DE102021127786B3 - Freewheel with a freewheel ring and a freewheel cage and methods of assembling a freewheel and manufacturing the freewheel ring and cage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Freilauf (O8) mit einem Freilaufring (O6), einem Käfig (C17) und mit Klemmkörpern (S1). Am Käfig (C17) festes Rastelement (C10-1) greift in eine an dem Freilaufring (O6) ausgebildete Rastvertiefung (O7) ein. Die Rastvertiefung (O7) ist zwischen zwei umfangsseitig zueinander benachbarten Klemmrampen (O4) des Freilaufrings (O6) ausgebildet.The invention relates to a freewheel (O8) with a freewheel ring (O6), a cage (C17) and with sprags (S1). The locking element (C10-1) fixed on the cage (C17) engages in a locking recess (O7) formed on the freewheel ring (O6). The detent recess (O7) is formed between two clamping ramps (O4) of the freewheel ring (O6) that are adjacent to one another on the circumferential side.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung betrifft einen Freilauf mit einem Freilaufring, einem Käfig und mit Klemmkörpern. Der der Freilaufring ist mit wenigstens einer am Freilaufring ausgebildeten und radial vertieften Rastvertiefung und mit Klemmrampen für die Klemmkörper versehen, wobei in die Rastvertiefungen zumindest ein am Käfig festes Rastelement eingreift.The invention relates to a freewheel with a freewheel ring, a cage and with sprags. The freewheel ring is provided with at least one radially recessed locking recess formed on the freewheel ring and with clamping ramps for the clamping bodies, with at least one locking element fixed to the cage engaging in the locking recesses.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Mit
Im Betrieb des Freilaufs laufen die Klemmkörper in einer Richtung an den Klemmrampen an und auf diese auf und werden in einen keilartigen Spalt zwischen eine Lauffläche und die Rampe gedrückt, so dass der äußere Freilaufring des Freilaufs und dessen Innenring gegen Verdrehung gegeneinander um eine gemeinsame Rotationsachse gesperrt werden. Für den Betrieb es Freilaufs ist es notwendig, dass die Klemmkörper in allen Betriebszuständen in Position zu den Klemmrampen gehalten werden. Dafür weist der Käfig zwischen den Fenstern an einem der Seitenränder radial vorspringende sogenannte Rastmittel auf. Die Rastmittel greifen in eine an dem Außenring ausgebildete Ringnut ein, so dass der Käfig axial nicht auswandern kann. Der Käfig besteht aus einem elastisch verformbaren Material. Bei der axialen Montage des Käfigs in den Ringspalt zwischen dem Außenring und Innenring treffen diese Rastmittel auf eine Eingangskante, die an der Rampenfläche ausgebildet und zur Montagerichtung des Käfigs geneigt ist. Dabei werden die Rastmittel an der Eingangskante zwangsweise radial nach innen so lange elastisch ausgelenkt, bis diese der Ringnut gegenüberliegen und in diese durch wieder elastisches radiales Auffedern einrasten.During operation of the freewheel, the clamping bodies run in one direction on the clamping ramps and onto them and are pressed into a wedge-like gap between a running surface and the ramp, so that the outer freewheel ring of the freewheel and its inner ring are locked against twisting about a common axis of rotation will. In order to operate the freewheel, it is necessary for the sprags to be held in position relative to the clamping ramps in all operating states. For this purpose, the cage has radially projecting so-called latching means between the windows on one of the side edges. The locking means engage in an annular groove formed on the outer ring, so that the cage cannot move axially. The cage consists of an elastically deformable material. During the axial assembly of the cage in the annular gap between the outer ring and the inner ring, these latching means meet an entry edge which is formed on the ramp surface and is inclined to the assembly direction of the cage. The latching means on the input edge are forcibly elastically deflected radially inwards until they are opposite the annular groove and latch into it by again elastically radially springing back.
Aus der
Eine mit der vorgenannten Anordnung hinsichtlich der Verdrehsicherung vergleichbare Anordnung geht aus der
Die
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Freilauf zu schaffen, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.The object of the invention is to create a freewheel that can be produced easily and inexpensively.
Die Aufgabe wird nach den Gegenständen der Ansprüche 1, 4, 5 und 6 gelöst.The object is solved according to the subject matter of
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass wenigstens ein zwischen zwei benachbarten Fenstern ausgebildeter Steg als ein Ausgleichs-Profil ausgebildet ist. Das Profil steht in radialer Richtung über die Seitenränder hinaus hervor und ist zugleich das Rastelement und ein Ausgleichselement. An dem Profil sind mindestens zwei in Umfangsrichtung miteinander verbundenen Abschnitte ausgebildet. Einer der Abschnitte begrenzt das eine Fenster unmittelbar zum anderen benachbarte Fenster. Der andere der Abschnitte begrenzt das andere benachbarte Fenster. Das Profil und die Abschnitte sowie die Seitenränder sind aus einem Stück gebildet, also monolithisch miteinander verbunden ausgebildet. Gemäß Erfindung ist vorgesehen, dass der gesamte Käfig inklusive der Rastelemente einteilig-einmaterialig, also monolithisch, ausgebildet ist. Ein derartige Käfig lässt sich vorteilhaft aus einem Stahl-Blechstreifen herstellen, der zunächst als Blechstreifen profiliert und beschnitten und im Anschluss in seine Form gebogen wird, wobei seine Enden aufeinander zugeführt und form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Die Herstellung eines derartigen Käfigs spart Material und ist kostengünstig.An essential feature of the invention is that at least one web formed between two adjacent windows is formed as a compensation profile. The profile protrudes in the radial direction beyond the side edges and is at the same time the locking element and a compensating element. At least two sections connected to one another in the circumferential direction are formed on the profile. One of the sections delimits one window immediately adjacent to the other window. The other of the sections delimits the other adjacent window. The profile and the sections as well as the side edges are formed from one piece, that is to say they are monolithically connected to one another. According to the invention, it is provided that the entire cage, including the latching elements, is designed in one piece and made of one material, that is to say monolithic. Such a cage can advantageously be produced from a sheet steel strip, which is first profiled and trimmed as a sheet metal strip and then bent into shape, with its ends being fed to one another and connected to one another in a form-fitting and/or cohesive manner. The production of such a cage saves material and is inexpensive.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Freilaufring symmetrisch ausgeführt werden kann und dadurch dessen Fertigung vereinfacht ist. Die Rastvertiefungen sind nicht einseitig am Rande des Freilaufrings ausgebildet, sondern mit vorzugsweise gleichmäßiger Teilung am Umfang und dabei jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Klemmrampen ausgebildet. Dadurch lassen sich derartige Rastvertiefungen zum Beispiel durch Rollieren, bei dem auch die Klemmrampen geformt werden, herstellen.The advantage of the invention lies in the fact that the freewheel ring can be designed symmetrically, which simplifies its manufacture. The detent depressions are not formed on one side on the edge of the freewheel ring, but rather with a preferably uniform division on the circumference and are each formed between two clamping ramps that are adjacent to one another in the circumferential direction. As a result, such latching depressions can be produced, for example, by rolling, during which the clamping ramps are also formed.
Ein Freilauf gemäß der Erfindung besteht zumeist zumindest aus einem Freilaufring mit Rampen, Klemmkörpern und einem Käfig.
Im Betrieb des Freilaufs laufen die Klemmkörper in einer Richtung an den Klemmrampen an und auf diese auf. Dabei werden sie in einen keilartigen Spalt zwischen eine Lauffläche und die Rampe gedrückt, so dass das Innenelement und das Außenelement des Freilaufs gegen Verdrehung gegeneinander um eine gemeinsame Symmetrie- bzw. Rotationsachse gesperrt werden. Für den Betrieb es Freilaufs ist es notwendig, dass die Klemmkörper in allen Betriebszuständen in Position zu den Klemmrampen gehalten werden.
Der erfindungsgemäße Freilauf weist zumindest einen Freilaufring, einen Käfig und Klemmkörper vorzugsweise mit folgenden Designmerkmalen auf:
- - Der Freilaufring ist entweder ein innerer Freilaufring oder vorzugsweise ein äußerer Freilaufring.
- - Die Klemmrampen können auch an Wellen oder in Gehäusen oder in beliebigen anderen Maschinenelementen ausgebildet sein. In diesen Fällen sind die Wellen oder die Gehäuse bzw. die anderen Maschinenelemente die Freilaufringe.
- - Die Klemmrampen bzw. Klemmrampen weisen, in beliebigen quer zur Rotationsachse verlaufenden Querschnitten betrachtet, über der Umfangsrichtung oder über beliebige an Umfangslinien anliegende Tangenten der Umfänge des Freilaufs lineare oder beliebig gekrümmt ansteigend oder abfallende Konturen auf.
- - Der Freilaufring ist umfangsseitig mit am Umfang angeordneten Klemmrampen für Kontakte mit den Klemmkörpern versehen.
- - Der Freilaufring und der Käfig sind konzentrisch zu einer gemeinsamen axial verlaufenden Rotationsachse ausgerichtet.
- - Die Anzahl an Klemmkörpern entspricht der Anzahl der Klemmrampen. Es ist denkbar, dass die Zahlen voneinander abweichen.
- - Jeder Klemmrampe liegt jeweils mindestens einer der Klemmkörper gegenüber.
- - Die Klemmkörper sind Kugeln oder vorzugsweise Rollen bzw. können beliebig andere Formen, z.B. Knochenformen, aufweisen.
- - Die Klemmkörper sind mit radialem Abstand zu der Rotationsachse in einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen um die Rotationsachse verteilt im Käfig angeordnet. Jeweils ein oder mehr Klemmkörper sind in einem Fenster des Käfigs geführt.
- - Jedes Fenster des Käfigs ist in jede der Umfangsrichtungen jeweils von einem Steg und beidseitig axial jeweils durch einen Seitenrand begrenzt.
- - Die Stege verbinden die Seitenränder axial.
- - Die Fenster des Freilauf-Käfigs sind über den Umfang des Käfigs um die Rotationsachse entweder mit gleichmäßigen Umfangsabständen zueinander verteilt oder in unregelmäßigen Abständen. Im ersten Fall sind die Fenster also mit Sicht auf einen 360° Umfangswinkel mit gleichmäßiger Winkelteilung am Umfang verteilt angeordnet. Im zuletzt genannten Fall sind sie dagegen mit ungleichmäßiger Winkelteilung verteilt.
- - An dem Käfig, an oder in den Fenstern, sind wahlweise Federn angeordnet oder der Käfig ist mit federnden Elementen versehen. Mittels der Federn bzw. federnden Elemente werden die Klemmkörper in tangentiale Richtungen und Umfangsrichtungen gegen die Rampenkonturen vorgespannt.
When the freewheel is in operation, the sprags run against and onto the clamping ramps in one direction. They are pressed into a wedge-like gap between a running surface and the ramp, so that the inner element and the outer element of the freewheel are locked against twisting about a common axis of symmetry or rotation. In order to operate the freewheel, it is necessary for the sprags to be held in position relative to the clamping ramps in all operating states.
The freewheel according to the invention has at least one freewheel ring, a cage and clamping body, preferably with the following design features:
- - The freewheel ring is either an inner freewheel ring or preferably an outer freewheel ring.
- - The clamping ramps can also be formed on shafts or in housings or in any other machine elements. In these cases, the shafts or the housing or other machine elements are the freewheel rings.
- The clamping ramps or clamping ramps, viewed in any cross-section running transversely to the axis of rotation, have linear or arbitrarily curved rising or falling contours over the circumferential direction or over any tangents of the circumferences of the freewheel bearing on circumferential lines.
- - The freewheel ring is provided with clamping ramps arranged on the circumference for contacts with the clamping bodies.
- - The freewheel ring and the cage are aligned concentrically to a common axially running axis of rotation.
- - The number of clamping bodies corresponds to the number of clamping ramps. It is conceivable that the numbers differ.
- - At least one of the clamping bodies is located opposite each clamping ramp.
- - The clamping bodies are balls or preferably rollers or can have any other shape, eg bone shapes.
- - The clamping bodies are distributed in the cage at a radial distance from the axis of rotation in mutually opposite circumferential directions around the axis of rotation. One or more clamping bodies are guided in a window of the cage.
- - Each window of the cage is limited in each of the circumferential directions by a web and on both sides axially by a side edge.
- - The webs connect the side edges axially.
- - The windows of the freewheel cage are distributed over the circumference of the cage around the axis of rotation either at equal circumferential distances from one another or at irregular distances. In the first case, the windows are distributed over the circumference with a view of a 360° angle of circumference with a uniform angular division. In the latter case, on the other hand, they are distributed with an uneven angular pitch.
- - Springs are optionally arranged on the cage, on or in the windows, or the cage is provided with resilient elements. The clamping bodies are prestressed in tangential directions and circumferential directions against the ramp contours by means of the springs or resilient elements.
Die oben genannten Vorteile treten insbesondere dann auf, wenn wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, der Freilauf aus einem Blechstreifen hergestellt wird. In diesem Fall wird zunächst ein Blechstreifen hergestellt, in den alle oder wesentlichen Formelemente wie die Klemmrampen und Rastvertiefungen in einem gemeinsamen Verfahrensschritt durch Kaltumformen, wie Walzen oder Rollieren bzw. Prägen eingebracht werden.The advantages mentioned above occur in particular when, as an embodiment of the invention provides, the freewheel is made from a sheet metal strip. In this case, a sheet metal strip is first produced, in which all or the essential shaped elements such as the clamping ramps and latching depressions are introduced in a common process step by cold forming, such as rolling or burnishing or embossing.
Wie im Kapitel „Hintergrund der Erfindung“ beschrieben ist, muss in dem jeweiligen Freilaufring des bisher bekannten Standes der Technik eine gesonderte Nut ausgebildet sein, in welche das Rastelement eingreift. Der Aufwand für das Einbringen einer Nut kann relativ hoch sein. Dementgegen ergibt sich aus der Erfindung der Vorteil, dass das gesonderte Einbringen einer Nut oder eines anderen Hinterschnitts nicht notwendig ist, da dieser mit dem Blechstreifen spanlos hergestellt wird. Derartige Freilaufringe liegen in der Regel dann vor, wenn der Freilaufring aus einem Blechstreifen, an den z.B. die Rampen angeformt sind, hergestellt wird. Der zunächst durch Walzen hergestellte Blechstreifen liegt dabei noch im flachen Zustand schon mit Rampen, Rastvertiefungen usw. versehen vor und wird dann in eine Zylinderform gebracht. Dabei werden die Enden des Blechstreifens aufeinander zugeführt und form- und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt.As described in the “Background of the Invention” chapter, a separate groove into which the locking element engages must be formed in the respective freewheel ring of the previously known prior art. The cost of introducing a groove can be relatively high. On the other hand, the invention has the advantage that it is not necessary to separately introduce a groove or another undercut, since this is produced without cutting with the metal strip. Such freewheel rings are usually present when the freewheel ring is made from a sheet metal strip onto which, for example, the ramps are formed. The sheet metal strip, initially produced by rolling, is still in the flat state and is already provided with ramps, locking depressions, etc then shaped into a cylinder. In this case, the ends of the metal strip are fed onto one another and fastened to one another in a form-fitting and/or cohesive manner.
Die Rastvertiefung zwischen den Rampen wird für einen Formschluss mit dem Rastelement vorzugsweise wird der jeweilige Formschluss mehrerer Rastvertiefungen und Rastelemente miteinander genutzt. Die Rastelemente „fädeln“ sich bei dem Einsetzen des Käfigs in den Freilaufring ohne viel Aufwand in die Rastvertiefungen ein, insbesondere dann, wenn der Freilaufring bzw. dessen Rampen stirnseitig bei der Montage zunächst nicht abgedeckt sind.The latching recess between the ramps is used for a form fit with the latching element, preferably the respective form fit of a plurality of latching recesses and latching elements with one another. When inserting the cage into the freewheel ring, the locking elements "thread" into the locking recesses without much effort, especially if the freewheel ring or its ramps are not initially covered on the front side during assembly.
Alternativ werden die Rastelemente in die Rastvertiefungen eingeschnappt. Daraus ergeben sich weitere Ausgestaltungen der Erfindung und Vorteile aus einer Doppelfunktion des Rastelements, wonach der Freilaufkäfig, dessen Fenster bzw. die Klemmkörper mittels des Rastelements, durch formschlüssigen Eingriff in Rastvertiefung insbesondere vorteilhaft in Umfangsrichtung zu den Rampen ausgerichtet bzw. festgelegt werden. Das kann mit Spiel sein, so dass ein gewisses Verschwenken des Käfigs gegenüber den Rampen möglich ist. Es geht aber auch durch formgenaues Festlegen. Darüber hinaus kann die Rastverbindung auch als Axialanschlag dienen, so dass der Käfig axial nicht auswandern kann. In dem Fall ist die Rastvertiefung zu einer axialen Seiten hin oder wahlweise zu beiden axialen Seiten hin mit jeweils mit einem Axialanschlag versehen, an dem das Rastelement in axialer Richtung, also mit der Rotationsachse des Freilaufs gleichgerichtet in Position gehalten ist.Alternatively, the locking elements are snapped into the locking recesses. This results in further refinements of the invention and advantages from a dual function of the locking element, after which the freewheel cage, its window or the clamping bodies are aligned or fixed by means of the locking element by positive engagement in the locking recess, particularly advantageously in the circumferential direction to the ramps. This can be with play, so that a certain amount of pivoting of the cage relative to the ramps is possible. But it can also be done by defining the exact shape. In addition, the locking connection can also serve as an axial stop, so that the cage cannot move axially. In this case, the locking recess is provided with an axial stop on one axial side or optionally on both axial sides, on which the locking element is held in position in the axial direction, ie aligned with the axis of rotation of the freewheel.
Das Profil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass zwei Stege bzw. zwei Stegabschnitte eines Stegs zwischen zwei benachbarten Fenstern über wenigstens ein zwei nachgiebig miteinander verbundene sowie radial über die Stege hervorstehende Spreizglieder der Abschnitte des Profils miteinander verbunden sind. Dabei sind die Stege und die Spreizglieder und die Abschnitte monolithisch miteinander verbunden ausgebildet. Teilbereiche der Abschnitte, also die Spreizglieder, sind gegeneinander einmalig oder wiederholt verlagerbar ausgeführt - z.B. die freien Enden der Schenkel eines W- oder V-Profils. Die Länge der Abschnitte, d.h. die Länge der Schenkel z.B. eines V-Profils zusammen mit deren Widerstandsmoment gegen Biegung bestimmen den Grad, mit dem der Abstand zwischen zwei Fenstern einstellbar veränderlich ist. Der Käfig kann dadurch nach Art und den Vorteilen der flexiblen Ausbildung eines aus Segmenten zusammengesetzten Käfigs ausgeführt werden, besteht aber mit allen genannten Elementen aus einem Stück. Das fördert den variablen Einsatz des Käfigs für verschiedenen Durchmesser, ohne dass die Nachteile von aus Einzelteilen zusammengesetzten Segmentkäfigen in Kauf genommen werden müssen. Darüber hinaus kann durch Veränderung der Profile die Nachgiebigkeit der Rastelemente bei einem Einschnappen in die Rastvertiefungen eingestellt werden.The profile is preferably designed in such a way that two webs or two web sections of a web are connected to one another between two adjacent windows via at least two expansion members of the sections of the profile which are resiliently connected to one another and protrude radially beyond the webs. The webs and the expansion members and the sections are monolithically connected to one another. Partial areas of the sections, i.e. the expansion members, are designed to be shiftable against each other once or repeatedly - e.g. the free ends of the legs of a W or V profile. The length of the sections, i.e. the length of the legs of e.g. The cage can thus be designed in the manner and with the advantages of the flexible design of a cage composed of segments, but consists of one piece with all the elements mentioned. This promotes the variable use of the cage for different diameters without having to accept the disadvantages of segment cages composed of individual parts. In addition, by changing the profiles, the resilience of the latching elements can be adjusted when they snap into the latching depressions.
Vorzugsweise sind umfangsseitig zwischen allen benachbarten Fenstern jeweils derartige Ausgleichsprofile angeordnet, deren Abstände zueinander einstellbar sind. Die Anzahl der Teile der aus einzelnen Segmenten zusammengesetzten Käfigen des Standes der Technik ist relativ hoch. Dementsprechend ist auch der Zahl der eingesetzten Maschinen und Werkzeuge, zugleich auch der Aufwand in der Lagerhaltung und für den Transport und sind die damit verbundenen Kosten hoch. Aus einem Stück (monolithisch) gebildete Käfige dagegen lassen sich einfach und kostengünstig herstellen.Preferably, such compensating profiles are arranged circumferentially between all adjacent windows, the distances between which can be adjusted. The number of parts of the prior art cages composed of individual segments is relatively high. The number of machines and tools used is correspondingly high, as is the effort involved in warehousing and transport, and the associated costs are high. Cages formed from one piece (monolithic), on the other hand, can be produced easily and inexpensively.
Die Erfindung sieht deshalb auch ein Verfahren zur Herstellung eines Käfig und/oder der Freilaufrings aus Blech vor. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Schneiden eines Blechstreifens als Rohling für einen den Käfig oder für den Freilaufring. Als Ausgangsmaterial für den Blechstreifen wird vorzugsweise ein auf ein Coil gewickeltes Bandmaterial eingesetzt, wobei die Breite des Bandmaterials so ausgelegt ist, dass dieses zur Herstellung des Käfigs bzw. des Freilaufrings nicht mehr beschnitten werden muss. Alternativ sind die Blechstreifen aus Platten geschnitten. Die Länge der vom Coil abgeschnittenen oder aus der Platte geschnittenen Blechstreifen entspricht einer gestreckten Ausgangslänge, welche zum Formen des Käfigs inklusive der Profile usw. zur fertigen Ausgangsform des Käfigs bzw. führen. In beiden Fällen kann vorteilhaft beim Zuschneiden Material gespart werden. Der Abfall beschränkt sich bei der Herstellung des Käfigs auf das zur Schaffung der Fenster und auf das bei der Herstellung einer Formschlussverbindung des Freilaufrings ausgeklinkte Material.
- - Profilieren eines Blechstreifens, wobei in den Blechstreifen für den Käfig fensterartige Öffnungen und Stege und Seitenränder sowie die Profile eingebracht bzw. angeformt werden, und wobei in den Freilaufring Konturen der Klemmrampen eingewalzt und die Vertiefungen für die Rastvertiefungen vorzugsweise spanlos (d.h. ohne den Einsatz von spanabhebenden Verfahren wie Hobeln, Drehen oder Schleifen) durch Biegen, Walzen und Prägen eingebracht werden. Die Fenster werden gestanzt.
- - Biegen des Blechstreifens auf einer Umfangslinie um die Symmetrieachse, wobei die anfangs am flachen Blechstreifen voneinander weg weisenden Biegeenden des Blechstreifens aufeinander zu gebogen und miteinander verbunden werden.
- - Cutting a sheet metal strip as a blank for a cage or for the freewheel ring. A strip material wound on a coil is preferably used as the starting material for the metal strip, the width of the strip material being designed such that it no longer has to be trimmed to produce the cage or the freewheel ring. Alternatively, the metal strips are cut from plates. The length of the sheet metal strips cut from the coil or from the plate corresponds to a stretched initial length, which leads to the forming of the cage including the profiles etc. to the finished initial shape of the cage or . In both cases, material can be advantageously saved when cutting to size. During the production of the cage, the waste is limited to the material notched to create the windows and to the material notched in the production of a positive connection of the freewheel ring.
- - Profiling of a metal strip, with window-like openings and webs and side edges as well as the profiles being introduced or formed in the metal strip for the cage, and with contours of the clamping ramps being rolled into the freewheel ring and the depressions for the locking depressions preferably being made without cutting (i.e. without the use of machining processes such as planing, turning or grinding) by bending, rolling and embossing. The windows are punched.
- - Bending of the metal strip on a peripheral line around the axis of symmetry, with the bending ends of the metal strip initially pointing away from one another on the flat metal strip nander to be bent and connected to each other.
Die Erfindung sieht deshalb auch ein Verfahren zur Herstellung eines Freilaufrings aus Blech vor. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Schneiden eines Blechstreifens als Rohling für einen den Freilaufring. Als Ausgangsmaterial für den Blechstreifen wird vorzugsweise ein auf ein Coil gewickeltes Bandmaterial eingesetzt, wobei die Breite des Bandmaterials so ausgelegt ist, dass diese zur Herstellung des Freilaufrings nicht mehr beschnitten werden muss. Alternativ sind die Blechstreifen aus Platten geschnitten. Die Länge der vom Coil abgeschnittenen oder aus der Platte geschnittenen Blechstreifen entspricht jeweils einer gestreckten Ausgangslänge, welche zum Formen des jeweiligen Freilaufrings führen. Dadurch kann vorteilhaft beim Zuschneiden Material gespart werden. Der Abfall beschränkt sich bei der Herstellung des Freilaufrings auf das zur Schaffung Klemmrampen, Rastvertiefungen und auf das bei der Herstellung einer Formschlussverbindung des Freilaufrings ausgeklinkte Material.
- - Profilieren eines Blechstreifens, wobei in den Freilaufring Konturen der Klemmrampen eingewalzt und die Vertiefungen für die Rastvertiefungen vorzugsweise spanlos (d.h. ohne den Einsatz von spanabhebenden Verfahren wie Hobeln, Drehen oder Schleifen) durch Biegen, Walzen und Prägen eingebracht werden.
- - Biegen des Blechstreifens auf einer Umfangslinie um die Symmetrieachse, wobei die voneinander weg weisenden Biegeenden des Blechstreifens aufeinander zu gebogen und zu dem Freilaufring miteinander verbunden werden.
- - Cutting a sheet metal strip as a blank for the freewheel ring. A strip material wound onto a coil is preferably used as the starting material for the metal strip, the width of the strip material being designed such that it no longer has to be trimmed to produce the freewheel ring. Alternatively, the metal strips are cut from plates. The length of the sheet metal strips cut from the coil or from the plate corresponds in each case to a stretched initial length, which leads to the shaping of the respective freewheel ring. As a result, material can advantageously be saved when cutting to size. During the production of the freewheel ring, the waste is limited to the material notched to create clamping ramps, latching depressions and to the material that is notched when producing a form-fitting connection of the freewheel ring.
- - Profiling of a sheet metal strip, with the contours of the clamping ramps being rolled into the freewheel ring and the indentations for the locking indentations preferably being introduced without cutting (ie without the use of machining processes such as planing, turning or grinding) by bending, rolling and embossing.
- - Bending of the metal strip on a peripheral line around the axis of symmetry, the bending ends of the metal strip pointing away from one another being bent towards one another and connected to one another to form the freewheel ring.
Die Erfindung sieht ein Verfahren vor, bei dem der Käfig in den Freilaufring eingesetzt wird und die Profile seitlich in die Rastvertiefungen eingeschoben oder elastisch radial eingeschnappt werden.
Bei entsprechender Ausbildung der Profile ergeben sich weitere Vorteile. So ist vorgesehen, dass ein erster Durchmesser eines den Freilaufkäfig radial innen oder radial außen begrenzenden und um die Symmetrieachse verlaufenden Hüllkreises durch Verformung der Profile auf einen zweiten Durchmesser eingestellt wird, wobei der erste Durchmesser in einem Ausgangszustand des Käfigs vorliegt und der zweite Durchmesser einem Sollwert entspricht, auf den der Käfig dem Freilaufring angepasst eingestellt werden soll.
Der Abstand zwischen den beiden in Umfangsrichtung unmittelbar zueinander benachbarten Fenstern ist durch Verformen der Abschnitte und damit durch Verformen des Profils, beispielsweise durch Spreizen der Schenkel, einstellbar veränderlich. Dabei kann die geometrische Form des Profils geändert werden oder die Abmessungen einer geometrischen Form - generell können auch die Änderungen der geometrischen Form und der Abmessungen des Profils verändert und der Abstand zwischen den beiden Fenstern eingestellt werden. Das Profil oder die Profile agieren als Rastelemente und als Ausgleichsprofil(e), über das/die der Abstand zwischen zwei benachbarten Fenstern variabel gestaltet werden kann und z.B. Durchmessertoleranzen und andere Maßabweichungen oder Änderungen ausgeglichen werden können.The invention provides a method in which the cage is inserted into the freewheel ring and the profiles are pushed laterally into the locking recesses or snapped in elastically radially.
If the profiles are designed appropriately, there are further advantages. It is provided that a first diameter of an enveloping circle that delimits the freewheel cage radially on the inside or radially on the outside and runs around the axis of symmetry is adjusted to a second diameter by deforming the profiles, the first diameter being present in an initial state of the cage and the second diameter being a desired value corresponds to which the cage is to be adjusted to match the freewheel ring.
The distance between the two windows which are directly adjacent to one another in the circumferential direction can be adjusted in an adjustable manner by deforming the sections and thus by deforming the profile, for example by spreading the legs. The geometric shape of the profile can be changed or the dimensions of a geometric shape - in general, the changes in the geometric shape and dimensions of the profile can also be changed and the distance between the two windows can be adjusted. The profile or profiles act as locking elements and as compensating profile(s) via which the distance between two adjacent windows can be made variable and, for example, diameter tolerances and other dimensional deviations or changes can be compensated for.
Das Profil kann zwischen zwei benachbarten Fenstern jeweils einen Steg oder genauso zwei Stege bzw. Stegabschnitte miteinander verbinden. Die vorgenannte Maßnahme kann so umgesetzt sein, dass zwischen allen unmittelbar in Umfangsrichtung benachbarten der Stege bzw. Stegabschnitte durch das Profil nachgiebig miteinander verbunden ist. Alternativ kann diese Maßnahme auch nur an einer Stelle des Umfangs zwischen genau zwei benachbarten Fenstern umgesetzt sein. Alternativ ist diese Maßnahme zwischen mehr als zwei umfangsseitig zueinander benachbarten Fenstern aber nicht zwischen allen benachbarten Fenstern des Käfigs umgesetzt. Im zuletzt genannten Fall befindet sich dann beispielsweise zwischen mindestens zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Fenstern nur ein Steg, welcher in die eine Richtung das eine Fenster und in die andere Richtung die andere der zueinander benachbarte Fenster begrenzt aber z.B. kein Profil aufweist.
Mit der vorgenannten Ausgestaltung wird erreicht, dass ein und derselbe Käfig im Rahmen gewisser Abmessungs- bzw. auszugleichender Toleranzbereiche in Freiläufen mit verschiedenen Durchmessern eingesetzt werden bzw. an verschiedene Toleranzbereiche angepasst werden kann. Der Ausgleich von Durchmesser- bzw. Umfangstoleranzen im Bereich von wenigen Millimetern oder 10tel Millimetern wird durch Spreizung, Dehnung, Zusammendrücken o.ä. der Profile mittels der nachgiebigen einstellbaren Profile ausgeglichen und dabei die gleichmäßige oder ungleichmäßige Teilung jedoch beibehalten.
Mit einer vorteilhaften Ausbildung der vorgenannten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest zwischen zwei der in die Umfangsrichtungen zueinander benachbarten Fenstern mindestens zwei in Umfangsrichtung nachgiebig miteinander verbunden Stege bzw. Stegabschnitte ausgebildet sind. Es ist also vorgesehen, dass zumindest ein Abstand zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fenstern in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung veränderlich so einstellbar ist, dass der Umfang des Käfigs verändert werden kann. Der Abstand zwischen den beiden Stegen des Paares ist wahlweise elastisch oder vorzugsweise durch Biegen und anschließend in der eingestellten Position verbleibend einstellbar. „Anschließend in der eingestellten Position verbleibend einstellbar“ heißt nicht, dass der eingestellte Abstand damit endgültig unveränderlich festgesetzt sein muss. Er kann damit festgelegt sein. Alternativ ist der Abstand alternativ jederzeit korrigierbar oder durch erneutes Biegen, Aufweiten, Einschnüren usw. des Profils/der Profile erneut beliebig einstellbar. Alternativ reagiert das Profil von selbst elastisch ausgleichen.Between two adjacent windows, the profile can in each case connect a web or just as well two webs or web sections with one another. The aforementioned measure can be implemented in such a way that between all of the webs or web sections that are directly adjacent in the circumferential direction, the profile is flexibly connected to one another. Alternatively, this measure can also only be implemented at one point on the circumference between exactly two adjacent windows. Alternatively, this measure is implemented between more than two peripherally adjacent windows but not between all adjacent windows of the cage. In the latter case, for example, there is only one web between at least two circumferentially adjacent windows, which delimits one window in one direction and the other of the adjacent windows in the other direction, but has no profile, for example.
With the aforementioned configuration, one and the same cage can be used in freewheels with different diameters within the scope of certain dimensional or tolerance ranges that are to be compensated for, or can be adapted to different tolerance ranges. The compensation of diameter or circumference tolerances in the range of a few millimeters or tenths of a millimeter is compensated for by spreading, stretching, compressing or similar of the profiles using the flexible adjustable profiles, while maintaining the even or uneven division.
In an advantageous embodiment of the aforementioned embodiment, at least two webs or web sections that are flexibly connected to one another in the circumferential direction are formed between at least two of the windows that are adjacent to one another in the circumferential direction. Provision is therefore made for at least one distance between two windows that are adjacent in the circumferential direction to be adjustable in the circumferential direction or in the tangential direction in such a way that the circumference of the cage can be changed. The distance between the two webs of the pair is either elastic or preferably by Bie and then adjustable to remain in the set position. “Then remaining adjustable in the set position” does not mean that the set distance has to be permanently fixed. He can be fixed with it. Alternatively, the distance can be corrected at any time or adjusted again as desired by renewed bending, widening, constricting, etc. of the profile(s). Alternatively, the profile responds elastically by itself.
Die Stege und die Seitenränder sowie wie die zwei in Umfangsrichtung miteinander verbundenen Stege sind dabei monolithisch miteinander verbunden ausgebildet. Die Stege sind dabei in Umfangsrichtung aber an einem Stück, also einteilig, miteinander verbunden.
Der Nachteil bekannter Käfige besteht darin, dass deren Abmessungen, d.h. deren Umfang bzw. deren Durchmesser, nur auf einen Nennwert festgelegt sind und sich dementsprechend auch nur in Freiläufe eines Fertigungsloses mit fixen Nennmaßen ihres Durchmessers verbauen lassen. Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass ein derartiger Käfig variabel in bestimmten Durchmesserbereichen einsetzbar ist, die über die Durchmesserbereiche üblicher Toleranzen hinausgehen.
Der Käfig kann dadurch, insbesondere, wenn dieser aus einem flachen Bandmaterial hergestellt wird, in X-facher und identischer Segmentlänge (Zuschnittlänge) durch Veränderung der Umfangslänge an den Profilen auf verschiedene Durchmesser- oder Abstands-Toleranzbereiche eingestellt werden. Alternativ werden verschiedene Käfige für sich wesentlich unterscheidenden Durchmesserreihen zunächst unter Zuhilfenahme des gleichen Formwerkzeugs einheitlich mit den gleichen Werkzeugen als gleich profiliertes Band hergestellt. Die unterschiedlichen Durchmesserbereiche werden danach durch Einstellen der dem fertigen Umfang des Käfigs entsprechenden Zuschnittlänge der profilierten Blechstreifens bestimmt. So werden beispielsweise in einem Los Blechstreifen einer ersten Länge und in einem weiteren Los Blechstreifen mit einer zweiten Länge zugeschnitten, welche dem Zweifachen der ersten Länge entspricht. Die auf Länge geschnittenen Blechstreifen werden vorzugsweise sofort nach dem Zuschneiden auf der gleichen Fertigungslinie über einen Dorn mit der Vorgabe des ersten Durchmessers gebogen und die Biegeenden miteinander verbunden. Gleiches gilt für die Käfige des zweiten Loses, die in einem separaten Fertigungsgang aber auf derselben Anlage über einen Dorn mit der Vorgabe des zweiten Durchmessers gebogen werden. Es ergeben sich dadurch aus dem gleichen Profil zwei Lose an Käfigen, die sich zunächst nur in der Zuschnittlänge und später im Durchmesser voneinander unterscheiden. Die Feinabstimmung der Durchmesser bzw. Umfänge innerhalb der Käfige eines Loses wird dann nach dem zuvor beschriebenen Verfahren, z.B. durch Spreizen oder Zusammendrücken der Schenkel der Profile vorgenommen. Die maximale ausgleichbare Durchmesserdifferenz wird dabei in der radialen Höhe und in dem Abstand der Abschnitte des jeweiligen Profils voneinander, also in dessen geometrischer Gestalt, „gespeichert“ und je nach Bedarf durch Dehnen, Strecken oder Stauchen des Profils abgerufen. Durch Einstellung der Abstände zwischen den Stegen kann die Länge des Blechstreifens vor dem Biegen oder während des Biegens des Blechstreifens über den Umfang auf die gewünschte Umfangslänge oder nach dem Biegen auf die Umfangslänge durch Aufweiten oder Einschnüren gebracht werden. So kann mit einem Werkzeug ein Käfigband-Rohling realisiert werden, der in Käfigen mit unterschiedlichsten Durchmessern verwendet werden kann.
Wie anfangs schon erwähnt wurde, besteht der Vorteil der dieser Ausgestaltung darin, dass der Umfang bzw. der Durchmesser der erfindungsgemäß hergestellten Käfige auf verschiedene Durchmesserbereiche/Durchmesserreihen bzw. Umfänge/Umfangsreihen von Freiläufen eingestellt werden kann. Die Nennmaße bzw. Unter- bzw. Obergrenzen der Durchmesserbereiche bzw. Umfänge sind durch Referenzwerte vorgegeben, auf die der Freilaufkäfig durch Veränderung der Abstände zwischen den Stegen eines Stegpaares einstellbar ist. Die Referenzwerte können in Werte im Zehntelbereich von Millimetern bis Millimetern zwischen den möglichen Unter- und Obergrenzen abgestuft werden. Ein Käfig ist dabei vorteilhaft stufenlos innerhalb der vorgegebenen Ober- und Untergrenze auf verschiedene, den Referenzwerten einer Durchmesser bzw. Umfangsreihe einstellbar.
Folgende weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind vorgesehen und/oder Festlegungen gelten für den Gegenstand der Erfindung.:
- - Axial ist unabhängig von der tatsächlichen Lage der Achse im Raum, als gleichgerichtet konzentrisch oder parallel zur Symmetrieachse des Käfigs bzw. Rotationsachse des Freilaufs definiert. Radial ist dementsprechend quer zur Symmetrieachse auf die Symmetrieachse zuführend oder diese schneidend. Die Symmetrieachse liegt auf der Rotationsachse.
- - Die Geometrie der Öffnung der Fenster bzw. die Geometrie von deren Umrandung ist wahlweise rechteckig, quadratisch, polygonförmig, rund, oval oder kann beliebig anders ausgebildet sein.
- - Die Querschnitte der Seitenränder sind wahlweise rechteckig, quadratisch, polygonförmig, rund, oval oder können beliebig anders ausgebildet sein, z.B. wie nach Art von Hohlprofilen wie L-, C-, U-, T-förmig im Querschnitt.
- - Die miteinander vorzugsweise einmaterialig-monolithisch ausgebildeten Abschnitte/Spreizglieder bilden zum Beispiel im Querschnitt durch den Käfig und quer zur Symmetrieachse vorzugsweise ein V-, oder U-Profil, oder weisen alternativ ein Omega-Profil oder die Gestalt einer Schlingfeder auf.
- - Die zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fenstern angeordneten und ebenfalls in Umfangsrichtung zueinander benachbarten und miteinander verbundenen Stege sind wahlweise Stegabschnitte eines Steges, der beide in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Fenster voneinander trennt und diese beiden in Umfangsrichtung begrenzt.
- - Alternativ sind die beiden Stege separat zueinander ausgebildet, tangential mit Abstand zueinander aber über die Seitenränder in Umfangsrichtung miteinander verbunden, und bilden ein Paar zwischen zwei umfangsseitig zueinander benachbarten Fenstern. Dabei begrenzt einer der Stege des Paars das eine der umfangsseitig zueinander benachbarten Fenstern in die eine Umfangsrichtung und der andere der Stege das andere der umfangsseitig zueinander benachbarten Fenster in die andere Umfangsrichtung.
- - Die wenigstens zwei miteinander verbundenen Abschnitte des Profils sind, in quer durch den Käfig und die Stege gelegten Querschnitten betrachtet, die miteinander elastisch verbundenen Schenkel eines V-Profils oder U-Profils oder Omega-Profils oder beliebig gekrümmt verlaufende bzw. linear ausgerichtete Schenkel.
- - Konkrete Ausführungsbeispiele sehen vor, dass die sich radial über die Seitenränder hinaus erhebende Höhe des Profils oder die gestreckte Länge der Abschnitte bzw. deren Spreizglieder mindestens dem Dreifachen der Dicke des Blechs entspricht, aus dem der Käfig gefertigt ist. Die bevorzugte Höhe entspricht dabei in etwa dem 10-fachen dieser Blechdicke.
- - Generell ist denkbar, dass die Stege eines Paares durch zu den Stegen gesondert ausgeführte biegbare Profile oder Federelemente miteinander elastisch verbunden sind. Die vorzugsweise monolithische Ausbildung bedeutet jedoch, dass der Käfig und die Profile aus einem Stück und von einem Halbzeug in einem Stück ausgebildet und nicht durch form-, stoff- und/oder kraftschlüssige Verfahren miteinander verbunden sind. Das Material der Käfige ist dabei vorzugsweise Stahl. Es ist auch der Einsatz von Kunststoffen oder eine Kombination in Struktur oder schichtartig miteinander ausgebildeter Materialien denkbar. Beispiele sind plattierte oder beschichtete Materialien oder Verbundwerkstoffe.
- Die Stege sind entweder eigene Elemente, die sich axial von einem Seitenrand zu dem anderen Seitenrand erstrecken und die Seitenränder verbinden. Oder sie sind durch die Enden der Abschnitte gebildet. Sie sind in dem Fall also praktisch in die Form des Profils integriert.
- - Als Stege sind also alle geometrischen Abschnitte des Käfigs zu sehen, die in eine Umfangsrichtung und tangential jeweils ein Fenster begrenzen/abschließen und in eine entgegengesetzte Richtung mit dem Profil verbunden oder an diesem ausgebildet sind. Alternativ begrenzt ein Steg in die eine Umfangsrichtung ein Fenster und in die andere Umfangsrichtung ein anderes Fenster. In diesem Fall ist das Profil der Steg.
- - Umfangseitig oder unmittelbar umfangsseitig zueinander benachbart sind die Fenster, wenn zwischen ihnen kein weiteres Fenster ausgebildet ist. Jedes Fenster des Käfigs ist in beide entgegengesetzte Umfangsrichtungen jeweils zu einem Fenster unmittelbar benachbart ausgebildet.
- - Der Käfig ist inklusive aller Stege, Seitenränder und Profile einmaterialig-monolithisch ausgeführt und z.B. aus Stahlblech oder aus einem Stahlband hergestellt. Alternativ ist der Käfig mehr-materialig-monolithisch hergestellt. Das Material aller Elemente des Käfigs incl. der Stege und der Profile ist dabei vorzugsweise Stahl oder eine Nichteisenlegierung. Es ist auch der Einsatz von Kunststoffen oder eine Kombination in Struktur oder schichtartig miteinander ausgebildeter Materialien denkbar. Beispiele sind plattierte oder beschichtete Materialien mit Trägermaterial aus Stahl oder Kunststoffen oder Verbundwerkstoffe aus allen denkbaren Werkstoffen.
The disadvantage of known cages is that their dimensions, ie their circumference or their diameter, are only fixed at a nominal value and accordingly can only be installed in freewheels of a production batch with fixed nominal dimensions of their diameter. The advantage of the invention lies in particular in the fact that such a cage can be used variably in certain diameter ranges that go beyond the diameter ranges of normal tolerances.
The cage can be adjusted to different diameter or distance tolerance ranges by changing the circumferential length on the profiles, especially if it is made from a flat strip material, in X-fold and identical segment length (cut length). Alternatively, different cages for significantly different diameter series are first produced uniformly with the same tools as a band with the same profile using the same mold. The different diameter ranges are then determined by setting the cut length of the profiled sheet metal strip that corresponds to the finished circumference of the cage. For example, metal strips of a first length are cut in one lot and metal strips with a second length are cut in another lot, which corresponds to twice the first length. The sheet metal strips cut to length are preferably bent immediately after cutting on the same production line using a mandrel with the specification of the first diameter and the bending ends are connected to one another. The same applies to the cages of the second batch, which are bent in a separate production run but on the same system using a mandrel with the specification of the second diameter. This results in two lots of cages from the same profile, which initially only differ in the cut length and later in the diameter. The fine tuning of the diameters or circumferences within the cages of a lot is then carried out according to the method described above, for example by spreading or pressing together the legs of the profiles. The maximum compensable diameter difference is "stored" in the radial height and in the distance between the sections of the respective profile, i.e. in its geometric shape, and retrieved as required by stretching, stretching or compressing the profile. By adjusting the distances between the webs, the length of the sheet metal strip can be brought to the desired circumferential length before bending or during bending of the sheet metal strip over the circumference or after bending to the circumferential length by widening or constricting. A cage strip blank that can be used in cages with a wide variety of diameters can be realized with one tool.
As already mentioned at the beginning, the advantage of this configuration is that the circumference or diameter of the cages produced according to the invention can be adjusted to different diameter ranges/diameter series or circumferences/circumferential series of freewheels. The nominal dimensions or lower or upper limits of the diameter ranges or circumferences are specified by reference values to which the freewheel cage can be adjusted by changing the distances between the bars of a pair of bars. The reference values can be graded in values in the tenth range from millimeters to millimeters between the possible lower and upper limits. In this case, a cage can advantageously be adjusted steplessly within the specified upper and lower limits to different reference values of a diameter or circumferential series.
The following further refinements of the invention are provided and/or specifications apply to the subject matter of the invention.:
- - Axial is defined independently of the actual position of the axis in space as concentric or parallel to the axis of symmetry of the cage or the axis of rotation of the freewheel. Accordingly, radial is perpendicular to the axis of symmetry leading to the axis of symmetry or intersecting it. The axis of symmetry lies on the axis of rotation.
- - The geometry of the opening of the window or the geometry of the border is either rectangular, square, polygonal, round, oval or can be designed in any other way.
- - The cross-sections of the side edges are optionally rectangular, square, polygonal, round, oval or can be of any other design, for example like the type of hollow profiles such as L, C, U, T-shaped in cross section.
- The sections/spreading members, which are preferably made of one material and monolithic, preferably form a V or U profile in cross section through the cage and transverse to the axis of symmetry, or alternatively have an omega profile or the shape of a wrap spring.
- The webs arranged between two circumferentially adjacent windows and also circumferentially adjacent and connected to one another are optionally web sections of a web which separates the two circumferentially adjacent windows from one another and delimits these two in the circumferential direction.
- - Alternatively, the two webs are formed separately from each other, tangentially at a distance from each other but connected to each other via the side edges in the circumferential direction, and form a pair between two circumferentially adjacent windows. One of the webs of the pair delimits one of the peripherally adjacent windows in one circumferential direction and the other of the webs delimits the other of the peripherally adjacent windows in the other circumferential direction.
- The at least two interconnected sections of the profile are, viewed in cross sections laid across the cage and the webs, the elastically connected legs of a V profile or U profile or Omega profile or any curved or linearly aligned legs.
- - Concrete exemplary embodiments provide that the height of the profile rising radially beyond the side edges or the stretched length of the sections or their expanding elements corresponds to at least three times the thickness of the sheet metal from which the cage is made. The preferred height corresponds to approximately 10 times this sheet thickness.
- It is generally conceivable that the webs of a pair are elastically connected to one another by flexible profiles or spring elements that are designed separately from the webs. However, the preferably monolithic design means that the cage and the profiles are formed from one piece and from a semi-finished product in one piece and are not connected to one another by positive, material and/or non-positive methods. The material of the cages is preferably steel. The use of plastics or a combination of structures or materials formed in layers with one another is also conceivable. Examples are plated or coated materials or composite materials.
- The webs are either separate elements that extend axially from one side edge to the other side edge and connect the side edges. Or they are formed by the ends of the sections. In this case, they are practically integrated into the shape of the profile.
- All geometric sections of the cage that limit/close off a window in a circumferential direction and tangentially and are connected to or formed on the profile in the opposite direction can be seen as webs. Alternatively, a web delimits a window in one circumferential direction and another window in the other circumferential direction. In this case, the profile is the web.
- The windows are adjacent to one another on the circumference or directly on the circumference if no further window is formed between them. Each window of the cage is formed immediately adjacent to a window in both opposite circumferential directions.
- - The cage, including all webs, side edges and profiles, is designed as a monolithic material and is made of sheet steel or steel strip, for example. Alternatively, the cage is made of multiple materials and is monolithic. The material of all elements of the cage, including the webs and the profiles, is preferably steel or a non-ferrous alloy. The use of plastics or a combination of structures or materials formed in layers with one another is also conceivable. Examples are plated or coated materials with carrier material made of steel or plastics or composite materials made of all conceivable materials.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind teils vereinfacht schematisch und nicht maßstäblich.
-
1 zeigt einen Freilauf O8 frontal in einer Gesamtansicht. - Die
2 ,3 und4 zeigen ein des Freilaufs O8 in verschiedenen Ansichten. -
5 zeigt eine Gesamtansicht des Freilaufrings O6. -
6 zeigt ein Detail des Freilaufrings nach5 als vergrößerte und nicht maßstäbliche Darstellung. - Die
7 und8 zeigen in verkürzter Darstellung einen Blechstreifen 06-1, welcher als Halbzeug für die Herstellung eines Freilaufrings 06-1 vorgesehen ist, in gestreckter Form in verschiedenen Ansichten - so in7 in einer Seitenansicht und in8 in einer Draufsicht auf die Profilierung. - Die
9 und10 zeigen Ansichten eines vereinfacht dargestellten Freilaufrings O6. -
11 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Käfigs C17 als Resultat eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Käfigs. -
12 zeigt vereinfacht einen Blechstreifen C17-1, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt in eine mit11 gezeigte Form des Käfigs C17 gebracht wird.
-
1 shows a front view of a freewheel O8 in an overall view. - the
2 ,3 and4 show one of the freewheel O8 in different views. -
5 shows an overall view of the freewheel ring O6. -
6 shows a detail of the freewheel ring5 as an enlarged and not to scale representation. - the
7 and8th show an abbreviated representation of a metal strip 06-1, which as Semi-finished product intended for the production of a freewheel ring 06-1, in stretched form in different views - as in7 in a side view and in8th in a plan view of the profiling. - the
9 and10 show views of a simplified representation of a freewheel ring O6. -
11 shows a simplified representation of a cage C17 as a result of a method according to the invention for manufacturing the cage. -
12 shows a simplified sheet metal strip C17-1, with a step according to the invention in a11 shown shape of the cage C17 is brought.
Der Freilaufring O6 ist ein äußerer Freilaufring und ist also als Außenring ausgeführt. Eine üblicherweise außenzylindrisch ausgeführte Innenlaufbahn eines Innenrings oder einer Welle, eines Wellenzapfens usw., an welcher die Klemmkörper S1 ablaufen, ist nicht dargestellt.The freewheel ring O6 is an outer freewheel ring and is therefore designed as an outer ring. An inner track of an inner ring or a shaft, a shaft journal, etc., which is usually designed to be cylindrical on the outside, and on which the clamping bodies S1 run, is not shown.
Der Freilaufring O6 und der Käfig C17 sind konzentrisch zu einer gemeinsamen axial verlaufenden Rotationsachse R1 des Freilaufs O8 bzw. Symmetrieachse R1 des Freilaufrings O6 bzw. des Käfigs C17 ausgerichtet. Die Klemmkörper S1 sind als Rollen ausgeführt und mit radialem Abstand zu der Rotationsachse R1 in einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen um die Rotationsachse R1 verteilt angeordnet.The freewheel ring O6 and the cage C17 are aligned concentrically to a common axially running axis of rotation R1 of the freewheel O8 or axis of symmetry R1 of the freewheel ring O6 or the cage C17. The clamping bodies S1 are designed as rollers and are distributed in mutually opposite circumferential directions around the axis of rotation R1 at a radial distance from the axis of rotation R1.
Der Freilaufring O6 ist mit am Umfang angeordneten und radial vertieften Taschen O3 versehen. Die jeweilige Tasche O3 ist von der Rotationsachse R1 weg gerichtet radial in den Freilaufring O6 nach außen vertieft ausgebildet. An den Taschen O3 sind Klemmrampen O4 für Kontakte mit den Klemmkörpern S1 ausgebildet. Jeder Klemmrampe 04 ist jeweils mindestens einer der Klemmkörper S1 zugeordnet, d.h., die Klemmkörper S1 liegen zumindest im Sperrmodus des Freilaufs O8 jeweils an einer der Klemmrampen O4 an. Die Klemmkörper S1 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Zylinderrollen ausgeführt.The freewheel ring O6 is provided with circumferentially arranged and radially recessed pockets O3. The respective pocket O3 is designed to be recessed radially outwards in the freewheel ring O6 and is directed away from the axis of rotation R1. Clamping ramps O4 for contacts with the clamping bodies S1 are formed on the pockets O3. At least one of the clamping bodies S1 is assigned to each clamping
Der Käfig C17 ist mit radialen Fenstern C2 versehen, welche weitläufig auch als Käfigtaschen C2 bezeichnet werden und in welchen jeweils einer der Klemmkörper S1 geführt ist. Jedes Fenster C2 ist in jede der Umfangsrichtungen jeweils von einem Steg C3 und beidseitig axial jeweils durch einen Seitenrand C4 bzw. C5 begrenzt. Die Stege C3 verbinden die Seitenränder C4 und C5 axial miteinander und erstrecken sich jeweils in axialer Richtung mit der Rotationsachse R1 gleichgerichtet zwischen zwei in Umfangsrichtung um die Rotationsachse R benachbarten Klemmkörpern S1.The cage C17 is provided with radial windows C2, which are also commonly referred to as cage pockets C2 and in each of which one of the clamping bodies S1 is guided. Each window C2 is delimited in each of the circumferential directions by a web C3 and on both sides axially by a side edge C4 or C5. The webs C3 connect the side edges C4 and C5 axially to one another and each extend in the axial direction in the same direction as the axis of rotation R1 between two clamping bodies S1 that are adjacent in the circumferential direction about the axis of rotation R.
Die elastischen Elemente E1 sind Zug- oder Druckfedern, vorzugsweise Druckfedern, welche die Klemmkörper S1 im Betrieb des Freilaufs O8 zurück in eine Ausgangsposition drücken und welche an einem Halter C9 des Käfigs C2 gehalten sind.The elastic elements E1 are tension or compression springs, preferably compression springs, which press the clamping bodies S1 back into an initial position during operation of the freewheel O8 and which are held on a holder C9 of the cage C2.
Jedes Fenster C2 ist in jede der Umfangsrichtungen jeweils von einem Steg C3 und beidseitig axial jeweils durch einen Seitenrand C4 bzw. C5 begrenzt. Die Seitenränder C4 und C5 laufen in Umfangsrichtung um die Rotationsachse R1 um und begrenzen dabei mehrere die Fenster C2 axial, jeder der Seitenränder C4 und C5 jeweils die Taschen C2 in jeweils nur eine Richtung. Die Stege C3 verbinden die Seitenränder C4 und C5 axial miteinander und erstrecken sich jeweils in axialer Richtung mit der Symmetrieachse gleichgerichtet zwischen den zwei in Umfangsrichtung um die Symmetrieachse R1 verlaufenden Stegen C4 und C5. Die Seitenränder C4 und C5 sowie die Stege C3 des Käfigs C17 sind einteilig-einmaterialig (monolithisch) aus dem Stahlblech des Käfigs C17 miteinander ausgebildet.Each window C2 is delimited in each of the circumferential directions by a web C3 and on both sides axially by a side edge C4 or C5. The side edges C4 and C5 run around the axis of rotation R1 in the circumferential direction and delimit a number of the windows C2 axially, each of the side edges C4 and C5 respectively the pockets C2 in only one direction. The webs C3 axially connect the side edges C4 and C5 to one another and each extend in the axial direction in the same direction as the axis of symmetry between the two webs C4 and C5 running in the circumferential direction about the axis of symmetry R1. The side edges C4 and C5 as well as the webs C3 of the cage C17 are formed in one piece with one another (monolithic) from the sheet steel of the cage C17.
Bezugszeichenlistereference list
- C2C2
- Fenster bzw. Käfigtasche des KäfigsWindow or pocket of the cage
- C3C3
- Steg des Käfigsbar of the cage
- C4C4
- Seitenrand des Käfigsside edge of the cage
- C5C5
- Seitenrand des Käfigsside edge of the cage
- C9C9
- Halterholder
- C10C10
- Profil des StegsProfile of the jetty
- C10-1C10-1
- Rastelementlocking element
- C11C11
- Abschnitt des Profilssection of the profile
- C12C12
- Abschnitt des Profilssection of the profile
- C13C13
- Schenkel des Abschnittsleg of the section
- C14C14
- Schenkel des Abschnittsleg of the section
- C15C15
- Streifenstripes
- C16C16
- Streifenstripes
- C17C17
- KäfigCage
- C17-1C17-1
- Blechstreifensheet metal strips
- C17-2C17-2
- Ende des Blechstreifensend of the sheet metal strip
- C17-3C17-3
- Ende des Blechstreifensend of the sheet metal strip
- D1D1
- Abstandliniedistance line
- D2D2
- Abstandsliniedistance line
- E1E1
- elastisches Elementelastic element
- O3O3
- Tasche des FreilaufringsFree wheel pocket
- O4O4
- Klemmrampe des FreilaufringsFreewheel ring clamping ramp
- O4-1O4-1
- Ausgangskonturen der KlemmrampeExit contours of the clamp ramp
- O6O6
- Freilaufringfreewheel ring
- 06-106-1
- Blechstreifen des FreilaufringsSheet metal strips of the freewheel ring
- O6-2O6-2
- Formschlusselementinterlocking element
- O6-3O6-3
- Formschlusselementinterlocking element
- O6-4O6-4
- Enden des Blechstreifensends of the sheet metal strip
- O6-5O6-5
- Ende des Blechstreifensend of the sheet metal strip
- O6-6O6-6
- Schweißverbindungwelded joint
- O7O7
- Rastvertiefungdetent recess
- 07-107-1
- Ausgangskontur der RastvertiefungOutline of the detent recess
- O8O8
- Freilauffreewheel
- O9O9
- Stirnseiteface
- O10O10
- Axialanschlagaxial stop
- O11O11
- Axialanschlagaxial stop
- 012012
- Ende des Freilaufringsend of the free wheel
- R1R1
- Rotationsachse bzw. SymmetrieachseAxis of rotation or axis of symmetry
- S1S1
- Klemmkörperclamping body
- T1T1
- radiale Höhe des Profilsradial height of the profile
- T2T2
- Blechdickesheet thickness
- T3T3
- Tangentialer Abstandtangential distance
- T4T4
- Abstandsliniedistance line
- T5T5
- Abstandsliniedistance line
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2021
- 2021-10-26 DE DE102021127786.8A patent/DE102021127786B3/en active Active
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