den Leitradschaft sicherzustellen und bei der Drehbewegung die Führung des Freilaufs in Bezug auf den Leitradschaft zu verbessern, hat man bereits eine hydrokinetische Kupplungsvorrichtung des oben erwähnten Typs vorgeschlagen, in der diese wenigstens eine Seitenplatte sich radial nach innen in der Weise erstreckt, daß sie durch ihren inneren Umfang mit einem gegenüberliegenden Teil des Innenrings zusammenwirkt, um den Leitradschaft axial translatorisch mit dem Innenring zu verbinden und/oder um den Leitradschaft in Bezug auf den Innenring rotatorisch zu führen.
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Eine derartige Konstruktion ist zum Beispiel in dem Dokument
EP 0 549 824 A1 beschrieben und dargestellt.
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Um die Anzahl der Komponenten zu reduzieren und ihren Zusammenbau zu vereinfachen, schlägt die Erfindung eine Vorrichtung des oben erwähnten Typs vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß für die axiale Halterung der Seitenplatte wenigstens ein Element vorgesehen ist, das die allgemeine Form eines Stifts hat und das axial zumindest teilweise den Außenring des Freilaufs oder den Leitradschaft durchquert oder sich axial innerhalb des Freilaufs erstreckt.
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Die Erfindung schlägt unterschiedliche Beispiele von Ausführungsformen vor, die es insbesondere ermöglichen, die Anzahl der maschinellen Bearbeitungen, die an dem Leitradschaft durchzuführen sind, zu verringern, die Montage der Unterbaugruppe, die aus dem Leitrad mit seinem Freilauf besteht, zu vereinfachen, die axiale Belastung durch diese Untergruppe zu reduzieren und ganz allgemein die Konstruktion des Leitrads zu vereinfachen, indem man die Anzahl seiner Teile sowie die Anzahl von Teiletypen zur Herstellung eines Sortiments von Leiträdern dadurch beschränkt und somit die Kosten der Herstellung und des Zusammenbaus dieser Untergruppe reduziert.
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Gemäß den übrigen charakteristischen Merkmalen der Erfindung:
- – wird der Innenring axial durch die feste Kupplungsmuffe durchlaufen, mit der er drehfest verbunden ist;
- – besteht der Innenring aus einem Teil der festen Kupplungsmuffe für eine erfindungsgemäße sogenannte Konstruktion eines Freilaufs ohne Innenring;
- – umfaßt der Freilauf nur eine einzige Seitenplatte, und der zentrale Teil des Leitrads umfaßt eine seitliche Wange mit transversaler Orientierung senkrecht zu der Achse des Freilaufs, welche der einzigen Seitenplatte gegenüberliegt, wobei diese axial mit der letzteren eine Hohlkammer bildet, in der der Außenring und die Zwischenelemente angeordnet sind;
- – umfaßt der Freilauf eine weitere angesetzte Seitenplatte, die im allgemeinen die Form einer Scheibe hat, welche eine transversale Orientierung senkrecht zu der Achse des Freilaufs hat und axial in Bezug auf den zentralen Teil des Leitradschafts fixiert ist und die sich radial nach innen über den Außenring hinaus erstreckt, um axial die Zwischenelemente in wenigstens einer Richtung festzuhalten, und die der wenigstens einen Seitenplatte gegenüberliegt und axial mit der letzteren einen Hohlraum bildet, in der der Außenring und die Zwischenelemente angeordnet sind;
- – erstreckt sich die weitere Seitenplatte in der Weise radial nach innen, daß sie durch ihren inneren Umfang mit einem gegenüberliegenden Teil des Innenrings zusammenwirkt, um den Leitradschaft axial translatorisch mit dem Innenring zu verbinden und/oder um den Leitradschaft rotatorisch in Bezug auf den Innenring zu führen.
- – umfaßt der Freilauf wenigstens ein äußeres Gehäuse, das axial die Zwischenelemente festhält, wobei die Seitenplatte ein Element ist, das unabhängig von dem Außenring und dem äußeren Gehäuse ist;
- – umfaßt der Freilauf wenigstens ein äußeres Gehäuse, das axial die Zwischenelemente festhält, wobei die Seitenplatte ein Element ist, das in einem einzigen Stück mit dem äußeren Gehäuse hergestellt ist;
- – ist die Seitenplatte drehfest mit dem zentralen Teil des Leitrads verbunden;
- – umfaßt der äußere Umfang der Seitenplatte wenigstens einen Finger zur rotatorischen Mitnahme, der sich insbesondere radial nach außen oder axial erstreckt und in einer komplementären Ausnehmung des zentralen Teils des Leitrads aufgenommen ist, die axial zu der Seitenplatte offen ist;
- – ist die Seitenplatte drehfest mit dem Außenring verbunden;
- – wird die Seitenplatte bei der Drehbewegung in Bezug auf den zentralen Teil des Leitradschafts gehalten;
- – wird die Seitenplatte axial durch elastisch verformbare Haken gehalten, die in komplementären Aussparungen aufgenommen werden;
- – wird das Element, welches die Form eines Stifts hat, in der Form einer unabhängigen Komponente und insbesondere in der Form eines Niets hergestellt;
- – wird das Element, welches die Form eines Niets hat, in einem einzigen Stück mit einem äußeren Gehäuse des Freilaufs hergestellt;
- – wird das Element, welches die Form eines Niets hat, in einem einzigen Stück mit einer Seitenplatte hergestellt;
- – umfaßt die Seitenplatte eine transversale Oberfläche, welche eine Bahn für die Lagerung eines Axialnadellagers bildet, das zwischen das Leitrad und das Turbinenrad oder zwischen das Leitrad und das Pumpenrad eingefügt ist.
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Sonstige charakteristische Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung offensichtlich, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen:
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die eine halbe axiale Schnittansicht einer hydrokinetischen Kupplungsvorrichtung ist, bei der der Leitradschaft mit seinem Freilauf gemäß dem Stand der Technik ausgeführt ist;
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die eine ähnliche Ansicht wie diejenige von ist und ein erstes Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, umfassend eine vordere Seitenplatte zur axial translatorischen Verbindung des Leitradschafts mit dem Innenring des Freilaufs, wobei dies die drehfeste Verbindung der vorderen Seitenplatte mit dem Leitradschaft und dessen axiale Ankupplung durch ein elastisches Ineinanderstecken auf dem äußeren Gehäuse des Freilaufs darstellt;
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die eine Detailansicht des zentralen Teils des Leitradschafts und des Freilaufs in größerem Maßstab ist;
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die eine Detailansicht gemäß dem Pfeil F4 der ist;
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die eine ähnliche Ansicht wie diejenige von ist, wobei die vordere Seitenplatte an der rotatorischen Führung des Leitradschafts in Bezug auf den Innenring des Freilaufs beteiligt ist;
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die eine ähnliche Ansicht wie diejenige von ist, wobei die vordere Seitenplatte für die axial translatorische Verbindung und für die Führung bei der Drehbewegung in einem einzigen Stück mit dem äußeren Gehäuse des Freilaufs ausgebildet ist;
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die eine ähnliche Ansicht wie diejenige von ist, wobei die vordere Seitenplatte für die axial translatorische Verbindung aus einem einzigen Stück mit dem äußeren Gehäuse des Freilaufs hergestellt und axial durch ein elastisches Ineinanderstecken auf einer transversalen hinteren Wange des zentralen Teils des Leitradschafts angekoppelt ist;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , wobei die vordere Seitenplatte auch eine rotatorische Führung bei der Drehbewegung des Leitradschafts in Bezug auf den Innenring sicherstellt;
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die und sind ähnliche Ansichten wie diejenigen der und und stellen eine Variante der Mittel zur Ankupplung der vorderen Seitenplatte dar, wobei das äußere Gehäuse auf der seitlichen hinteren Wange des Leitradschafts integriert ist;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt eine Ausführung des Leitrads, das mit einem Freilauf ohne Innenring verbunden ist, das heißt, in dem der Innenring durch einen Teil der festen Kupplungsmuffe gebildet ist;
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die bis sind ähnliche Ansichten wie diejenigen der bis und stellen eine andere Konstruktion der Mittel zur axialen Verbindung zwischen der vorderen Seitenplatte, die den äußeren Käfig einbezieht, und der seitlichen hinteren Wange des zentralen Teils des Leitradschafts dar, wobei eine Falzverbindung mit dem äußeren Käfig ausgeführt ist;
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die bis sind drei ähnliche Ansichten wie diejenigen der bis , in denen die vordere Seitenplatte unabhängig von dem äußeren Käfig des Freilaufs ist und Mittel zu dessen axialer Ankupplung auf der seitlichen hinteren Wange des zentralen Teils des Leitradschafts umfaßt, welche vom gleichen Typ sind wie diejenigen, die in den bis dargestellt sind;
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die und sind ähnliche Ansichten wie diejenigen der und und stellen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, in dem der Freilauf zwei Seitenplatten vorn und hinten umfaßt, wobei die vordere Seitenplatte rotatorisch durch den Leitradschaft mitgenommen wird und axial durch ein elastisches Ineinanderstecken an den äußeren Käfig des Freilaufs angekuppelt ist und wobei die hintere Seitenplatte drehfest mit dem Außenring des Freilaufs verbunden und axial durch ein elastisches Ineinanderstecken auf dem äußeren Käfig angekuppelt ist, wobei die vordere Seitenplatte eine axial translatorische Verbindung des Leitradschafts mit dem Innenring und die hintere Seitenplatte eine axial translatorische Verbindung und eine rotatorische Führung zwischen diesen beiden Elementen sicherstellt;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , in der die vordere Seitenplatte auch eine rotatorische Führung zwischen dem Leitradschaft und dem Innenring des Freilaufs sicherstellt;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenigen der und und zeigt eine Konstruktion, die einem Freilauf ohne Innenring angepasst und in der nur die hintere Seitenplatte bei der rotatorischen Führung des Leitradschafts in Bezug auf die feste Kupplungsmuffe beteiligt ist;
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die bis sind ähnliche Ansichten wie diejenigen der bis und zeigen eine Ausführungsvariante der hinteren Seitenplatte und ihrer Mittel zur Ankopplung durch elastisches Einstecken auf dem äußeren Gehäuse des Freilaufs;
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die bis sind ähnliche Ansichten wie diejenigen der bis und zeigen eine Konstruktion, in der die vordere Seitenplatte in einem einzigen Stück mit dem äußeren Käfig des Freilaufs ausgeführt ist;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei Seitenplatten vorn und hinten, die unabhängig von dem äußeren Gehäuse des Freilaufs sind und die alle beide bei der axial translatorischen Verbindung und bei der rotatorischen Führung in Bezug auf den Innenring des Freilaufs beteiligt sind, und die axial translatorisch und rotatorisch durch ihren äußeren Umfang mit dem Leitradschaft durch eine Nietung mittels Nieten, welche den Leitradschaft durchqueren, verbunden sind, und die außerdem durch ihre vordere beziehungsweise hintere transversale Oberfläche Rollbahnen zur Lagerung von Axialnadellagern bilden, welche zwischen dem Leitrad und dem Turbinenrad beziehungsweise zwischen dem Leitrad und dem Pumpenrad eingefügt sind;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt die Axialnadellager, wobei die Nadeln auf der vorderen und der hinteren Seitenplatte sowie direkt auf Bahnen rollen, die in der Nabe des Turbinenrads beziehungsweise in der Nabe des Pumpenrads geformt sind;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt eine Konstruktion, in der die Nieten die drehfeste Verbindung zwischen dem Leitradschaft und dem Außenring des Freilaufs sicherstellen;
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die ist eine Detailansicht gemäß dem Pfeil F30a von ;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , wobei die Nieten durch axiale Distanzringe ersetzt sind;
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die ist eine Detailansicht gemäß dem Pfeil F31a von ;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , wobei die Nieten den Außenring axial durchqueren;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , wobei die Nieten sich axial innerhalb des Innenrings erstrecken;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von , wobei die Nieten in einem einzigen Stück mit dem äußeren Käfig ausgeführt sind;
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die ist eine Ausführungsvariante der Konstruktion gemäß der ;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt eine Konstruktion, in der die gefalzten Elemente, die Nieten bilden, in einem einzigen Stück mit der hinteren Seitenplatte hergestellt sind;
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die ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige von und zeigt eine Ausführungsvariante, in der die vorderen Enden der Elemente, welche die Nieten bilden, elastisch in die transversale vordere Seitenplatte gesteckt sind;
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die ist eine Detailansicht in größerem Maßstab gemäß dem Pfeil F38 der ;
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und die ist eine Detailansicht gemäß der Schnittlinie 39-39 der .
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In der folgenden Beschreibung werden identische, ähnliche oder analoge Elemente oder Komponenten mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
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Um die Abfassung und das Verständnis der Beschreibung und der Patentansprüche zu erleichtern, werden die Begriffe vorn, hinten, unten und oben ohne jegliche Einschränkung und insbesondere unter Verweis auf die Abbildungen verwendet.
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In der ist eine Vorrichtung 100 zur hydrokinetischen Kupplung in einer allgemein bekannten Konstruktion dargestellt.
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Die Vorrichtung hat die Drehachse X-X und umfaßt ein Gehäuse 102 in zwei Teilen, dem vorderen Teil 104 und dem hinteren Teil 106, das heißt mit einem rechten Teil und einem linken Teil, wenn man die beachtet.
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Der vordere Teil 104 des Gehäuses 102 ist in bekannter Weise drehfest durch sein radiales Innenteil 107 mit der Kurbelwelle des (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors verbunden, und zwar über einen zentralen Ring 108, der die Dichtungsmittel zwischen der getriebenen Welle und dem Überbrückungskolben 110 trägt, welcher drehfest mit der Möglichkeit einer axialen Verschiebung mit der vorderen transversalen Wand 112 des vorderen Teils 104 des Gehäuses 102 durch elastische Lamellen 114 verbunden ist.
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Der Überbrückungskolben 110 kann axial eine ringförmige Reibungsscheibe 116 mit zwei gegenüberliegenden Oberflächen zwischen sich und der Wand 112 festpressen, wobei die Scheibe 116 drehfest mit einer Nabe 118 über eine Vorrichtung zur elastischen Dämpfung 120 verbunden ist.
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Die Nabe 118 bildet die Nabe eines vorderen Turbinenrads 122, das drehfest mit einer (nicht dargestellten) getriebenen Welle koaxial zu der Achse X-X über Rillen 124 der Nabe 118 verbunden ist.
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Die Schaufeln 126 des vorderen Turbinenrads 122 sind so vorgesehen, daß sie in bekannter Weise mit den Schaufeln 128 eines hinteren Pumpenrads 130 zusammenwirken, wobei dessen Schaft durch die transversale, gebogene Wand 132 des hinteren Teils 106 des Gehäuses 102 gebildet wird.
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Ein Leitrad 134 mit den Schaufeln 136 ist axial zwischen das vordere Turbinenrad 122 und das hintere Pumpenrad 130 gesteckt.
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Das Leitrad 134 umfaßt einen massiven Schaft, der radial nach innen angeordnet ist und dessen zentraler Teil 138, der radial innen ist und die Form eines zylindrischen Rings hat, drehfest mit einer festen (nicht dargestellten) Kupplungsmuffe über einen Freilauf 140 verbunden ist.
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Um die relative Drehbewegung des Leitrads 134 in Bezug auf das vordere Turbinenrad 122 und das hintere Pumpenrad 130 zu ermöglichen, sind Mittel zur Axiallagerung axial zwischen diese drei Komponenten geschaltet, und sie umfassen zum Beispiel ein hinteres Axialnadellager 142 und – in anderen Konstruktionen, welche in den Abbildungen dargestellt sind – durch die vordere transversale Oberfläche 144 eine vordere Seitenplatte 146 des Freilaufs 140.
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Das Beispiel der Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, das in der dargestellt ist, ist eine Konstruktion, in welcher der Freilauf 140 keinen Innenring umfaßt, da dieser durch einen Abschnitt der festen Kupplungsmuffe, welche komplementär zu dem Freilauf 140 ist, ersetzt wird.
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Der zentrale Teil 138 des Leitradschafts 134 umfaßt eine hintere, seitliche Wange 148, die im allgemeinen transversal orientiert ist und sich radial nach innen erstreckt und durch eine Hülse mit axialer Orientierung verlängert wird, welche sich nach hinten erstreckt, wobei der innere, konkave, zylindrische Zapfen 152 der Hülse 150 an der rotatorischen Montage des Teils 138 des Leitrads 134 in Bezug auf den Innenring des Rads 140 oder direkt in Bezug auf einen komplementären Abschnitt der (nicht dargestellten) festen Kupplungsmuffe beteiligt ist, weil das Rad 140, wie es beispielsweise in der Fall ist, keinen Innenring im eigentlichen Sinn umfaßt, das heißt, in der Form einer unabhängigen Komponente hergestellt ist.
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Die hintere, transversale Oberfläche 154 der hinteren, seitlichen Wange 148 besteht aus einer axialen Stützfläche für das Axialnadellager 142.
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Der zentrale Teil 138 des Leitrads 134 begrenzt eine Aufnahme oder einen inneren Hohlraum 156, die/der axial nach hinten durch die vordere, transversale Oberfläche 158 der Wange 148 und durch eine konkave, innere, zylindrische Oberfläche 160 begrenzt ist, wobei die Hohlkammer 156 sich so axial nach vorn öffnet.
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Die Hohlkammer 156 nimmt einen zylindrischen Außenring des Freilaufs 140 auf, der außen verzahnt und auf den zylindrischen Zapfen 160 kraftschlüssig so aufgepresst ist, daß der Außenring 162 drehfest mit dem Schaft 138 des Leitrads 134 verbunden ist.
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Die axiale Positionierung des Außenrings 162 in Bezug auf den zentralen Teil 138, welcher die Hohlkammer 156 umfaßt, wird bestimmt durch das Erreichen des Anschlags der hinteren, transversalen Oberfläche 164 des Außenrings 162 gegen den Teil, welcher der vorderen, transversalen Oberfläche 158 der hinteren, seitlichen Wange 148 gegenüberliegt (siehe ).
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Die Hohlkammer 156 nimmt ebenfalls einen radial nach außen verlaufenden Käfig 166 und einen radial nach innen verlaufenden Käfig 168 auf, deren Funktion darin besteht, die einen in Bezug auf die anderen zu positionieren und die Zwischenelemente zur Blockierung 170, die zu dem Freilauf 140 gehören, festzuhalten, wobei die Zwischenelemente dazu bestimmt sind, mit einer äußeren Bahn 172 des Außenrings 162 und mit einer inneren Bahn 174 zusammenzuwirken.
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Die innere Bahn, mit der die Zwischenelemente zur Blockierung 170 zusammenwirken, kann zu dem Teil der festen Kupplungsmuffe gehören, welche die Funktion des Innenrings übernimmt, aber sie kann auch direkt zu einem Innenring 176 des Freilaufs 140 von dem Typ gehören, der zum Beispiel in den bis dargestellt und ein Teil ist, der im allgemeinen die Form einer Kupplungsmuffe oder einer zylindrischen Hülse hat und axiale, innere Rinnen 179 für die drehfeste Verbindung mit einem gerillten, komplementären Teil der (nicht dargestellten) festen Kupplungsmuffe umfaßt.
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Wie man zum Beispiel anhand der und sehen kann, ist der äußere Umfang des Innenrings 176 stufenförmig abgesetzt, das heißt, daß er einen vorderen, axialen Abschnitt 175 mit einem großem Durchmesser umfaßt, der die äußere Bahn 174 begrenzt, und einen hinteren Abschnitt 177 mit einem kleineren Durchmesser, der einen konvexen, zylindrischen Zapfen 178 begrenzt, welcher mit der Hülse 150 der Wange 148 zusammenwirkt, um eine rotatorische Führungsfunktion des Schafts 138 des Leitrads 134 in Bezug auf den Außenring 176 sicherzustellen (siehe ).
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Die Schulter 180, die axial den vorderen Abschnitt 175 mit dem großen Durchmesser und den hinteren Abschnitt 177 mit dem kleineren Durchmesser des stufenförmig abgesetzten Innenrings 176 des Freilaufs 140 begrenzt, wirkt mit einem Teil zusammen, der der vorderen, axialen Oberfläche 158 der Wange 148 gegenüberliegt, um das Leitrad 134 axial in Bezug auf den Innenring 176 zu positionieren.
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Bei den Konstruktionen, die insbesondere in den bis dargestellt sind, ist der äußere Käfig 166 eine unabhängige Komponente mit im allgemeinen röhrenförmiger Ausprägung, deren hinteres, axiales Ende einen Wulst 182 umfaßt, der sich radial nach außen erstreckt und in der komplementären inneren radialen Auskehlung 184 der Oberfläche 172 des Außenrings 162 aufgenommen wird, um den äußeren Käfig 166 axial in Bezug auf den zentralen Teil 138 des Leitradschafts 134 zu fixieren.
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Der innere Käfig 168 ist ein Teil mit im allgemeinen röhrenförmiger Ausprägung, das axial mit den Zwischenelementen zur Blockierung 170 in der Hohlkammer 156 auf genommen wird.
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Die vordere Seitenplatte 146 ist ein Teil, das im allgemeinen die Form einer Scheibe hat und sich in einer transversalen Ebene erstreckt, welche senkrecht zu der Achse X-X steht, und eine Reihe von Rippen 186 umfaßt, die erhaben ausgebildet sind und sich axial nach vorn von der vorderen, transversalen Oberfläche 188 des Schafts 190 in der Form einer Scheibe oder eines Tellers der vorderen Seitenplatte 146 erstrecken, wobei die vorderen, transversalen Oberflächen der Rippen 186 die vordere, transversale Fläche 144 der Seitenplatte 146 bilden, die in der axialen Abstützung nach vorn gegen die Nabe 118 drückt.
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Rechts von jeder Rippe 186 umfaßt die vordere Seitenplatte 146 einen vorspringenden Teil 192, der sich radial nach außen erstreckt und einen Mitnehmer bildet, um die drehfeste Verbindung zwischen der vorderen Seitenplatte 146 und dem zentralen Teil 138 des Leitrads 134 sicherzustellen, der in einer komplementären Aussparung 194 aufgenommen wird, welche gegenüber in dem zentralen Teil 138 gebildet ist, wobei die Aussparung 194 sich axial nach vorn derart öffnet, daß die axiale Einführung der Mitnehmer 192d von vorn nach hinten in die Aussparungen oder Schlitze 194 möglich ist.
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In den Beispielen der Ausführungsformen, die in den bis dargestellt sind, wird die vordere Seitenplatte 146 axial in Bezug auf das Leitrad 134 gehalten, indem sie axial an dem vorderen, axialen Ende 196 des äußeren Käfigs 166 angekuppelt ist, der selbst axial in Bezug auf das Leitrad 134, wie bereits zuvor erläutert wurde, fixiert ist.
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Zu diesem Zweck wird der ringförmige, transversale Rand des vorderen Endes 198 des äußeren Käfigs 166 durch Haken 200 verlängert, von denen hier vier vorhanden sind, und zwar wie die Rippen 186, von denen jede durch Ineinanderstecken mittels elastischer Verformung in einer komplementären Bohrung aufgenommen wird, die den Schlitz zur Ankupplung 202 bildet, der gegenüber in dem scheibenförmigen Schaft 190 der vorderen Seitenplatte 146 angeordnet ist.
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Gemäß den Erläuterungen der Erfindung, und wie man im Abschnitt über die Abbildungen sehen kann, zeigen sich die Mittel zur axialen Halterung der Seitenplatte in der Form von wenigstens einem Element in der Form eines Stifts, der sich hier axial bis in das Innere des Außenrings 162 erstreckt.
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Gemäß einem anderen charakteristischen Merkmal der Erfindung, und wie man insbesondere in den bis sehen kann, verlängert sich der scheibenförmige Schaft 190 radial nach innen, das heißt zu der Achse X-X in der Weise, daß sein innerer Umfangsteil 206, der im allgemeinen die Form einer ringförmigen Scheibe hat, sich axial in Bezug auf den Innenring 176 erstreckt.
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Genauer gesagt erstreckt sich die ringförmige, hintere, transversale Oberfläche 208 des inneren Umfangsteils 206 in Bezug auf einen gegenüberliegenden Abschnitt der vorderen, ringförmigen, transversalen Oberfläche 210 des Innenrings 176 und wirkt mit diesem zusammen.
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Auf diese Weise wirkt die vordere Seitenplatte 146, die axial in Bezug auf das Leitrad 134 festgehalten wird, mit dem Innenring 176 zusammen, um den Schaft 138 des Leitrads 134 in der axialen, translatorischen Bewegung mit dem Innenring 176 zu verbinden, dessen vorderer, axialer Abschnitt mit dem großen Durchmesser 175 so axial zwischen der hinteren, seitlichen Wange 148 des Leitrads 134 und der vorderen Seitenplatte 146 „gefangen” ist.
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Gemäß einem anderen charakteristischen Merkmal der Erfindung, und so wie diese in der dargestellt ist, kann der radial nach innen verlaufende Umfangsteil 206 der Seitenplatte 146 ebenfalls bei der Drehbewegung an der rotatorischen Führung des Schafts 138 des Leitrads 134 in Bezug auf den Innenring 176 beteiligt sein.
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Zu diesem Zweck umgibt der konkave, innere, ringförmige, zylindrische Rand 212 des Umfangteils 206 einen komplementären, konvexen, äußeren, zylindrischen Zapfen 214, der an dem vorderen axialen Ende des Abschnitts mit dem großen Durchmesser 175 des Innenrings 176 gebildet ist, und wirkt mit diesem zusammen.
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Tatsächlich ist die Seitenplatte 146 selbst in Bezug auf die Achse X-X zentriert, und zwar hier auf dem Niveau der Haken 200, die zu dem äußeren Käfig 206 gehören, der selbst wiederum in Bezug auf den Außenring 162 des Freilaufs 140 zentriert ist, und die Scheibe ist folglich in Bezug auf den Schaft 138 des Leitrads 134 zentriert, und das Zusammenwirken der Seitenplatte 146 durch ihren inneren Umfang 206 mit dem Zapfen 214 stellt so bei der Drehbewegung eine komplementäre Führung des Leitrads 134 in Bezug auf den Innenring 176 sicher.
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Nun wird die Konstruktion beschrieben, die in der dargestellt ist.
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Im Vergleich zu der Konstruktion, die in der dargestellt ist, ist festzustellen, daß die vordere Seitenplatte 146 von einem funktionalen Standpunkt aus gesehen identisch ist, das heißt, daß sie bei der axialen translatorischen Verbindung und bei der rotatorischen Führung des Leitrads 134 in Bezug auf den Innenring 176 beteiligt ist, jedoch ist sie hier in einem einzigen Stück mit dem äußeren Käfig 166 des Freilaufs 140 hergestellt, zum Beispiel durch Gießen aus Kunststoff.
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Der Wulst 182, der am hinteren, axialen Ende des Käfigs 166 gebildet ist, wird durch eine Reihe von Haken 200 ersetzt, die beispielsweise winkelförmig und auf gleichmäßige Weise verteilt oder in der Form eines kontinuierlichen Zahnkranzes zur Ankupplung hergestellt sind und in der Auskehlung 184 des Außenrings 162 derart aufgenommen werden, daß sie axial den äußeren Käfig 166 und die vordere Seitenplatte 146, die in einem einzigen Stück hergestellt sind, festhalten.
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Wie zuvor dargestellt, erfolgt die axiale Ankupplung der vorderen Seitenplatte 146 und des äußeren Käfigs 166 durch ein elastisches Ineinanderstecken, das heißt, der äußere Käfig 166 mit seinen Haken 200 verformt sich in elastischer Weise von vorn nach hinten während seiner axialen Einführung in das Innere des Außenrings 162, wobei die Haken 200 zu diesem Zweck angefast sind, um ihre axiale Einführung und ihre elastische Verformung zu erleichtern.
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Die Auskehlung 184 stellt so die gleiche Funktion wie die zuvor erwähnten Schlitze 202 sicher.
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Wenn man die Konstruktion, die in den und dargestellt ist, mit derjenigen der vergleicht, stellt man fest, daß das einzige Stück, das den äußeren Käfig 166 und die vordere Seitenplatte 146 verbindet, axial durch ein elastisches Ineinanderstecken angekuppelt ist, und zwar nicht in Bezug auf den Außenring 162, sondern direkt an der hinteren seitlichen Wange 148 des Schafts 138 des Leitrads, das zu diesem Zweck axial sich öffnende Bohrungen 218 umfaßt, um Schlitze zur Ankupplung 202 zu bilden, die analog zu den Schlitzen 202 sind, welche durch die Seitenplatte 146 der Konstruktionen gebildet werden, die in den bis dargestellt sind.
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Wie zuvor dargestellt, sind die Haken 200 angefast, um die axiale Einführung und die Ankupplung durch elastisches Ineinanderstecken des äußeren Käfigs 166 in die Schlitze 202, die selbst wieder im Hinblick auf die gegenüberliegenden Elemente angefast sind, zu erleichtern.
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Die Konstruktion, die in den und dargestellt ist, unterscheidet sich von derjenigen, die in den und dargestellt ist, dadurch, daß die axiale Ankupplung des einzigen Stücks 146–166 nicht mehr durch Haken sichergestellt wird, sondern durch Reihen von Fingern 220, die winkelförmig und gleichmäßig verteilt sind und sich axial nach hinten erstrecken, und zwar von dem ringförmigen transversalen Rand des hinteren Endes 222 des äußeren Käfigs 166, und von denen jeder sich axial in eine Bohrung 218 gegenüber der seitlichen Wange 148 des Leitrads 138 erstreckt. Jeder Finger 220 ist außen mit einer komplementären Hakenscheibe 224 versehen, die zu der Wange 148 gehört und sich radial in die Bohrung 218 erstreckt.
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Auf diese Weise erfolgt die Montage des Stücks 146–166 immer axial von vorn nach hinten, wobei die Finger 220 immer stärker in die Hakenscheiben 224 eingreifen, in denen sie axial in nahezu nicht demontierbarer Weise festgehalten werden.
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Die zeigt die gleiche Konstruktion wie diejenige der und , wobei diese auf einen Freilauf 140 ohne Innenring angepasst ist, das heißt, bei der die radial nach innen verlaufende, axiale Hülse 150 der Wange 148 und der innere, konkave, zylindrische, ringförmige Rand 212 des inneren Umfangteils 206 der Seitenplatte 146 mit einem entsprechenden Abschnitt der (nicht dargestellten) festen Kupplungsmuffe zusammenwirken, um bei der Drehbewegung eine gute Führung des Leitrads 138 in Bezug auf den entsprechenden Abschnitt der festen Kupplungsmuffe sicherzustellen, der die Funktion des Innenrings des Freilaufs 140 übernimmt.
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Die Konstruktion, die in den bis dargestellt ist, kann mit derjenigen verglichen werden, die in den bis dargestellt ist, da das einzige Stück, das die vordere Seitenplatte 146 und den äußeren Käfig 166 bildet, axial in Bezug auf den Schaft 138 des Leitrads festgehalten wird, und zwar indem es radial über das hintere axiale Ende des äußeren Käfigs 166 direkt in Bezug auf die hintere seitliche Wange 148 des Schafts 138 festgehalten wird.
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Zu diesem Zweck wird der ringförmige, transversale Rand des hinteren Endes 222 des äußeren Käfigs 166 durch eine Reihe von axialen Fingern 220 nach hinten verlängert, wobei jeder Finger in einer komplementären Bohrung mit axialer Orientierung 218 der Wange 148 aufgenommen wird.
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Das hintere, axiale, freie Ende jedes Fingers wird anschließend zum Beispiel heiß gequetscht, um einen Kopf 232 mit größerem Durchmesser zu bilden, der – in der gleichen Weise wie ein Nietkopf – das Mittel zur axialen Halterung des Fingers 220 und demzufolge des äußeren Käfigs 166 und der vorderen Seitenplatte 146 in Bezug auf die Wange 148 bildet, wobei die Bohrungen 218 stufenförmig abgesetzt sind und einen Abschnitt des hinteren axialen Endes mit größerem Durchmesser 234 haben, um die Verformung des Kopfs 232 zu ermöglichen.
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Wenn man die Konstruktion, die in den bis dargestellt ist, mit derjenigen vergleicht, die zuvor unter Bezug auf die bis beschrieben worden ist, stellt man fest, daß die vordere Seitenplatte 146 wiederum eine von dem äußeren Käfig 166 unabhängige Komponente ist.
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Für die axiale Halterung der Seitenplatte 146 in Bezug auf den Schaft 138 des Leitrads 134 umfaßt diese eine Reihe von Stäben 238 mit axialer Orientierung, die winkelmäßig – zum Beispiel in regelmäßiger Weise – verteilt sind, die sich axial nach hinten von der hinteren transversalen Oberfläche des scheibenförmigen Schafts 190 der vorderen Seitenplatte 146 erstrecken und sich durch die komplementären, axial sich öffnenden Bohrungen 240 erstrecken, die gegenüber ausgebildet sind, und zwar hier in dem Schaft des Außenrings 162 und in der Variante in dem Schaft 138 des Leitrads 134.
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Nach dem Durchlaufen der Bohrungen 240 verlängern sich die Stäbe 238 durch Finger am axialen Ende 220, und zwar analog zu den Fingern 220 des Käfigs 166, der in den bis dargestellt ist, wobei die Köpfe des Endes 232 in der gleichen Weise wie zuvor erwähnt in Bohrungen mit größerem Durchmesser 234 gequetscht werden, die gegenüber in der seitlichen Wange 148 ausgebildet sind, welche natürlich Bohrungen 218 für die Passage der Finger 220 des hinteren, axialen Endes der Stäbe 238 umfaßt.
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Die drehfeste Verbindung der vorderen Seitenplatte 146 in Bezug auf den Schaft 138 des Leitrads kann durch die Stäbe 238 sichergestellt werden, welche die Bohrungen 240 des Außenrings 162 durchlaufen, der selbst wiederum außen drehfest mit dem Schaft 138 verbunden ist, aber sie kann auch sichergestellt und/oder komplettiert werden durch die Mitnehmer 192, die in den Aussparungen 194 aufgenommen werden.
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Gemäß dieser Konstruktion stellt man fest, daß der äußere Käfig 166 eine besonders einfache Röhrenform hat.
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Die Konstruktion, die in den bis dargestellt wird, ist die erste, die zwei vorn und hinten angesetzte Seitenplatten hat, die analoge Konstruktionen sind und zu der axial translatorischen Verbindung und zu der rotatorischen Führung des Schafts 138 des Leitrads 134 in Bezug auf den Innenring 176 beitragen.
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Die hintere Seitenplatte und ihre Teile, die identisch mit oder analog zu denjenigen der vorderen Seitenplatte 146 sind, sind durch die gleichen Referenznummern wie die vordere Seitenplatte 146 gekennzeichnet, wobei diese Nummern allerdings um 200 erhöht sind.
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Die hintere Seitenplatte 346 „ersetzt” so die hintere seitliche Wange 148 des Schafts 138, das heißt, daß der ringförmige, zylindrische Schaft 138 an seinem hinteren, axialen Ende 430 eine innere, radiale Auskehlung 458 umfaßt.
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In allen diesen Beispielen zur Konstruktion der zweiten, hinteren Seitenplatte 346, die in den Abbildungen dargestellt sind, ist der radial innere Umfang analog zu demjenigen der hinteren, seitlichen Wange 138, die zuvor erwähnt worden ist, das heißt, daß er eine Hülse 150, 152 umfaßt.
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In den bis ist die Seitenplatte 146 vom gleichen Typ wie diejenige der bis , wohingegen die hintere Seitenplatte 346 vom gleichen Typ ist wie die Seitenplatte 146, die in den bis unter dem Gesichtspunkt ihrer axialen Ankupplung durch elastisches Ineinanderstecken in den äußeren Käfig 166 dargestellt ist und vom gleichen Typ wie die Seitenplatte 146.
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Die Konstruktion, die in den bis dargestellt wird, ist analog zu derjenigen der bis mit Ausnahme des äußeren Käfigs 166, der viel einfacher mit den Haken 200 und 400 ist, die winkelförmig angeordnet sind, während sie in der vorherigen Konstruktion winkelförmig versetzt sind.
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In der Konstruktion, die in den bis dargestellt wird, ist die Seitenplatte 146 analog zu derjenigen, die in den und mit ihren Haken 200 dargestellt sind, wobei diese zu dem äußeren Käfig 166 gehören und in Schlitzen 202 der hinteren Seitenplatte 346 angekuppelt sind und die letztere so axial in Bezug auf 166 gehalten wird, das heißt, daß die Haken 200–400 eine doppelte Funktion haben, nämlich das Festhalten – durch elastisches Ineinanderstecken – der vorderen 146 und hinteren 346 Seitenplatte in Bezug auf den Schaft 138.
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Die Konstruktion; die in der dargestellt wird, ist insgesamt analog zu derjenigen, die in den bis dargestellt ist, da sie zwei Seitenplatten vorn 146 und hinten 346 umfaßt, die auf dem Schaft 138 des Leitrads 134 befestigt sind, und zwar hier durch Quetschverbindungen ihrer äußeren, peripheren Zahnkränze 254 und 454.
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Dabei handelt es sich um zwei Metallteile aus Blech, die zum Beispiel durch Schneiden und Formstanzen und Tiefziehen hergestellt sind.
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Es ist so möglich, zwei Seitenplatten aus hartem Material anzuordnen, deren äußere, seitliche Oberflächen vorn 144 beziehungsweise hinten 344 jeweils eine ringförmige Bahn zum Abrollen für ein verbundenes Axialnadellager 142 bilden können.
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Wie man in der sehen kann, sind die Seitenplatten 146 und 346 an der axialen Befestigung der äußeren, ringförmigen Scheiben vorn 264 beziehungsweise hinten 464 von Axialkugellagern 142 beteiligt.
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Wie man in der sehen kann, werden die radial nach außen verlaufenden, peripheren Zahnkränze 254 und 454 axial von den Schäften 238 der Nieten 300 durchlaufen, die auch die komplementären Bohrungen 240 durchlaufen, die zu diesem Zweck durch den zentralen Teil des Leitradschafts 138 gebildet sind.
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Die Nieten gewährleisten so die axiale Befestigung der zwei Seitenplatten vorn 146 und hinten 346 sowie ihre drehfeste Fixierung in Bezug auf den Schaft des Leitrads, während der Außenring drehfest mit dem Schaft des Leitrads durch seine verzahnte Oberfläche am äußeren Umfang verbunden ist.
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Die Nadeln werden radial zum Inneren in Bezug auf die Nieten in derartiger Weise angeordnet, daß sie mit den glatten Bahnen zusammenwirken und von der axialen Quetschverbindung der Nieten nicht betroffen sind.
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Diese Konstruktion ist besonders vorteilhaft aufgrund ihrer großen Einfachheit der Formen und der Herstellung der unterschiedlichen Teile und vor allem des Außenrings 162 und des zentralen Teils des Leitradschafts, wobei nur maschinelle Bearbeitung der seitlichen Oberflächen 302 und 304 zum Stützen der Zahnkränze 254 und 454 und das Herstellen der Bohrungen 240 erforderlich sind.
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Im Vergleich mit der sieht man, daß die Nadeln 142 auf den Bahnen laufen, die zu den ringförmigen Scheiben vorn 264 und hinten 464 gehören, die geringere Abmessungen haben und die nicht mehr von den entsprechenden Seitenplatten vorn 146 und hinten 346 gehalten werden.
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Tatsächlich hat jede dieser Scheiben die Form eines flachen Rings mit radialer Orientierung, der in einer komplementären Lagerung 306, 308, die in der Nabe 118 des Turbinenrads beziehungsweise in der Nabe 310 des Pumpenrads 130 ausgebildet ist, aufgenommen wird.
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Die Lagerungen 306 und 308 sind ebenfalls konstruiert worden, um die Nadeln 142 aufzunehmen und sie radial in den beiden Richtungen – in der Variante ohne die Scheiben 264, 464 – festzuhalten.
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In der Variante der Ausführungsform, die in den und dargestellt wird, sind die Nieten 300, deren Konstruktion analog zu derjenigen ist, die in den und dargestellt wird, angeordnet zwischen „Haut und Fleisch”, d. h. zwischen dem Außenring 162 und dem Schaft des Leitrads 138 in derartiger Weise, daß die drehfeste Verbindung bei der Drehbewegung zwischen diesen zwei Teilen sichergestellt ist.
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Zu diesem Zweck und wie man vor allem in der sehen kann, sind die axialen Bohrungen für den Durchgang der Schäfte 238 der Nieten 300 in zwei Hälften des konvexen, äußeren Umfangs des Außenrings 162 und in dem konkaven, inneren Umfang des zentralen Teils des Leitradschafts 138 gebildet.
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Man sieht ebenfalls auf diesen Abbildungen, daß die peripheren Zahnkränze der Seitenplatten radial nach außen reduzierte Abmessungen haben und daß sie Nuten 312 in einem offen und radial nach außen verlaufenden Halbkreis für den Durchgang der Schäfte 238 und die Verbindung der Seitenplatten mit dem Außenring 162 und dem Schaft 138 bei der Drehbewegung umfassen.
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In der Variante der Ausführungsform, die in der dargestellt ist, sind die Nieten 300 durch flache Distanzstücke ersetzt, die Paare von Köpfen 314 zur axialen Befestigung der Seitenplatte 146 und 346 haben, wohingegen die Bohrungen 240 Durchgänge in einer Form sind, die derjenigen des Schafts 238 der Distanzstücke angepasst sind.
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In der Art der Ausführungsform der , die insgesamt analog zu derjenigen der ist, erstrecken sich die Nieten 314 axial durch den Schaft des Außenrings 162 in die Bohrungen 240, die zu diesem Zweck ausgebildet sind. Man sieht, daß der Außenring zu diesem Zweck dimensioniert ist, während der Innendurchmesser des zentralen Teils des Leitradschafts vergrößert ist.
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Wenn man sich dem Inneren weiter radial nähert, sieht man an der Art der Ausführungsform, die in der dargestellt wird, daß es möglich ist, die Nieten 300 in derartiger Weise anzuordnen, daß sie sich axial durch den Außenring 162 des Freilaufs erstrecken und zwischen den Elementen des Lagers und radial zur Außenseite des äußeren Käfigs 166 angeordnet sind.
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Diese Konstruktion macht es möglich, die Nadeln 142 radial nach außen in Bezug auf die Nieten anzuordnen.
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Es ist selbstverständlich nicht notwendig, Bohrungen 240 für den Durchgang der Schäfte der Nieten herzustellen, wobei natürlich diejenigen in den Seitenplatten 146 und 346 ausgeschlossen sind.
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Die Art der Ausführungsform, die in der dargestellt wird, ist analog zu der vorherigen Ausführungsform, jedoch sind die Nieten 300 aus einem einzigen Stück mit, dem äußeren Käfig 166 hergestellt, das heißt wie in der Konstruktion, die in den bis dargestellt ist.
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In der Variante der Ausführungsform, die in der dargestellt ist, sind die Köpfe der Nieten durch Laschen 316 und 318 ersetzt, die radial nach innen umgeklappt sind.
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In der Art der Ausführungsform, die in der dargestellt ist, bestehen die Nieten aus Laschen 300, die in einem einzigen Stück mit der hinteren Seitenplatte 346 hergestellt sind und die sich axial „zwischen Haut und Fleisch”, d. h. zwischen dem Leitradschaft 138 und dem Außenring 162 erstrecken und bei der Drehbewegung die Verbindung wie im Fall der gewährleisten.
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Schließlich ist die Konstruktion, die in den bis dargestellt wird, analog zu derjenigen der , jedoch sind die vorderen freien Enden der Stäbe 238, welche die Nieten bilden, in elastischer Form in die Bohrungen 322 der vorderen Seitenplatte 246 gesteckt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, in denen der Freilauf einen äußeren Käfig und einen inneren Käfig umfaßt. Sie kann insbesondere ihre Anwendung im Falle eines Freilaufs mit Walzen ohne äußeren und inneren Käfig finden.
