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Freilaufkupplung mit zwischen gegenüberliegenden Zylinderflächen durch
Kippen verklemmbaren Körpern Die Erfindung hat eine Freilaufkupplung zum Gegenstand,
die im wesentlichen aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, zylindrischen
Laufringen besteht, zwischen welchen Klemmkörper über den Umfang verteilt angeordnet
sind, die sich durch Kippen mit ihren gewölbten Stirnflächen gegen die zylindrischen
Laufringe legen und somit durch Verklemmen eine drehsteife Verbindung der beiden
Laufringe bewirken.
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Erfindungsgemäß werden die Klemmkörper durch einen federnden Käfig
aus biegsamem Federband in ihrer Lage gehalten, wobei das Federband mit Öffnungen
zur Aufnahme der Klemmkörper versehen ist, innerhalb deren die Klemmkörper so weit
verkippt werden können, daß sie sich zwischen den zylindrischen Laufringen verklemmen.
Die zwischen den Klemmkörpern liegenden Querteile des federnden Käfigs bewirken
dabei ein Kippen und Verklemmen der Klemmkörper, während durch entsprechende Ausbildung
dem federnden Käfig entsprechende Längssteifigkeit verliehen wird. Hierzu schlägt
die Erfindung unter anderem auch vor; innerhalb oder außerhalb des federnden Käfigs
einen zusätzlichen, verhältnismäßig starren Käfig anzuordnen.
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Durch den Erfindungsvorschlag wird mit einfachen Mitteln und vor allem
mit geringem fertigungstechnischem Aufwand eine allen Betriebserfordernissen gerecht
werdende Freilaufkupplung geschaffen.
Der konstruktive Aufbau und
die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Freiluftkupplung werden an Hand der Zeichnung
nachfolgend im einzelnen in verschiedenen Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigt dabei die Fig. I einen Längsschnitt durch die Freilaufkupplung im zusammengebauten
Zustand, Fig. 2 eine Seitenansicht der in die Käfige eingesetzten Klemmkörper, Fig.
3 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab durch die Laufringe mit den Klemmkörpern
in Eingriffstellung, Fig. 4 eine Ansicht längs der Linie 4-4 durch Fig. 3, wobei
die Klemmkörper nicht dargestellt sind, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5
der Fig. 4, Fig.6 eine andere Ausführungsform im Teilschnitt, Fig. 7 einen Schnitt
längs der Linie 7-7 durch Fig. 6, Fig.8 eine weitere Ausführungsform im Teilschnitt,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 der Fig. 8, Fig. Io wiederum einen Teilschnitt
einer besonderen Ausführungsform, Fig. II einen Schnitt längs der Linie II-II durch
Fig. Io, Fig. 12 einen Querschnitt durch die Laufringe und den federnden Käfig in
einer von den bisherigen Vorschlägen abweichenden Ausführung.
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Die in Fig. I, 2, 3, 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Freilaufkupplung
umfaßt zwei gleichachsig liegende Wellen I5 und I6. Die Welle 15 ist mit Keilnuten
I7 versehen; und auf dieser Welle ist eine ringförmige innere Laufbahn I8 auf den
Keilnuten I7 angebracht. Die Welle I7 ist zu einem glockenförmigen Teil I9 ausgebildet,
der an seiner Innenfläche mit Keilnuten 2o versehen ist. In dem glockenförmigen
Teil I9 ist eine äußere ringförmige Laufbahn 2I auf den Keilnuten 2o angeordnet.
Die innere Laufbahn I8 besitzt eine nach außen gerichtete zylindrische Lauffläche
22, und die Laufbahn 2I weist eine nach innen gerichtete zylindrische Lauffläche
23 auf.
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Zwischen den Laufflächen 22 und 23 sind Klemmkörper 24 angeordnet,
die so gekippt werden können, daß sie sich zwischen den beiden Flächen festkeilen
und diese festhalten Jeder Klemmkörper 24 ist mit entgegengesetzt gerichteten Laufbahneingriffsflächen
25 und 26 versehen. In den Seitenflächen der Klemmkörper 24 ist je ein Schlitz 29
und 3o angeordnet, der sich in Längsrichtung des Klemmkörpers erstreckt.
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Zur Halterung der Klemmkörper 24 ist ein Käfig 3I aus verhältnismäßig
leichtem, biegsamem Federband vorgesehen. Der Käfig 3I ist mit einer Reihe Fenster
32 und mit Zungen 33 versehen, die in ein jedes Fenster hineinragen. Die Fenster
sind durch in Längsrichtung verlaufende Seitenteile 34 und in Querrichtung verlaufende,
die Zunge 33 enthaltende Verbindungsteile sowie verhältnismäßig schmale Verbindungsteile
35 begrenzt. Die Klemmkörper 24 sind in je einem Fenster 32 derart angeordnet, daß
die rückwärtige Kante 36 eines quer verlaufenden Verbindungsteiles in dem Schlitz
29 und die benachbarte Zunge 33 in dem Schlitz 30 liegt. Die Klemmkörper liegen
frei innerhalb der Fenster, so daß. keine Biegung eines der Teile des Käfigs 31
durch die Anordnung der Klemmkörper stattfindet.
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An der Außenseite des Käfigs 3I wird ein zusätzlicher, verhältnismäßig
starrer zylindrischer Käfig 37 angebracht, wenn die Klemmkörper in den federnden
Käfig 3I eingebaut werden. Der Käfig 37 besitzt Fenster 38, durch die die Klemmkörper
hindurchragen.
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Der Käfig 31 kann einfach lose innerhalb des zusätzlichen Käfigs 37
liegen, ohne an ihm befestigt zu sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist
jedoch der Käfig 3I an seinen Fenstern 32 neben den Enden 4I und 42 des Käfigs mit
Verankerungslappen 43 ausgebildet, die durch benachbarte Fenster 38 in dem starren
Käfig 37 hindurch und über die in Längsrichtung verlaufenden und Fenster 38 bildenden
Teile 40 gebogen sind. Die Enden 4I und 42 des Käfigs sind demnach in bezug auf
den Käfig 37 festgelegt, wobei diese Befestigung jedoch eine begrenzte Gleitbewegung
des Käfigs 3I in bezug auf den Käfig 37 zuläßt, da die Verankerungslappen 43 auf
den Teilen 40 des starren Käfigs 37 gleiten können.
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Wenn sich der federnde Käfig 31 und der zusätzliche starre Käfig 37
in Betriebsstellung befinden, erfüllt der federnde Käfig 31 die zweifache Aufgabe,
eine Federeingriffskraft für die Klemmkörper zu liefern und außerdem die Klemmkörper
im Abstand voneinander zu halten. Der Käfig 37 wirkt als Abstandskalter, um die
Klemmkörper außer Berührung miteinander zu halten, falls die Längssteifigkeit des
Käfigs 31 hierfür unter gewissen Bedingungen nicht ausreicht. Wenn kein gleichzeitiger
Eingriff sämtlicher Klemmkörper stattfindet, wird der starre Käfig 37 infolge Eingriffs
mit denjenigen Klemmkörpern, die gekippt werden und die innere und äußere Laufbahn
erfassen, gedreht, wobei er mittels der quer verlaufenden Teile 39 die nicht im
Eingriff befindlichen Klemmkörper erfaßt und sie mit noch größerer Kraft dazu zwingt,
die innere und äußere Laufbahn zu erfassen und somit den Betriebszustand richtigzustellen.
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Wenn der Käfig 31 und die Klemmkörper 24 nicht mit den übrigen Teilen
der Vorrichtung zusammengebaut sind, hält der Käfig 31 die Klemmkörper gegen Herausfallen
dadurch fest, daß die Zungen 33 so gebogen sind, daß sie- die Klemmkörper 24 durch
Schnappwirkung innerhalb der Fenster 32 festhalten. Die Klemmkörper und der Käfig
können somit als Einbaueinheit verwendet werden, und gewünschtenfalls kann auch
der starre Käfig 37 in dieser Zusammenstellung enthalten sein.
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Die in Fig.6 und 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet
sich von der Ausführungsform gemäß Fig. i bis 5 in der Hauptsache dadurch, daß ein
starrer Käfig innerhalb des aus
einem Blechband bestehenden Klemmkörperhalters
liegt und dieser Käfig an seinen Rändern um die Ränder des Metallbandes herum festgeklemmt
ist. Das Metallband 31 gleicht dem in den vorhergehenden Figuren dargestellten federnden
Käfig, wobei jedoch die Zungen 33 in den Schlitzen 29 der Klemmkörper 24 statt in
den Schlitzen 30 liegen.
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Ein starrer Käfig 5o liegt innerhalb des Blechbandes 31 und weist
Querteile 51 auf, die zwischen den Klemmkörpern verlaufen. Der starre Käfig ist
an seinen Umfangsrändern mit einem umgebogenen Teil 52 ausgebildet, der die in Längsrichtung
liegenden Seitenränder des Metallbandes 31 überdeckt und an ihnen festgeklemmt ist.
Der Käfig 50 versteift das Band 31 und hält die Klemmkörper in der gleichen
Weise wie der Käfig 37 der ersten Ausführungsform im Abstand voneinander.
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Nach der in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist ein starrer Käfig innerhalb des federnden Käfigs 31 angeordnet. Der innerhalb
des Käfigs 31 liegende starre Käfig 55 ist mit Querteilen 56 versehen, die Fenster
57 für die Klemmkörper 24 bilden. Der Käfig 31 ist bei der dargestellten Ausführungsform
mit einem Ende 58 bei 59 mit dem starren Käfig 55 verschweißt und ein Fenster 32
in dem anderen Ende 6o des Bandes überdeckt und umfaßt den neben der Schweißstelle
59 befindlichen Klemmkörper 24a, um den federnden Käfig 31 am Umfang des starren
Käfigs 55 festzuhalten.
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Bei der in Fig. Io und II dargestellten Ausführungsform der Erfindung
wird in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 ein aus einem
Blechband bestehender Käfig 31 verwendet. Zwecks Verstärkung des Käfigs 31 gegen
Zusammendrücken und Verziehen sind an seinen Rändern zwei geschlitzte Federringe
65 angeordnet.
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Die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform der Erfindung gleicht
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen mit dem Unterschied, daß kein starrer
Käfig benutzt, sondern ein durchbrochener Käfig 31 verwendet wird. Hierbei ist der
Käfig 31 mit nach innen gerichteten Rinnen 7o ausgebildet, die dem Käfig eine Längssteifigkeit
verleihen, die über diejenige hinausgeht, die er bei den in den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen dargestellten Formen besitzt. Der Käfig gewährleistet in diesem
Fall selbst die erhöhte Steifigkeit, die erforderlich ist, um zu verhindern, daß
sich der Käfig verzieht.
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Der bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung vorgesehene
zusätzliche Käfig sorgt in vorteilhafter Weise dafür, daß die Klemmkörper im Abstand
voneinander bleiben und sich nicht gegeneinander bewegen und den verhältnismäßig
dünnen federnden Käfig übermäßig verziehen können. Bei der Ausführungsform der Fig.
I hat der starre Käfig noch eine weitere vorteilhafte Wirkung, die darin besteht,
daß der starre Käfig sich gegenüber dem federnden Käfig bewegen kann, wobei dann
eine Bewegung des starren Käfigs unter der Wirkung der bereits im Eingriff befindlichen
Klemmkörper in der Weise stattfindet, daß der starre Käfig auf die anderen Klemmkörper
einwirkt und auch deren Eingriff herbeizuführen sucht.