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WO2007063052A1 - Hülsenfreilauf - Google Patents

Hülsenfreilauf Download PDF

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Publication number
WO2007063052A1
WO2007063052A1 PCT/EP2006/068965 EP2006068965W WO2007063052A1 WO 2007063052 A1 WO2007063052 A1 WO 2007063052A1 EP 2006068965 W EP2006068965 W EP 2006068965W WO 2007063052 A1 WO2007063052 A1 WO 2007063052A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sleeve
cage
freewheel according
springs
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/068965
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Franz Sill
Johann Stark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of WO2007063052A1 publication Critical patent/WO2007063052A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation

Definitions

  • the invention relates to a sleeve freewheel with guided between a shaft and a sleeve clamping pins which are spring-loaded against clamping ramps, according to the preamble of claim 1.
  • a sleeve freewheel is known for example from DE 42 10 560 C2.
  • the known from DE 42 10 560 C2 freewheel has a sleeve provided with clamping ramps, which is connected by means of a snap connection with the clamping pins leading cage. In this way, a freewheel is realized, which is rationally producible and suitable for non-destructive disassembly.
  • the known freewheel can be used in a small-sized version, for example in devices of communication technology.
  • the invention has for its object to expand the application of working with clamping pins sleeve freewheels. Summary of the invention
  • a sleeve freewheel with the features of claim 1.
  • the sleeve of this sleeve freewheel is cylindrical on the outer surface and has on the inner surface clamping ramps, which are provided for cooperation with clamping pins.
  • the clamping contour is thus pronounced exclusively on the inside of the sleeve.
  • the voltage applied to the clamping ramps within the sleeve clamping pins are guided in a cage and spring-loaded against the clamping ramps.
  • the term “freewheeling parts” is understood to mean the clamping needles or clamping rollers, the sleeve, the cage and the springs ..
  • Each of the freewheeling parts is made of a corrosion-resistant material, in particular of stainless steel as materials for the shell freewheel, in particular for the cage and the springs or for the clamping needles, into consideration.
  • Non-rusting steels X2CrNi18-10, X5CrNi18-8, X90CrMoV18, X5CrNi1810, X20CM3, as well as X30CrMoN15-1 are particularly suitable for the sleeve freewheel.
  • the steel X90CrMoV18 is through-hardened, while the steels X20Cr13 and X30CrMoN15-1 are surface-hardenable.
  • stainless steels suitable for the barrel freewheel can be ferritic, martensitic or austenitic steels.
  • these are the following steels from the so-called V2A series in addition to the already mentioned material X5CrNi18-10 (material number 1.4301): X8CrNiS18-9, X1 OCrNiI 8-8, X2CrNi18-9, X6CrNiTi18-10, X2CrNi19-11, X3CrNiCu 18-9-4, X4CrNi18-12
  • the higher-alloyed austenitic steels X1 NiCrMoCu25-20-5 (material number 1.4539) and X1 NiCrMoCuN25-20-5 (material number 1.4529) are also suitable materials for the production of the sleeve freewheel, in particular the sleeve. These steels are characterized by their seawater resistance.
  • the materials mentioned are, as well as comparable alloys or special alloys, rationally processable by different methods depending on the application:
  • the sleeve of the freewheel is predestined for production by non-cutting forming, wherein in an advantageous embodiment, the sleeve Ie diglich only on one of the end faces inwardly crimped is. In this case, the sleeve is brought into its final form and hardened before the assembly of the freewheel.
  • the flange serves as an end stop for the cage of the freewheel, while the sleeve on the opposite end of the stop face of the cage has a cylindrical shape even after assembly, which requires no post-processing.
  • More complex shaped parts of the sleeve freewheel are produced, for example, as sintered parts.
  • freewheel parts with complex geometry also with holes and undercuts, especially the MIM process (Metal Injection Molding) is suitable.
  • a complex shaped part may be, for example, the cage of the barrel freewheel.
  • the springs provided for springing the pinch rollers are integrally formed on the cage, which in this case is preferably made of plastic.
  • springs made of stainless steel can be provided, which are individually attached to a plastic cage, in particular snapped on these.
  • the freewheel can be designed with or without storage, comparable to conventional bush freewheels.
  • the bearings can serve rolling bearings and / or sliding discs.
  • the dimensions of the freewheel are preferably compatible with conventional freewheels. If a snap connection between the cage and the sleeve is provided, this can be chosen, for example, the design principle known in principle from DE 42 10 560 C2.
  • the material preferably stainless steel with at least 12% chromium content, subjected to a surface treatment.
  • freewheeling parts can be subjected to gas discharge by plasma hardening, in which oxygen or nitrogen ions are liberated and penetrate into the surface of the material.
  • Another suitable hardening method is the surface hardening by laser radiation.
  • halogen ions are implanted in the surface of the components.
  • the exposed to an ion implantation with halogen components have a particularly high corrosion resistance and wear resistance.
  • an extreme temperature resistance can be achieved.
  • the halogens fluorine, chlorine, bromine and iodine are generally aggressive towards metallic materials, an antioxidant effect occurs when small amounts of a halogen are transferred to the outermost material zone by ion implantation.
  • a transfer of halogens into the material can also take place by means of a liquid dipping process.
  • the halogen-enriched layer of the freewheeling part is only a few microns, in particular a maximum of 3 microns, for example about 1 micron, thick.
  • Titanium aluminides are suitable, for example, as the base material of the halogen-surface-treated freewheel part. If these are exposed to corrosive ambient conditions, especially at high temperatures, aluminum halides are selectively dissolved out of material layers close to the surface, whereby a gas-tight ceramic protective layer of solid aluminum oxide forms on the surface of the material.
  • freewheel parts made of intermetallic compounds may also be coated with ternary Al-Ti-Cr layers. These layers are preferably applied to the base material by sputtering. Due to their high corrosion resistance and nickel-based alloys are suitable for the production of parts of the barrel freewheel.
  • FIG. 1a and b a first embodiment of a sleeve freewheel
  • Figure 2a and b a sleeve freewheel with storage
  • Figure 3a and b another embodiment of a sleeve free run.
  • FIGS 1a and 1b show a sleeve freewheel 1, whose mechanical function is basically known for example from DE 42 10 560 C2.
  • a sleeve 2 and a shaft 3 as clamping rollers designated clamping pins 4 are guided in a cage 5.
  • the sleeve 2 has on both sides inwardly directed ribs 6, so that the entire cage 5 and the clamping pins 4 are located axially within the shelves 6.
  • a clamping ramp 7 is formed, which is produced by non-cutting deformation of the sleeve 2.
  • the clamping ramps 7 having inner surface 8 of the sleeve 2 whose outer surface 9 is cylindrical.
  • each of the freewheeling parts sleeve 2, cage 5 with springs 10, and clamping pins 4 is made of a corrosion-resistant material.
  • At least one of the freewheeling parts 2, 4, 5, 10 is made of a stainless ferritic or martensitic steel.
  • These are in particular steels with the material numbers: 1.4003, 1.4512, 1.4000, 1.4002, 1.4006, 1.4021, 1.4031, 1.4034, 1.4016, 1.4520, 1, 4510, 1.4113, 1.4509, 1.4521, 1.4589
  • non-rusting austenitic steels in particular steels with the following material numbers, come into consideration for the production of the free-wheel parts 2, 4, 5, 10:
  • ferritic-austenitic stainless steel especially steel with the material number 1.4462, for the production of at least one of the freewheeling parts 2, 4, 5, 10 used.
  • the sleeve freewheel 1 is thus also suitable for applications under severe corrosive stresses, for example in a fishing rod, which is exposed to seawater.
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 2a and 2b differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1a and 1b mainly in that axially a radial bearing 11 is arranged within the sleeve 2 on both sides of the clamping needles 4.
  • the rolling elements 12 of the radial bearing 11 are, similar to the clamping needles 4, guided in cages 13, 14.
  • the radial bearings 11 are made entirely of corrosion-resistant materials, in particular of one of the above materials.
  • the springs 10 of the sleeve freewheel 1 according to FIGS. 2a and 2b are designed as metal springs made of stainless steel and are mounted on a cage 5 made of plastic.
  • a snap connection 15 is visible in detail, which holds the cage 5 in the axial direction immovable relative to the sleeve 2.
  • a Sliding disc 16 recognizable, which is fastened on the snap connection 15 opposite side of the cage 5 at this.
  • the sliding disk 16 is made for example as a sintered part and also corrosion resistant.
  • the sleeve 2 has a flange 6 on only one side, so it does not need to be deformed once the sleeve freewheel 1 has been assembled.
  • 3a and 3b is produced by chipless deformation.
  • the sleeve 2 Before mounting the sleeve freewheel 1, the sleeve 2 is hardened. Any deformation of the hardened sleeve 2 is dispensable. As is apparent from Fig. 3b, the sleeve 2 has a corrugation 17, which helps to hold the sleeve freewheel 1 fixed in a surrounding component, not shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ein Hülsenfreilauf umfasst eine Hülse (2), welche eine zylindrische Außenoberfläche (9) sowie eine Innenoberfläche (8) mit Klemmrampen (7) aufweist, sowie zwischen der Hülse (2) und einer Welle (3) geführte Klemmnadeln (4), wobei die Klemmnadeln (4) in einem Käfig (5) geführt und mittels Federn (10) gegen die Klemmrampen (7) angefedert sind. Die Klemmnadeln (4), die Hülse (2), der Käfig (5) sowie die Federn (10) sind aus korrosionsbeständigen Werkstoffen, insbesondere nicht rostendem Stahl, gefertigt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Hülsenfreilauf
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Hülsenfreilauf mit zwischen einer Welle und einer Hülse geführten Klemmnadeln, welche gegen Klemmrampen angefedert sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Hülsenfreilauf ist bei- spielsweise aus der DE 42 10 560 C2 bekannt.
Hintergrund der Erfindung
Der aus der DE 42 10 560 C2 bekannte Freilauf weist eine mit Klemmrampen versehene Hülse auf, die mittels einer Schnappverbindung mit dem die Klemmnadeln führenden Käfig verbunden ist. Auf diese Weise ist ein Freilauf realisierbar, der rationell herstellbar sowie für eine zerstörungsfreie Demontage geeignet ist. Der bekannte Freilauf ist in kleindimensionierter Ausführung beispiels- weise in Geräten der Kommunikationstechnik verwendbar.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anwendungsgebiete von mit Klemmnadeln arbeitenden Hülsenfreiläufen zu erweitern. Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Hülsenfreilauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Hülse dieses Hülsenfreilaufs ist an der Außenoberfläche zylindrisch und weist an der Innenoberfläche Klemmrampen auf, die zur Zusammenwirkung mit Klemmnadeln vorgesehen sind. Die Klemmkontur ist also ausschließlich auf der Innenseite der Hülse ausgeprägt. Dies hat den Vorteil, dass die Hülse ohne Weiteres in ein Bauteil mit zylindrischer Bohrung eingepresst werden kann. Die innerhalb der Hülse an den Klemmrampen anliegenden Klemmnadeln sind in einem Käfig geführt und mittels Federn gegen die Klemmrampen angefedert. Im Folgenden werden unter dem Begriff „Freilaufteile" zusammenfassend die Klemmnadeln oder Klemmrollen, die Hülse, der Käfig und die Federn verstanden. Jedes der Freilaufteile ist aus einem korrosionsbe- ständigen Werkstoff, insbesondere aus nicht rostendem Stahl, gefertigt. Daneben kommen auch Kunststoffe sowie Keramik als Werkstoffe für den Hülsenfreilauf, insbesondere für den Käfig und die Federn bzw. für die Klemmnadeln, in Betracht.
Als Werkstoffe für den Hülsenfreilauf sind besonders die nicht rostenden Stähle X2CrNi18-10, X5CrNi18-8, X90CrMoV18, X5CrNi1810, X20CM3, sowie X30CrMoN15-1 (nicht rostender Kaltarbeitsstahl, Werkstoffnummer 1.4108, Marke Cronidur®) geeignet, wobei der Stahl X90CrMoV18 durchhärtbar ist, während die Stähle X20Cr13 und X30CrMoN15-1 oberflächenhärtbar sind.
Generell kann es sich bei für den Hülsenfreilauf geeigneten nichtrostenden Stählen um ferritische, martensitische oder austenitische Stähle handeln. Beispielsweise sind dies aus der sogenannten V2A-Reihe neben dem bereits ge- nannten Werkstoff X5CrNi18-10 (Werkstoffnummer 1.4301 ) folgende Stähle: X8CrNiS18-9, X1 OCrNiI 8-8, X2CrNi18-9, X6CrNiTi18-10, X2CrNi19-11 , X3CrNiCu 18-9-4, X4CrNi18-12
Aus der Reihe der V4A-Stähle sind insbesondere folgende Cr-Ni-Mo Stähle für die Fertigung des nichtrostenden Hülsenfreilaufs geeignet:
X2CrNiMo17-12-2, X5CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, X3CrNiMo17-13-3, X3CrNiCuMo17-11-3-2, X2CrNiMoN 17-13-3, X2CrNiMo18-14-3
Auch die höher legierten austenitischen Stähle X1 NiCrMoCu25-20-5 (Werkstoffnummer 1.4539) und X1 NiCrMoCuN25-20-5 (Werkstoffnummer 1.4529) sind geeignete Werkstoffe für die Herstellung des Hülsenfreilaufs, insbesondere der Hülse. Diese Stähle zeichnen sich besonders durch ihre Meerwasserbeständigkeit aus.
Die genannten Werkstoffe sind, ebenso wie vergleichbare Legierungen oder Sonderlegierungen, je nach Anwendung durch unterschiedliche Verfahren rationell verarbeitbar: Die Hülse des Freilaufs ist prädestiniert für eine Herstellung durch spanloses Umformen, wobei in vorteilhafter Ausgestaltung die Hülse Ie- diglich an einer der Stirnseiten nach innen umgebördelt ist. Hierbei wird die Hülse bereits vor dem Zusammenbau des Freilaufs in ihre endgültige Form gebracht und gehärtet. Die Umbördelung dient als stirnseitiger Anschlag für den Käfig des Freilaufs, während die Hülse auf der dem Anschlag gegenüberliegenden Stirnseite des Käfigs auch nach der Montage eine zylindrische Form auf- weist, die keiner Nachbearbeitung bedarf.
Komplexer geformte Teile des Hülsenfreilaufs sind beispielsweise als Sinterteile hergestellt. Zur Fertigung von Freilaufteilen mit komplexer Geometrie, auch mit Bohrungen und Hinterschneidungen, ist besonders auch das MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) geeignet. Um ein komplexer geformtes Teil kann es sich beispielsweise beim Käfig des Hülsenfreilaufs handeln. In bevorzugter Ausgestaltung sind die zur Anfederung der Klemmrollen vorgesehenen Federn einstückig am Käfig, welcher in diesem Fall vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, angeformt. Alternativ können auch Federn aus nichtrostendem Stahl vorgesehen sein, die einzeln an einem Kunststoffkäfig befestigt sind, insbesondere auf diesen aufgeschnappt sind.
Der Freilauf kann, vergleichbar mit herkömmlichen Hülsenfreiläufen, wahlweise mit oder ohne Lagerung ausgeführt sein. Der Lagerung können Wälzlager und/oder Gleitscheiben dienen. Die Abmessungen des Freilaufs sind vorzugs- weise mit herkömmlichen Freiläufen kompatibel. Sofern eine Schnappverbindung zwischen dem Käfig und der Hülse vorgesehen ist, kann hierfür beispielsweise das prinzipiell aus der DE 42 10 560 C2 bekannte Konstruktionsprinzip gewählt werden.
Bei der Herstellung der Hülse durch spanloses Umformen ist eine Erhöhung der Oberflächenhärte bereits durch Kaltverfestigung erreichbar. Um die Oberflächenhärte der Hülse weiter zu erhöhen, wird deren Werkstoff, vorzugsweise nicht rostender Stahl mit mindestens 12% Chromanteil, einer Oberflächenbehandlung unterzogen. Beispielsweise können Freilaufteile durch Plasmahärten einer Gasentladung ausgesetzt werden, bei der Sauerstoff- oder Stickstoffionen freigesetzt werden und in die Oberfläche des Werkstoffes eindringen. Ein weiteres geeignetes Härteverfahren ist das Randschichthärten durch Laserstrahlung. Hierbei wird der Werkstoff, nämlich kohlenstoffhaltiger Stahl, für kurze Zeit stark erhitzt und durch die anschließende rasche Abkühlung in die härtere martensiti- sehe Gefügeform umgewandelt. Unabhängig vom gewählten Härteverfahren wird vorzugsweise eine Oberflächenhärte von mindestens 400HV eingestellt.
Von besonderem Vorteil ist eine Oberflächenbehandlung von Freilaufteilen, bei welcher Halogenionen in die Oberfläche der Bauteile implantiert werden. Die einer Ionenimplantation mit Halogenen ausgesetzten Bauteile weisen eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit auf. Darüber hinaus ist bei Bedarf auch eine extreme Temperaturbeständigkeit erzielbar. Obwohl sich die Halogene Fluor, Chlor, Brom und Jod in der Regel aggressiv gegenüber metallischen Werkstoffen verhalten, tritt ein Oxidationsschutzeffekt auf, wenn geringe Mengen eines Halogens mittels Ionenimplantation in die äußerste Werkstoffzone übertragen werden. Statt durch eine Ionenimplantation kann eine Übertragung von Halogenen in den Werkstoff auch durch einen Flüs- sigkeitstauchprozess erfolgen. In jedem Fall ist die mit Halogenen angereicherte Schicht des Freilaufteils lediglich wenige Mikrometer, insbesondere maximal 3 μm, beispielsweise etwa 1 μm, dick.
Als Grundwerkstoff des mit einem Halogen oberflächenbehandelten Freilaufteils sind beispielsweise Titanaluminide (TiAI) geeignet. Werden diese, insbesondere bei hohen Temperaturen, korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt, so werden selektiv Aluminiumhalogenide aus oberflächennahen Werkstoffschichten herausgelöst, wodurch sich an der Werkstoffoberfläche eine gasdichte ke- ramische Schutzschicht aus festem Aluminiumoxid bildet.
Alternativ zur Oberflächenbehandlung mit Halogenen können Freilaufteile aus intermetallischen Verbindungen, insbesondere auf der Basis von Titanaluminid, auch mit ternären Al-Ti-Cr-Schichten beschichtet sein. Diese Schichten werden bevorzugt durch Kathodenzerstäubung auf den Grundwerkstoff aufgebracht. Aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit sind auch Nickelbasislegierungen für die Herstellung von Teilen des Hülsenfreilaufs geeignet.
Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Figur 1a und b ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hülsenfreilaufs, Figur 2a und b einen Hülsenfreilauf mit Lagerung, und
Figur 3a und b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Hülsenfrei laufs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren 1a und 1 b zeigen einen Hülsenfreilauf 1 , dessen mechanische Funktion grundsätzlich beispielsweise aus der DE 42 10 560 C2 bekannt ist. Zwischen einer Hülse 2 und einer Welle 3 sind auch als Klemmrollen bezeichnete Klemmnadeln 4 in einem Käfig 5 geführt. Die Hülse 2 weist beidseitig nach innen gerichtete Borde 6 auf, so dass sich der gesamte Käfig 5 sowie die Klemmnadeln 4 axial innerhalb der Borde 6 befinden. An der Innenseite der Hülse 2 ist pro Klemmnadel 4 eine Klemmrampe 7 ausgeformt, die durch spanlose Verformung der Hülse 2 hergestellt ist. Im Gegensatz zur die Klemmrampen 7 aufweisenden Innenoberfläche 8 der Hülse 2 ist deren Außenoberfläche 9 zylindrisch. Unter einer zylindrischen Oberfläche wird in diesem Zusammenhang auch eine Oberfläche mit einer leichten Riffelung verstanden. Keinesfalls jedoch sind die Klemmrampen 7 an der Außenoberfläche 9 sichtbar. Um die Klemmnadeln 4 an die Klemmrampen 7 anzufedern, sind Federn 10 vorgesehen, die vorzugsweise einteilig mit dem Käfig 5 ausgebildet sind. Der Käfig 5 ist in diesem Fall bevorzugt aus Kunststoff gefertigt. Ein solcher Käfig mit einstückig angeformten Federn ist prinzipiell beispielsweise aus der U.S. 5,482,150 A bekannt. Jedes der Freilaufteile Hülse 2, Käfig 5 mit Federn 10, sowie Klemmnadeln 4 ist aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff gefertigt.
Beispielsweise ist mindestens eines der Freilaufteile 2, 4, 5, 10 aus einem nichtrostenden ferritischen oder martensitischen Stahl gefertigt. Dies sind insbeson- dere Stähle mit den Werkstoffnummern: 1.4003, 1.4512, 1.4000, 1.4002, 1.4006, 1.4021 , 1.4031 , 1.4034, 1.4016, 1.4520, 1 ,4510, 1.4113, 1.4509, 1.4521 , 1.4589
Des weiteren kommen für die Fertigung der Freilaufteile 2, 4, 5, 10 nichtrosten- de austenitische Stähle, insbesondere Stähle mit den folgenden Werkstoffnummern, in Betracht:
1.4310, 1.4318, 1.4307, 1.4301 , 1.4303, 1.4306, 1.4541 , 1.4550, 1.4401 , 1.4404 1.4571 , 1.4561 , 1.4435, 1.4439, 1.4539, 1.4565
Ferner ist beispielsweise auch ferritisch-austenitischer nichtrostender Stahl, insbesondere Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4462, für die Fertigung mindestens eines der Freilaufteile 2, 4, 5, 10 verwendbar.
Der Hülsenfreilauf 1 ist damit auch für Anwendungen unter starken korrosiven Beanspruchungen, beispielsweise in einer Angel, die Meerwasser ausgesetzt ist, geeignet. Entsprechendes gilt auch für die Ausführungsformen nach den Figuren 2a und 2b sowie 3a und 3b.
Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2a und 2b unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1a und 1 b hauptsächlich dadurch, dass axial beiderseits der Klemmnadeln 4 jeweils ein Radiallager 11 innerhalb der Hülse 2 angeordnet ist. Die Wälzkörper 12 der Radiallager 11 sind, ähnlich wie die Klemmnadeln 4, in Käfigen 13, 14 geführt. Auch die Radiallager 11 sind komplett aus korrosionsbeständigen Werkstoffen, insbesondere aus einem der oben genannten Werkstoffe, gefertigt. Die Federn 10 des Hülsenfreilaufs 1 nach den Figuren 2a und 2b sind als Metallfedern aus nichtrostendem Stahl ausgebildet und auf einen aus Kunststoff gefertigten Käfig 5 aufgesteckt.
Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3a und 3b ist im Detail die Ausbildung einer Schnappverbindung 15 sichtbar, welche den Käfig 5 in Axialrichtung unverschiebbar gegenüber der Hülse 2 hält. Des Weiteren ist in Figur 3b eine Gleitscheibe 16 erkennbar, die auf der der Schnappverbindung 15 gegenüberliegenden Seite des Käfigs 5 an diesem befestigt ist. Die Gleitscheibe 16 ist beispielsweise als Sinterteil gefertigt und ebenfalls korrosionsbeständig. Die Hülse 2 weist nur einseitig einen Bord 6 auf, braucht also nach dem Zusam- menbau des Hülsenfreilaufs 1 nicht mehr verformt zu werden. Wie in den Ausführungsformen nach den Figuren 1a bis 2b ist auch die Hülse 2 des Hülsenfreilaufs 1 nach den Figuren 3a und 3b durch spanlose Verformung hergestellt. Vor der Montage des Hülsenfreilaufs 1 wird die Hülse 2 gehärtet. Jegliche Verformung der gehärteten Hülse 2 ist entbehrlich. Wie aus Fig. 3b hervorgeht, weist die Hülse 2 eine Riffelung 17 auf, die dazu beiträgt, den Hülsenfreilauf 1 fest in einem nicht dargestellten umgebenden Bauteil zu halten.
Bezugszeichenliste
1 Hülsenfreilauf
2 Hülse
3 Welle
4 Klemmnadel
5 Käfig
6 Bord
7 Klemmrampe
8 Innenoberfläche
9 Außenoberfläche
10 Feder
11 Radiallager
12 Wälzkörper
13 Käfig
14 Käfig
15 Schnappverbindung
16 Gleitscheibe
17 Riffelung

Claims

HülsenfreilaufPatentansprüche
1. Hülsenfreilauf mit einer Hülse (2), welche eine zylindrische Außenoberfläche (9) sowie eine Innenoberfläche (8) mit Klemmrampen (7) aufweist, sowie mit zwischen der Hülse (2) und einer Welle (3) geführten Klemmnadeln (4), wobei die Klemmnadeln (4) in einem Käfig (5) geführt und mittels Federn (10) gegen die Klemmrampen (7) angefedert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmnadeln (4), die Hülse (2), der Käfig (5) sowie die Federn (10) aus korrosionsbeständigen Werkstoffen, insbesondere nicht rostendem Stahl, gefertigt sind.
2. Hülsenfreilauf nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch der Radiallagerung zwischen der Welle (3) und der Hülse (2) dienende Wälzkörper (12) aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff.
3. Hülsenfreilauf nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (10) einstückig am Käfig (5) angeformt sind.
4. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (5) durch eine in Axialrichtung wirksame Schnappverbindung (15) mit der Hülse (2) verbunden ist.
5. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmna- dein (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X2 CrNi 18 10 gefertigt ist.
6. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmnadeln (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X5 CrNi 18 8 gefertigt ist.
7. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmnadeln (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X 90 CrMoV 18 gefertigt ist.
8. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmnadeln (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X5 CrNi 18 10 gefertigt ist.
9. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmna- dein (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X20 Cr 13 gefertigt ist.
10. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Hülse (2), Klemmnadeln (4), Käfig (5) und Federn (10) aus X30 CrMoN 15 1 gefertigt ist.
1 1. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenhärte mindestens eines der Freilaufteile Hülse (2), Klemmnadeln (4), Käfig (5) und Federn (10) durch Kaltverfestigung erhöht ist.
12. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein aus einem metallischen Werkstoff gefertigtes Freilaufteil (2,4,5,10) eine mittels Oberflächenbehandlung erhöhte Härte von mindestens 400 HV aufweist.
13. Hülsenfreilauf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff des Freilaufteils (2,4,5,10) durch eine Stickstoffanreicherung an der Oberfläche gehärtet ist.
14. Hülsenfreilauf nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des metallischen Werkstoffs des Freilaufteils (2,4,5,10) durch eine Plasmabehandlung erhöht ist.
15. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass der metallische Werkstoff des Freilaufteils
(2,4,5,10) lasergehärtet ist.
16. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Freilaufteile (2,4,5,10) durch spanloses Umformen gefertigt ist.
17. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Freilaufteile (2,4,5,10) ein Sinterteil ist.
18. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Freilaufteile (2,4,5,10) im MIM-Verfahren gefertigt ist.
19. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (2) einseitig einen Bord (6) aufweist.
20. Hülsenfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens eines der Freilaufteile (2,4,5,10) durch Ionenimplantation mit einem Halogen oberflächenbehandelt ist.
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