NADELLA – Nadellager WL2014D

Hülsenfreiläufe
Technische Hinweise
Aufbau
In vieler Hinsicht ist die Konstruktion ähnlich der von
Hülsenlagern. Die bewährte Konstruktion beruht auf
dem gleichen, niedrigen Radialquerschnitt wie bei Hülsenlagern.
Die präzise ausgeformten inneren Rampen
bilden Flächen, gegen die sich die Nadelrollen verkeilen
und so den Freilauf blockieren, wenn die Welle in die
entsprechende Richtung gedreht wird. Diese Rampen
werden während des Ziehprozesses der Hülsen geformt.
Sie sind einsatzgehärtet, um eine hohe Lebendauer
zu gewährleisten.
Zwei Bauformen von Präzisions-Freilaufkäfigen werden
eingesetzt. Die Bauformen FC, FC-K, FCS, FCL-K,
RC-FS, FCB, FCBL-K, FCBN-K und RCB-FS enthalten
einen glasfaserverstärkten Nylonkäfig, der mit
eingesetzten Edelstahl-Blattfedern ausgerüstet ist. Die
Edelstahlfedern erlauben eine höhere Klemmhäufigkeit
des Freilaufs und erreichen eine hohe Lebensdauer.
Der Nylonkäfig erlaubt den Betrieb bei höheren
Temperaturen. Die Bauformen RC und RCB haben
einen einteiligen Käfig aus Acetylharz-Kunststoff mit
integrierten Blattfedern. Diese Käfige eignen sich für
niedrigere Temperaturen, als Einheiten mit Nylonkäfigen.
Die Freiläufe mit Lagerung der Bauformen FCB, FCBL-
K, FCBN-K, RCB und RCB-FS haben Käfige, die die
Nadelrollen in den Lagern zu beiden Seiten des Freilaufs
halten und führen.
Freilauf mit integrierter Lagerung
Die Bauformen FC, FC-K, FCS, FCL-K, RC und RC-FS
sind reine Freiläufe, die eine äußere radiale Abstützung
benötigen (normalerweise durch zwei Nadelhülsen).
Separate Lager halten Welle und Gehäuse konzentrisch
und tragen die Radialbelastung im Freilaufbetrieb.
Freilauf ohne Lagerung
Funktionsweise
Es gibt zwei Betriebsarten: Überrollen und Klemmen,
die durch die Drehrichtung der Welle oder des Freilaufs
gegenüber der Blockierrampen bestimmt werden. Wie
in der Zeichnung unten gezeigt, werden beim Überrollen
durch die relative Drehung zwischen Freilaufgehäuse
und Welle die Rollen aus ihrer Blockierstellung, gegen
die Rampen der Hülse, frei. Gehäuse und Freilauf kön-
nen jetzt in eine Richtung frei überrollen, bzw. die Welle
kann in die andere Richtung frei überrollen.
Wie in der Zeichnung unten gezeigt, ist beim Sperren die
relative Drehung zwischen Freilaufgehäuse und Welle
entgegengesetzt der bei Überrollbetrieb. Die Rollen, unterstützt
durch die Blattfedern, verkeilen sich zwischen
den Blockierrampen und der Welle, und können jetzt ein
Drehmoment von Antrieb zu Abtrieb übertragen. Entweder
treibt das Freilaufgehäuse die Welle, oder die Welle
treibt den Freilauf und sein Gehäuse in der Gegenrichtung.
blockiert
blockiert
Gehäuse
Drehung im Uhrzeigersinn
Welle
stillstehend
Gehäuse
angetrieben
Welle
antreibend
Drehung
möglich
Drehung
möglich
blockiert
blockiert
Gehäuse
stillstehend
Welle
Drehung
gegen den Uhrzeigersinn
Gehäuse
antreibend
Welle
angetrieben
Der Abstand zwischen Rollen und Hülsenrampen ist in dieser
Grafik übertrieben dargestellt.
VERWENDUNG
Freiläufe mit und ohne Lagerung werden erfolgreich in
einem breiten Spektrum kommerzieller Produkte angewendet,
bei denen es auf einen zuverlässigen Betrieb
als Schaltfreilauf, Rücklaufsperre und als Überholkupplung
ankommt. Die Skizzen illustrieren einige der vielen
Anwendungsmöglichkeiten.
Bei Verwendung des reinen Freilaufs sind separate Lager
auf jeder Seite des Freilaufs erforderlich, um die
Welle konzentrisch zum Gehäuse zu halten und die radiale
Belastung im Überrollbetrieb aufzunehmen. Dazu
sollten Nadelhülsen mit dem gleichen Radialquerschnitt
wie der Freilauf verwendet werden, da sie so einfach
und wirtschaftlich in die gleichen Gehäusbohrungen
eingesetzt werden können. Zwei Freiläufe können nebeneinander
eingebaut werden, um größere Drehmomente
zu erreichen. Bei geringen Radialbelastungen
kann ein Freilauf mit integrierter Lagerung ohne zusätzliche
Stützlager verwendet werden.
Dies reduziert die Gesamtbreite der Konstruktion und
gleichzeitig die Montagekosten.
Drehung
fest
Drehung
möglich
83