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DE19753106A1 - Lastdrehmomentsperre - Google Patents

Lastdrehmomentsperre

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DE19753106A1
DE19753106A1 DE19753106A DE19753106A DE19753106A1 DE 19753106 A1 DE19753106 A1 DE 19753106A1 DE 19753106 A DE19753106 A DE 19753106A DE 19753106 A DE19753106 A DE 19753106A DE 19753106 A1 DE19753106 A1 DE 19753106A1
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clamping
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DE19753106A
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Guido Dipl Ing Schneider
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/10Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen reib- oder formschlüssigen Klemm- bzw. Sperrelement­ mechanismus einer Lastdrehmomentsperre entsprechend dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.
Lastdrehmomentsperren gehören zur Gattung der Gesperre und sind von ihrer Funktions­ weise her mit selbstschaltenden Freilaufkupplungen verwandt. Sie werden als Sperr­ element in einem Antriebsstrang eingebaut und sperren beim Stillstand des Antriebs selbsttätig die vom Abtrieb eingeleiteten Drehmomente (in beiden Drehrichtungen), während die von der Antriebsseite eingeleiteten Drehmomente in beiden Drehrichtungen übertragen werden. Somit können lastseitig wirkende Drehmomente an einer bestimmten Systemstelle in einem Antriebsstrang mit Hilfe einer Lastdrehmomentsperre abgestützt und gesperrt werden. Sie sind als Sicherheitselement zu verstehen, die beim Stillstand oder bei einem Ausfall des Antriebs ein unerwünschtes Bewegen der Lastseite durch mögliche äußere Kräfte bzw. Momente verhindern. Aufgrund ihrer Funktionsweise eignen sich Lastdrehmomentsperren im Gegensatz zu Rücklaufsperren für den Einsatz in An­ triebssträngen, deren abtriebsseitiges Ende mit wechselnder Last beaufschlagt wird. Durch den Einbau von Lastdrehmomentsperren sollen eventuelle Bremssysteme bzw. Elementstrukturen mit Selbsthemmung entlastet bzw. ganz eingespart werden.
Zur Realisierung einer Lastdrehmomentsperre werden derzeit schon verschiedenartige physikalische Effekte ausgenutzt. DE 30 30 767 C2 und GM 79 33 547 zeigen beispiels­ weise eine Schraubenfedersperre für handgetriebene Hebezeuge (Zahnstangenwinden, Seilwinden o. dergl.), welche einen reibschlüssigen Schlingbandeffekt ausnutzt. Weiterhin ist beispielsweise aus G 89 10 857 das Ausnutzen eines Reibklemmeffektes durch Klemmrollen in Kombination mit einer profilierten Abtriebswelle bekannt. Ein Ausführungs­ beispiel einer Lastdrehmomentsperre als Klemmkörpergesperre ist aus der Auslegungs­ schrift 1 249 603 bekannt, in der eine Klauenkupplung mit doppelseitig wirkender Klemm­ körperstruktur beschrieben wird.
Diese Systeme beruhen alle auf reibschlüssigen Wirkprinzipien und benötigen für eine ständige Sperrbereitschaft eine gewisse Vorspannung der Klemm- bzw. Sperrelemente, die auch bei einem antriebsseitigen Durchtreiben nicht vollständig aufgehoben wird. So­ wohl bei der Schraubenfedersperre als auch bei Gesperren mit paarweiser Anordnung der Klemmelemente verbleiben Sperr- bzw. Klemmelemente im Reibkontakt zu den ge­ stellfesten Bauteilen. Daraus resultieren hohe Reibungsverluste bzw. schlechte Wirkungs­ grade, die sich bei hohen zu übertragenden Drehzahlen in einer starken Erwärmung niederschlagen. Das Einsatzgebiet, der nach den angeführten reibschlüssigen Wirk­ prinzipien arbeitenden Lastdrehmomentsperren, ist somit auf Verstellantriebe und An­ triebe mit geringen Drehzahlen beschränkt. Formschlüssige Gesperre zeichnen sich durch ein üblicherweise höheres Sperrmoment gegenüber reibschlüssigen Varianten aus. Ein allgemein zu erwartender Nachteil von Gesperren, bei denen ein formschlüssiges Wirkprinzip zugrunde liegt, ist aber das Auftreten von hohen Geräuschentwicklungen in Verbindung mit großem Verschleiß infolge einer ratschenartigen Arbeitsweise.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Wirkprinzip bei der Konstruktion einer Last­ drehmomentsperre auszunutzen, um die Verlustleistung beim antriebsseitigen Durchtrei­ ben zu minimieren, das Verschleißverhalten zu verbessern, die ratschenartige Arbeits­ weise zu unterdrücken und somit die Lastdrehmomentsperren auch für einen Einsatz in Leistungsantrieben wirtschaftlich interessant zu machen.
Für diese Aufgabe ist die Notwendigkeit gegeben, die Wirkanordnung der am Leistungs­ fluß beteiligten Wellen zu den Klemm- bzw. Sperrelementen grundlegend zu verändern. Diese Wirkanordnung wird durch die neuartige Klemm- bzw. Sperrelementbeaufschla­ gung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 realisiert. Die erfinderische Neuheit ist u. a. dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Klemm- bzw. Sperrelemente jeweils über Kreuz (d. h.: Je Antriebswelle und je Abtriebswelle einmal mit einem drehachsennahen und auf der anderen Klemm- bzw. Sperrelementseite mit einem drehachsenentfernteren Abstand) direkt von einem Bolzen oder ähnlichem festen Anbauteil bzw. Bestandteil der Antriebswelle und der Abtriebswelle beaufschlagt werden. Die neuartige Klemm- bzw. Sperrelementstruktur läßt sich sowohl in reib- als auch formschlüssiger Variante derart realisieren, daß die Klemm- bzw. Sperrelemente durch die Verwendung von Führungs­ elementen oder Positionierungsmöglichkeiten beim antriebsseitigen Durchtreiben ohne reibenden bzw. ratschenartigen Kontakt zur gehäusefesten Klemm- bzw. Sperringeinheit und mit einer definierten stabilen Ausrücklage umlaufen, wenn die Antriebsseite gegen einen abtriebsseitigen, hemmenden Widerstand arbeitet. Ein weiterer entscheidender Vorteil, der durch die neuartige Wirkanordnung erzielt wird, ist die prinzipielle Möglichkeit eine Lastdrehmomentsperre (mit einer antriebsseitigen Leistungsübertragungsmöglichkeit und abtriebsseitigen Sperrwirkung jeweils für beide Drehrichtungen) nur mit einem Klemm- bzw. Sperrelement zu realisieren. Somit wird zum einen der nachteilige Kontakt des zweiten, sich beim antriebsseitigen Durchtreiben üblicherweise im "Freilauf" befind­ lichen, aber in Wirkverbindung zu den gehäusefesten Teilen verbleibenden, Klemm- bzw. Sperrelementes vermieden, und zum anderen die Möglichkeit gegeben, eine größere Anzahl Klemm- bzw. Sperrelemente am Umfang anzuordnen.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsvarianten und dabei ausschließlich beispielhaft im Detail be­ schrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine reibschlüssige Variante mit Klemmstücken in Verbindung mit einer Klemm­ ringeinheit, bestehend aus einer konkaven, zylindrischen Außenklemmfläche und einer konvexen, zylindrischen Innenklemmfläche,
Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1,
Fig. 3 eine reibschlüssige Variante mit Klemmbügel in Verbindung mit einer Klemm­ ringeinheit, bestehend aus einer konvexen, zylindrischen Außenklemmfläche und einer konkaven, zylindrischen Innenklemmfläche,
Fig. 4 die Seitenansicht zu Fig. 3,
Fig. 5 eine formschlüssige Variante mit Sperrkörpern in Verbindung mit einer Sperring­ einheit, bestehend aus einer radial außen liegenden Innensperrverzahnung und einer radial innen liegenden Außensperrverzahnung,
Fig. 6 die Seitenansicht zu Fig. 5,
Fig. 7 eine formschlüssige Variante mit Sperrbügel in Verbindung mit einer Sperring­ einheit, bestehend aus einer radial außen liegenden Außensperrverzahnung und einer radial innen liegenden Innensperrverzahnung,
Fig. 8 die Seitenansicht zu Fig. 7,
Fig. 9 einen Ausschnitt der Wirkanordnung beim antriebsseitigen Durchtreiben im Uhr­ zeigersinn (bezüglich der Zeichnungsebene) in Analogie zu Fig. 3.
Damit die neuartige Klemm- bzw. Sperrelementbeaufschlagung realisiert werden kann, ist eine konstruktive Gestaltung der Lastdrehmomentsperre erforderlich, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bestandteile oder festen Anbauteile einer Welle (z. B. Bolzen oder ähnliches) die andere Welle axial durchdringen. In den Fig. 1 bis 8 sind konstruktive Ausführungen dargestellt, in der die Antriebswelle 1 von den Anbauteilen 17, 18 der Abtriebswelle 2 durchdrungen wird. In dieser Ausführungsform befinden sich die Klemm- bzw. Sperrelemente 4; 5; 6 oder 7, ggf. die Führungsbolzen 22 mit dem Führungsring 21, die Klemm- bzw. Sperringeinheit 19 bzw. 20 sowie weitere eventuell erforderliche Bauteile des Klemm- bzw. Sperrmechanismusses auf der axialen Seite des Antriebs. Die Durchdringungsmöglichkeiten 32, 33 als Langlöcher oder ähnliche Aus­ sparungen der Antriebswelle 1 sind derart gestaltet, daß die für eine Klemm- bzw. Sperr­ bewegung sowie Entsperrbewegung der Klemm- bzw. Sperrelemente 4; 5; 6 oder 7 er­ forderlichen Relativdrehungen zwischen Antriebswelle 1 und Abtriebswelle 2 ungehindert erfolgen können. Ausführungsformen mit entsprechend axialwärts vertauschten Posi­ tionen sind ebenso realisierbar. Eventuell vorteilhafte Wälzlagerungen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 zueinander oder zum gestellfesten Gehäuse 3 sowie vom Führungsring 21 sind nicht dargestellt.
Gemäß Fig. 1, 2 ist das Grundprinzip der neuartigen Klemm- bzw. Sperrelementbeauf­ schlagung als eine reibschlüssige Ausführungsvariante mit Klemmstücken 4, in Verbin­ dung mit einer Klemmringeinheit 19, bestehend aus einer konkaven, zylindrischen Außen­ klemmfläche 24 und einer konvexen, zylindrischen Innenklemmfläche 25, dargestellt. Durch die Anordnung der Anlageflächen 36, 37 der Klemmstücke 4 zu den festen Anbau­ teilen bzw. Bestandteilen 17, 18 der Abtriebswelle 2, sowie die Anordnung der Anlage­ flächen 34, 35 zu den festen Anbauteilen bzw. Bestandteilen 15, 16 der Antriebswelle 1 und der vorliegenden Radiengeometrie der Klemmflächen 38, 39, muß der Leistungsfluß immer derart erfolgen, daß bei einem Antreiben von der Antriebsseite her (in beiden Drehrichtungen) sich die Klemmstücke 4 zu einem kleineren Außendurchmesser und größeren Innendurchmesser entgegen der Federbelastung der elastischen Elemente 8, 9 legen, bevor sie die Leistung auf die Bestandteile bzw. festen Anbauteile 17, 18 der Abtriebswelle 2 abgeben. Im Gegensatz dazu werden bei einer entgegengesetzten Leistungsflußrichtung von der Abtriebsseite zur Antriebsseite hin (in beiden Dreh­ richtungen) die Klemmstücke 4 von den Bestandteilen bzw. festen Anbauteilen 17, 18 der Abtriebswelle 2 derart aufgerichtet, daß ein in Wirkverbindung treten der Klemmflächen 38, 39 der Klemmstücke 4 zu den Klemmflächen 24, 25 der Klemmringeinheit 19 erfolgt, das schließlich zum Verklemmen der Sperrstücke 4 führt, wenn die Wirklinie der Kraftein­ leitung durch den Schnittbereich beider Reibungswinkel verläuft. Somit werden abtriebs­ seitige Drehmomentwirkungen bei stillstehendem Antrieb nicht auf die Antriebsseite weitergeleitet, sondern aufgrund des vorhandenen Drehwinkelspiels zwischen An- und Abtriebswelle zuerst auf die Innen- und Außenklemmringflächen 25, 24 und damit auf das gestellfeste Gehäuse 3 abgegeben.
Gesperre der gezeigten Form (Fig. 1, 2) unterliegen unter Umständen schon vor dem Erreichen der Festigkeitsgrenzen der Gefahr des "Überschnappens" von Klemmstücken. Um dieser Gefahr entgegen zu wirken, kann die neuartige Klemm- bzw. Sperrelement­ beaufschlagung (gemäß Fig. 3, 4) auch auf Klemmelemente in Form von Klemmbügel 5, in Verbindung mit einer Klemmringeinheit 19, bestehend aus einer konvexen, zylin­ drischen Außenklemmfläche 26 und einer konkaven, zylindrischen Innenklemmfläche 27, angewendet werden. Die Klemmbügel 5 umgreifen in radialer Richtung die Klemm­ ringeinheit 19 in der Art, daß sie auf einer axialen Seite der Klemmringeinheit 19 ihre Klemmflächen 40, 41 verbinden. Die Klemmflächen 40, 41 der Klemmbügel 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch Zylinderstifte 14 verwirklicht, die in entsprechende Bohrungen, welche durch die axialseitigen Verbindungen und/oder ggf. kreisabschnitts­ weise durch die innen- und außenseitigen Klemmbügelarme verlaufen, eingefügt sind. Aufgrund eines größeren radialen Abstandes ihrer Klemmflächen 40, 41 als die vor­ liegende Klemmringdicke, in Verbindung mit der neuartigen Klemm- bzw. Sperrelement­ beaufschlagung, blockieren die Klemmbügel 5 nach dem "Verkantungsprinzip" bei einer Leistungsflußrichtung von der Abtriebs- zur Antriebsseite (in beiden Drehrichtungen) die Drehbewegungen. Das (bei einer antriebsseitigen Leistungsübertragung auf die Abtriebs­ welle 2 je nach Drehrichtung) in Wirkverbindung treten der festen Anbauteile bzw. Bestandteile 15 oder 16 der Antriebswelle 1 zu den Anlageflächen 34 oder 35 der Klemm­ bügel 5 führt zu einer Aufhebung des Verkantungseffektes, da die Wirklinie der Kraftein­ leitung nicht mehr durch den Schnittbereich der sich nun einstellenden Reibungswinkel verläuft. Die Klemmbügel 5 führen folglich eine überlagerte Verschiebe- und Schwenkbe­ wegung (entgegen der Federwirkung der elastischen Elemente 10, 11) aus und geben die Drehbewegung der Antriebswelle 1 und Abtriebswelle 2 frei.
Gemäß Fig. 9 werden durch Ausformungen 46, 47 in den Anlageflächen 36, 37, in Kom­ bination mit radial geneigten Anlageflächen 34, 35 in der Form, daß die eingezeichneten Kraftwirkungslinien ein Moment um den entsprechenden abtriebsseitigen Auflagepunkt erzeugen, die Klemmbügel 5 beim antriebsseitigen Durchtreiben nach dem Deformieren der elastischen Elemente 10, 11 derart auf die festen Anbauteile bzw. Bestandteile 17, 18 der Abtriebswelle 2 positioniert, daß reibende Kontakte zur Klemmringeinheit 19 ver­ mieden, und auftretende Fliehkräfte abgestützt werden. Dieses Prinzip ist in Analogie auch auf die Ausführungsvariante gemäß Fig. 1, 2 übertragbar.
Die zur ständigen Klemmbereitschaft erforderlichen Federelemente 8, 9 bzw. 10, 11 sind in ihren konstruktiven Einbauverhältnissen dadurch gekennzeichnet, daß sie sich direkt im Kraftfluß zwischen den Klemmeleinenten 4; 5 und den festen Anbauteilen bzw. Be­ standteilen 17, 18 der Abtriebswelle 2 befinden und in die Klemmelemente 4; 5 und/oder in die festen Anbauteile bzw. Bestandteile 17, 18 der Abtriebswelle 2 bereichsweise eingelassen sind. Dadurch läßt sich der Vorteil erzielen, daß die Federelemente bei höherer Drehmomentbelastung aus dem Kraftfluß entkoppelt werden, sich ein gewünschter metallischer Kontakt zwischen den festen Anbauteilen bzw. Bestandteilen 17, 18 der Abtriebswelle 2 und den Klemmelementen 4; 5 einstellen kann und der zulässige Verformungsgrad der federnden Elemente 8, 9; 10, 11 nicht überschritten wird.
Die gezeigte neuartige Klemm- bzw. Sperrelementbeaufschlagung läßt sich analog zum Reibklemmschlußeffekt auch auf formschlüssige Gesperre gemäß Fig. 5, 6 bzw. Fig. 7, 8 anwenden. Dazu werden die innen- und außenseitigen Klemmflächen 24, 25 bzw. 26, 27 der Klemmringeinheit 19 durch Sperrklinkenverzahnungen 28, 29 bzw. 30, 31 einer Sperringeinheit 20 und die Klemmelemente 4 bzw. 5 durch entsprechende Sperrelemente 6 bzw. 7 ersetzt. Diese sind derart profiliert, daß eine Schwenkbewegung der Sperr­ elemente 6 bzw. 7 im Gegenuhrzeigersinn (bezogen auf die Zeichnungsebene), hervor­ gerufen durch einen Leistungsfluß von der Ab- zur Antriebsseite, die Drehbewegung der Abtriebswelle 2 durch ein Sperreingriff 42 und 43 bzw. 44 und 45 in die Sperrklinkenver­ zahnungen 28 und 29 bzw. 30 und 31 blockiert. Die Sperringeinheit 20 ist aus fertigungs­ technischen Gründen nicht mehr ein direkter Bestandteil des Gehäuses, sonder als ein getrenntes Bauteil bzw. als zwei getrennte Bauteile ausgeführt und durch Lagesiche­ rungs- sowie Befestigungselemente 23 an das gestellfeste Gehäuse 3 angebunden. Bei den formschlüssigen Ausführungsvarianten (gemäß Fig. 5, 6 bzw. Fig. 7, 8) ist eine Führung der von den Sperrelementen 6 bzw. 7 ausgeführten Schwenkbewegungen auf Führungsbolzen 22 vorgesehen, um somit den gleichzeitigen Eingriff in die mit gleicher Teilung gefertigten Außen- und Innensperrverzahnungen 28, 29; 30, 31 zu gewährleis­ ten. Die Umlauffähigkeit des Sperrmechanismus wird durch die Lagerung der Führungs­ bolzen 22 in einem frei zum Gehäuse 3 drehbaren Führungsring 21 erhalten. Eine rat­ schenartige Arbeitsweise wird durch eine definierte stabile Ausrücklage der Sperrele­ mente 6; 7 beim antriebsseitigen Durchtreiben unterbunden, wenn die Antriebsseite gegen einen abtriebsseitigen, hemmenden Widerstand arbeitet. Erzielt wird die stabile Ausrücklage durch eine Variante der Neuerung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß (bezogen auf die Längsachse der Führungsbolzen 22) die Abstände zu den Kontakt­ punkten zwischen den Sperrelementen 6; 7 und den festen Anbauteilen bzw. Bestand­ teilen 15, 16 der Antriebswelle 1 größer sind, als zu den Kontaktpunkten zwischen den Sperrelementen 6; 7 und den festen Anbauteilen bzw. Bestandteilen 17, 18 der Abtriebs­ welle 2. Ein im Beharrungszustand von der Antriebsseite zur Abtriebsseite hin zu über­ tragendes Drehmoment führt somit zu einer größeren Momentenwirkung (bezogen auf die Schwenkachse der Sperrelemente) in Richtung Entsperren. Die Sperrbereitschaft der formschlüssigen Systeme wird durch Bauteile mit federnder Wirkung auf die Sperr­ elemente 6; 7 in Richtung Sperren unterstützt. Dies kann sowohl herkömmlich durch eine Drehfeder im Schwenkpunkt der Sperrelemente 6; 7, als auch durch die neuartige kons­ truktive Einbaulage der Federeleinente erzielt werden. In den Ausführungsbeispielen (ge­ mäß Fig. 5, 6 bzw. Fig. 7, 8) ist letzteres in Form von Formfederelementen 12, 13 darge­ stellt. Derartige Formfedereleinente sind gegenüber Gummielemente, insbesondere bei größeren Schwenkbewegungen der Sperrelemente, vorteilhaft.
Bezugszeichenliste
1
Antriebswelle
2
Abtriebswelle
3
Gehäuse
4
Klemmstück
5
Klemmbügel
6
Sperrkörper
7
Sperrbügel
8
/
9
elastisches Element als Bestand- oder Anbauteil von
2
radial außen-/innenliegend
10
/
11
elastisches Element als Bestand- oder Anbauteil von
4
,
5
,
6
bzw.
7
radial außen-/innenliegend
12
/
13
Formfederelement als Anbauteil von
2
oder alternativ von
4
,
5
,
6
bzw.
7
radial außen-/innenliegend
14
Zylinderstifte als Bestandteil von
5
15
/
16
Bestandteile oder Anbauteile von
1
radial außen-/innenliegend
17
/
18
Bestandteile oder Anbauteile von
2
radial außen-/innenliegend
19
Klemmringeinheit als Bestand- bzw. Anbauteil von
3
20
Sperringeinheit als Bestand- bzw. Anbauteil von
3
21
Führungsring
22
Führungsbolzen als Bestand- bzw. Anbauteil von
21
23
Lagesicherungs- sowie Befestigungselemente zwischen
20
und
3
24
/
25
Klemmringflächen von
19
radial außen-/innenliegend; konkav/konvex
26
/
27
Klemmringflächen von
19
radial außen-/innenliegend; konvex /konkav
28
/
29
Innen-/Außensperrverzahnung von
20
radial außen-/innenliegend
30
/
31
Außen-/Innensperrverzahnung von
20
radial außen-/innenliegend
32
/
33
Aussparungen in
1
radial außen-/innenliegend
34
/
35
Anlagefläche von
4
,
5
,
6
bzw.
7
zu
1
radial außen-/innenliegend
36
/
37
Anlagefläche von
4
,
5
,
6
bzw.
7
zu
2
radial außen-/innenliegend
38
/
39
Klemmflächen von
4
radial außen-/innenliegend
40
/
41
Klemmflächen von
5
radial außen-/innenliegend
42
/
43
Sperreingriff von
6
in
20
radial außen-/innenliegend
44
/
45
Sperreingriff von
7
in
20
radial außen-/innenliegend
46
/
47
Ausformungen in
36
bzw.
37
radial außen-/innenliegend

Claims (5)

1. Form- oder reibschlüssiger Klemm- bzw. Sperrelementmechanismus einer Last­ drehmomentsperre zum selbsttätigen Abstützen (Sperren) lastseitiger Drehmomente (in beiden Drehrichtungen) beim Stillstand oder Ausfall des Antriebs, unter Beibehaltung der antriebsseitigen Leistungsübertragungsmöglichkeit, bestehend aus einer mit dem gestell­ festen Gehäuse (3) verbundenen oder daraus gefertigten Klemm- bzw. Sperringeinheit (19; 20), einer Anzahl (größer oder gleich eins) am Umfang verteilter Klemm- bzw. Sperr­ elemente (4; 5 bzw. 6; 7), einer drehbar gelagerten Antriebswelle (I) und einer drehbar gelagerten Abtriebswelle (2), dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Sperr- bzw. Klemmelemente (4; 5 bzw. 6; 7) zusätzlich zu den erforderlichen Klemmflächen (38, 39; 40, 41) bzw. Sperreingriffen (42, 43; 44, 45) zur Klemm- bzw. Sperringeinheit (19 bzw. 20) noch jeweils zwei, dem Be­ triebszustand entsprechend in Wirkverbindung tretende, Anlageflächen zur Antriebswelle (1) und zur Abtriebswelle (2) aufweisen, wobei die Anlageflächen (34, 35) zur Antriebs­ welle (1) und die Anlageflächen (36, 37) zur Abtriebswelle (2) derart überkreuz ange­ ordnet sind, daß sie sich bezüglich einer Welle auf unterschiedlichen radialen Abständen zu den Wellendrehachsen (d. h. jeweils einmal drehachsennah und einmal drehachsen­ entfernter), sowie auf gegenüberliegenden Klemm- bzw. Sperrelementseiten befinden.
2. Sperrkörpermechanismus einer Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abtriebsseitige Sperrfunktion durch ein in Wirkverbin­ dung treten der Klemm- bzw. Sperrelemente (4; 5 bzw. 6; 7) zu einer Klemm- bzw. Sperr­ ringeinheit (19 bzw. 20) erfolgt die in der reibschlüssigen Ausführung, entweder
  • - unter Verwendung von Klemmstücken (4) eine konkave, zylindrische Außen­ klemmfläche (24) und eine konvexe, zylindrische Innenklemmfläche (25), oder
  • - unter Verwendung von Klemmbügel (5) eine konvexe, zylindrische Außen­ klemmfläche (26) und eine konkave, zylindrische Innenklemmfläche (27), oder
in der formschlüssigen Ausführung, entweder
  • - unter Verwendung von Sperrkörpern (6) einen Außensperring mit Innensperr­ verzahnung (28) sowie einen Innensperring mit Außensperrverzahnung (29), oder
  • - unter Verwendung von Sperrbügel (7) einen Außensperring mit Außensperr­ verzahnung (30) sowie einen Innensperring mit Innensperrverzahnung (31)
aufweist, wobei sowohl die Außen- als auch die Innenklemmflächen bzw. sowohl die Außen- als auch die Innensperrverzahnungen zum gestellfesten Gehäuse (3) gehören.
3. Sperrkörpermechanismus einer Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- bzw. Sperrelemente (4; 5 bzw. 6; 7) in Sperrichtung durch federnde Elemente (8, 9; 10, 11; 12, 13) vorgespannt sind, die sich direkt im Kraftfluß zwischen den Klemm- bzw. Sperrelementen und den festen Anbau­ teilen bzw. Bestandteilen (17, 18) der Abtriebswelle (2) befinden und ggf. in die Klemm- bzw. Sperrelemente (4; 5 bzw. 6; 7) und/oder in die festen Anbauteile bzw. Bestandteile (17, 18) der Abtriebswelle (2) bereichsweise eingelassen sind.
4. Sperrkörpermechanismus einer Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der reibschlüssigen Variante die Klemmelemente (4; 5) in den Anlageflächen (36, 37) zu den festen Anbauteilen oder Bestandteilen (17, 18) der Abtriebswelle (2) Ausformungen (46, 47), entsprechend der Querschnittskontur dieser festen Anbauteile oder Bestandteile, in Kombination mit radial geneigten Anlageflächen (34, 35) zur Antriebswelle (1) aufweisen.
5. Sperrkörpermechanismus einer Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der formschlüssigen Variante, bezogen auf die Längs­ achse der Führungsbolzen (22), die Abstände zu den Kontaktpunkten zwischen den Sperrelementen (6; 7) und den festen Anbauteilen oder Bestandteilen (15, 16) der Antriebswelle (1) größer sind, als zu den Kontaktpunkten zwischen den Sperrelementen (6; 7) und den festen Anbauteilen oder Bestandteilen (17, 18) der Abtriebswelle (2).
DE19753106A 1996-12-09 1997-11-29 Lastdrehmomentsperre Expired - Fee Related DE19753106C2 (de)

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