Während der Drehmomentübertragung haben Klemmkörperfreiläufe theoretisch keine Drehzahlgrenze. Im Leerlauf- und Überholbetrieb ist der Einfluss von Fliehkräften zu beachten.
Die Federkraft erzeugt ein Drehmoment Fs, das den Klemmkörper aufrichtet und den ständigen Reibkontakt zu den Anschlussteilen sicherstellt. In der Rotation entsteht durch die Fliehkraft ein gegengerichtetes Moment FZSZ (Abb. 1).
Wenn das abhebende Moment größer wird als das durch die Feder erzeugte andrückende Moment (Abb. 2), heben die Klemmkörper von der inneren Laufbahn ab. Ein zuverlässiger Schaltvorgang ist unter diesen Bedingungen nicht mehr möglich. Entscheidend für diesen Effekt ist die Eigendrehzahl des Freilauf-Einbauelementes.
Die Eigendrehzahl des Einbauelements kann nicht exakt vorherbestimmt werden, da sich das Freilauf-Einbauelement nur im Reibkontakt (Gleitreibung) mit den Anschlussteilen befindet. Das Freilauf-Einbauelement wird nie komplett mit dem rotierenden Teil umlaufen und es wird auch nicht komplett am stehenden Teil haften bleiben, es stellt sich immer eine Differenzdrehzahl ein.
Die im Diagramm und in den Maßtabellen angegebenen Drehzahlgrenzen beschreiben die Eigendrehzahl der Freilauf-Einbauelemente, sie beschreiben nicht die maximalen Drehzahlen von Welle oder Nabe. Die Werte dienen einer Abschätzung, ob Fliehkrafteinflüsse wirksam werden können.
Ein kritischer Betriebszustand ist z.B., wenn sich der Freilauf in der Kraftübertragung befindet und über die Drehzahlgrenze hinaus beschleunigt wird. Wird der Freilauf dann ausgekuppelt, heben die Klemmkörper ab und verlieren den Kontakt zur Laufbahn. Ein erneuter Schaltvorgang ist erst wieder möglich, wenn die Drehzahl des Einbauelements wieder unter die Abhebedrehzahl abgesunken ist.
Bei allen abgedichteten Freiläufen wird die max. zulässige Drehzahl nicht durch die Fliehkraft, sondern durch die Reibung und Wärmeentwicklung an der Dichtstelle begrenzt. Die in den Maßtabellen angegebene Drehzahlgrenze entspricht hier der max. zulässigen Differenzdrehzahl der Anschlussteile.
Das Klemmkörper-Profil unserer Serie 8000 ist andrückend, das heißt bei hohen Drehzahlen erzeugt die Fliehkraft durch die im Vergleich zur Serie 400 veränderte Lage des Massenschwerpunktes ein andrückendes Moment auf den Klemmkörper. Die Einbaufreiläufe der Serie 8000 haben daher keine Drehzahlgrenze.
