DE3722127A1 - Haltering, insbesondere fuer freilaufkupplung - Google Patents
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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. 33 61 237 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. 38 44 391 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. 45 01 505 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. 44 21 425 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.
Der erfindungsgemäße Ring ermöglicht 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 eine 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.
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