DE3722127C2 - Haltering, insbesondere für Freilaufkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltering, insbesondere für Freilaufkupplungen, zum Halten des inneren Laufringes einer Freilaufkupplung in einer Position relativ zum äußeren Laufring und um die zugehörigen Kupplungsrollen inner­ halb einer Laufbahn zu halten, welche durch den inneren und den äußeren Laufring definiert ist.

Es gibt zahlreiche Typen von Freilaufkupplungen, beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 3 361 237 eine solche Kupplung mit einem inneren Lauf­ ring, der auf einer Welle befestigt ist,und einem äußeren Laufring, der mit dem inneren Laufring zusammenwirkt und eine zylindrische Bahn für eine Vielzahl von Klemmkörpern und Rollen bildet. Ein Paar kreisförmiger Halteteile ist an gegenüberliegenden Seiten des äußeren Laufringes be­ festigt und erstreckt sich benachbart zur Laufbahn, um die Klemmkörper und die Rollen zu halten. Der innere Laufring hat gegenüberliegende, nach auswärts gerichtete, radiale Schultern, die an einem Paar Lager­ büchsen anliegen, die zusammen mit den Halteteilen durch ein Paar äußere Kappen an Ort und Stelle gehalten sind, die am äußeren Laufring ange­ bracht sind. Ein Paar Dichtungen ist zwischen den Lagerbüchsen und den äußeren Kanten der Schultern angeordnet, die durch die Kappen gehalten sind.

Das US-Patent Nr. 3 844 391 beschreibt eine Freilaufkupplung mit einem inneren und einem äußeren zylindrischen Laufring, die eine Laufbahn bilden. Die Kupplung hat Bremskeile, die in der Laufbahn durch Stifte gehalten sind, welche sich quer zur Längsachse der Laufbahn erstrecken, wobei gegenüberliegende Enden der Stifte an einem Paar kreisförmiger Platten befestigt sind. Die äußere Fläche des inneren Laufringes ist mit einem Paar in Umfangsrichtung verlaufender Nuten versehen zur Aufnahme eines Paares von Federringen, welche die Käfig-Platten und die zugehörigen Kupplungselemente zwischen sich im Laufring halten.

Aus dem US-Patent Nr. 4 501 505 ist ein Drucklager bekannt, das einen Basisring hat, der auf einer Welle montiert ist und eine Vielzahl von Schuhen, die auf einer Fläche positioniert sind, die einem Bund gegen­ überliegen. Eine Schmiernut ist in der Arbeitsfläche jedes Schuhes aus­ gebildet und erstreckt sich radial über praktisch dessen gesamte Länge.

Das US-Patent Nr. 4 421 425 beschreibt ein festes Drucklager mit einem Ring aus sektorförmigen Konsolen, die durch Nuten getrennt sind und einem Bund gegenüberliegen, der integral mit dem Rotor einer Turbomaschine innerhalb des Drucklagerkäfigs ausgebildet ist. Die Außenfläche des Ringes trägt einen verformbaren Ring, die Innenfläche der Konsolen ist mit radial verlaufenden Nuten versehen für die Zufuhr von Öl zur Oberfläche des Druckbundes.

Die Erfindung betrifft nun einen Druck- und Haltering, insbesondere zur Verwendung in einer Freilaufkupplung.

Nach der Erfindung ist hierzu ein Paar Ringe vorgesehen, die in beab­ standeten in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten angeordnet sind, die in der Außenfläche des inneren Laufrings der Kupplung ausgebildet sind. Die Kupplungsrollen und die Distanzstücke sind zwischen den beiden Ringen in der Laufbahn gehalten, die durch den zylindrischen inneren Laufring und den zylindrischen äußeren Laufring der Kupplung gebildet wird. Je eine Kappe ist an jeder Seite des äußeren Laufringes angebracht und er­ streckt sich in den Laufweg, um die Halteringe zu fassen. Die Halteringe sind in Form eines geteilten Ringes ausgebildet mit einer Vielzahl von radial verlaufenden Ölnuten, die in gegenüberliegenden Flächen ausgebildet sind. Vorzugsweise bestehen die Ringe aus einem Kunststoffmaterial.

Aufgabe des erfindungsgemäßen Rings ist es, den Verschleiß an den zugeordneten Kupplungsteilen zu reduzieren, außerdem wird durch die Verwendung eines solchen Ringes die Anzahl der Teile und der Zusammenbau der Kupplung re­ duziert und damit die Kosten der Herstellung der Kupplung verringert.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 in Draufsicht einen Haltering nach der Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt den Ring nach Fig. 1 im Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Teil einer Freilaufkupplung, die mit einem Haltering nach der Erfindung ausgerüstet ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Druck/Haltering 11 nach der Erfindung. Der Ring 11 hat einen ringförmigen Körper 12 mit gegenüberliegenden, im allgemeinen planaren Oberflächen 13 und 14, die sich senkrecht zur Längsachse des Körpers 12 erstrecken und an ihren inneren Rändern durch eine radial einwärts gerichtete Fläche 15 und an ihren äußeren Rändern durch eine radial auswärts gerichtete Fläche 16 verbunden sind. Die Fläche 13 hat eine Mehrzahl von radial verlaufenden, im allgemeinen in gleichen Abständen liegenden Nuten 17, die in der Fläche ausgebildet sind. Jede Nut 17 erstreckt sich zwischen den Oberflächen 15 und 16, um Öl zu der Freilaufkupplung zu führen, wie noch beschrieben wird. Eine gleiche Anzahl von Nuten 18 ist in der Fläche 14 ausgebildet. Wie Fig. 1 zeigt, sind in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung acht solcher Nuten 17 und acht Nuten 18 vorgesehen, die in gleichen Abständen längs des Umfangs des Körpers 12 angeordnet sind.

Der Körper 12 hat eine Teilfuge oder Öffnung 19. Obwohl in Fig. 1 die Teilfuge 19 in annähernd gleichen Abständen von einem Paar der Nuten 17 und 18 dargestellt ist, kann die Teilfuge 19 auch in jeder anderen ge­ eigneten Lage angebracht sein. Die äußere Oberfläche 16 ist bei 20 abge­ schrägt, wo sie auf den Außenrand der Fläche 13 trifft, und bei 21, wo sie auf den Außenrand der Fläche 14 trifft.

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt einer Freilaufkupplung 25, die mit dem Ring 11 nach der Erfindung versehen ist. Die Kupplung 25 hat einen im wesentlichen rohrförmigen inneren Laufring 26, der auf einer nicht ge­ zeigten Welle montiert werden kann, die sich durch eine längsverlaufende Bohrung im Laufring 26 erstreckt. Eine äußere zylindrische Oberfläche 28 des inneren Laufringes 26 liegt einer inneren zylindrischen Oberfläche 29 eines im wesentlichen rohrförmigen äußeren Laufringes 30 gegenüber, um dazwischen eine Laufbahn zu bilden.

Eine Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand liegenden Klötzen oder Keilen 31 wirkt in üblicher Weise zusammen. Diese Anordnung 31 ist in der Laufbahn positioniert und hat einwärts einen Abstand von den entsprechenden Stirnflächen 32 und 33 der beiden Laufringe 26 und 30. Wie bekannt, ermöglicht diese Anordnung aus Keilen oder Klötzen eine Rotation des äußeren Laufringes 30 relativ zum inneren Laufring 26 in einer Drehrichtung, sie verhindert jedoch eine relative Drehung zwischen den beiden Laufringen 30 und 26 in der entgegengesetzten Drehrichtung. Angrenzend an eine Stirnfläche 34 der Anordnung 31 ist eine Rolle 35 und ein Distanzstück 36 eingebaut. Die Rolle 35 besteht gewöhnlich aus Metall und das Distanzstück 36 aus einem Nylon-Material, und die Kupplung ist jeweils mit einer Mehrzahl der Elemente 35 und 36 versehen, die abwechselnd um die äußere zylindrische Oberfläche 28 in der Laufbahn angeordnet sind. Die Rollen 35 und die Distanzstücke 36 werden in ihrer Position angrenzend an die Stirnfläche 34 durch den Ring 11 gehalten.

Eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 37 ist in der äußeren zylindrischen Oberfläche 28 zwischen der Stirnfläche 34 und der Stirnfläche 32 des inneren Laufringes 26 ausgebildet. Der Durchmesser des Bodens der Nut 37 ist etwa gleich dem Durchmesser der einwärts gerichteten Oberfläche 15 des Ringes 11. Da der Körper 12 des Ringes 11 bei 19 geteilt ist, kann er verformt werden, damit der Ring 11 über die Stirnfläche 32 auf die äußere zylindrische Fläche 28 des inneren Laufringes 26 aufgeschoben werden kann. Wenn der Ring 11 die Nut 37 erreicht hat, schnappt er in die Nut ein und in die in Fig. 1 gezeigte Position ein. Die Seitenwände der Nut haben einen Abstand, der im wesentlichen der Dicke des Körpers 12 entspricht, so daß sie an den planaren Flächen 13 und 14 anliegen und eine Bewegung des Ringes 11 längs der Längsachse des inneren Laufringes 26 verhindern. Die Oberfläche 14 des Ringes 11 liegt an den Rollen 35 und Distanzstücken 36 an und verhindert, daß diese aus der Laufbahn heraustreten.

Eine ringförmige Kappe 38 ist am äußeren Laufring 30 an dessen Stirnfläche 33 mittels einer oder mehrerer Schrauben 39 befestigt, die sich durch Bohrungen 40 im Umfangsrand der Kappe 38 erstrecken und in Gewindebohrungen 41 einge­ schraubt sind, die in der Stirnfläche 33 ausgebildet sind. Gewöhnlich wird eine Mehrzahl solcher Schrauben 39 zur Befestigung der Kappe 38 am äußeren Laufring 30 verwendet und die Schrauben sind dann in praktisch gleichen Abständen in Umfangsrichtung der Kappe 38 angeordnet. Ein Schmierkanal 42 ist in der Kappe 38 ausgebildet und er hat ein allge­ mein radial verlaufendes Ende, das in Fluid-Verbindung mit einer Außen­ fläche der Kappe 38 steht. Während des normalen Betriebs ist das radial verlaufende Ende des Kanales 42 durch eine Deckplatte 43 geschlossen, die in jeder geeigneten Weise an der Kappe 38 befestigt sein kann.

Ein praktisch axial verlaufendes Ende des Schmierkanales 42 ist zur Laufbahn der Rollen 35 und der Distanzstücke 36 hin offen. Falls er­ forderlich, kann mehr als ein Kanal 42 vorgesehen werden, beispiels­ weise einer für jede der Schmiernuten 17 und 18. Der Kanal 42 öffnet sich zu einer einwärts gerichteten Fläche 45 der Kappe 38. Eine axial in Umfangsrichtung verlaufende Lippe oder ein Bund 44 ist an der Fläche 45 zwischen der Öffnung zum Kanal 42 und der nach außen ge­ richteten Fläche 16 des Ringes 11 angeformt. Der Bund 44 verhindert, daß der Ring 11 sich unter der Zentrifugalkraft aus der Nut 37 heraus bewegt oder erweitert. Dieser Teil der einwärts gerichteten Fläche 45, der radial einwärts vom Bund 44 und der ebenen Fläche 13 des Ringes liegt, dient als Schubfläche für axial gerichtete Kräfte in Richtung des Pfeiles 46, die über den inneren Laufring 26, die Rollen 35 und/oder die Distanzstücke 36 wirken.

Die Kappe 38 hat ferner einen ringförmigen ausgesparten Abschnitt 47, der sich zu ihrer äußeren Stirnfläche 48 hin öffnet. Ein Paar ringförmiger Dichtungen 49 und 50 ist in der Ausnehmung 47 eingebaut, die an der äußeren zylindrischen Fläche 28 des inneren Laufrings 26 und der radial einwärts gerichteten zylindrischen Fläche der Ausnehmung 47 anliegen, um die Kupplungselemente in der Laufbahn gegen Schmutz und Fluide abzudichten. Die Öffnung zu der Ausnehmung 47 ist durch eine ringförmige Deckplatte 51 geschlossen, die an der Stirnfläche 48 der Kappe 38 mit Hilfe von Schrauben 52 angeschraubt ist.

Der Ring 11 nach der Erfindung ist als geteilter Ring ausgebildet, was vorteilhaft ist gegenüber der Verwendung von zwei Halbringen. Der Körper 12 besteht z. B. aus Delrin (Warenzeichen der Fa. DuPont de Nemours & Co., Inc., für ein Acetal-Harz). Der einstückige Aufbau des Ringes reduziert die Herstellungskosten und die Kosten für den Zusammenbau der Kupplung. Ferner wurde gefunden, daß durch den erfindungsgemäßen Ring der Verschleiß gegenüber bisherigen Konstruktionen reduziert werden kann.

Fig. 3 zeigt nur einen Teil von einer Seite oder eines Endes einer Frei­ laufkupplung 25. Die andere Seite kann spiegelbildlich ausgebildet sein und in entsprechender Weise einen Ring 11 verwenden.

Die beschriebene Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausführungsform, die im Rahmen der Erfindung modifizierbar ist.

Claims (11)

1. Haltering, insbesondere für eine Freilaufkupplung, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Körper, der in Form eines geteilten Ringes mit einer Teilfuge ausgebildet ist, daß der Körper aus einem Kunst­ stoffmaterial besteht, und daß in einer radial verlaufenden Fläche des Körpers wenigstens eine Schmiernut ausgebildet ist.

2. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Ringes eine Mehrzahl von radial verlaufenden Schmiernuten in seinen radial verlaufenden ebenen Flächen zwischen seinem Innenrand und seinem Außenrand hat.

3. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Ringes eine Mehrzahl von radial verlaufenden Nuten hat, die in gegenüberliegenden radial verlaufenden ebenen Flächen zwischen dem Außenrand und dem Innenrand des Körpers des Ringes ausgebildet sind.

4. Haltering nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Ringes ein Paar gegenüberliegende, radial verlaufende, ebene Flächen zwischen seinem Innenrand und seinem Außenrand hat, und daß der Ring an seinen Außenrändern abgeschrägt ist.

5. Freilaufkupplung mit einem zylindrischen inneren Laufring und einem rohrförmigen äußeren Laufring, zwischen denen eine Laufbahn gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung mit einem Haltering versehen ist, der einen ringförmigen Körper in Form eines geteilten Ringes mit einer Lücke ausgebildet ist, daß der Haltering in eine radial verlaufende Umfangsnut in der äußeren zylindrischen Fläche des inneren Laufringes einsetzbar ist, daß der Haltering mit einer ersten radial verlaufenden ebenen Fläche an den Elementen der Frei­ laufkupplung in der Laufbahn anliegt, und daß er mit einer zweiten radial verlaufenden ebenen Fläche an der Innenfläche einer Abdeckkappe anliegt, die am äußeren Laufring befestigt ist, und daß die erste ebene Fläche wenigstens einer radial verlaufende Nut aufweist, die sich zwischen dem Außenrand und dem Innenrand des Halteringes erstreckt.

6. Freilaufkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten ebenen Fläche zwischen dem Außenrand und dem Innenrand des Halteringes wenigstens eine radial verlaufende Schmiernut ausge­ bildet ist.

7. Freilaufkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering aus einem Acetal-Harz besteht.

8. Freilaufkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering an seinen äußeren Kanten zwischen den Stirnflächen und der Umfangsfläche abgeschrägt ist.

9. Freilaufkupplung mit einem rohrförmigen inneren Laufring zur Montage auf einer Antriebswelle, einem rohrförmigen äußeren Laufring, der mit dem inneren Laufring zusammenwirkt unter Bildung einer Laufbahn zwischen beiden Laufringen, sowie einer Vielzahl von Kupplungselementen, die in der Laufbahn angeordnet sind, gekennzeichnet durch einen Halte­ ring, der in einer radial verlaufenden Umfangsnut angeordnet ist, die in der äußeren zylindrischen Fläche des inneren Laufringes ausgebildet ist, daß der Ring eine erste radial verlaufende ebene Fläche hat, die den Kupplungselementen gegenüberliegt, sowie eine zweite radial ver­ laufende ebene Fläche, die an einer einwärts gerichteten Fläche einer Abdeckkappe anliegt, die am äußeren Laufring befestigt ist und mit dem inneren Laufring zusammenwirkt, um die Laufbahn der Kupplungs­ elemente abzuschließen.

10. Freilaufkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine radial verlaufende Nut in der ersten ebenen Fläche zwischen dem Außenrand und Innenrand des Halteringes ausgebildet ist.

11. Freilaufkupplung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering aus einem Acetal-Harz besteht.