DE2117702C - Freilaufkupplung mit zwischen den Kupplungshalften angeordneten Klemm korpern - Google Patents

Description

stellte zweite Ausführungsform einer Freilaufkupplung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 1II-III der Fig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine schematisch darje- j stellte dritte A'usführungsform einer Freilaufkupplung und

F i g. 5 eine Draufsicht auf den Arm einer Freilaufkupplung nach F i g. 4.

Die Freilaufkupplung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus zwei Kupplungshälften. Die eine Kupplungshälfte 1 besteht aus einer Welle 2 mit dem Flansch 3, an welchem ein Tragkörper 4 mit Schrauben 5 befestigt ist. Die zweite Kupplungshälfte 6 besteht aus einer Welle 7, an deren Flanschteil 8 ein ringförmiger Körper 9 mittels eines Gewindes 10 befestigt ist. Die beiden Kupplungshälften 1 und 6 sind mittels zweier Lager, beispielsweise Wälzlagern 11, 12 zueinander drehbar gelagert, v.obei die Außenringe der beiden Wälzlager 11, 12 im Tragkörper 4 und die Innenringe auf einem Wellenzapten 15 der Kupplungshälfte 6 gelagert sind.

Die Mitnahme in der einen Bewegungsrichtung und der Freilauf in der anderen Bewegungsrichtung erfolgen zwischen den beiden Kupplungshälften 1 und 6 mittels am Tragkörper 4 gelagerter Klemmarme 16. In Fig. 1 sind zwei Klemmarme 16 dargestellt. Es können jedoch beliebig viele solcher Arme am Umfang des Tragkörpers 4 angeordnet sein. Das eine Ende 17 jedes Klemmarmes 16 ist als 3u formschlüssiger Mitnehmer ausgebildet, der in eine entsprechende Nut 18 des Tragkörpers 4 eingelegt ist. Der übrige Teil des Klemmarmes 16 liegt mit Spiel in der Nut 18.

Das andere Ende 20 jedes Kiemmarmes 16 weist z-.vei beidseits abstehende Nocken 21, 22 auf, die Klemmflächen 24, 26 aufweisen, die senkrecht zur Längsachse jedes Klemmarmes 16 verlaufen. Die Klemmflächen 24, 26 wirken mit Gegenflächen 25, 27 zusammen, die an der Kupplungshälfte 6 angeordnet sind. Die Gegenfläche 25 ist am ringförmigen Körper 9 angeordnet, während die Gegenfläche 27 ein Teil eines Bundes 28 der Welle 7 ist. Die Klemmflächen 24, 26 und die Gegenflächen 2:5, 27 liegen in einer senkrecht zu den Drehachsen der beiden Kuppluiigshälften 1 und 6 verlaufenden Fläche. Diese Fläche kann als Konusf'äche mit einem öffnungswinkel von 180 angesehen werden. Die Klemmflächen 24, 26 und die Gegenfläcnen 25, 27 können auf einer einzigen Konusfläche liegen, deren totaler öffnungswinke! zwischen 0 und 180' liegt. Fig. I zeigt eine Ausführung mit einem totalen öffnungswinkel von 180^f, während F i g. 2 eine Ausführung mit einer Konusfläche mit einem totalen öffnungswinkel von 0' zeigt, d. h., die Klemmflächen 24, 26 und die Gegenflächen 25, 27 liegen auf einem Zylinder mit zu den Drehachsen der beiden Kupplungshälften 1 und 6 koaxialer Zylinderachse. Es ist auch möglich, die Klemmfläche 24 und die Gegenfläche 25 gegenüber der Klemmfläche 26 und der Gegenfläche 27 heispielsweise axial zu versetzten, so daß zwei Konusflächen vorliegen, ύ'κ einerseits von der Klemmfläche 24 und ler Gegenfläche 25 und andererseits von der Klemm!iaclie 26 und dir Gegeilfläche 27 gebildet werden.

Die beschriebene Kupplung arbeitet wie folgt: Dreht sich die Kupplungshälfte 1 in Richtung des Pfeiles 30, so wird jeder Klemmarm 16 am Mitnehmerende 17 formschlüssig mitgenommen, währenc das andere Ende 20 etwas zurückbleibt. Durch diest geringfügige Schiefstellung wird erreicht, daß die Klemmflächen 24, 26 auf die Gegenflächen 25, 2" drücken und so den für die Mitnahme der anderer Kupplungshälfte 6 notwendigen Reibschluß erzeugen Dreht die Welle 2 in entgegengesetzter Richtung zui Pfeilrichtung 30, so werden die Klemmflächen 24, 26 leicht von den Gegenflächen 25, 27 abgehoben und die Kupplung arbeitet als Freilauf.

Damit ein sofortiges Greifen bei Eleginn der Bewegung in der durch den Pfeil 30 gekennzeichneten Mitnahmerichtung eintritt, muß — wie bei allen bekannten Freilaufkupplungen — eine Einrichtung vorgesehen werden, die den Beginn des Reibungsschlusses einleitet. Hierzu sind nach F i g. Ϊ zwei verschiedene Möglichkeiten vorgesehen. Die eine Vorrichtung ist durch eine schematisch dargestellte Feder 31 gebildet, die sich mit ihrem einen Er.uü am Tragkörper -1 abstützt und mit ihrem anderen Ende auf den Klemmarm 16 drückt.

Eine gleiche Wirkung wird mit einem Glei'Aopf 32 erreicht, der in einem Stift 33 läuft und durch eine Feder 34 an einen Gleitring 35 gedrückt wird. Bei Beginn der Drehung der Kupplungshälfi; 1 wird dadurch vorerst eine geringfügige Nacheilung des Endes 20 des Klemmkörpers 16 erreicht, wie dies übrigens auch bei der Feder 31 der Fall ist, so daß hierdurch eine dauernde Bereitschaft zum Greifen vorliegt.

Die beiden Kupplungshälften 1 und 6 sind in einem zylindrischen Gehäuse 40 mit Deckeln 41, 42 mit Hilfe von Lagern 43, 44 drehbar gelagert, wobei die Deckel 41. 42 mit Schrauben 46 mit dem Zylinder 40 fest verbunden sind. Der Zylinder 40 ist auf Liner Seite abgeflacht. An dieser Fläche ist eine Fußplatte 47 befestigt, während die Lager 43, 44 mit Deckeln 50, 51 und Dichtungen 52, 53 abgedeckt sind, wobei die Deckel 50, 51 mit Schrauben 54 an de Deckeln 41, 42 befestigt sind. Die Lagerung der beschriebenen Freilaufkupplung kann jedoch auch anders erfolgen, beispielsweise durch unmittelbaren Einbau in rotierende Teile.

In Fig. 2 und 3 ist schematisch eine weitere Ausführungsform einer Freilaufkupplung dargestellt, bei der die Klemmflächen 60, 62 jedes Klemmarmes 65 und die Gegenflächen 61, 63 der einen Kupplungshälfte 66 auf einer zur Drehachse der Kupplung koaxialen Zylinderfliiche liegen.

Der Antrieb kann bei dieser Ausführung der Freilaufkupplung, bei der die Klemmarme 65 im wesentlichen radial angeordnet sind, über die KupplungshäP'u 67 erfolgen, in welcher Nuten 68 angeordnet sind, in welchen das Ende 69 jedes Klemmarmes 65 formschlüssig gelagert ist. Die andere Kupplungshälfte 66 besteht aus einer Welle 70 mit einem darauf aufgeschraubten ringförmigen Körper 71. Die andere Kupplungshälfte 67 ist mit Hilfe einer Kugellagerung 72 auf dem ringförmigen Körper 71 drehbar gelagert und geführt.

Aus F i g. 3 ist weiter ersichtlich, daß jeder Klemmarm 65 eine Federungseinrichtung 75 aufweist, die sich an der Kupplungshälfte 67 abstützt und die jeden Klemmarm 69 in Bereitschaft für sofortiges Greifen hält.

Wesentlich für die beschriebenen Ausführungsformen der Freilaufkupplung ist, daß Klemmflächen für die Erzielung des Reibungsschlusses zur Verfugung stehen. Trotzdem ist ein leichtes Lösen bei Beeinn

der Bewegung in Freilaufrichtung gewährleistet, so daß hier die Vorteile der Klemmfläche zur Übertragung einer großen Kraft und das leichte Lösen wie bei Linienbcrührung des Klemmarmes vorliegt. Weiter ist wesentlich, daß ein Ende der Klemmarme formschlüssig mit der einen Kupplungshälftc verbunden ist. Zweckmäßig wird diese Formschlüssigkeit auf der Krafteingangsseite angeordnet, also bei der Ausführung nach Pig; 1 an der Kupplungshälfte 1 uiid bei der Ausführung nach F i g. 2 an der Kupplungshälfte 67.

Falls erwünscht, kann eine gewisse Elastizität eingeführt werden, indem man die Klemmarme elastisch nachgiebig ausbildet. Dies kann vor allem bei der Ausführung nach Fig. 2 vorteilhaft sein. Selbstverständlich kann bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 der Tragkörper um 180° versetzt angeordnet sein, so daß in diesem Falle zweckmäßig die Kupplungshälfte 66 zur Kraftcingangsseite wird.

In Fig. 4 und 5 ist eine Freilaufkupplung dargestellt, die eine gewisse Ähnlichkeit mit der Ausführung nach Fig. 1 aufweist, wobei jedoch die Ausbildung der Klcmmflächc etwas abweicht. Dementsprechend sind in Fig. 4 gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet.

Am Flansch 3 der Kupplungshälfte 1 ist ein Tragkörper 4' in gleicher, jedoch nicht dargestellter Weise wie in Fig. 1 befestigt. Dieser Tragkörper weist eine Anzahl Bohrungen 75 auf, von denen nur eine dargestellt ist und in denen das eine Ende 78 eines Armes 76 in einem Kugelgelenk 77 formschlüssig gelagert ist. An seinem anderen Ende 79 weist der Arm 76 einen Bügclteil 80 auf, an dessen Innenseite sich ein auf halbkugeligen Körpern 8Γ, 82' angeordnetes Klemmflächcnpaar 81, 82 befindet, das mit zwei Gegenflächen 83, 84 zusammenwirkt. Die Gcgcnfläehen 83, 84 befinden sich beidseits eines Flansches 85, der an_dcr Welle 7 der Kupplungshälfte 6 angeordnet ist.

ίο Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß das Klcmmflächenpaar 81, 82 beidseits der Symmetrieebene 86 des Armes 76 angeordnet ist. Das andere Ende 79 des Armes 76 bildet eine Zunge, die in einem Schlitz 88 eines Käfigs 87 formschlüssig gelagert ist. Die l.agc-

rung der Zunge 79 im Schlitz 88 ist jedoch so. daß bei einer relativen Verdrehung des Käfigs 87, der auf der Welle 7, beispielsweise mittels Wälzlagern 89. 90 gelagert ist, gegenüber dem Flansch 3 der Kuppluni-.shälfte 1 die Zunge 79 zwar formschlüssig, jedoch'in

einem gewissen Umfange tangential schwenkbar jvlii gert ist.

Der Käfig 87 ist über eine Feder, bcispielsw i·..· eine Blattfeder 91. an dem Flansch 3 der Kuppln;;;- hälftc 1 abgestützt. Die Feder 91 dient dazu, über ^;. ·: Käfig 87 den Arm 76 in einer Lage für sofop .·.·< Greifen bei Beginn der Bewegung in Mitnahme! ' tung zu fingen. Auch der Freilauf in Gcgcnricli. >; ■ erfolgt unverzüglich durch entsprechendes Nac^-.-i ben der Feder 91.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

ι 2 ist. wobei das eine Ende starr an dem einen Teil befestigt ist. Paientansprüche:

1. Freilaufkupplung mit zwischen den Kupp- 5

lungshälften angeordneten Klemmkörpern, die Ie- ·, η ι

diglich in einer Drehrichtung ein Drehmoment Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung mit

übertragen und in der anderen Richtung ausrük- zwischen den Kuppiungshalften angeordneten

ken, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörpern, die iedigiich in einer Drennchtung

Klemmkörper als in einer Kupplungshälfte (1, 67, io ein Drehmoni-ii übertragen und in der anderen

4') formschlüssig gelagerte Arme (16, 65, 76) aus- Richtung ausrücken.

gebildet sind, bei denen das eine Ende (17, 69, Um den Anforderung-·!! im Betrieb zu entsprecnen,

78) als Mitnehmer für die eine Kupplungshälfte rruß eine solche Freilaufkupplung, wie sie z.B. durch

(1, 67, 4') geformt ist und das andere Ende (20, die französische Patentschrift i 437 644 bekannt ist,

80) ein Klemmflächenpaar (24, 26; 60, 62; 81, 15 außer den beiden selbstverständlichen Bedingungen,

82) aufweist, das mit zwei in der anderen Kupp- nämlich der Mitnahme in der einen Bewegungsnch-

lungshälfte (6, 66, 85) angeordneten Geger.fiä- tung und dem FreUsnf v\ -ier anderen Bewegunts-

chen (25, 2"· 61, 63; 83. 84) in Wirkverbinduni richtung sich bei Beeinn ώ:: Bewegung in Freilauf-

steht. " richtung Ictchl liWen up J h«.i Beginn der Bewegung

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 in Mitnahmerkiutiie sofort greifen. Die bekannten kennzeichnet, daß die Richtung der Klemmamie Freilauf 'ipplui-sion ciüiien diese Bedingungen nur (16) die Drehachse der Kupplung nicht schneidet. mehr ·η..ι λ eiliger :!.ii- Insbesondere weisen 'lie

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- Frcih .[kupplungen ii.it Flächenberührung der Kuppkennzeichnet, daß die Richtung der Klemmarme lungshälften die dnaiv.iuiehme Eigenschaft auf, sich (16) die Drehachse schneidet. 25 schwer /u lösen, so daß Jer Freilauf verzögert ein-

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch et- tritt. Dies trifft auch bei der bekannten Freilaufkuppkennzeichnet, daß die Gegenflächen (25, 27; 61, lung gemäß französischer Patentschrift 1 437 *44 zu, 63) mit ihren zugehörige^ Klemmflächen jedes bei welcher um die Kupplungsachse stabförmige Uk Armes zwei b züglich der Kupplungs-Drehachse mente auf ei lein Roiatinnshyperboloid angeordnet zentrierte Konusfläche" bilde-, wobei der totale 30 sind, welche oei Kupplu .gsbetrieb die Kupplungsöffnungswinkel zwischen 0 und 180" liegt. hälften entweder djrch Spreizen oder durch Zusam-

5. Kupplung nach Anspruc' 1, dadurch ge- menziehen in Reibungsschluß bringen. Man ist deskennzeichnet, daß die Klemmflächen (24, 26; 60, halb dazu übergegangen, die Flächenberührung der

62) der Arme und die Gegenflächen (25, 27; 61, Kupplungshälften durch eine Linienführung dersel-

63) auf einer einzigen Konusfläche liegen. 35 ben zu ersetzen, womit zwar ein leichtes Lösen bei

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- Beginn der Bewegung in Freilaufrichtung und auch kennzeichnet, daß die Klemmarme (16) einen ge- ein sofortiges Greifen bei Beginn der Bewegung in federten Gleitkopf (32 bis 34) aufweisen, der sich Mitnahmerichtung erreicht wird, jedoch dadurch die an einem ortsfesten gesperrefremden Teil (35) übertragbare Kraft pro Berührungsstelle herabgereibend bewegt. 40 setzt wird, da die Hertzsche Pressur:? den zulässigen

7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- Wert nicht überschreiten darf. Man ist deshalb gekennzeichnet, daß die Arme (16, 65) sich mittels zwungen, solche Freilaufkupplungen mit sehr vielen Federn (31,73) an dem einen Teil abstützen. Berührungsstellen zu versehen, um genügend große

8. Kupplung Pich Anspruch 1, dadurch ge- Kräfte übertragen zu können.

kennzeichnet, daß das Klemmflächenpaar (81, 45 Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freilaufkupp-82) auf den Innenseiten eines am anderen Ende Hing der eingangs genannten Art derart zu gestalten,

(79) des Armes (76) angeo'dneten Bügelteiles _fldß sie trotz verhältnismäßig wenig Berührungsstel-

(80) liegt, der die Gegenflächen (83, 84) umfaßt i_en die Übertragung größerer Kräfie möglich macht.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch ge- Hie Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmflächenpaar (81, 50 löst, daß die Klemmkörper als in einer Kupplungs· 82) gegenüber dem Bügelteil relativ beweglich an- hälfte formschlüssig gelagerte Arme ausgebildet sind, geordnet ist. b_ej denen das eine Ende als Mitnehmer für die eine

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch ge- Kupplungshälfte geformt ist und das andere Ende ein kennzeichnet, daß das Klemmflächenpaar (81, Klemmflächenpaar aufweist, das mit zwei in der an-82) auf einem Paar von Lagerkörpern (81', 82') 55 deren Kupplungshälfte angeordneten Gegenflächen angeordnet ist, die in auf den Innenseiten des i_n Wirkverbindung steht. Somit ist eine Freilaufkupp-Bügelteikb (80) liegenden Vertiefungen gelagert i_ung geschaffen, bei welcher die Berührungsstellen ^smd· Flächen sind und daher die Übertragung größerer

11. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch ge- Kräfte pro Berührungsstelle ermöglichen, wob"! jekennzeichnct, daß der Arm (76) am anderen fio doch der Nachteil des schweren Lösens gegenüber Ende (79) in einem Käfig (87) formschlüssig, je- Berührungsstellen mit Linienberührung nicht auftritt, doch tangential schwenkbar gelagert ist. in der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadu'ch ge- der Erfindung dargestellt, und es sind nachstehend kennzeichnet, daß der Käfig (87) gegenüber bei- weitere Merkmale der Erfindung erläutert. Es zeigt
den Teilen (1, 6) drehbar und sich an dem einen <>5 Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch darge-Teil(l) über eine Feder (91) abstützt, stellte erste Ausführungsform einer Freilaufkupp-

Π. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge- lung,
kennzeichnet, daß der Arm federnd ausgebildet Fig. 2 einen Schnitt durch eine schematisch darge-