DE1150550B - Freilaufkupplung - Google Patents

Description

• Freilaufkupplung In der Hauptpatentanmeldung R 25407 XII / 47 c ist eine Freilaufkupplung mit käfiglosen Klemmstücken beschrieben, bei der die Klemmstücke zwischen der zylindrischen Innenfläche des äußeren Kupplungslaufringes und der zylindrischen Außenfläche des inneren Kupplungslaufringes frei kippbar angeordnet sind, sich in Umfangsrichtung gegenseitig abstützen und durch Federn in Berührung mit den zylindrischen Flächen des Innen- und Außenteiles gehalten werden. Zu diesem Zweck ist jedem Klemmstück wenigstens ein schraubenförmig gewundener, mit freien Federenden versehener Federwickel zugeordnet, dessen Wickelachse parallel zur Drehachse der Kupplung liegt, wobei das eine Federende des Federwickels sich exzentrisch zur Kippachse des Klemmstückes zum Erzeugen eines Kippmoments im Einkuppelsinn am Klemmstück und das andere Federende sich gegen den dem Nachbarklemmstück zugeordneten Federwickel abstützt.
• Freilaufkupplungen mit kippbaren Klemmstücken, bei denen jedem Klemmstück eine im Einkuppelsinn wirkende Feder zugeordnet ist, sind bekannt. Solche Kupplungen mit Einzelfederung zeichnen sich durch hohe Belastbarkeit aus, und zwar einmal in Richtung größerer übertragbarer Kupplungsmomente bei gleicher Baugröße und zum anderen in Richtung wesentlich höherer zulässiger Differenzdrehzahlen der beiden Laufringe bei wesentlich erhöhter Lebensdauer. Durch diese Steigerung der spezifischen Belastung der Kupplung hat es sich nun gezeigt, d'aß die im Hauptpatent angegebene Einzelfederung, bei der die Feder in einer zur Kippachse des Klemmstücks konzentrischen Aufnahmebohrung angeordnet ist, noch Mängel aufweist. Infolge des sehr großen übertragbaren Kupplungsmoments erweisen sich die Klemmstücke mit Längsbohrungen den auf die Klemmstücke wirkenden radialen Druckkräften nicht immer gewachsen.
• Durch die Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt und ein Freilauf geschaffen, bei dem die Klemmstücke, wie an sich bekannt, ohne Längsbohrung ausgeführt sind und daher hohe Druckkräfte aufzunehmen in der Lage sind, die Federn aber so angeordnet sind, daß an ihnen schädliche Wirkungen der Fliehkraft nicht auftreten können, wie es bereits bei der Federanordnung nach dem Hauptpatent der Fall ist. Dies wird dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise der schraubenförmig gewundene Federwickel auf einem in der Klemmstückkippachse liegenden stirnseitigen Zapfen angeordnet ist und daß sich ein Federende in Umfangsrichtung der Kupplung bis zum Nachbarklemmstück erstreckt und sich gegen dieses Klemmstück radial abstützt. Durch eine solche Ausbildung der Freilaufkupplung werden die im Hauptpatent beschriebenen Vorteile beibehalten und gleichzeitig der Erfolg erzielt, daß die Klemmstücke nicht mehr durch eine Bohrung geschwächt werden, also in der Lage sind, große radiale Druckkräfte aufzunehmen.
• Als zweckmäßig erweist es sich, daß sich das andere Federende an dem den Federwickel tragenden Klemmstück exzentrisch zur Kippachse an einer Übergangsfläche zwischen einer der Klemmflächen und einer der in Umfangsrichtung der Kupplung am Klemmstück vorhandenen Stützflächen abstützt. Zur Sicherung des schraubenförmig gewundenen Federwickels ist vorteilhaft, wenn der Zapfen mit einem Bund versehen ist, dessen Durchmesser annähernd dem des zylindrischen Mittelteils des Klemmstücks entspricht.
• Eine fertigungsmäßig einfache Ausführung ergibt sich dadurch, daß sich das zum Nachbarklemmstück reichende Federende dort gegen den auf dem Zapfen angeordneten Federwickel radial abstützt. Zweckmäßig ist ferner, das zum Nachbarklemmstück reichende Federende in Achsrichtung der Nachbarfeder so abzuwinkeln, daß es quer über den Windungen der Nachbarfeder liegt.
• Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Teilansicht in Achsrichtung für eine Ausführungsform, Fig. 2 eine Ansicht eines Klemmstücks nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A, Fig. 3 eine Ansicht der Klemmstücke in Richtung B bei abgenommenem Außenring; Fig. 4, 5 und 6 zeigen den Fig. 1 bis 3 entsprechende Ansichten für eine weitere Ausgestaltung, und Fig. 7 und 8 zeigen eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht mit einer abgewandelten Form der Feder. Die in den Fig. 1 und 4 teilweise dargestellte Freilaufkupplung besteht aus einem Innenring 1 und einem Außenring 2. Zwischen den zylindrischen Laufflächen des Innen- und Außenrings sind Klemmstücke 3 (Fig. 1 bis 3) bzw. 4 (Fig. 4 bis 6) angeordnet. Diese Klemmstücke haben eine äußere zylindrische Klemmfläche 6, zwei einander gegenüberliegende zylindrische Stützflächen 7 und 8 und eine innere Klemmfläche 9. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf einem in der Kippachse des Klemmstücks 3 angeordneten Zapfen 10 auf der einen Stirnseite des Klemmstücks eine schraubenförmig gewickelte Feder 11 aufgesetzt. Ihr eines Ende 12 erstreckt sich in tangentialer Richtung zum Nachbarklemmstück und stützt sich dort in radialer Richtung nach innen gegen den auf dem Zapfen 10 des Nachbarklemmstücks angeordneten Federwickel 11 ab. Zu diesem Zweck weist dieses Federende 12, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, eine Kröpfung 13 auf. Das andere Federende 14 erstreckt sich zunächst entlang der Klemmstückstirnfläche schräg nach innen und ist dann rechtwinklig einwärts abgebogen. Dieses abgebogene Ende 15 (s. hierzu Fig. 2) liegt etwa parallel zur Drehachse der Kupplung und stützt sich gegen eine übergangsfläche zwischen der Stützfläche 7 und der inneren Klemmfläche 9 am Klemmstück ab, um dieses entgegen dem Uhrzeigersinn zu kippen, so daß die einander gegenüberliegenden Klemmflächen 6 und 9 dauernd in Anlage an den Lauf- und Klemmflächen des Innen- und Außenringes gehalten werden. Die Anpreßkraft -der Klemmfläche 9 gegen den Innenring kann dabei klein sein, wodurch hohe Differenzdrehzahlen zwischen Innen- und Außenring der Kupplung möglich sind. Diese Anpressung reicht in jedem Fall dazu aus, daß die Kupplung sofort greift, wenn die Relativdrehung von Innen- und Außenteil sich umkehrt. Das in Fig. 4 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen nur dadurch, daß der Zapfen 16 einen größeren Durchmesser hat und mit einem Bund 17 versehen ist, dessen Durchmesser annähernd dem des zylindrischen Mittelteils (Stützflächen 7 und 8) des Klemmstücks 4 entspricht. Da üblicherweise der Bund 17 kreisrund ist, kann sein Durchmesser genau so groß gemacht werden wie die Krümmungsdurchmesser der beiden Stützflächen 7 und 8, vorausgesetzt, daß diese gleiche Krümmungsdurchmesser haben. In diesem Fall berühren sich die Bunde 17 dauernd. Der Bund 17 dient aber in erster Linie zur axialen Sicherung des Federwickels 18.
• Bei dieser Ausführungsform kann sich das freie Federende 12 zwischen die Windungen der Feder des Nachbarklemmstückes keilen, wodurch infolge der erhöhten Reibung die freie Beweglichkeit des Nachbarklemmstückes um seine Kippachse gehemmt wird. Es hat sich deshalb als zweckmäßig erwiesen, das freie Federende 12 parallel zur Klemmstückachse abzuwinkeln, wodurch die Gefahr eines Verkeilens zwischen die Windungen der Feder des Nachbarklemmstückes beseitigt ist. Das abgewinkelte Federende liegt dann auf den Windungen der Nachbarfeder auf. Diese Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt. Wenn man die Kröpfung 13 wegläßt, kann das freie Federende auch nach der anderen Seite abgeknickt werden, wie Fig. 8 zeigt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Freilaufkupplung mit käfiglosen Klemmstücken, die zwischen der zylindrischen Innenfläche des äußeren Kupplungslaufringes und der zylindrischen Außenfläche des inneren Kupplungslaufringes frei kippbar angeordnet sind, sich in Umfangsrichtung gegenseitig abstützen und durch Federn in Berührung mit den zylindrischen Flächen des Innen- und Außenteiles gehalten werden, wobei jedem Klemmstück wenigstens ein schraubenförmig gewundener, mit freien Federenden versehener Federwickel zugeordnet ist, dessen Wickelachse parallel zur Drehachse der Kupplung liegt, und das eine Federende des Federwickels sich exzentrisch zur Kippachse des Klemmstückes zum Erzeugen eines Kippmoments im Einkuppelsinn am Klemmstück und das andere Federende sich gegen den dem Nachbarklemmstück zugeordneten Federwickel abstützt, nach Patentanmeldung R 25407 XII / 47 c, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der schraubenförmig gewundene Federwickel (10, 18) auf einem in der Klemmstückkippachse liegenden stirnseitigen Zapfen (11, 16) angeordnet ist und daß sich ein Federende (12) in Umfangsrichtung der Kupplung bis: zum Nachbarklemmstück erstreckt und sich gegen dieses Klemmstück radial abstützt.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das andere Federende (14/ 15) an dem den Federwickel tragenden Klemmstück exzentrisch zur Kippachse an einer übergangsfläche zwischen einer der Klemmflächen (6, 9) und einer der in Umfangsrichtung der Kupplung am Klemmstück vorhandenen Stützflächen (7, 8) abstützt.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (16) mit einem Bund (17) versehen ist, dessen Durchmesser annähernd dem des zylindrischen Mittelteils des Klemmstücks (4) entspricht.
4. 4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zum Nachbarklemmstück reichende Federende (12) dort gegen den auf dem Zapfen (11, 16) angeordneten Federwickel (10, 18) radial abstützt.
5. 5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Nachbarklemmstück reichende Federende (12) in Achsrichtung der Nachbarfeder (18) abgewinkelt ist, so daß es quer über den Windungen der Nachbarfeder liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 303 012; USA.-Patentschriften Nr. 1356 007, 2181700, 2408 962, 2 837189. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1113 614.