DE2201437B2 - Waelzlager-freilaufkupplung - Google Patents

Description

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Die französische Zusatzpatantschnft 28 774 _.. schreibt eine Wälzlager-Freilaufkupplung mit einer

2s Vielzahl von Wälz- und Klemmkörpern, die durch e.nen Käfie gehalten zwischen den Laufflächen eines inneren und äußeren Wälzlagerrings angeordnet sind. Emzelne Zr Wälzkörper sind durch Querstege des Käfigs ersetzt, wobei diese Querstege eine dem ersetzten

,o Wälzkörper entsprechende Form aufweisen. In Ausnehmungen der Querstege sitzen federn, weiche die benachbarten Klemmkörper in R.chtung Klemmstel-

Aucn n,cr u_C— der Nachteil, daß die Belastbarkeit geringer als die eines üblichen Walzlagers gle.cher Größe ist was darauf zurückzuführen ist, daß weniger Wälzkörper als üblich zur Kraftübertragung zur

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wälzlager-Freilaufkupplung, d. h. auf eine Freilaufkupplung die sowohl radiale als auch axiale Belastungen aufnehmen kann, wodurch Lagerelemente, wie Gleitlager und Wälzlager in Wegfall kommen können.

Es sind bereits verschiedene Arten solcher Wälzlager-Freilaufkupplungen bekannt geworden.

Beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster 24671 ist eine Wälzlager-Freilaufkupplung für radiale und axiale Belastung gezeigt, die zwischen den Laufflächen eines inneren und äußeren Wälzlagerrings in wechselnder Folge eine Vielzahl von Wälz- und Klemmkörpern angeordnet hat, wobei jeder der Klemmkörper zumindest teilweise zylindrische, an den Laufflächen angreifende Klemmflächen aufweist. Die Wälzkörper sind durch einen j:weiteiligen Käfig in Abstand gehalten, zu dessen Zusammenhalt Stifte mit Nietringen dienen. Die Klemmkörper sitzen auf beidseitigen Verlängerungen dieser Stifte. Zwei Federstahldrehringe belasten die Klemmkörper in ihrer tine aus uci französischen Patentschrift 6 05 153 bekannte Wälzlager-Freilaufkupplung besitzt einen zusammengesetzten, mehrteiligen Aufbau, der schwierig und teuer in der Herstellung ist.

Die aus der französischen Patentschrift 10 92 804 bekannte Freilaufkupplung hat keinerlei Lageraufgaben zu erfüllen. Die zwischen den Klemmkörpern angeordneten Wälzkörper sollen wie bei der DT-PS 2 04 620 die Konzentrizität zwischen dem Innen- und Außenring aufrechterhalten. Zur Belastung der Klemmkörper in Richtung Klemmstellung ist eine Ringfeder angeordnet Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein übliches Wälzlager so mit einer Freilaufkupplung zu kombinieren, daß unter Beibehaltung der Maße des Wälzlagers dessen Belastbarkeit voll erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Wälzlager-Freilaufkupplung nach Anspruch 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Wälzlager-Freilaufkupplung baut auf der Grundlage eines beliebigen, normalen Wälzlagers auf, d.h. es werden Elemente normaler Wälzlager, wie Außenlaufring, Innenlaufring und Rollen verwendet. Indem die schmalen Klemmkörper an ihrer Vorderseite mit einer der Form des benachbarten Wälzkörpers angepaßten Ausnehmung versehen sind, kann die Teilung der Wälzkörper unverändert bleiben. Die Klemmkörper ersetzen den Lagerkäfig, so daß sie 65 zwei Aufgaben zu übernehmen haben,

1. einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Wälzkörpern aufrechtzuerhalten und

2. als Freilauf zu wirken.

Aufgrund des Wegfalls des Wälzlagerkäfigs sind die Federn zur Belastung der Klemmkörper in Richtung Klemmstellung als Ringfedern ausgebildet

Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, für die nur in Verbindung mit dem Anspruch 1 Schutz begehrt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ekien Teilschnitt senkrecht zur Drehachse einer Wälzlager-Freilaufkupplung gemäß der Erfindung in Freilaufstellung, wobei die Drehrichtung mit einem Pfeil a bezeichnet ist;

Fig.2 den gleichen Teilquerschnitt wie in Fig. 1, wobei sich die Wälzlager-Freilaufkupplung jedoch in Klemmstellung befindet und die Drehrichtung der Richtung des Pfeiles b entspricht;

Fig.3 einen Schnitt durch die Wälzlager-Freilaufkupplung entlang der Linie HI-HI in F i g. 2;

F i g. 4 eine Stirnansicht eines Klemmkörpers;

F i g. 5 einen Querschnitt des Klemmkörper von F i g. 4 entlang der Linie V-V;

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung des Klemmkörpers von F ig. 4;

Fig. 7 einen Teilquerschnitt einer Nadellager-Freilaufkupplung ohne inneren Laufring, und

Fi g. 8 eine Seitenansicht des bei F i g. 7 verwendeten Klemmkörpers.

Bei der in den F i g. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Wälzlager-Freüaufkupp- lung einen äußeren Wälzlagerring 1, einen inneren Wälzlagerring 2, zylindrische Wälzkörper 3 und Klemmkörper 4.

Die Klemmkörper 4 sind zwischen den Wälzkörpern 3 angeordnet, wobei deren Teilung gegenüber einem üblichen Wälzlager nicht geändert zu werden braucht, weil die Klemmkörper verhältnismäßig schmal sind und an ihrer Vorderseite mit einer der Form des benachbarten Wälzkörpers angepaßten Ausnehmung 9 versehen sind. Jeder Klemmkörper weist ferner zwei zylindrische Klemmflächen 6 und 7 auf, welche sich gegen die Laufflächen des äußeren bzw. inneren Wälzlagerrings abstützen. Die Mittelpunkte Cl und Cl dieser beiden zylindrischen Klemmflächen 6 und 7 sind so gegeneinander versetzt angeordnet, daß je nach der Stellung der Klemmkörper 4, der innere und äußere Wälzlagerring gegeneinander verklemmt werden. Während der Mittelpunkt Cl der Klemmfläche 6 außerhalb der Längsmittelebene des Klemmkörpers liegt, ist der Mittelüunkt Cl der Klemmfläche 7 in der Längsmittelebene des Klemmkörpers angeordnet.

Die Härte der Klemmkörper ist so gewählt, daß sie beim Verklemmen der Laufflächen die Wälzlagerringe nicht beschädigen.

Wie aus den F i g. 4 und 6 ersichtlich ist, weisen die Klemmkörper 4 zwei seitliche Nuten 8 auf, in denen zwei ringförmige Schraubenfedern 5 angeordnet sind, welche alle Klemmkörper gegen d^n inneren Wälzlagerring 2 in Anlage halten. Die Nuten der Klemmkörper sind so gestaltet, daß die Ringfeder am Grund 10 der Nut angreift und dadurch eine Kippbewegung der Klemmkörper bewirkt, bis deren Klemmfläche 6 an der Lauffläche des äußeren Wälzlagerrings 1 angreift Auf diese Weise wird bei einer Umkehr der Relativdrehung die, beiden Wälzlagerringe 1 und 2 sofort eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt indem die Klemmkörper 4 an den Laufflächen des inneren und äußeren Wälzlagerrings angreifen.

Die Dicke der Klemmkörper ist so gewählt, daß sie in einem Käfig üblicher Bauart angeordnet werden können, wobei die Anzahl der Wälzkörper die gleiche bleibt wie bei einem normalen Wälzlager.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind gemäß F i g. 3 die Wälzkörper oder Zylinderrollen 3 axial durch Bunde 11 'md 12 geführt, die im äußeren Wälzlagerring 1 ausgebildet sind. Die Klemmkörper 4 sind axial durch zwei Federringe 13 im inneren Wälzlagerring 2 geführt

In den F i g. 7 und 8 ist eine ähnliche Wälzlager-Freilaufkupplung dargestellt die jedoch als Nadellager ausgebildet ist Die Besonderheit dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, daß sie keinen Innenlaufring aufweist; die Nadeln laufen vielmehr unmittelbar auf der Welle, auf welcher die Freilaufkupplung angeordnet ist. Diese Ausführungsform hat demgemäß einen geringeren Raumbedarf.

Sie ist nach dem gleichen Prinzip aufgebaut, wie die zuvor beschriebene Ausführungsform, jedoch werden die Nadeln 23 durch zwei Führungsringe 14 mit trapezförmigen Querschnitt in Lage gehalten, die ihrerseits durch zwei in den Klemmkörpern 24 ausgebildete Ausnehmungen 25 axial festgelegt sind. Die Klemir.köroer sind am Außenlaufring 21 durch zwei Federringe 22 gehalten.

In den Nuten 18 der Klemmkörper 24 sind ringförmige Schraubenfedern 15 angeordnet, die sich jeweils auf dem Grund 20 der Nuten abstützen. Die Nadeln 23 werden durch Anlaufflächen 16 axial geführt, die sich gegen den konischen Teil der Führungsringe 14 abstützen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Wälzlager-Freilaufkupplung mit einer Vielzahl von Wälz- und Klemmkörpern, die zwischen den Laufflächen eines inneren und äußeren Wälzlagerrings in wechselnder Felge und in Anlage aneinander angeordnet sind, wobei jeder der Klemmkörper zumindest teilweise zylindrische, an den Laufflächen angreifende Klemmflächen aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (4,24) an ihrer Vorderseite mit einer der Form des benachbarten Wälzkörpers (3, 23) angepaßten Ausnehmung (9) versehen sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Klemmkörper (4, 24) durch Ringfedern (5,15) gegen den inneren Wälzlagerring (2) in Anlage gehalten sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die eine, &n einer der beiden Laufflächen angreifende Klemmfläche (7) der Klemmkörper ein Teil eines Zylinders ist, dessen Achse in der Längsmittelebene des Klemmkörpers liegt und daß die andere, an der anderen Lauffläche angreifende Klemmfläche (6) einerseits einen zylindrischen Abschnitt umfaßt, dessen Achse außerhalb der genannten Längsmittelebene und hinter derselben liegt und andererseits eine konvexe Fläche aufweist, welche den zylindrischen Abschnitt mit der Rückseite des Klemmkörpers verbindet

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (4) durch zwei mit der Lauffläche des inneren Wälzlagerrings (2) verbundene Federringe (13) axial geführt sind.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper Nadeln (23) sind, die auf der inneren Lauffläche axial durch zwei Führungsringe (14) geführt sind, welche in Ausnehmungen (25) der Klemmkörper (24) axial festgelegt sind.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (23) zusammen mit den Klemmkörpern (24) durch zwei Federringe (22) an der äußeren Lauffläche gehalten sind.

dieser wa.^· --— . - ^{ist na}<*teüig,

aufgrund der Verwendung eines zweiteiligen, den Wälzkörpern vernieteten Käfigs über den der Wälzlagerringe nur wenige Wälzkörper verteilt werden können. Die wenigen Wälzkörper \ Satten aber eine nur geringe radiale und axiale IeEEkeit der Freilaufkupplung. Weiterhin ist deren ilriv aufwendiger Aufbau von NachteiL EmemisderGB-PS 204620bekannte Freilaufkupplung verwSt ebenfalls eine Vielzahl von Wälz- und KTemrnkörpern in wechselnder Folge zwischen den Laichen eines inneren und äußeren Laufnngs wöbe, w hier die Wälz- und Klemmkörper in Anlage ,,aneinander angeordnet sind Diese Freilaufkupplung ist S zur Übertragung von radialen und eventuell Sen Kräften vorgesehen. Vielmehr sollen die TVlinderrolIen als Wälzkörper lediglich die KonzentnziäSSSend« Laufringen aufrechterhalten. Deshalb ₂owird zur Vereinfachung der Konstruktion sogar :n, die Zylinderroilen ganz zu vermeiden