DE3717105A1 - Ringfoermiger halter fuer eine freilaufkupplung - Google Patents
Ringfoermiger halter fuer eine freilaufkupplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung, insbesondere
einen Halter für eine Freilaufkupplung.
Wenn eine Freilaufkupplung in ein rotierendes Teil einer
industriellen Maschine oder dgl. eingebaut und dort
verwendet wird, wurde bisher die Freilaufkupplung mit einem
gewissen Grad von Schleppmoment gegenüber einer äußeren
oder inneren Klemmbahn gehalten, um die Funktion der
Freilaufkupplung vor Schwingungen, Trägheitskräften und
dgl. zu schützen.
Wenn bei der Drehung z.B. der äußeren Klemmbahn eine
plötzliche Beschleunigung oder Verzögerung auftritt, werden
Klemmelemente aufgrund Ihrer Trägheitskräfte zum Gleiten
auf der Klemmoberfläche der äußeren Klemmbahn gebracht,
wodurch Reibungskräfte entwickelt werden. Es ist folglich
erforderlich, eine Reibungskraft, nämlich ein
Schleppmoment, zwischen einem äußeren Halter und der
äußeren Klemmbahn auszuüben, so daß der äußere Halter und
die äußere Klemmbahn stets als Einheit gedreht werden. Dies
ist erforderlich, um jedes Bewegung der äußeren Klemmbahn
sofort auf den äußeren Halter zu übertragen und
gleichzeitig freie Bewegungen der Klemmelemente
sicherzustellen. Um einen gewissen Grad an Schleppmoment zu
erzielen, wurde der äußere Halter einer spanabhebenden
Bearbeitung, nämlich einer T-Stab-Bearbeitung oder einer
i-Stab-Bearbeitung, unterworfen, oder wurde mit
Federgliedern, wie Schleppklammern, versehen.
Da herkömmliche Halter der früheren Bauart teilweise
abgeschnitten sind, sind ihre Herstellungskosten hoch,
wobei sie zusätzlich eine mögliche Gefahr mit sich bringen,
daß die Festigkeit der Halter selbst beeinträchtigt wird.
Wenn Schleppklammern oder dgl. als gesonderte Glieder
vorgesehen werden, werden mehr Teile benötigt, so daß ihre
Herstellungskosten ansteigen und ihr Zusammenbau auch
mühsam ist. Darüber hinaus sind die Berührungsflächen
zwischen einem herkömmlichen Halter und den Klemmflächen
seiner zugehörigen inneren und äußeren Klemmbahnen zu
klein, um irgendein stabiles Schleppmoment zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Halters
für eine Freilaufkupplung, der ohne Verminderung der
Festigkeit des Halters ein stabiles Schleppmoment erzielen
und die Herstellungskosten verringern kann, der
wirtschaftlich ist und einen einfachen Aufbau hat.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist daher ein ringförmiger
Halter für eine Freilaufkupplung vorgesehen mit ersten und
zweiten radial beabstandeten Drehgliedern, die
gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar sind und
jeweils axiale Ringflächen haben, und mit
drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten und
zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment
zwischen den Ringflächen. Der Halter kann die
drehmomentübertragenden Glieder in gleichen Winkelabständen
halten. Der Halter hat eine solche spezielle Gestalt, daß
er insgesamt gegen die Ringfläche des ersten oder zweiten
Drehgliedes biegsam ist, um wenigstens einen Teil des
Halters mit der Ringfläche des ersten oder zweiten
Drehgliedes in Berührung zu halten.
Vorzugsweise hat der Halter eine solche spezielle Gestalt,
daß er einen zylindrischen Teil und einen Flansch aufweist,
der von einem Ende des zylindrischen Teils zum ersten oder
zweiten Drehglied im rechten Winkel umgebogen und insgesamt
gegen die Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes
biegsam ist, um wenigstens einen Teil eines
Umfangsaußenteils des Flansches in Berührung mit der
Ringfläche des ersten oder zweiten Drehgliedes zu halten.
Der ringförmige Halter nach der Erfindung ist insgesamt
gegenüber der Ringfläche des ersten oder zweiten
Drehgliedes biegsam, um wenigstens einen Teil einer
Umfangsfläche des Halters mit der Ringfläche in Berührung
zu halten, wodurch ein gewisser Grad an Schleppmoment
zwischen dem Halter und der äußeren oder inneren Klemmbahn
vorgesehen werden kann.
Der ringförmige Halter nach der Erfindung, der sich zur
Verwendung in einer Freilaufkupplung eignet, hat die
folgenden Vorteile:
- 1) Da kein Teil des Halters abgeschnitten ist, ist seine Gesamtfestigkeit hoch. So gewährleistet der Halter eine verlängerte Betriebsdauer.
- 2) Es kann ein stabiles Schleppmoment erzielt werden, da die Berührungsfläche groß ausgelegt werden kann. Der Halter kann daher einer Benutzung unter harten Bedingungen, wie Schwingungen, Trägheitskräfte oder dgl., widerstehen.
- 3) Der Halter benötigt keine spanabhebende Bearbeitung oder Befestigung von Federgliedern. Seine Herstellungskosten sind daher niedrig. Der Halter kann daher mit geringem Preis geliefert werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a einen Axialschnitt eines Halters nach der
Erfindung, der sich zur Verwendung in einer
Freilaufkupplung eignet;
Fig. 1b eine teilweise Draufsicht des Halters, wobei
der Berührungsteil gestrichelt dargestellt
ist;
Fig. 2 einen Radialschnitt einer Freilaufkupplung, in
der der Halter nach der Erfindung eingebaut
ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels
der Gestalt des Halters;
Fig. 4 einen Radialschnitt des Halters nach der
Erfindung eingepaßt in eine äußere Laufbahn.
In Fig. 1a und 1b ist der Halter gemäß der einen
Ausführungsform der Erfindung bei einer Freilaufkupplung
der Klemmelementbauweise angewendet.
Fig. 1a ist ein Axialschnitt einer Freilaufkupplung 10. Ein
erstes Drehglied oder eine äußere Klemmbahn 1 bildet auf
ihrer inneren Umfangswand eine Klemmfläche 1 a. Ein zweites
Drehbglied oder eine innere Klemmbahn 2 befindet sich
innerhalb der äußeren Klemmbahn 1 und ist konzentrisch
hierzu. Die äußere Umfangswand der inneren Klemmbahn 2
bildet eine Klemmfläche 2 a. Als Ergebnis dieser
Konstruktion sind die äußere Klemmbahn 1 und die innere
Klemmbahn 2 gegeneinander drehbar, wobei die Klemmflächen
1 a und 2 a einander gegenüberliegen.
Innerhalb eines durch die äußere Klemmbahn 1 und die innere
Klemmbahn 2 gebildeten Ringraumes befinden sich in gleichen
Winkelabständen drehmomentübertragende Glieder, die
dazwischen ein Drehmoment übertragen. Es sind dies
Klemmelemente 3 in der Form einer Erdnußschale. Die
Klemmelemente 3 werden innerhalb im wesentlichen
rechteckiger Öffnungen 8 (Fig. 1b) gehalten, die in
paarweise angeordneten ringförmigen Haltegliedern
ausgebildet sind, nämlich einem inneren Käfig 5 und einem
äußeren Käfig 6. Die Öffnungen 8 der äußeren und inneren
Käfige 5,6 sind jeweils durch Querstege 7 und beide
Umfangsrandteile des Käfigs begrenzt. Eine Bandfeder 4
befindet sich zwischen den äußeren und inneren Käfigen 5, 6
und übt auf jedes Klemmelement 3 ein aufrichtendes Moment
in einer Richtung derart aus, daß die äußeren und inneren
Klemmbahnen 1,2 über die Klemmelemente 3 in Eingriff
gebracht werden.
Der innere Käfig 6 hat einen ringförmigen Flansch 6 b, der
sich von einem axialen Ende des inneren Käfigs 6 aus im
rechten Winkel um eine gegebene Strecke radial nach innen
erstreckt. Der innere Käfig 6 steht am freien Ende 6 a des
Flansches 6 b mit der Klemmfläche 2 a der inneren Klemmbahn
2 in Berührung.
Andererseits hat der äußere Käfig 5 einen sich am Umfang
erstreckenden Flansch 5 b, der sich von einem axialen Ende
des äußeren Käfigs 5 aus im rechten Winkel um eine gegebene
Strecke radial nach außen erstreckt. Der freie Rand des
Flansches 5 b und die Klemmfläche 1 a der äußeren Klemmbahn 1
stehen so miteinander in Berührung, daß ein Berührungsteil
5 a gebildet wird. Wie im gestrichelten Teil von Fig. 1b
angegeben, hat der Berührungsteil 5 a eine große Fläche.
Um den Berührungsteil 5 a am äußeren Käfig 5 zu bilden, wird
dieser zuerst so geformt, daß der Berührungsteil, an dem
der Flansch 5 b des äußeren Käfigs 5 die Klemmfläche 1 a der
äußeren Klemmbahn 1 berührt, im wesentlichen einen genauen
Kreis bildet, wobei zwischen dem Berührungsteil und der
Klemmfläche 1 a ein gegebenes Spiel 1 d freibleibt. Dieses
Spiel ist vorgesehen, um mögliche Schäden an der Funktion
des äußeren Käfigs 5 als Halter zu vermeiden, wenn der
äußere Käfig 5, wie noch zu beschreiben, zu einer
elliptischen Gestalt bearbeitet wird.
Der äußere Käfig 5 wird dann so bearbeitet, daß er die in
Fig. 3 gezeigte Gestalt hat. Wenn der resultierende
elliptische äußere Käfig 5 in die Klemmfläche 1 a der
äußeren Klemmbahn 1 paßt, bildet der Flansch 5 b des äußeren
Käfigs 5 die Berührungsteile 5 a gegenüber der Klemmfläche
1 a an Stellen, die auf der Hauptachse der resultierenden
Ellipse einander gegenüber liegen. Die Berührungsteile 5 a
werden ständig mit der Klemmfläche 1 a in Berührung
gehalten, wodurch der äußere Käfig 5 insgesamt dieselbe
Funktion wie eine Feder hat, um eine gewissen Grad an
Schleppmoment zu erzielen.
In Fig. 4 sind die Klemmelemente der Klarheit wegen
weggelassen und ist der Halter schematisch dargestellt. Die
in Fig. 3 und 4 gezeigte elliptische Gestalt ist zur
Verdeutlichung ihrer Beschreibung etwas übertrieben.
Selbstverständlich sollte das Verhältnis ihrer kleinen zur
großen Achse tatsächlich ein Wert nahe 1 sein, so daß die
freien Bewegungen der Klemmelemente nicht verhindert
werden.
Jeder Käfig kann auch von Anfang an mit einer elliptischen
Gestalt versehen sein. Das Verhältnis der kleinen Achse zur
großen Achse der Ellipse kann nach Wunsch gemäß den
Verwendungs- und Einbaubedingungen gewählt werden.
Zusätzlich kann die elliptische Gestalt jedes Käfigs in
eine vieleckige Gestalt abgeändert werden, etwa in ein
Dreieck oder ein Quadrat, in dem die einzelnen Seiten ganz
radial nach außen ausgedehnt sind. Es muß nämlich jeder
Käfig lediglich eine solche Gestalt haben, daß er eine
Berührungsfläche bildet, an der der Käfig mit der
zugehörigen Klemmfläche in Berührung gehalten wird, und
zwar wenigstens an einem Teil hiervon, so daß ein gegebener
Grad an Biegsamkeit gegenüber der diametralen Dimension der
zugehörigen Klemmfläche vorliegt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der äußere
Käfig insgesamt in die elliptische Gestalt biegsam. Änliche
Wirkungen können noch selbst dann erzielt werden, wenn der
zylindrische Teil des äußeren Käfigs als genauer Kreis
verbleiben kann, wie im Querschnitt dargestellt, und wenn
der Außenumfangsteil des Flansches zu einer elliptischen
Gestalt oder dgl. bearbeitet ist. Es wurde das Vorsehen
eines Berührungsteils nur am äußeren Käfig beschrieben. Es
ist auch möglich, den inneren Käfig zu einer ähnlichen
Gestalt zu bearbeiten, so daß er mit der inneren Klemmbahn
2 in Berührung gehalten wird, um ein Schleppmoment zwischen
dem inneren Käfig und der inneren Klemmbahn 2 zu erzielen.
Bei Bearbeitung zu einer beispielsweise elliptischen
Gestalt werden in diesem Fall die Berührungsteile mit der
inneren Klemmbahn 2 auf der kleinen Achse erhalten. Ferner
können sowohl der äußere als auch der innere Käfig in die
oben beschriebene Gestalt geformt werden.
Der erforderliche Grad an Schleppmoment wird bestimmt durch
die Berührungsfläche zwischen einer Klemmfläche und ihrem
zugehörigen Halter und dem Grad an Biegsamkeit sowie durch
die Gestalt des Halters. Ein gewünschter Grad an
Schleppmoment kann daher entsprechend den
Gebrauchsbedingungen gewählt werden.
Claims (22)
1. Ringförmiger Halter für eine Freilaufkupplung mit ersten
und zweiten radial beabstandeten Drehgliedern, die
gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar sind
und jeweils axiale Ringflächen haben, und mit
drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten und
zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment
zwischen den Ringflächen, wobei der Halter die
drehmomentübertragenden Glieder in gleichen
Winkelabständen hält,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (5; 6) eine solche spezielle Gestalt hat,
daß er insgesamt gegen die Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten
oder zweiten Drehglieds (1; 2) biegsam ist, um wenigstens
einen Teil (5 a; 6 a) des Halters (5; 6) mit der Ringfläche
(1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehgliedes (1; 2) in
Berührung zu halten.
2. Halter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
3. Halter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen vieleckig ist.
4. Halter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter zwischen den ersten und zweiten
Drehgliedern (1; 2) radial beabstandet angeordnet ist und
ein an das erste Drehglied (1) angrenzendes erstes
Halteglied (5) sowie ein an das zweite Drehglied
angrenzendes zweites Halteglied (6) umfaßt.
5. Halter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Drehglied (1) außerhalb des zweiten
Drehgliedes (2) angeordnet ist und
daß das erste Halteglied (5) eine solche spezielle
Gestalt hat, daß es insgesamt gegen die Oberfläche (1 a)
des ersten Drehgliedes (1) biegsam ist, um das erste
Halteglied (5) in Berührung mit der Oberfläche (1 a) des
ersten Drehgliedes (1) zu halten.
6. Halter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
7. Halter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Halteglied (5) auf seiner großen Achse mit
dem ersten Drehglied (1) in Berührung steht.
8. Halter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Halteglied (5) an seinem einen axialen
Ende einen im rechten Winkel zum ersten Drehglied (1)
umgebogenen Flansch (5 b) aufweist, und
daß das erste Halteglied (5) an einem Endteil (5 a) des
Flansches (5 b) mit dem ersten Drehglied (1) in Berührung
steht.
9. Halter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Drehglied (2) innerhalb des ersten
Drehgliedes (1) angeordnet ist, und
daß das zweite Halteglied (6) eine solche spezielle
Gestalt hat, daß es insgesamt gegen die Oberfläche (2 a)
des zweiten Drehglieds (2) biegsam ist, um das zweite
Halteglied (6) in Berührung mit der Oberfläche (2 a) des
zweiten Drehgliedes (2) zu halten.
10. Halter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
11. Halter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Halteglied (6) an seiner kleinen Achse
mit dem zweiten Drehglied (2) in Berührung steht.
12. Halter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Halteglied (6) an seinem einen Ende
einen im rechten Winkel zum zweiten Drehglied (2)
umgebogenen Flansch (6 b) aufweist, und
daß das zweite Drehglied (2) an einem Endteil (6 a) des
Flansches (6 b) mit dem zweiten Drehglied (2) in
Berührung steht.
13. Ringförmiger Halter für eine Freilaufkupplung mit
ersten und zweiten radial beabstandeten Drehgliedern,
die gegeneinander und konzentrisch zueinander drehbar
sind und jeweils axiale Ringflächen haben, und mit
drehmomentübertragenden Gliedern zwischen den ersten
und zweiten Drehgliedern zur Übertragung von Drehmoment
zwischen den Ringflächen, wobei der Halter die
drehmomentübertragenden Glieder in gleichen
Winkelabständen hält,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (5; 6) eine solche spezielle Gestalt hat,
daß er einen zylindrischen Teil und einen Flansch
(5 b; 6 b) aufweist, der von einem Ende des zylindrischen
Teils zum ersten oder zweiten Drehglied (1; 2) im
rechten Winkel umgebogen und insgesamt gegen die
Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder zweiten Drehgliedes
(1; 2) biegsam ist, um wenigstens einen Teil eines
Außenumfangsteils (5 a; 6 a) des Flansches (5 b; 6 b) in
Berührung mit der Ringfläche (1 a; 2 a) des ersten oder
zweiten Drehgliedes (1; 2) zu halten.
14. Halter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
15. Halter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen vieleckig
ist.
16. Halter nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter zwischen den ersten und zweiten
Drehgliedern (1, 2) radial beabstandet angeordnet ist
und ein an das erste Drehglied (1) angrenzendes erstes
Halteglied (5) sowie ein an das zweite Drehglied (2)
angrenzendes zweites Halteglied (6) umfaßt.
17. Halter nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Drehglied (1) außerhalb des zweiten
Drehgliedes (2) angeordnet ist, und
daß das erste Halteglied (5) eine solche spezielle
Gestalt hat, daß der Außenumfangsteil (5 a) des am
ersten Halteglied (5) gebildeten Flansches (5 b)
insgesamt gegen die Oberfläche (1 a) des ersten
Drehgliedes (1) biegsam ist, um den Außenumfangsteil
(5 a) in Berührung mit der Oberfläche (1 a) des ersten
Drehgliedes (1) zu halten.
18. Halter nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
19. Halter nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Halteglied (5) auf der großen Achse der
durch den Außenumfangsteil (5 a) des Flansches (5 b)
gebildeten Ellipse mit dem ersten Drehglied (1) in
Berührung steht.
20. Halter nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Drehglied (2) innerhalb des ersten
Drehgliedes (1) angeordnet ist, und
daß das zweite Halteglied (6) eine solche spezielle
Gestalt hat, daß der Außenumfangsteil (6 a) des am
zweiten Halteglied (6) gebildeten Flansches (6 b)
insgesamt gegen die Oberfläche (2 a) des zweiten
Drehgliedes (2) biegsam ist, um den Außenumfangsteil
(6 a) mit der Oberfläche (2 a) des zweiten Drehgliedes
(2) in Berührung zu halten.
21. Halter nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spezielle Gestalt im wesentlichen elliptisch
ist.
22. Halter nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Halteglied (6) auf der kleinen Achse der
durch den Außenumfangsteil (6 a) des Flansches (6 b)
gebildeten Ellipse mit dem zweiten Drehglied (2) in
Berührung steht.
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