DE1625743A1

DE1625743A1 - Klemmrollen-Freilaufkupplung

Info

Publication number: DE1625743A1
Application number: DE19671625743
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1967-09-27
Filing date: 1967-09-27
Publication date: 1972-04-06
Also published as: GB1230808A; FR1577157A

Description

INDÜSTRISWERK SCHAEFFLEß OHG, ' . ~ ' „ _ - ,„ _n , -

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HERZOGENAURACH bei NÜRNBERG . V : ■.'".■-

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/ : Klemittrollen-Freilaufkupplunq . - "^:/^: ."-";. -..-■ ■■ ;·_:-_;

Die Erfindung betrifft eine Klemmrollen-Freilaufkupplung mit einem Außenring, dessen Bohrung zur Bildung von Kleitofiächen profiliert; ist. ".. V -". "v ■-.■".-.■-.. - : ^{: ;} ■ \""-\ ■ ■- ";■"":■

Derartige Klemmrollen-Freiiaufk-applungen sind bereits in vielfältigen Ausf-ührungsformen bekannt geworden, Das Problem ,lieg-; dabei darin, daß durch geeignete Mittel dafür gesorgt werden muß, daß die Klemmrollen 'stets, auch; beim Drehen der Welle in der einen Richtung (Freilauf-Drehrichtung) immer In Anlage an den Klemmflächen gehalten werden/ damit sie beim Dienen der Weile in der anderen Richtung iKlemm-Drehrichtung) ohne Verzögerung einkuppeln, das heißt ein Drehen der Weile verhindern» "-.- --, ."-.■■' ; -■""■" "" "-. ■- "._, ' :-':':' : '■■ ■"-"■'■ -."" " ; ; ; ;;.-;. -■

Zu diesem Zweck sind bereits vielfältige Maßnahmen vorgeschlagen worden» Sp hat man zum Beispiel Käfige: vorgesehen;, die diie^ Klemmkörper in Taschen aufnehmen_r wobei dey Käfig als Ganzes gegenüber dem Außenring: federnd abgestützt ist» rWegÄö der fertigungsbedingten Toleranzen inv der Taschenteilung ist

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bei diesen Ausführungen nicht gewährleistet, daß sämtliche Klemmrollen stets in Anlage an den Klemmflächen gehalten werden. Aus diesem Grunde hat man weiterhin vorgeschlagen, Käfige in den Außenring einzubringen, die gegenüber dem Außenring verdrehfest angebracht sind und bei denen für jede einzelne Klemmrolle Faderelemente vorgesehen sind, die die Klemmrolle in Klemrnsteilung halten. Derartige Käfige sind in der Herstellung sehr aufwendig, insbesondere, weil meistens die Federelemente als getrennte Bauteile ein*- gesetzt werden.

Es wurden aber auch bereits andere Vorschläge gemacht, bei denen zum Beispiel im Außenlaufring selbst bzw. in einem vorgesehenen Innenlaufring schräg gerichtete Bohrungen angebracht wurden, in die einzelne Schraubenfedern eingesetzt wurden, die auf die Klemmrollen einwirkten. Derartige Ausführungen sind in der Herstellung außergewöhnlich aufwendig und bereiten auch in der Montage erhebliche Schwierigkeiten» Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Klemmrollen^Freilaufkupplung zu schaffen, bei der mit konstruktiv- und herstellungsmäßig geringstem Aufwand dafür gesorgt wird, daß die Klemmrollen stets in einwandfreier Anlage an den Klemmflächen gehalten werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an beiden axialen Enden des Außenringes radial nach innen gerichtete Börde angeordnet sind, gegen die die Klemmrollen axial anlaufen und an denen Federelemente zur Anfederung der Klemmrollen vorgesehen sind.

Im Gagensatz zu den bekanziten Ausführungen sind also bei der- erfindungsgemäßen Ausbildung weder, zusätzliche Bauteile wie Käfige oder dergleichen erforderlich, sondern es werden die: erforderlichen Federelemente unmittelbar an den Borden vorgesehen, die zur axialen/Fixierung der Klemmrollen erforderlich sind» '

In vielen Fällen" ist es* wünschenswert, daß die Klemm-rollen für den Tränsport und den Einbau auch gegen Herausfallen radial nach innen gehalten sind. Zur Lösung dieser Aufgabe, schlägt die Erfindung zwei Wege vor. Kenn die Klemmrollen über ihre ganze Länge gleichen Durchmesser besitzen, dann können sie in einfacher Weise- gegen Herausfallen radial nach innen durch Vorsprünge der Borde gehalten werden, die radial innerhalb·der Klemmrollenmitten einen gegenseitigen Abstand in Umfangsrichtung besitzen, der kleiner als der Klemmrollendurchmesser ist.

Nach einem anderen Vorschlag; der Erfindung können jedoch auch die Klemmrollen in'an sich bekannter Weise an ihren Enden auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt sein und die Borde mindestens im Bereich der Klemmrollen mit axial gerichteten Vorsprüngen versehen sein, die unter die Klemmrollenenden greifen.

Im letzteren Falle können aus Fertigungsgründen die axial gerichteten Vorsprünge der Borde im einfachsten Falle als sich über den gesamten Umfang erstreckende Kragen ausgebildet sein. ' . '

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Die Borde können gemäß der Erfindung einstückig mit dem Außenring gebildet sein. Wenn der Außenring durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt-wird, dann können bei dieser Zerspanung gleichzeitig die Borde mitgebildet werden. Bei spanloser Herstellung des Außenringes, das heißt beim Ziehen aus Blech, können die Borde in bekannter Weise am Außenring umgebördelt v/erden.

Es ist jedoch gemäß der Erfindung auch möglich, die Borde als, getrennte, in den Außenring verdrehsicher eingesetzte .Teile auszubilden. Im letzteren Falle bietet es sich an, die Borde als Kunststoffteile auszubilden, was -die bekannten Herstellungsvorteile mit sich bringt.

Bei der Herstellung der Borde aus Kunststoff können diese gemäß der Erfindung in einfachster Weise mit angespritzten, insbesondere als Flachfedern ausgebildeten Federelementen versehen sein.

Nach der Erfindung ist es jedoch auch möglich, an den Borden getrennt hergestellte Federelemente anzuordnen.

Die Federelemente selbst können im einfachsten Falle als im wesentlichen axial verlaufende, in Umfangsrichtung zu den Klemmrollen hin geneigte Flachfedern- ausgebildet sein.

Für einfache Anwendungsfälle, bei denen keine hohe Schaltgenauigkeit gefordert .wird, kunn. es genügen, nur an einem

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Bord Federelemente anzuordnen,- die in Kleramkörpermitte an diesen angreifen.- Rein theoretisch, kann dabei zwar.die Gefahr bestehen, daß sich- die Klemmkörper.-im Betrieb etwas schräg stellen und damit erst nach deren achsparallelem!Ausrichten, an der Klemmflache voll greifen. Die Praxis hat jedoch erwiesen, daß diese Gefahr sehr gering ist und insbesondere in einem Freilauf, der eine Anzahl von Klemmkörpern besitzt, stets nur der"eine oder andere Klemmkörper zu; dieser unerwünschten Erscheinung neigt. .

Die technisch bessere Lösung-besteht dagegen·darin, die Federelemente im Bereich' der Wälzkörperenden; angreifen zu lassen. Um dabei eine ausreichende Federlänge zur Verfügung zu haben, schlägt die Erfindung yor, die von beiden Borden ausgehenden Flachfedern sich'derart übergreifen.zu lassen, daß,jeweils die an einem Bord angeordneten Federn in der Nähe des gegenüberliegenden Klemntrollenendes an diesem an- .'.-greifen. Durch diese Ausbildung steht eine freie Federlänge zur Verfügung, die annähernd der gesamten Länge der-Klemmrollen entspricht, .

Gemäß der Erfindung ist es jedoch auch möglich, je; Klemmrplle ein Federelement vorzusehen/, das sich von Bord:zu Bord erstreckt, sich an; Absätzen der Borde abstutzt und mit zwei freien Enden an den Klemmrollen im Bereich von . deren Enden angreift. - ^v ;■ ,

Schließlich ist es gemäß; der\ Er'findung möglich _t an jedem · Bord je; eine, sich über den Umfang erstreckende,, insbe- ■ sondere aus Draht gebogene Fedeir vö,rzusehen,, "die sich an

Absätzen des Bordes abstützt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß je Freilaufkupplung nur zv/ei Federe lernen te erforderlich sind, die noch dazu auf einer geeigneten Drahtbiegemaschine fortlaufend hergestellt v/erden können und nur in der entsprechenden Länge abgeschnitten zu werden brauchen, bevor man sie in die Borde einsetzt.

Schließlich ist es gemäß der.Erfindung auch möglich, die * Vorsprünge, die zur Halterung der Klemmrollen gegen Herausfallen radial nach innen an den Borden vorgesehen sein sollen, durch die Federelemente selbst zu bilden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung dargestellt.
" Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines Halbschnittes durch eine Klemmrollen-Freilauf kupplung,

Fig. 2 einen Axial-Halbschnitt durch eine Klemmrollen-Freilaufkupplung,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie II - II der Figur 2,

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend dem nach

Figur 3 durch eine andersartige Konstruktion einer Freilaufkupplung, ; .

Fig. 5 einen. Axial-Halbschnitt durch eine Klemmrollen-Freilauf kupplung,

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- - ; Fig. 6 einen Schnitt entsprechend der Figur 5 ■-'^:" durch eine andersartige Konstruktion

einer Klemrarollen-Freilaufkupplung, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII- VlI der

Figur 6,
.Fig. 8 einen der Figur 7 entsprechenden Schnitt

durch eine abgeänderte Konstruktion, Fig. 9 einen Axial-Halbschnitt durch eine '

weitere Konstruktion einer Klemmrollen-Freilauf kupplung, _; '

'Fig. 10 einen Schnitt nach Linie X - X der Figur 9, Fig. 11 bis 13 die Herstellungsphasen eines Federelementes,

Fig. 14 einen Axial-Halbschnitt durch eine Klemmrollen-Freilauf kupplung, .."■."_

Fig. 15 einen Axial-Halbschnitt durch eine weitere Konstruktion einer Klemmrollen-Freilaufkupplung und

Fig.. 16 einen Schnitt nach Linie XVI - XVT der --""■" --."■■■ Figur 15. ·- " /

Die in Figur 1 dargestellte Klerararollen-Freilaufkupplung besteht aus dem Außenring l·, der zum Beispiel spanlos.durch Ziehen hergestellt ist und an beiden Enden mit ebenfalls spanlos angeformten Borden 2 versehen ist. In seiner Bohrung 3 ist der Ring 1 mit einer ebenfalls spanlos hergestell-

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ten Profilierung 4 zur Bildung von Klemmflächen versehen. An beiden Enden sind in den Außenring 1 Ringe 5 zum Beispiel aus Kunststoff eingebracht und durch geeignete, nicht dargestellte Maßnahmen, gegen Verdrehen gegenüber dem Außenring I gesichert. Diese Ringe 5 besitzen in dein dargestellten Beispiel L-förmigen Querschnitt. Die Klemmrollen δ sind an beiden Enden mit zapfenähnlichen Vorsprüngen 7 versehen, unter die die kragenartigen Vorsprünge 8 der L-förmigen Ringe 5 greifen und dabei die Klemmrollen β gegen Herausfallen nach innen halten. .

An den Ringen 5 'sind zusätzlich entsprechend der Teilung der Wälzkörper flachfederartige Vorsprünge 9 vorgesehen, die gegen die Klemmrollen drücken und dabei versuchen, diese in der einen Umfangsrichtung zu verschieben. Diese flachfederartigen Vorsprünge 9 können an die Ringe 5 angespritzt sein, wenn die letzteren aus Kunststoff bestehen.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Ausführung unterscheidet sich .von der nach Figur 1 lediglich im Hinblick auf die Halterung der Klemmrollen 6. Während bei der Ausbildung nach Figur 1 diese Klemmrollen zapfenähnliche Vorsprünge besitzen, sind die Klemmrollen 6 bei der Ausführunq · nach den Figuren 2 und 3 mit planen Stirnflächen versehen. Zur Halterung der Klemmrollen S dienen in diesem Falle die Haltevorsprünqe 10, die. an den seitlichen Ringen 5 befestigt, zum Beispiel angespritzt sind. Diese Ilaltevorsprünge 10 befinden sich innerhalb, des Klenmrollenteilkreises und besitzen einen gegenseitigen Abstand, der geringer als der

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Klerr^roliendurchmesser ist. In. den Figuren 2 und 3 ist schließlich eine Welle Il dargestellt, die-die innere Kler^rnflache bildet.

Unterschreitet bei der Ausführung nach Figur 3 die Teilung auf dem Klemmrollenmittenkreis einen aewissen Wert, so ist es möglich, die HaltevorSprünge 10 wegfallen zu lassen und die Klemmrollen allein durch die schräagestellten flachfederartigen Vorsorünce 9 zu halten. Diese Ausführung zeigt Figur 4. Die flachfederartigen Vorsprünge 9 sind dabei in der Weise schräg angeordnet, daß sich zur Welle hin .eine Verengung zwischen zwei dieser Vorsprünge 9 ergibt, die kleiner als der Durchmesser der Klemmkörper 6 ist.

Die in Figur 5 dargestellte Konstruktion entspricht in ihren grundsätzlichen Aufbau der nach den Figuren 2 und Lediglich die Ausbildung der flachfederartigen Vorsprünge 9 ist in der Weise gewählt, daß diese sich fast über die gesamte Länge der Klemmkörper 6 erstrecken und sich dabei gegenseitig übergreifen. Dadurch ist gewährleistet, daß die flachfederartigen Vorsprünge 9 mit ihren flachen Enden 12 im Bereich der Enden der Klemmkörper 6 angreifen, was in vielen Fällen erwünscht ist.

Eine Abänderung dieser Konstruktion zeigen die Figuren 6 und 7, bei denen die Federn.zur Anfederung der Klemmkörper

■dbrchöräntfedern 13 bzw. 14 gebildet sind. Diese Federn 13 bzw-, l4 Können an ihren Enden zum Beispiel in die Kunststofirihge 5 eilige spritz-t sein und sind so profiliert, daß die "Feder 14 durch, die breitere Feder 13 hindurchgreift, wodurch ebenfalls erreicht wird, daß die Klemmkörper 6 an ihren Enden· angefedert sind.

Eine Variante dieser Ausführung ist in Figur 8 dargestellt. ™" Dabei besitzen die seitlichen Ringe 5 Ausnehmungen' 15, in die Flachfedern 16 eingesetzt sind, die so profiliert sind, daß ihre freien Enden 17 ebenfalls im Bereich der Enden der Klemmkörper 6 angreifen.

Während es bei den bisher beschriebenen Ausführungen stets erforderlich war:, in den Außenring 1 seitliche Ringe 5 für die Halterung und/oder Anfederung der Klemmrollen 6 einzusetzen, ist in den Figuren 9 und 10·eine Ausführung aargestellt, bei der diese Ringe 5 entfallen können. Zur Halterung der Klemmrollen 6 besitzen diese ebenso wie bei der Ausbildung nach Figur 1 zapfenartige Vorsprünge 7. Die Halterung erfolgt, durch die Kragen 18, die unmittelbar an die seitlichen Borde 2 des Laufringes 1 angeformt sind.

Zur Anf ederung der. Klemmkörper 6 dierieft Federelemente 19, die im wesentlichen die Form eines X aufweisen. AurAbstu^zii dieser feäereiemente 19 sind die. Kragen 18 an den hierfür bestimmten -Bteilefh. riiit 'voröpirühg'en $Ö Versehen·:, die aus 'den Kräge'h 1"B He'rSüsgebögeh ^;s!i^nd^ ^n /diesen Vörsprüngen 20

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stützen sich die Zungen 21 der Federelemente 19 ab, während die weiteren Zungen 22 dieser Federeleraente 19 die Klemm-* körper 6 an deren Enden anfedern. :

Die..Art der Herstellung der Federelemente 19, wie sie bei der Ausführung nach den Figuren 9 und 10 verwendet werden, ist in den Figuren II bis 13 dargestellt. Die Figur 11 zeigt die Ausgangsform, bei-der ein im'wesentlichen H-förmiges Teil 19, das bereits die Zungen 21 und 22 erkennen läßt,, aus Fcderblech ausgestanzt ist. Daran anschließend wird dieses Blechteil 19 gemäß Figur 12 gebogen und schließlich entsprechend Figur 13 entlang der in Figur 12 bei 23 angedeuteten Biegekante zusammengefaltet. Dadurch ergibt sich schließlich das in- Figur 13 dargestellte fertige Federelemerrt 19. ■"■-..-'..-"■-.

Die Figur 1.4 zeigt eine Ausführung, die als Kombination aus den Konstruktionen, gemäß Figur 1 und 9 angesehen v/erden kann. Der Außenrincr 1 weist an beiden Enden Borde 2 ■auf. "An der rechten ^Seite ist dieser Bord mit einem Kragen 18 versehen, während an der linken Seite ein.Ring 5 mit einem kragenartigen Vorsprung 3 eingesetzt ist. Die Klemmroilen β besitzen zapfenähnliche Vorsprünge 7, die von dem kragenartigen Vorsprung 8 einerseits und von dem Kragen 18 andererseits Untergriffen werden, wodurch die Klemmkörper gegoA Herausfallen radial nach-innen gehalten sind. Die Anfederung der Klemmkörper 6 erfolgt bei dieser Konstruktion

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ausschließlich durch ein ITg eier ^lament 24, das zum Beispiel in den aus Kunststoff bestehenden Ring 5 eingespritzt ist und ira wesentlichen L-förrnig ausgebildet ist. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen greift das Federelement 24 in. der Mitte der Klemmkörper 6 an.

Die Figuren 15 und 16 zeigen schließlich eine v/eitere Variante einer Klemmrollen-Freilaufkupplung. Die Halterung der ψ Klemmrollen 6 erfolgt dabei in der Art, wie sie bei der Ausführung nach Figur 1 bereits beschrieben wurde". Zur Anfederungder Klemmrollen 6 dienen bei dieser Ausführung Federelemente 25, die als gewellte Drahtfedern ausgebildet sind. Diese Federelemente 25 stützen sich einerseits an Vorsprüngen 25 der Ringe 5 ab und haben andererseits mit ihren Teilen 27 Kontakt mit den zap'fenähnlichen VorSprüngen 7 der Klemmkörper 6. Dadurch werden die Klemmkörper 6 ebenfalls an ihren beiden Enden in Klerrnnrichtuna anaefedert.

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Claims

'XTDUSTRIEWEKK SCHAEFFLZR OLG.

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ESAZOGSNAORACH bei NÜRNBERG ^ID/

Pt-K/kr.

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P at cn ι an s ρ r ü cha

V I.j Klemmrollen-Freilaufkuppiung nit einem Außenrina, dessen Bohrung zur Bildung von Klemmflachen profiliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden des Außenringes radial nach ir.non gerichtete Borde angeordnet sind, gecen die die ICI emmro Ilen axial anlaufen und an denen Federelemente zur Anfederung der Klemmrollen vorgesehen sind.

2. Klemmrollen-Freilaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch

. gekennzeichnet, daß die Klemmröllen über ihr ganze Länge gleichen Durchmesser bosiczen'und gegen Herausfallen radial nach innen durch Vorsprünge der Borde gehalten sind, die_ radial innerhalb der Klemmrollenmitten einen gegenseitigen Abstand in ürnfangsrichtung besitzen, der kleiner als der Klemrnrollendurchmesser ist,-

3. Klemmrollen-Freiiaufkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmrollen an ihren.Enden auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt sind und die Borde zur Halterung dar Klerarnrollen gegen Herausfallen radial nach innen mindestens im Bereich der Klemmrollen mit axial gerichteten Vo;"r>rüngen versehen sind, die

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unter die Klemmrollenend λ greifen.

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4. XlemraröIieri-FreilaufkuppLung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß· die r::ial gerichteten VorsOrünge der Borde als sich- tlbar den gesamten Umfang erstreckende Kragen ausgebildet sind. .

5. Klenunrollen^Freilaufkupplung nach Anspruch 1, 2, 3

oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Borde einstückig mit dem Außenring gebildet sind.

β. Klemmrollen-Freilaufkupplung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Borde als getrennte, in den Außenring verdrehsicher eingesetzte Teile ausgebildet sind.

7. Kleimröllen-Freilaufkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Borde als Kunststoffteile ausgebildet sind» . -- ..

8„ Klemmroilen-Freilaufkupplung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffborde mit angespritzten, insbesondere als Flachfedern ausgebildeten Federelementen versehen sind.

9* Klemmrollen-Freilaufkupplung nach Anspruch 5, 6 oder I₁ dadurch gekennzeichnet/ daß an den jBorden getrennt hergestellte Federelemente angeordnet sind.

10. Klemmrollen-Freiiaufkupplung nach" Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, c.üß die Federelemente als im wesentlichen aicial verlaufende/ in Umfantrsrichtung zu den Klemmralleri hiitgeneierte Fiaöhfedern ausgebildet sind.

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11. XleiToirollen-Freiiauf kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nur "an" einem Bord Federelemente angeordnet sind, die in Kiemmkörpermitte an diesen angreifen.

12. Klemmrollen-Freilaufkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, da,Tdie von beiden Borden ausgehenden Flachfedern sich derart übergreifen,, daß j'eweils die an einem Bord angeordneten Federn in der Nähe des Gegenüberliegenden Kleiräsrollenendes an diesen angreifen..

13. KleirjTiroLlen-Freiiauf'kupp-lur.q nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da3 je Klerararqlle ein Federelement vor-

; gc-sohen ist, das sich von 2ord zu Bord erstreckt, sich an Absätzen der Borde abstützt und mit zwei freien Enden an den Klemmrollen im Bereich von deren Enden angreift. ■ -

l(t. Klemmrollen-Freiiaufkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Bord je eine, sich über den Umfang erstreckende, insbesondere aus. Draht gebogene Feder vorgesehen ist, die sich an Absätzen des Bordes abstützt, .'.'.--

15. Xleirirarollen-Freilauf kupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge zur Halterung der Klemmroileri durch die Feder elemente selbst gebildet, sind.

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