DE1475478C - Klemmrollen-Freilaufkupplung mit einem in eine zylindrische Bohrung einsteckbaren Klemmrollenbausatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmrollen-Freilaufkupplung, und zwar eine solche Konstruktion, die auch als Freilauf-Element, d. h. also ohne Außenring, hergestellt und als solches komplett eingebaut werden kann, ohne daß dieses aus einem Innenstern mit zu der Außenklemmfläche keilförmig verlaufenden Klemmflächen und in Klemmrichtung angefederten Klemmrolien bestehende Element auseinanderfallen kann. Solche Freilauf-Elemente sind dann wünschenswert, wenn es wirtschaftlicher ist, die zylindrische Außenklemmfläche ohne einen besonderen Außenring unmittelbar in irgendeinem Maschinenteil, z. B. in einem Zahnrad, vorzusehen. Im übrigen erleichtert aber eine solche, von selbst zusammenhaltende Konstruktion auch den Zusammenbau des Freilauf, weil dann nämlich der aus Innenstern und Klemmrollen bestehende Innenteil und der Außenring getrennt montiert werden können. Ein weiterer Vorteil ist die große Verschiebbarkeit des Außenringes zum Innenring, ohne daß dadurch die Funktion der Freilaufkupplung beeinträchtigt wird.

Bei solchen Klemmrollen-Freilaufkupplungen mit in Klemmrichtung angefederten Klemmrollen überwiegt bis jetzt die Einzelanfederung, die im allgemeinen durch je einen in einer Bohrung geführten und durch eine Feder belasteten Bolzen für jede Klemmrolle gebildet wird. Eine solche Klemmrollen-Freilaufkupplung ist daher verhältnismäßig vielteilig, teuer in der Herstellung und auch zeitaufwendig bezüglich der Montage.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines von selbst zusammenhaltenden Klemmroüen-Bausatzes mit in Klemmrichtung angefederten Klemmrollen, das bei gleicher Funktion wesentlich weniger Teile aufweist und daher auch erheblich billiger herzustellen und in kürzerer Zeit zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in axialer Richtung beiderseits der Klemmrollen Scheiben aus elastischem Werkstoff, wie z. B. Gummi, Buna oder Kunststoff, vorgesehen sind, an denen die Klemmrollen drehbar gelagert sind und die an dem Innenstern derart befestigt sind, daß sie bei Einbau in die Außenklemmfläche in Umfangsrichtung und im Sinne einer Anfederung der Klemmrolien in Klemmrichtung unter Vorspannung stehen. Die drehbare Lagerung der Klemmrollen gegenüber diesen Scheiben kann entweder dadurch erfolgen, daß die Klemmrollen an ihren Stirnseiten Führungszapfen aufweisen, die in Öffnungen der beiderseitigen Scheiben drehbar gelagert sind, oder aber dadurch, daß die beiderseitigen Scheiben Stifte tragen, auf denen die Klemmrollen mittels stirnseitiger zentrischer Aufnahmebohrungen drehbar gelagert sind. Um im ersteren Falle den Verschleiß der aus elastischem Werkstoff bestehenden Scheiben durch die Reibung der. sich drehenden Führungszapfen der Klemmrollen herabzusetzen, ist es zweckmäßig, diese Scheiben mit metallischen Buchsen zur Aufnahme dieser Führungszapfen zu versehen. Andererseits kann auch auf einer Seite, vorzugsweise auf der Außenseite, oder aber auch beiderseits jeder elastischen Scheibe eine Metallscheibe vorgesehen sein, die zur Kupplungs-Mittellinie etwa tangentiale Schlitze aufweist, in denen die Führungszapfen der Klcmmgige Bewegung der Klemmrolien, nehmen aber den durch die Führung der sich drehenden-Führungszapfen hervorgerufenen Verschleiß auf, der in einer Metallscheibe naturgemäß wesentlich geringer ist als in einer aus elastischem Werkstoff bestehenden Scheibe. Andererseits ist es auch möglich, jede der Scheiben aus einem inneren, starren, am Innenstern befestigten Ring, einem sich daran anschließenden elastischen Zwischenteil und einem äußeren, wiederum starren

ίο Ring aufzubauen, in dem die Aufnahmebohrungen für die Lagerzapfen der Klemmrollen bzw. bei der zweitgenannten Lagerungsart, die Stifte für die Aufnahmebohrungen der Klemmrollen angeordnet sind. Auch in diesem Falle wird der durch Reibung hervorgerufene Verschleiß von den elastischen Scheibenteilen ferngehalten und auf metallische Bauteile übertragen. Durch die Erfindung wird ein sehr kompaktes Maschinenelement, nämlich ein Klemmrollen-Bausatz, geschaffen, dessen Klemmrollen durch die beiderseitiaen elastischen Scheiben «egen Lösen vom Innen-

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Stern gesichert werden. Der gesamte Bausatz ist überaus einfach aufgebaut und weist nur eine sehr geringe Zahl an Einzelteilen auf. Infolge der sicheren Halterung der Klemmrollen ist der Bausatz auch sehr leicht montierbar. Er besitzt eine besonders hohe Drehmomentkapazität, weil durch Fortfall der üblichen Einzelanfederungsteile für die Kiemmrollen, in Form einer Feder und eines Federbolzens, mehr Klemmrollen am Umfang verteilt werden können.

Man kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Federkonstante der Anfederung der Klemmrollen in beliebig starkem Maße dadurch herabsetzen, daß man in den elastischen Scheiben zwischen den einzelnen Klemmrolien entsprechende Aussparungen vorsieht; hierdurch werden die Scheiben in Umfangsrichtung weicher. Um mit nur einer Bauform von kreiszylindrischen elastischen Scheiben je nach dem Anwendungsfall unterschiedlich starke Anfederungskräfte (Vorspannungen der elastischen Scheiben) verwirklichen zu können, kann man die elastischen Scheiben mittels Stiften, Schrauben od. dgl. am Innenstern befestigen und kann dann am Innenstern und/oder an den Scheiben selbst mehrere in Umfangsrichtung teilscheibenartig zueinander versetzte Gruppen von Befestigungslöchern zur Erzielung unterschiedlicher Anfederungskräfte vorsehen.

Selbstverständlich kann man die Erfindung nicht nur zur Herstellung von Klemmrollen-Bausätzen verwenden, sondern auch zur Herstellung kompletter

Klemmrollen-Freilaufkupplungen, indem man dem erfindungsgemäßen Bausatz ein Außenbauteil mit innerer zylindrischer Klemmfläche hinzufügt.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

■55 F i g. 1 zeigt im Axialschnitt, .

F i g. 2 in Stirnansicht ein erstes Ausführungsbeispiel. Die

F i g. 3 und 4 zeigen in gleicher Darstellungsweise ein zweites Ausführungsbeispiel. Die

F i g. 5 und 6 zeigen, wiederum in gleicher Darstellungsweise, ein drittes Ausführungsbeispiel.

Gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es sind dies in erster Linie der Innenstern 1 mit vier geradlinigen Klemmflächen 2 (wobei die einfachst mögliche Her-

Klemmfläche 6 (Außenklemmfläche) und die beiderseits der Klemmrollen 3 vorgesehenen, aus elastischem Werkstoff bestehenden Scheiben 7 (bzw. la, Ib und Ic in den Fig. 5 und 6).

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 sind die elastischen Scheiben 7 nicht kreiszylindrisch, sondern vielmehr zwischen den einzelnen Klemmrollen 3 mit Aussparungen 11 versehen, durch die die Federkonstante der elastischen Scheiben 7 in Umfangsrichtung gegenüber einer vollen kreiszylindrisehen Scheibe herabgesetzt wird. Durch Wahl der Größe und Form dieser Aussparungen kann man diese Federkonstante in weiten Grenzen den Anfordernissen anpassen. Die Führungszapfen 4 der Klemmrollen 3 laufen hier nicht unmittelbar in den elastischen Scheiben 7, sondern vielmehr in metallischen Buchsen 8, die in diesen Scheiben 7 vorgesehen sind.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4, die im übrigen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 entspricht, sind solche metallischen Buchsen in den Scheiben 7 nicht erforderlich, da hier die Führung der Führungszapfen 4 und damit der Klemmrollen 3 durch jeweils auf der Außenseite der elastischen Scheiben 7 vorgesehene Metallscheiben 9 erfolgt, die, um eine freie Verformung der elastischen Scheiben 7 zu ermöglichen, mit etwa tangentialen Schlitzen 10 für die Aufnahme der Führungszapfen 4 versehen sind. Da diese metallischen Scheiben 9 die Führung der Klemmrollen 3 übernehmen, können die Aufnahmeöffnungen in den elastischen Scheiben 7 für die Führungszapfen 4 einen etwas größeren Durchmesser aufweisen als die Führungszapfen 4.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 besteht jede der elastischen Scheiben 7 aus einem inneren, starren, am Innenstern 1 befestigten Ring 7 α, einem sich daran anschließenden elastischen Zwischenteil 7 b und einem äußeren, wiederum starren Ring 7 c, der die Aufnahmebohrungen für die Lagerzapfen^ der Klemmrollen3 bzw., falls die Lagerung in umgekehrter Art und Weise ausgebildet ist, die Stifte für die Aufnahmebohrungen der Klemmrollen aufweisen.

Bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 2 sowie gemäß den F i g. 3 und 4 können die elastischen Scheiben 7, und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 und 6 die inneren Ringe 7 α in beliebiger Art und Weise am Innenstern 1 der Freilaufkupplung befestigt werden, beispielsweise durch Stifte, Schrauben, Verkleben oder auch Anvulkanisieren. Im Falle der Befestigung von kreiszylindrischen elastischen Scheiben 7 mittels Stiften oder Schrauben kann man am Innenstern 1 und/ oder an den Scheiben mehrere in Umfangsrichtung teilscheibenartig zueinander versetzte Gruppen von Befestigungslöchern vorsehen, um mit einer einzigen Bauform, je nach dem Anwendungsfall, unterschiedliche Anfederungskräfte, d. h. also Vorspannungen der elastischen Scheiben 7, verwirklichen zu

können. _.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Klemmrollen-Freilaufkupplung mit einem in eine zylindrische Bohrung einsteckbaren Klemmrolienbausatz, der aus einem Innenstern mit zu dieser zylindrischen Bohrung keilförmig verlaufenden Klemmflächen und zwei Seitenscheiben besteht, die miteinander einen Käfig bilden, der die Klemmrollen, die mittels stirnseitiger Zapfen in Aussparungen der Seitenscheiben im Käfig gehalten oder mittels stirnseitiger zentrischer Bohrungen und an den Seitenscheiben angebrachter Stifte im Käfig drehbar gelagert sind, unverlierbar hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenscheiben (7bzw.la, Ib, Ic) aus elastischem Werkstoff, wie z. B. Gummi, Buna oder Kunststoff, bestehen und bei Einbau in die zylindrische Bohrung (6) in Umfangsrichtung und im Sinne einer Anfederung der Klemmrollen (3) in Klemmrichtung unter Vorspannung stehen.

2. Kupplung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenscheiben (7) mit metallischen Buchsen (8) zur Aufnahme der Führungszapfen (4) der Klemmrollen (3) versehen sind.

3. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite, vorzugsweise der Außenseite, oder beiderseits jeder Seitenscheibe (7) eine Metallscheibe (9) vorgesehen ist, die zur Kupplungs-Mittellinie etwa tangentiale Schlitze (10) aufweist, in denen die Führungszapfen (4) der Klemmrollen (3) geführt sind.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenscheiben aus einem inneren, starren, am Innenstern (1) befestigten Ring (7 a), einem sich daran anschließenden elastischen Zwischenteil (7 b) und einem äußeren, starren Ring (7 c) besteht, in dem die Aufnahmebohrungen für die Führungszapfen (4) der Klemmrollen (3) bzw. die Stifte für die Aufnahmebohrungen der Klemmrollen (3) angeordnet sind.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenscheiben (7 bzw. la, Ib, Ic) zwischen den einzelnen Klemmrollen (3) die Federkonstante der Anfederung verringernde Aussparungen (11) aufweisen.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit kreiszylindrischen Seitenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (7 bzw. la, Ib, Ic) mittels Stiften, Schrauben od. dgl. am Innenstern (1) befestigt und am Innenstern und/ oder an den Seitenscheiben mehrere in Umfangsrichtung teilscheibenartig zueinander versetzte Gruppen von Befestigungslöchern vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen