DE2004457C - Klemmkörperfreitauf-Kupplung mit Fliehkraftabhebung - Google Patents

Description

5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- dem eine Freilaufkupplung bekannt, bei der ein der kennzeichnet, daß der zur radialen Abstützung Führung und Distanzierung der Klemmkörper diedienende Ring (7, 8) fest mit auf der inneren 35 nender Käfig fest mit der inneren Klemmbahn ver-Klemmbahn(2) gelagerten Führungsscheiben(5,6, bunden ist. Auch hier läuft jedoch im Leerlauf die, 17, 59,20) verbunden ist. äußere Klemmbahn um, so daß dieser Freilauf eben-

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- falls keine Lösung des vorbeschriebenen Problems kennzeichnet, daß der Ring (29) durch Ausneh- bieten kann. Dies selbst dann nicht, wenn man sich mungen (30) der Klemmkörper(35) hindurchl'duft. 40 für den Fall des Leerlaufs die äußere Klemmbahn

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch ge- stillstehend und die innere Klemmbahn umlaufend kennzeichnet, daß der Ring (29) durch Rollen denkt. Denn die Massenverteilung der einzelnen zentriert ist und unter Vorspannung steht. Klemmkörper bezüglich ihrer Schwenkachse ist so

8. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- gewählt, da3 die Klemmkörper gegen die Wirkung kennzeichnet, daß an den Klemmkörpern ange- 45 von sie in Arbeitsstellung drängenden Federn bei ordnete Schenkelfedern (9) sich einerseits am höheren Drehzahlen mit einer Anschlagnase in An-Klemmkörper, andererseits an den Führungs- lage an die äußere Klemmbahn geraten und auf scheiben oder an der inneren Klemmbahrt (2) dieser gleiten. Dies führt jedoch wieder zu einem abstützen. Verschleiß der äußeren Klemmbahn.

9. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch ge- 50 Schließlich sind eine Reihe von weiteren Freikennzeichnet, daß für den Reibschluß zwischen laufgestaltungen beispielsweise nach der USA.-Führungsscheiben (5, 6, 17, 19, 20, 32, 33) und Patentschrift 2 886 152 und 2 599 793, der französiinnercr Klemnibahn axial oder radial wirkende, sehen Patentschrift 303 012 und der britischen Patenifedernde Scheiben (!3,14) oder polygorsförmige, schrift 1 097 393 bekannnt, bei denen im Leerlauf federnde Teile (25) vorgesehen sind. 55 entweder die innere oder die äußere Klemmbahn

umlaufen bzw. stillstehen kann. Allen diasen Freiläufen ist jedoch gemeinsam, daß sie bei Leerlauf

infolge der auf sie wirkenden Fliehkräfte gegen die

äußere Klemmbahn bewegt werden, so daß es allen-60 falls bei umlaufender äußerer Klemmbahn zur Ab-

Die Erfindung betrifft eine Klcinnikörperfreilauf liebung von der inneren Klemmbahn, niemals aber Kupplung mit zwischen zylindrischen Klemnibiilinen bei umlaufender innerer Klemmbahn zur Abhebung angeordneten Klemmkörpern, wobei die Körper von der äußeren Klemmbahn kommen kann,
unter Fliehkraflcinwirkung eine im Lintkuppelsinn Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

wirkende Schwenkbewegung ausführen. 65 eine Klemmkörperfreilauf-Kupplung der eingangs

Derartige bekannte Freilaufkupplungen sind so erwähnten Art so zu gestalten, daß sie ohne aufeingerichtet, daß die äußere Klemmbahn im Leerlauf wendige Einbaukonstruktion in all den Fällen singe- -.ünüitifi und die innere Kleir.mbahn stillsteht und es setzt werden kann, bei denen im Freilaufbetrieb

/Leerlaufbetrieb) die innere Klemmbahn umläuft, zur Frcilaufachse geschnittene Kiemmkörperfwlauf-

wlihrcnd im Sperrbetrieb (Mitnahmebetrieb) der Kupplung abgewandelter Bauart, _f

Freilauf stillsteht oder nur langsam umläuft. F i g, 6 einen tcilweisen Längsschnitt des rrcuaui»

piese Aufgabe wird erfmdungsgemUß dadurch ge- gemäß Fig, 5, .... in Fig, 8

m, daß die Klemmkörper mit der inneren Klemm- 5 Fig,7 eine gemäß der LineNn-ν ΜJ^ J*

SSn kraft- oder formschlüssig verbunden shd und quer zur Fr«achse ^^*%$Snr

sich mittels Kipplager an mindestens einem zu den freilauf-Kupplung nach einer anuwi n.

Klemmbahnen konzentrischen Ring radial nach form, n«i.r«.hnHt ermaß der Linie

außen abstützen und die Kippachse so angeordnet ist, F ι g, B einen Querschnitt gerna»

_d0ß die Schwenkbewegung im Entkuppelsinn zu io VHI₇VHI in F'ιg.7 umS Klemmkör-

einem Abheben der äußeren KcmmflHchcn der ^F' 8-9 einen Axialscnniii aurwi w»

Klcmmkörper von der äußeren Klemmbahn fUhrt. -perfreilauf-Kupplung nach einer we.tertn erhnaungs

Die auf die Klemmkörper einwirkende Fliehkraft gemäßen ^^"gform. Klemmkörwml also nicht von der äußeren Klemmbahn, son- In F ι g. > jmd meh^^e ™^,_{emFnbahn %} \_m dem von einem dazu konzentrischen Stützring auf- >s per 1 zwischen e,ner '^nner^ ^ ^l _d '_{einer äußerC}n genommen. Die schwenkbare Lagerung bezüglich folgenden auch !^"y^JJ¹ Außenring gedieses Stützringes in Verbindung mit der unsymme- Klcmmbahn 3, im tolßenden aucη λ b β ₃ fachen Massenverteilung der Klemmkörper crmög- nannt, angeordnet. W«yjjggJ^^J_n geitenlitht es ihnen, unter Fliehkrafteinwirkung eine der- hervorgeht, weisen die KlemmKorper α arliue Schwenkbewegung auszuführen, daß sich dabei ™ wänden angeordnete

art ge Schwenkbewegung auszuführen, daß sich dabei ,„ v/än^n ^ord _PP^^J^Vohrurig*

dic äußeren Klemmflächen der Klemmkörper von. der kanten 4 befinden sich n_Angfee m gußcren Klemmbahn abheben. Der Stützring befindet scheiben 5 und 6 angeformJ;" «JJJSTKleininlcörpers 1 Sch am besten direkt oder indirekt im Reibschluß sitzt f»_f« ^J^ffSÄ SchenkdleSer9, mit der inneren Klemmbahn des Freilaufs. eine auf ^6ΐη|^η.^ζχ^ε"η" ^h an der Führungsscheibe 5

j-s hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Kippachse a₅ deren e.nerSchenkel 10 sich an der run^>& .

de Klemmkörper nahe dem Mittelpunkt des Krüm- abstützt, während «*^™&£ΪΪ abstützt, di d it d inneren Klemmbahn zu- ^Z^T^ZZV ^ Füh

de Klemmkörper nahe dem Mittelpun ^&£ΪΪ abstützt,

munpradius der mit der inneren Klemmbahn zu- ^Z^T^ZZVmd U^aIc Führungs-

sammenwirkcnden Klernmfiäche anzuordnen. Bei Mittels Axialfeder" "^u™j ^„g ₂ verspannt.

einer derartigen Ausbildung der Klemmkörper wird scheiben 5 und ⁶ «_m ^m _m JgSchsl der mit dem

maximales Abheben deren äußerer Klemmflache von 30 Mrt W₁ «et ^cJLrummimj _KIemmflächc

der äußeren Klemmbahn ermöglicht, wobei die Innenr ng2 »n ^™ⁿJ_ac ^S _{hse der mit}dem Außen-

KlemmkOrper auch während der Schwenkbewegung Ij "f^^^TSfnden Ktemmfliche I b der

ständig in Reibverschluß mit der inneren Klemmbahn nng m Beru»™J« J»°^en _D Schwerpunkt eines

bleiben. Hierdurch ist stets ein sicheres Einkuppeln Kkmmkorpe [«awichne .

des Freilaufs aus der Leerlaufstellung heraus gewahr- 35 ^^^„^toinnenrfng 2 in der ange-

d£ Kipplager können an die Klemrnkörper ange- zeigten PJeil^htung, ^ ^Ä formte, voll- oder '^,!zylindrische Wälzflachen oder J^^f^ÄKbl der Klemmkörper i

Srteits kann der zur ra.ia.cn Abstützung , ^^^ ^f^^S^^sSt

dienende Ring fest mit auf der mneren Klemmbahn ^^f^^^i des Innenringes 2. Die

gelagerten Führungsscheiben verbunden sein. Es ^t-SmP deVKIeSörper 1 durch die Führungs-

kann jedoch auch der Ring durch Ausnehmungen M.tnahme ^r^nmkorper _{wachs£nder DrehaM}

der Klemmkörper hindurchlaufen, dabe! ^d«^ ^^ ⁵ _νβ™ί_Λ1 daß die im Schwerpunkt Ä an-

Rollen zentriert sein und unter_ Vorspannung stehen^ 45 ^™_e ^v^&_{ftF dic} Klemmkörper I an die

Ferner hat es sich als ™*^«™™^ Kn« 7 8 der Führungsscheibu-n 5 und 6

an den Klemmkörpern angeordnete Schenkelfeder Stuter™&'™^a _y . _{h die} bezüglich dem

sich einerseits am Klemmkörper, andererseits an den druckt.^ Dabei en« ₍ ^ _angreifende Fl.eh-

Führungsscheiben oder an der inneren Klemmbahn K pplag_er ^»^^ -_{m uhrzeigers}inn, das dem

"SBilch ist es zweckmäßig, daß für d» Reib- ^J^^^t^^t^^^

Schluß zwischen Führungsscheiben und mnerer "B^&£^ wird das von der Flieh-

Klemmbahn axial oder radial wirkende federnde f^^^SLlint schließlich so groß, daß

Scheiben oder poiygonförm.ge, federnde Teile vor- ^^^_{ui um die} Kippkante 4 im Uhr-

-tftSa-g ist nachfojgend an Hand von Au.- ^^'-—«^ SA'Si

führungsbeispielen näher erläutert, die m der Ze.ch- IJ ^^^T^ _{und damit} verschleißfrci.

nung dargestellt s.nd Es zeigt D₃ bei den gezeigten Ausführungsbeisp.clcn d.e

ALST '^£^ie ΐ^ i^^L^rtrx

PALST ^£- ^ KSi^^L^rtr

Kupplung, , . , , ,· liipmmfVirhfMi la in jeder Schwcnkstcllung des

Fig.2 einen teilweisen Längsschnitt durch die KtemmJ.then in je ^ _{Inncnri L}

Freüaufachse zwischen ^zwel _c ^K^mrnkor_Pern Wemmk«ψβΓ _{s hronisation} und rasches

Fig. 3 ein schematisches Schragbild eines Kkmra- Hierüuru11*,1 ;' /_{ü k gew}ährleistet.

körpefs zwischen innerer und äußerer Klcmmbahn *s ^^^ρ^Ηηϊό gezeigte Ausführungs-

Fi 4 i Qerschnitt längs der Linie IV-IV in D.e jn d,n ^ ^ ^ _p. , ^

rpefs zwischen innerer und äußerer Klcmm ^^^ρ^Ηηϊό gezeigte Ausführungs-

Fi g. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in D.e jn d,n^ ^ _jer ^ ^ _p. _g , ^

Fig·.²' ... ,=_,..„ ν ;„ pi„ 6 "..«-τ zciBten Kippkanten zylindrische Zapfen 15 und

F1 g. > eine längs uci umcn-« ■·· · ·ο· ^J -1--

auf, die die Funktion des Kipplagers übernehmen. Auf das äußere Ende des Zapfens 15 ist die Schenkelfeder 9 aufgesteckt, so daß sich die in den Fig. 5 und 6 gezeigten klemmkörper 18 durch relativ einfache Herstellungsweise auszeichnen. Ein weiterer Unterschied liegt darin, daß der Schenkel 10 der Schenkelfeder 9 sich nicht an einer Führungsscheibe, sondern am Innenring 2 abstützt. Die Schenkelfeder 9 vermag auch bei dieser Anordnung die Synchronisation der Klemmkörper mit dem Innenring zu unterstützen.

Bei Verwendung von zylindrischen Zapfen 15 und 16 als Kipplager ist es zweckmäßig, die Krümmungsachse der inneren Klemmfläche 19a in die Achse der zylindrischen Zapfen 15 und 16 zu legen, wenn bei einer Schwenkung des Klemmkörpers 18 die innere Klemmfläche 18 a stets mit dem Innenring in Kontakt bleiben soll.

Wie Fig.7 und 8 zeigt, können die Führungsscheiben 19 und 20 auch durch Bolzen 21 verbunden sein, die gleichzeitig zur Lagerung von in etwas abgewandelter Form einzusetzenden Schenkelfedern 9 dienen. Dabei stützt sich der eine Schenkel 10 dieser Feder an der Führungsscheibe 39 oder 20 und der andere Schenkeln an einer Aussparung22 ab, die an einem Ansatz 23 des Klemmkörpers 24 angebracht ist. Die Synchronisierung der Führungsscheiben 19 und 20 und damit der Klemmkörper 24 erfolgt in dem gezeigten Awsführungsbeispiel durch einen polygonförmigen Draht 25, der in einer Nut 26 der Führungsscheibe 20 liegt. Der Durchmesser des gedachten, diesem polygonförmigen Draht einbeschriebenen Kreises ist vor dem Einbau geringer als der Außendurchmesser des Innenringes 2, so daß dieser Draht 25 die Führungsscheiben mit dem Innenring verspannt.

ίο F i g. 9 zeigt einen Axialschnitt durch eine Klemmkörperfreilauf-Kupplung, mit Klemmstückeri 35, die in ihrem Profil ähnlich den Klemmstücken 18 sind. Jedoch erfolgt hier die Abstützung gegenüber einem Ring 29 nicht über zwei Zapfen 15 und 16, sondern is über eine entsprechende mittlere Einkerbung 30 mit Wälzfläche 31. Das Anfedern der Klemmkörper 35-im Einkuppelsinn erfolgt durch die Schenkelfeder 9, die in einer Aussparung 34 einer der Führungsscheiben 32,33 untergebracht ist.

ίο Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf exakt kreiszylindrische Klemmbahnen beschränkt; sie kann auch bei Freiläufen angewendet werden, deren äußere Klemmbahn entsprechend der deutschen Patentschrift 1079 904 geringfügige Abas weichungen von der Kreisform aufweist, und bei Freilaufen, deren Klemmkörper nicht kreiszylindrische Klemmflächen besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

sind dabei außerdem die Klemmkörper so ausge- PatentansprUche: bildet, daß sie ab einer gewissen Umlaufgeschwin- τ- digkeit durch die auf sie einwirkende Fliehkraft nach

1. Klemmkörperfreilauf-Kupplung mit zwi- außen gedrückt, im Entkuppelsinn geschwenkt und sehen zylindrischen Klemmbahnen angeordneten 5 dadurch von der inneren Klcmmbahn abgehoben Klemmkörpern, wobei die Klemmkörper unter werden, Pa die Klemmkörper mit der äußfren Fliehkrafteinwirkung eine im Entkuppelsinn wir- Klemmbahn synchron umlaufen, wird somit jeglicher kende Schwenkbewegung ausführen, dadurch Verschleiß im Leerlauf ausgeschlossen, sobald die gekennzeichnet, daß die Klemmkörper(1, zur Fiiehkraftabhebung erforderliche Drehzahl über-18,24,35) mit der inneren Klemmbahn (2) kraft- io schritten ist. Damit wird der Verschleiß durch glei- oder formschlüssig verbunden sind und sich mit- tende Reibung im Leerlauf erheblich verringert, was tels Kipplager (4, 15, 16,23) an mindestens einem deshalb erwünscht ist, weil schon relativ geringfügige zu den Klemmbahnen konzentrischen Ring (7, 8, IVTaterialabtragungen zu Funktionsstörungen oder 29) radial nach außen abstützen und die Kipp- einem Versagen des Freilaufs mit gefährlichen Folgen achse so angeordnet ist, daß die Schwsnkbewe- 15 für das Bedienungspersonal führen können.

gung im Entkuppelsinn zu einem Abheben der Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Kon-

, äußeren Klemmflächen (I b) von der äußeren struktion liegt darin, daß man stets gezwungen ist,

Klemmbahn (3) führt. die äußere Klemmbahn umlaufen zu lassen. Denn

2. Kupplung nach Anspruch I, dadurch ge- infolge der die Klemmkörper nach außen drängenden kennzeichnet, daß die Kippachse der Klemm- 30 Fliehkraft, unter deren Wirkung sich die Klemmkörper nahe dem Mittelpunkt (M₁) des Krüm- körper von der inneren Klemmbahn abheben, ist mungsradius der mit der inneren Klemmbahn lediglich die äußere Klemmbahn in der Lage, die zusammenwirkenden Klemmfläche (la) der Klemmkörper durch Reibschluß mitzunehmen. Bei Klemmkörper liegt. zahlreichen Einbaufällen, beispielsweise wenn es um

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 eine Rücklaufsperre für eine Welle geht, ist daher kennzeichnet, daß die Kipplager durch an die eine aufwendige Einbaukonstruktion notwendig, um

, 'Klemmkörper angeformte, voll- oder teilzylin- in Umkehrung der zunächst vorhandenen Verhältdrische Wälzflächen (15,16,23,31) gebildet sind. nisse die innen befindliche Welle mit der äußeren

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- Klemmbahn und das die Welle außen umgebende kennzeichnet, daß die Kipplager durch an die 30 starre Gehäuse mit der inneren Klemmbahn des Klemmkörper angeformte Kanten (4) gebildet Freüaufs zu verbinden.

sind. Durch die USA.-Patentschrift 2 181 700 ist außer-