DE1149948B - Freilaufkupplung mit zwischen zwei konzentrischen kreis-zylindrischen Kupplungslaufflaechen kippbar angeordneten Klemmkoerpern - Google Patents

Description

• Freilaufkupplung mit zwischen zwei konzentrischen kreiszylindrischen Kupplungslaufflächen kippbar angeordneten Klemmkörpern Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit zwischen zwei konzentrischen kreiszylindrischen Kupplungslaufflächen kippbar angeordneten Klemmkörpern, die als achsparallele Prismen geformt sind, mit konvex gewölbten Klemmflächen mit den Kupplungslaufflächen zusammenwirken und in Umfangsrichtung eine im wesentlichen ebene und eine dachförmige konvexe Begrenzungsfläche aufweisen.
• Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Freilaufkupplung mit möglichst vielen Klemmkörpern, wobei ein Schrägstellen der Klemmkörper in bezug auf die Axialrichtung verhindert ist.
• Bei Rollen- oder Nadellagern ist es bekannt, die Rollen bzw. Nadeln in Käfigen verkantungsfrei zu führen, wobei zur Erhöhung der Zahl der unterzubringenden Rollen bzw. Nadeln deren mehrere in je einem Käfigfenster untergebracht sind. Es sind auch Klemmkörper bekannt, die eine solche Gestalt haben, daß ihre Kippbewegungen, die sie bei übergang aus dem Freilaufzustand in den Kupplungszustand und umgekehrt auszuführen haben, nicht behindert werden. Schließlich ist bei Freilaufkupplungen mit Klemmrollen oder prismatischen Klemmkörpern bekannt, zwischen den Klemmkörpern Falt- oder Balgenfedern mit radial nach außen gerichteten Enden anzuordnen.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Klemmkörper gruppenweise in Fenstern eines, ringförmigen Käfigs achsparallel geführt sind, die Käfigstege einen der Querschnittsform der Klemmkörper gleichenden prismatischen Querschnitt aufweisen und zwischen der in Umfangsrichtung weisenden ebenen Begrenzungsfläche eines jeden Käfigstegs und der dachförmigen Begrenzungsfläche des der genannten Stegfläche benachbarten Klemmkörpers eine die Klemmkörper in Umfangsrichtung spielfrei gegeneinander drückende Feder angeordnet ist, deren Anlageflächen, mit welchen sich die Feder am Käfigsteg und am Klemmkörper abstützt, in axialer Richtung der Länge dieser Bauteile gleich sind.
• Durch die gemeinsame Anwendung dieser Merkmale wird die angestrebte verkantungsfreie Führung der Klemmkörper erreicht, wobei zugleich eine große Zahl an Klemmkörpern zwischen den Kupplungslaufflächen untergebracht werden kann. Bei allen Betriebsbedingungen bleiben die Klemmkörper mit beiden Kupplungslaufflächen in Berührung, so daß alle Klemmkörper beim Fassen der Freilaufkupplung zum Tragen kommen und bei Beginn der Freilaufwirkung die Sperrwirkung an allen Klemmkörpern gleichzeitig aufgehoben wird. Durch das verkantungsfreieFühren der Klemmkörper werden außerdem einseitige Abnutzungen an den Kupplungslaufflächen unterbunden. Vorteilhaft ist die Feder in bekannter Weise als Balgenfeder mit radial nach außen gerichteten freien Enden ausgebildet.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kupplung nach der Erfindung dargestellt. In dieser ist Fig.l ein Teih-adialschnitt durch eine Freilaufkupplung nach der Erfindung, die als Doppelfreilaufkupplung ausgebildet ist, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Freilaufkupplung und Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Klemmkörpers.
• Die dargestellte Doppelfreilaufkupplung enthält zwei konzentrisch ineinanderliegende Freilaufkupplungen. Die innenliegende Kupplung hat einen inneren Kupplungslaufring 2 und einen äußeren Kupplungslaufring 6, die außenliegende Freilaufkupplung einen äußeren Kupplungslaufring 10 und als inneren Kupplungslaufring den Ring 6. Die beiden Freilaufkupplungen sind im wesentlichen von gleichem Aufbau. Zwischen ihren Kupplungslaufringen sind Klemmkörper 4 bzw. 8 angeordnet, die ebenfalls gleiche Form haben,weshalb nachstehend nur auf den Klemmkörper 8 Bezug genommen wird. Jeder Klemmkörper 8 hat eine äußere konvex gewölbte Klemmfläche 50 (Fig. 4), die gegen den äußeren Kupplungslaufring 10 anliegt, und eine innere Klemmfläche 52, die gegen den inneren Kupplungslaufring 6 anliegt. Jeder Klemmkörper 8 hat eine in Umfangsrichtung weisende ebene Fläche 54 und eine dachförmig ausgebildete konvexe Fläche 56. Die Klemmkörper 8 sind in einem ringförmigen Käfig 57 geführt, der zwei seitliche Ringscheiben 58 (Fig. 3) hat, welche durch Stege 60 miteinander verbunden sind, so daß Käfigfenster gebildet sind, in denen mehrere Klemmkörper 8 liegen. Die Stege 60 haben im wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Klemmkörper 8, haben jedoch keine Klemmflächen. Jeder Klemmkörper 8 weist an beiden Enden eine Schulter 62 auf, die an einer Leiste 64 der Ringscheibe 58 des Käfigs 57 anliegt, wenn sich der Klemmkörper in der Kipplage »Freilauf« befindet. Die Klemmkörper 8 und die Stege 60 haben in der Mitte Kerben 66, die eine Schlauchfeder 68 aufnehmen. Diese Feder hält die Klemmkörper mit beiden Kupplungslaufringen 10 und 6 in Berührung. Zweckmäßig werden zwei bis vier Klemmkörper in jedem Käfigfenster vorgesehen, und alle Klemmkörper werden innerhalb des Käfigfensters durch eine Balgenfeder 70 in der gleichen Richtung gegen den nächsten Käfigsteg gedrückt (Fig. 2).
• Wie Fig.2 zeigt, liegt der Schwerpunkt jedes Klemmkörpers im Punkt 72. Bei umlaufender Kupplung wirkt im Schwerpunkt 72 die Fliehkraft in Richtung des Pfeiles 74. Den Berührungspunkt zwischen der gewölbten Klemmfläche 50 des. Klemmkörpers und dem äußeren Kupplungslaufring 10' gibt der Pfeil 76 an. Infolge der Fliehkraft, die den Klemmkörper im Uhrzeigersinn um die Spitze des Pfeiles 76 zu kippen trachtet, entsteht ein Moment, das die Klemmfläche 52 dauernd in Berührung mit dem inneren Kupplungslaufring 6 hält. Gleichgültig, wie schnell sich die Laufbahnen drehen, entstehen keine Kräfte, die die Klemmkörper 8 von dem inneren Kupplungslaufring abzuheben trachten.
• Die Balgenfedern 70 haben die gleiche axiale Länge wie die Klemmkörper 8 (Fig. 3) und drücken alle in einem Käfigfenster liegenden Klemmkörper federnd von dem einen Steg 60 ab, so daß die ebene Fläche 54 des letzten Klemmkörpers in dem Käfigfenster gegen die dachförmige Fläche des nächsten Steges 60 und die ebene Fläche jedes vorhergehenden Klemmkörpers gegen die dachförmige Fläche 56 des folgenden Klemmkörpers anliegt. Dadurch werden alle Klemmkörper 8 parallel zur Drehachse der Kupplung gehalten. Dies verhindert ein Verkanten der Klemmkörper im Betrieb und verringert die Gefahr von Betriebsstörungen.
• Der Käfig 57 wird durch zwei Sprengringe 78 im äußeren Kupplungslaufring 10 gehalten, der Käfig 57 ist durch einen Sprengring 80 axial festgelegt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Freilaufkupplung mit zwischen zwei konzentrischen kreiszylindrischen Kupplungslaufflächen kippbar angeordneten Klemmkörpern, die als achsparallele Prismen geformt sind, mit konvex gewölbten Klemmflächen mit den Kupplungslaufflächen zusammenwirken und in Umfangsrichtung eine im wesentlichen ebene und eine dachförmig konvexe Begrenzungsfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (8) gruppenweise in Fenstern eines ringförmigen Käfigs (57) achsparallel geführt sind, die Käfigstege (60) einen der Querschnittsform der Klemmkörper gleichenden prismatischen Querschnitt aufweisen und zwischen der in Umfangsrichtung weisenden ebenen Begrenzungsfläche eines jeden Käfigstegs und der dachförmigen Begrenzungsfläche des der genannten Stegfläche benachbarten Klemmkörpers eine die Klemmkörper in Umfangsrichtung spielfrei gegeneinander drückende Feder (70) angeordnet ist, deren Anlageflächen, mit welchen sich die Feder am Käfigsteg und am Klemmkörper abstützt, in axialer Richtung der Länge dieser Bauteile gleich sind.
2. 2. Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Feder eine Balgenfeder (70) ist, deren freie Enden radial nach außen gerichtet sind. in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 632 967; USA.-Patentschriften Nr. 1694 377, 2 371653, 2 705 066, 2 711238, 2 748 912; Hütte, Des Ingenieurs Taschenbuch, II. Band, 26. Auflage, Berlin 1937, S. 215.