DE29612001U1

DE29612001U1 - Überlastsicherung für Spindelantriebe

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Publication number: DE29612001U1
Application number: DE29612001U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Klann Tools Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2006-07-11
Also published as: FR2750908A1; FR2750908B1

Description

09. Juli 1996 MN/mn

Anmelder: Weißhaar Angelika, 78052 Villingen-Schwenningen (DE)

Bezeichnung: Überlastsicherung für Spindelantriebe
Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb, insbesondere für Federspanner mit zwei Federspannelementen zur Aufnahme jeweils einer Federwindung einer zu spannenden Schraubendruckfeder und einer einen Spindelkopf und einen Gewindeabschnitt
aufweisenden Gewindespindel, welche zur
Betätigung der Gewindespindel ein Antriebselement aufweist,
das als separates Bauteil auf einem Kupplungsabschnitt
des Spindelkopfes angeordnet ist und durch einen Kupplungsstift drehfest mit dem Kupplungsabschnitt verbunden
ist, wobei ein Führungsrohr mit einem Kopfteil
vorgesehen ist, in welchem die Gewindespindel über wenigstens ein Axialdrucklager drehbar gelagert ist.

Es ist ein Spindelantrieb der gattungsgemäßen Art bekannt (DE 29 602 459 Ul), welcher zum Spannen von Schraubenfedern
für einen Federspanner vorgesehen ist. Der Federspanner
besteht aus einem Führungsrohr, in welches ein
Teleskoprohr axial verstellbar einschiebbar ist. Der
Spindelantrieb besteht aus einer Gewindespindel mit einem

Gewindeabschnitt und einem Kopfteil, welche im Führungsrohr drehbar gelagert und die mit einem Mutterngewinde des Teleksoprohres zu dessen axialer Verstellung im Führungsrohr zusammenwirkt. Die Gewindespindel ist mit ihrem Kopfteil im Führungsrohr in dessen dem Teleskoprohr gegenüberliegenden Ende mittels eines Axialdrucklagers drehbar gelagert. Zur Aufnahme des Axialdrucklagers zusammen mit dem Kopfteil der Gewindespindel ist eine Lagerbuchse vorgesehen, die in das dem Teleskoprohr gegenüberliegenden Ende des Führungsrohres eingeschraubt'ist. Zur radialen Führung der Gewindespindel ist in diesem Lagerelement ein Radialkugellager vorgesehen, welches gleichzeitig in der Lage ist, zumindest geringe Axialkräfte aufzunehmen. Zum Betätigen der Gewindespindel ist diese mit einem Antriebselement in Form eines Außensechskantes versehen, der auf ein Aufnahmegewinde des Kopfteiles der Gewindespindel aufgeschraubt ist und das Führungsrohr axial überragt. Zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement auf die Gewindespindel ist ein Kupplungsstift vorgesehen, welcher sowohl das Antriebselement als auch die Gewindespindel im Bereich ihres Anschlußgewindes durchragt. Das Antriebselement dient mit seiner führungsrohrseitigen Begrenzungsfläche gleichzeitig als Widerlager für das Axialdrucklager und liegt dementsprechend an dem in der Lagerbuchse angeordneten Axialdrucklager auf. Das im Führungsrohr axial geführte Teleskoprohr wird beim

Betätigen der Gewindespindel durch das Einschraubgewinde in das Führungsrohr hineingezogen, Im Bereich des Endes, in welches das Teleskoprohr eingesteckt ist, weist das Führungsrohr ein Spannelement auf, welches etwa klauen- oder gabelartig ausgebildet ist und zur Aufnahme einer Federwindung einer zu spannenden Schraubendruckfeder dient. Dieses Spannelement ist auswechselbar und festsitzend am teleskoprohrseitigen Ende des Führungsrohres befestigt. An seinem dem Antriebselement gegenüberliegenden freien Ende ist das Teleskoprohr mit einer Kupplungseinheit versehen, welche auf dieses freie Ende des Teleskoprohres festsitzend aufgeschraubt ist. Diese Kupplungseinheit dient zur Aufnahme eines zweiten Spannelementes, welches klauen- oder gabelartig ausgebildet ist und zur ebenfalls Aufnahme einer Federwindung der zu spannenden Schraubendruckfeder dient. Dieses zweite Spannelement ist ebenfalls auswechselbar in der Kupplungseinheit angeordnet. Beim drehenden Betätigen des Antriebselementes bzw. der Gewindespindel wird das Teleskoprohr in das Führungsrohr hineingezogen, so daß sich der Abstand zwischen den beiden Spannelementen verringert und eine zwischen diesen Federspannelementen eingespannte Schraubendruckfeder zusammengedrückt wird. Bei diesem Spannvorgang wirken über das Axialdrucklager äußerst hohe Spannkräfte auf das auf das Aufnahmegewinde aufgeschraubte Antriebselement. Zum Betätigen eines solchen Federspanners bzw. des Spindelan-

triebes dieses Federspanners sind beispielsweise Schlagschrauber vorgesehen, welche hohe stoß- oder impulsartige Drehmomente auf den Kerbstift über das Antriebselement ausüben. Dies hat zur Folge, daß nach längerem Einsatz dieser Kupplungsstift, insbesondere auch beim Entspannen der Schraubendruckfeder abgeschert wird. Nach dem Abscheren des Kupplungsstiftes löst sich aufgrund der hohen Drehzahlen eines Schlagschraubers das Antriebselement vom Aufnahmegewinde der Gewindespindel schlagartig und wird von diesem heruntergeschraubt. Ohne das Antriebselement fehlt aber nun das Widerlager auf der Gewindespindel für das Axialdrucklager, so daß die Gewindespindel keinerlei axialen Halt in der Lagerbuchse des Führungsrohres mehr hat, da keinerlei Anschlagfläche mehr zum Axialdrucklager vorhanden ist. Dies wiederum hat zur Folge, daß das Teleskoprohr aufgrund der äußerst großen Vorpannkräfte der vorgespannten Schraubendruckfeder explosionsartig aus dem Führungsrohr herauskatapultiert wird. Eine solche explosionsartige Entspannung der Schraubendruckfeder bzw. Verlängerung des Federspanners bringt automatisch große Gefahren für die Bedienungsperson mit sich.

Bei dem bekannten Federspanner ist der maximale Hub des Teleskoprohres im Führungsrohr dadurch begrenzt, indem am teleskoprohrseitigen Ende der Gewindespindel ein Anschlag vorgesehen ist, gegen welchen das Teleskoprohr mit einem umlaufenden inneren Anschlag läuft. D.h. daß für diese

Hubbegrenzung aber die axiale Festlegung der Gewindespindel über das Axialdrucklager und das Antriebselement zwingend erforderlich ist, da die Hubbegrenzung ausschließlich über diesen Anschlag an der Gewindespindel erfolgt. Ist das Antriebselement aber bei gebrochenem Kupplungszapfen von der Gewindespindel heruntergeschraubt, wie oben bereits beschrieben, so fehlt diese axiale Festlegung der Gewindespindel, so daß die Gewindespindel zusammen mit dem Teleskoprohr aus dem Führungsrohr explosionsartig herauskatapultiert wird und somit ein erhebliches Verletzungsrisiko für das Bedienungspersonal und dessen unmittelbaren Umgebungsbereich darstellt. Desweiteren fällt auch das Axialdrucklager aus der führungsrohreingeschraubten Lagerbuchse heraus, so daß auch das Axialdrucklager beschädigt werden kann. Das unbeabsichtigte Herunterdrehen des Antriebselementes von der Gewindespindel kann, je nachdem, ob es sich bei der Gewindeverbindung um ein Rechts- oder Linksgewinde handelt, beim Spannvorgang oder auch beim Entspannvorgang auftreten, wobei in beiden Fällen gleichermaßen eine Gefährdung des Bedienungspersonals besteht.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spindelantrieb, insbesondere für Federspanner, der gattungsgemäßen Art mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen, durch welche eine explosionsartige Entspannung des Federspanners sicher verhindert wird und durch welche

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gleichzeitig das Axialdrucklager sicher im Aufnahruerohr gehalten wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gewindespindel zur axialen Abstützung am Axialdrucklagers mit einem Axialdruckring versehen ist, welcher über einen Sicherungsstift und/oder eine Gewindeverbindung auf der Gewindespindel axial fixiert ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spindelantriebes wird eine Aufgabenteilung erreicht. So dient das Antriebselement ausschließlich zur Übertragung des Drehmomentes auf die Gewindespindel, so daß auch bei Abscheren des vorgesehen Sicherungsstiftes lediglich die Drehmomentübertragung vom Antriebselement auf die Gewindespindel unterbrochen wird. Wird bei aufgeschraubtem Sicherungselement dieses durch beispielsweise einen Schlagschraube von der Gewindespindel heruntergedreht, so nimmt der zusätzliche Axialdruckring dabei vollständig sämtliche beim Spannen einer Schraubendruckfeder auftretenden Axialkräfte auf. Der Axialdruckring kann dabei entweder lose auf einem entsprechenden Zylinderabschnitt der Gewindespindel aufgesetzt sein und mittels eines Kerbstiftes gesichert sein, so daß durch diese Kerbstiftverbindung die Axialdruckkräfte beim Spannen der Schraubendruckfedern aufgenommen werden. Der Axialdruckring stützt sich dabei am Axialdrucklager in einer entsprechenden La-

gerbuchse am betätigungsseitigen Ende des Führungsrohres ab. Der Axialdruckring kann desweiteren auch auf einen Gewindeabschnitt der Gewindespindel aufgeschraubt sein und in seiner aufgeschraubten Endstellung seinerseits durch einen Kerbstift gesichert sein. Durch dieses vorgesehene Schraubgewinde bzw. diese Gewindeverbindung können höhere Axialdruckkräfte aufgenommen werden, so daß ein Federspanner, welcher mit dem erfindungsgemäßen Spindelantrieb versehen ist, auch für hohe Spannkräfte von stärkeren Schraubendruckfedern geeignet ist.

Wird der Axialdruckring lediglich durch einen Sicherungsstift in Form eines Kerbstiftes ohne Gewindeverbindung auf der Gewindespindel gehalten, so wird eine gewisse Nachgiebigkeit erreicht, wodurch eine Überlastung des Federspanners sicher ausgeschlossen ist.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird insbesondere sichergestellt, daß im Falle des Versagens der Kerbstiftverbindung zwischen der Axialdruckplatte und der Gewindespindel dieses dadurch erkennbar wird, daß der vorgesehene Abstand von wenigstens 0,2 mm zwischen dem Axialdruckring und dem Antriebselement mit dem Schlüsselprofil auf 0 verringert wird, so daß eine optische Kontrolle des Spindelantriebes sicher durchführbar ist. Liegt der Axialdruckring im Schadensfalle der Kerbstiftverbindung am Antriebselement an, so erkennt das Bedie-

nungspersonäl diesen Mangel sofort und kann die Kerbstiftverbindung in einfacher Weise durch Austauschen des schadhaften Kerbstiftes instandsetzen.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 gewährleistet, daß der Gewindeabschnitt, auf welchem das Antriebselement aufgeschraubt und in seiner Endstellung ebenfalls mittels eines Kerbstiftes zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement auf die Gewindespindel gesichert ist, beim Abscheren des Kerbstiftes und anschließendem Abdrehen des Schlüsselprofils vom Aufnahmegewinde der Gewindespindel dieses Aufnahmegewinde durch den abgescherten Kerbstift nicht beschädigt werden kann. Somit läßt sich bei beschädigtem Kerbstift das Antriebselement in einfacher Weise auswechseln und der Kerbstiftrest aus der Querbohrung der Gewindespindel entfernen. Nach erneutem Aufschrauben des Antriebselementes auf das Aufnahmegewinde der Gewindespindel ist der Kerbstift in der aufgeschraubten Endstellung des Antriebselementes auf der Gewindespindel wieder einsetzbar, so daß eine Drehmomentübertragung von einem Schraubwerkzeug, insbesondere einem Schlagschrauber auch beim Entspannen wieder sicher gewährleistet ist.

Durch die zusätzliche Schlüsselfläche gemäß der Ansprüche 4 und 5, wird erreicht, daß der Federspanner auch bei abgenommenem Antriebselement oder nach dem Bruch des Kupplungsstiftes noch manuell mittels eines Schlüsselwerkzeu-

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ges betätigbar ist. Sind mehrere Schlüsselflächen vorgesehen, so können diese z.B. in Form eines Außen- oder Innensechskantes an der Gewindespindel einstückig angeformt sein. Je nach Ausführung des Federspanners können diese Schlüsselflachen an einem der beiden Enden der Gewindespindel vorgesehen sein, so daß der Federspanner variabel von beiden Seiten her betätigbar sein kann.

Diese zusätzlichen Schlüsselflächen können notwendig sein, wenn beispielsweise der Federspanner am Fahrzeug im Einsatz ist und während des Spannens oder auch Entspannens der Schraubendruckgfeder der Kupplungsstift zwischen Antriebselement und Gewindespindel bricht. Um den Kupplungsstift erneuern zu können, muß der Federspanner wieder von der noch im Fahrzeug befindlichen Schraubendruckfeder abgenommen werden können. Dazu ist es notwendig, den Federspanner wieder vollständig zu entspannen. Da dies über das Antriebselement nicht mehr möglich ist, sind nun an einem der beiden Enden der Gewindespindel die Schlüsselflächen vorgesehen, so daß die Gewindespindel in einfacher Weise mittels einem mit den Schlüsselflächen in Eingriff bringbaren Schlüsselwerkzeug betätigbar ist.

Durch die gemäß Anspruch 6 im Führungsrohr festsitzend eingeschraubte Lagerbuchse wird eine kostengünstige Herstellung der Lageraufnahme für das Axialdrucklager erreicht, da die Lagerbuchse in ihrer Formgebung als sepa-

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rates Bauteil einfach ausgestaltbar ist und an die entsprechenden Einsatzzwecke bei unterschiedlichen Konstruktionen von Federspannern an diesen anpaßbar ist.

Die zusätzlichen Schlüsselflächen können gemäß Anspruch auch an dem Axialdruckring vorgesehen werden und können als Bestandteil eines Außen- oder Innensechskantes ausgebildet sein oder auch als stirnseitig im Axialdruckring angeordnete Bohrungen oder Schlitze.

Sind diese Schlüsselflächen als Außensechskant am Axialdruckring ausgebildet, so sollte der Axialdruckring gemäß Anspruch 9 axial außerhalb der Lagerbuchse des Führungsrohres angeordnet sein, so daß die Schlüsselflächen von außen frei zugänglich sind. Es natürlich auch vorstellbar, den Axialdruckring mit seinen Schlüsselflächen in der Lagerbuchse versenkt anzuordnen. In diesem Falle könnte ein Betätigen der Gewindespindel über diese zusätzlichen Schlüsselflachen allerdings nur über eine Stecknuß oder dgl. erfolgen.

Sind die Schlüsselflächen gemäß Anspruch 8 auch als stirnseitige Bohrungen oder Schlitze des Axialdruckringes ausgebildet, so kann der Axialdruckring versenkt innerhalb der Lagerbuchse angeordnet sein, so daß zur drehenden Betätigung der Gewindespindel entsprechende in diese Bohrungen oder Schlitze axial eingreifende Betätigungswerkzeuge zu verwenden sind.

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Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Federspanner mit Teleskoprohr und Spindelantrieb im Teilschnitt;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt II aus Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Federspanners mit Spindelantrieb im Schnitt;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt IV aus Fig. 3.

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel· eines Spindelantriebes mit Axialdruckring.

Fig. 1 zeigt einen Federspanner 1, welcher ein oberes Spannelement 2 und ein unteres Spannelement 3 aufweist. Die beiden Spannelemente 2 und 3 sind jeweils als Federteller ausgebildet und dienen zur Aufnahme einer oberen Federwindung 4 und einer unteren Federwindung 5 einer zu spannenden Schraubendruckfeder 6.

Der Federspanner 1 ist beispielhaft ais Teleskopfederspanner ausgebildet und weist ein unteres Führungsrohr 7 auf, in welches von oben ein darin axial verschiebbares Zwischenrohr 8 tele'skopartig geführt ist. Im Zwischenrohr 8 ist von oben ein weiteres Gewindeohr 9 angeordnet, welches im Zwischenrohr 8 teleskopartig verschiebbar ist. Die ineinander geführten Rohre 7, 8 und 9 sind dabei ge-

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geneinander unverdrehbar ausgebildet. Das Gewinderohr 9 weist an seinem oberen äußeren Ende drei radial vorspringende Radialfinger 10 auf, an welchen sich das Spannelement 2 in axialer Richtung abstützt. Das Spannelement 2 ist mit einem zentralen Durchbruch mit radialen Ausnehmungen versehen (in der Zeichnung nicht sichtbar), durch welchen das Gewinderohr 9 mit seinen Radialfingern 10 hindurchsteckbar ist.

Zur Aufnahme des unteren Spannelementes 3 weist das Führungsrohr 7 einen radial nach außen abgesetzten, umlaufenden Absatz 11 auf, auf welchem das untere Spannelement 3 während des Spannvorganges aufliegt. Durch diesen radial nach außen gerichteten Absatz 11 bildet das Führungsrohr an seinem unteren Ende ein Kopfteil 12, in welchem eine Gewindespindel 13 gelagert ist. Diese Gewindespindel 13 greift in ein entsprechendes Mutterngewinde des Gewinderohres 9 (in der Zeichnung nicht dargestellt), so daß beim Betätigen der Gewindespindel 13 der Federspanner 1 verkürzbar ist, wodurch die zwischen den Spannelementen und 3 angeordnete Schraubendruckfeder 6 in axialer Richtung gespannt wird.

Die Gewindespindel 13 weist im Bereich des Kopfteiles 12 einen Spindelkopf mit einem zylindrischen Führungsabschnitt 14 auf, mit welchem sie annähernd spielfrei in einer Lagerbuchse 15 im Führungsrohr 7 geführt ist. Die

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Lagerbuchse 15 ist dabei in das Kopfteil 12 des Führungsrohres 7 eingeschraubt und weist einen Anschlagflansch 16 auf, mit welchem die Lagerbuchse 15 in vollständig eingeschraubtem Zustand planeben auf der Stirnfläche 17 des
Kopfteiles 12 aufliegt. Um sicherzustellen, daß sich die Lagerbuchse 15 nicht selbständig im Kopfteil 12 löst, ist eine Madenschraube 18 vorgesehen, welche im Bereich des
Anschlagflansches 16 durch diesen hindurch gedreht ist
und somit die Lagerbuchse 15 im Kopfteil 12 gegen Verdrehen gesichert ist.

Die Lagerbuchse 15 weist in etwa in der axialen Mitte des Führungsabschnittes 14 einen radial nach innen gerichteten Lagersteg 19 auf, dessen Innendurchmesser auf den .
Durchmesser des Führungsabschnittes 14 derart abgestimmt ist, daß der Führungsabschnitt 14 in der vom Lagersteg 19 gebildeten Durchgangsbohrung 20 annähernd spielfrei radial geführt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Führungsabschnitt 14 unterhalb des Lagersteges 19 mit einem Axialdruckring 21 versehen, welcher nach außen hin bündig mit dem Anschlagflansch
16 der Lagerbuchse 15 abschließt. Zwischen dem Axialdruckring 21 und dem Lagersteg 19 ist ein
Axialdrucklager 22 vorgesehen, an welchem der Axialdruckring 21 anliegt. Der Axialdruckring 21 ist auf dem Führungsabschnitt
14 mittels eines Kupplungsstiftes, welcher

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als Kerbstift 23 ausgebildet sein kann, zur Aufnahme von den beim Spannen der Schraubendruckfeder 6 auftretenden Axialkräfte gesichert. Dieser Kebstift 23 durchragt dabei den Axialdruckring 21 zusammen mit dem Führungsabschnitt 14.

Oberhalb des Axialdruckringes 21 bzw. des Lagersteges 19 ist eine Lagerscheibe 24 vorgesehen, welche im Abstand zum Lagersteg 19 am Führungsabschnitt 14 annähernd spielfrei angeordnet ist und über einen Kerbstift 25 in seiner axialen Lage am Führungsabschnitt 14 festgelegt ist. Zwischen der Lagerscheibe 24 und dem Lagersteg 19 ist ein zweites Axialdrucklager 26 vorgesehen, so daß die Gewindespindel 13 über die Lagerscheibe 24, das Axialdrucklager 2 5, den Lagersteg 19, das Axialdrucklager 22 und den Axialdruckring 21 in axialer Richtung über die Lagerbuchse 15 im Kopfteil 12 des Führungsrohres 7 festgelegt ist.

Nach außen hin weist die Gewindespindel 13 einen Aufnahmeabschnitt 27 auf, auf welchem beispielsweise zum Antrieb der Gewindespindel 13 ein mit mehreren Schlüsselflächen versehenes Antriebselement 28 aufgesetzt ist. Der Aufnahmeabschnitt 27 ist dabei nach außen hin verjüngt abgesetzt ausgebildet. In seinem radial erweiterten Bereich bildet der Aufnahmeabschnitt 27 einen Zylinderabschnitt 29, welcher vom Antriebselement mit einem entsprechend angepaßten Bohrungsabschnitt vollständig um-

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schlossen wird. Im Bereich des Zylinderabschnittes 29 ist im Aufnahmeabschnitt 27 und im Antriebselement 28 jeweils eine Durchgangsbohrung 30 bzw. 31 vorgesehen, über welche das Antriebeselement 28 auf dem Aufnahmeabschnitt 27 mittels eines weiteren Kupplungsstiftes in Form beispielsweise eines Kerbstiftes 32 festsitzend mit dem Aufnahmeabschnitt 27 verbunden ist. Der Kerbstift 32 dient beim Antrieb des Antriebselementes 28, beispielsweise mittels eines Schlagschrauber, zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement 2 8 auf den Aufnahmeabschnitt 27 und somit auf die Gewindespindel 13, so daß die Gewindespindel 13 drehend antreibbar ist. Desweiteren ist in axialer Verlängerung des Aufnahmeabschnittes 27 ein zusätzlicher Antriebssechskant 33 vorgesehen, über welchen die Gewindespindel 13 zusätzlich, insbesondere bei Bruch des Kerbstiftes 32 drehend antreibbar ist. Dieser Antriebssechskant 33 kommt demzufolge erst zum Einsatz, wenn der Kerbstift 32 durch Überlastung beim Betätigen des Federspanners 1 mittels eines Schlagschraubers abgeschert ist und somit keine Drehmomentübertragung mehr vom Antriebselement 2 8 auf den Aufnahmeabschnitt 27 und somit auf die Gewindespindel 13 möglich ist. Der Antriebssechskant 33 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig am Aufnahmeabschnitt 27 angeformt, kann aber auch als separates Bauteil wie das Antriebselement 28 ausgebildet sein.

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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit einem sogenannten Konsolfederspanner 35. Der Konsolfederspanner 35 zeichnet sich durch ein Führungsrohr 36 aus, an welchem ein oberes Spannelement 37 vorgesehen ist, welches am oberen Ende des Führungsrohres 36 festsitzend angeordnet ist. Zur Aufnahme einer Schraubendruckfeder 38 ist das Spannelement 32 mit einer etwa klauen- oder gabelförmigen Spannklaue 39 versehen, welche zur geführten Aufnahme einer Federwindung 40 der Schraubendruckfeder 38 dient. Auf dem Führungsrohr 36 ist ein zweites Spannelement 41 vorgesehen, welches ebenfalls eine Spannklaue 42 aufweist, die ihrerseits zur geführten Aufnahme einer anderen, unteren Federwindung 43 der Schraubendruckfeder 38 dient. Die Spannklaue 42 ist an einem Spannzylinder 44 mittels einer Hakenverbindung 45 eingehängt, wobei der Spannzylinder 44 auf dem Führunsrohr 3 6 axial beweglich, aber unverdrehbar gelagert ist. Zur axialen Bewegung über eine im Führungsrohr 3 6 angeordnete Gewindespindel 4 6 ist im Führungsrohr 3 6 eine zylindrische Spannmutter 47 vorgesehen, welche mit der Gewindespindel 4 6 im Eingriff steht. Diese Spannmutter 47 weist einen radialen Mitnahmezapfen 48 auf, welcher einen sich über annähernd die gesamte Länge des Führungsrohres 36 erstreckenden Längsschlitz radial durchragt und formflüssig mit einer entsprechenden Ausnehmung 49 des Spannzylinders 44 in Eingriff steht. Beim Betätigen der Gewin-

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despindel 46 verschiebt sich die Spannmutter 47 zusammen mit ihrem Mitnahmezapfen 48 in axialer Richtung, wodurch gleichzeitig auch der Spannzylinder 44 axial mitgenommen wird. Durch Verringern des Abstandes zwischen dem Spannzylinder 44 und dem Spannelement 32 verringert sich der Abstand zwischen den Spannklauen 42 und 39, so daß die sich zwischen diesen befindliche Schraubendruckfeder 38 axial gespannt wird. Zur Aufnahme der dabei auftretenden Axialkräfte in der Gewindespindel 4 6 weist diese an ihrem oberen Kopfende 72 einen radial erweitert abgesetzten Radialbund 50 auf, mit welchem sich die Gewindespindel 4 6 in axialer Richtung über ein entsprechendes Axialdrucklager 51 und einer Stützscheibe 52 im Führungsrohr 36 abstützt. Die Stützscheibe 52 ist dabei mittels eines Sicherungsringes 53 im Führungsrohr 3 6 im Bereich dessen oberen Endes des Führungsrohres 36 axial unverschieblich festgelegt.

Im unteren Endbereich weist das Führungsrohr 36 ein Kopfteil 54 auf, in welches eine Lagerbuchse 55 eingeschraubt ist. Die Lagerbuchse 55 weist einen radial nach innen gerichteten Anschlagsteg 56 auf, durch welchen die Gewindespindel 4 6 radial geführt ist. Zur radialen Führung der Gewindespindel 4 6 weist diese einen Führungszylinderabschnitt 57 auf, welcher im Durchmesser dem inneren Durchmesser des Anschlagsteges 56 derart angepaßt ist, daß die Gewindespindel 4 6 über den Anschlagsteg 56 radial annä-

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hemd spielfrei geführt ist. Auf diesem Führungszylinderabschnitt 57 ist unterhalb des Anschlagsteges 56 im Abstand zu diesem ein Axialdruckring 58 angeordnet, welcher außenseitig etwa bündig mit der Lagerbuchse 55 abschließt.

Der Axialdruckring 58 ist dabei mittels eines Kerbstiftes 59 auf dem Führungszylinderabschnitt 57 drehfest und annähernd spielfrei gelagert. Die Anordnung des Axialdruckring 58 bezüglich des Anschlagsteges 56 der Lagerbuchse 55 ist so gewählt, daß zwischen dem Axialdruckring 58 und dem Anschlagsteg 56 ein Axialdrucklager 60 Platz findet.

Zur Drehsicherung der Lagerbuchse 55 im Kopfteil 54 des Führungsrohres 3 6 ist, wie schon beim Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2, eine Madenschraube 61 vorgesehen, welche durch einen Anschlagflansch 62 der Lagerbuchse 55 hindurchragt und gegen die Stirnfläche 63 des Kopfteiles 54 drückt, so daß die Lagerbuchse 55 im Kopfteil 54 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert ist.

An den Führungszylinderabschnitt 57 schließt sich nach außen hin ein radial geringfügig verjüngter Aufnahmezylinder 64 an, welcher sich nach außen hin in einem Aufnahmegewinde 65 fortsetzt. Auf dieses Aufnahmegewinde 65 ist ein Antriebselement 66 in Form eines Antriebssechskantes aufgeschraubt, welches zum Axialdrucklager 60 hin einen radial erweiterten Bohrungsabschnitt aufweist, mit

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welchem es den Aufnahmezylinder vollständig umschließt. Das Antriebselement 66 weist zum Aufschrauben auf das Aufnahmegewinde einen entsprechenden Gewindeabschnitt auf, welcher im Durchmesser kleiner ausgebildet ist als der Aufnahmezylinder 64 der Gewindespindel 46. Im Bereich des Aufnahmezylinders 64 ist eine durchgehende Querbohrung 68 bzw. 69 im Antriebselement 6 6 bzw. im Aufnahmezylinder 64 vorgesehen, in welcher zur drehfesten Verbindung des Antiebselementes 66 mit dem Aufnahmezylinder ein Kerbstift 70 vorgesehen ist. Durch diesen Kerbstift 70 ist beim Betätigen des Antriebselementes 66, beispielsweise mittels eines Schlagschrauber, das von diesem impulsartig auf das Antriebselement 66 aufgebrachte Drehmoment auf den Aufnahmezylinder 64 und damit auf die Gewindespindel 4 6 übertragbar, so daß diese in einfacher und sicherer Weise über diesen Schlagschrauber drehend antreibbar ist. Dadurch, daß der Durchmesser des Aufnahmegewindes 65 kleiner ausgebildet ist als der Durchmesser des AufnahmeZylinders 64, wird eine Beschädigung des Aufnahmegewindes 65 beim Abschrauben des Antriebselementes 66 nach dem Bruch des Kerbstiftes 70 sicher ausgeschlossen.

Desweiteren ist am äußeren Ende bzw. in axialer Fortsetzung nach außen hin am Aufnahmegewinde 65 ein weiterer zusätzlicher Antriebssechskant 71 vorgesehen, über welchen die Gewindespindel 4 6 weiter betätigbar ist, wenn

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der Kerbstift 70 durch Überlastung oder dergleichen abgeschert ist und somit kein Drehmoment über das Antriebselement 66 auf den Aufnahmezylinder 64 übertragbar ist. Anstatt des Außensechskantes 71 kann auch in der äußeren Stirnseite des Aufnahmegewindes 65 ein Innensechskant oder dergleichen vorgesehen sein, welcher es erlaubt, mittels eines entsprechenden Schlüsselwerkzeuges die Gewindespindel 4 6 drehend anzutreiben, im Falle, daß über das Antriebselement 66 bzw. den Kerbstift 70 kein Drehmoment mehr auf den Aufnahmezylinder 64 und somit auf die Gewindespindel 46 nach Bruch des Kerbstiftes 7 0 übertragbar ist.

Durch diese in Fig. 4 dargestellte besondere Lagerung der Gewindespindel 4 6 im Kopfteil 54 des Führungsrohres 3 6 wird erreicht, daß bei Bruch des Kerbstiftes 70 und nach dem Entfernen des Antriebselementes 66 das Axialdrucklager 60 durch den Axialdruckring 58 sicher in der Lagerbuchse 56 gehalten wird. Ein ungewolltes herausfallen des Axialdrucklagers 60 wird somit sicher verhindert, so daß eine ungewollte Beschädigung des Axialdrucklagers 60 sicher ausgeschlossen ist.

Es ist weiter vorstellbar, daß ein weiteres zusätzliches Antriebselement 73, beispielsweise in Form eines Innensechskantes oder auch in Form eines Außensechskantes, auch im oberen Kopfende 72 der Gewindespindel 4 6 vorgese-

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hen ist, wie dies beispielsweise in Strichpunktlinien in Fig. 3 dargestellt ist. Die Anordnung eines solchen zusätzlichen Antriebselementes 73 kann sinnvoll sein, wenn die Zugänglichkeit des Antriebselementes 66 durch besondere Umstände, beispielsweise beim Ausbau einer Schraubendruckfeder aus einem Fahrzeug notwendig ist und die Zugänglichkeit nur von der dem Antriebselement 66 gegenüberliegenden Seite sicher gewährleistet ist.

Beim Ausführungsbeispiel des Federspanners 35 wird beim Spannen der Schraubendruckfeder 38 die Hauptaxialzugkraft vom oberen Axialdrucklager 51 über den Radialbund 50 der Gewindespindel 46 aufgenommen.

Bei beiden Ausführungsbeispielen der Spindelantriebe ist der Axialdruckring 21 bzw. 58 in einem geringen Abstand von minimal etwa 0,2 mm zum jeweiligen Antriebselement 28 bzw. 66 auf der Gewindespindel 13 bzw. 46 angeordnet. Damit ist eine Beschädigung des Kerbstiftes 23 bzw. 59 für das Bedienungspersonal in einfacher Weise erkennbar, wenn sich dieser Abstand bei Überlastung der Kerbstiftverbindung verringert oder zu Null wird.

Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt einer Gewindespindel 79, welche mit einem Antriebselement 7 6 versehen ist. Das Antriebselement 76 weist einen zylindrischen Lagerzapfen 77 auf, mit welchem das Antriebselement 76 in einer stirnsei tigen Aufnahmebohrung 7 8 der Gewindespindel 79 gela-

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gert ist. Im Bereich dieser Aufnahmebohrung 78 ist auf der Gewindespindel 79 ein Axialdruckring 80 angeordnet. Zur drehfesten Verbindung sowohl des Axialdruckringes 8 als auch des Antriebselementes 76 ist ein gemeinsamer Sicherungsstift 81 vorgesehen, welcher den Lagerzapfen 77 des Antriebselementes 76, die Gewindespindel 79 und den Axialdruckring 80 gemeinsam durchragt, so daß das Antriebselement 7 6 und der Axialdruckring 80 mit der Gewindespindel drehfest verbunden sind. Wird beim Betätigen des Antiebselementes 7 6 der Sicherungsstift 81 abgeschert, so bleibt durch die äußeren Stiftreste die drehfeste Verbindung zwischen der Gewindespindel 79 und dem Axialdruckring 80 erhalten, so daß dieser seine Sicherheitsfunktion zur Aufnahme der Axialkräfte bzw. zur Sicherung des Axialdrucklagers in der Lagerbuchse, welche in Fig. 5 nicht dargestellt sind, weiter erfüllt. Die Anordnung der Lagerbuchse und des Axialdrucklagers entspricht beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4. Durch die Ausgestaltung gemäß des Ausführungsbeispieles nach der Fig. 5 wird ein einfacher und somit kostengünstiger Aufbau des Spindelantriebes erreicht.

Der Axialdruckring weist zwei stirnseitige Radialschlitze 82 auf, welche bei diesem Ausführungsbeispiel die zusätzlichen Schlüsselflächen zum drehenden Betätigen der Gewindespindel 79 dienen, für den Fall, daß die drehfeste

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Verbindung zwischen dem Antriebselement 7 6 und der Gewindespindel 79 wegen Bruch des Sicherungsstiftes 81 nicht mehr besteht.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beiden Ausführungsbeispiele der Spindelantriebe für einen Federspanner 1 oder auch 35 wird ein Höchstmaß an Betriebssicherheit sowohl für einen Konsolfederspanner 35, wie er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, als auch für einen Zentralfederspanner 1, wie er in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, erreicht. Auf Grund der vorgesehen Axialdruckringe 21 und 58 wird eine plötzliche Entspannung einer Schraubendruckfeder und/oder das Auseinanderfallen des Axialdrucklagr sicher verhindert, wenn das Antriebselement ungewollt entfernt wird.

Durch die vorgesehen zusätzlichen Schlüsselflächen in Form eines Außen- oder Innensechskantes ist desweiteren sichergestellt, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Spindelantrieb ausgestatteter, an einem Fahrzeug eingesetzter Federspanner 1 oder 35 auch nach Bruch des Kerbstiftes des jeweiligen Antriebselementes zum Zwecke der Reparatur wieder entspannt werden kann und somit die gebrochenen Kerbstifte in einfacher Weise austauschbar sind.

Claims

K 195 09. JuIi 1996 MN/mn Anmelder: Weißhaar Angelika, 78052 Villingen-Schwenningen (DE) Bezeichnung: Überlastsicherung für Spindelantriebe Schutzansprüche

1. Spindelantrieb/ insbesondere für Federspanner mit zwei Federspannelementen zur Aufnahme jeweils einer Federwindung einer zu spannenden Schraubendruckfeder und einer einen Spindelkopf und einen Gewindeabschnitt aufweisenden Gewindespindel, welche zur Betätigung der Gewindespindel ein Antriebselement aufweist, das als separates Bauteil mit einem Kupplungsabschnitt des Spindelkopfes gekoppelt ist und durch einen Kupplungsstift drehfest mit dem Kupplungsabschnitt verbunden ist, wobei ein Führungsrohr mit einem Kopfteil vorgesehen ist, in welchem die Gewindespindel über wenigstens ein Axialdrucklager drehbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gewindespindel (13, 46) zur axialen Abstützung am Axialdrucklagers (22, 60) mit einem Axialdruckring (21, 58) versehen ist, welche über einen Sicherungsstift (23, 59) und/oder eine Gewinde-

verbindung (65, 67) auf der Gewindespindel (13, 46) axial fixiert ist.

2. Spindelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialdruckring (21, 58) vom Antriebselement (28, 66) einen minimalen Abstand von wenigstens 0,2 mm aufweist.

3. Spindelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsabschnitt einen Zylinderabschnitt (64) aufweist, an welchen sich im äußeren Endbereich des Kupplungsabschnittes ein im Querschnitt verjüngt ausgebildetes Aufnahmegewinde (65) anschließt, und

daß das Antriebselement (66) mit einem entsprechenden Gewindeabschnitt (67) auf das Aufnahmegewinde (65) aufgeschraubt ist und im aufgeschraubten Zustand mit einem zylindrischen Bohrungsabschnitt (74) passend den Zylinderabschnitt (64) umschließt, wobei der Kupplungsstift (70) zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement (66) auf die Gewindespindel (46) im axialen Bereich des Zylinderabschnittes (64) angeordnet ist.

4. Spindelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem der Enden der Gewindespindel (13, 4 6) wenigstens eine zusätzliche Schlüsselfläche (33, 67, 73), insbesondere

in Form eines Außensechskantes (33, 67) und/oder eines Innensechskantes (73) vorgesehen ist, über welche die Gewindespindel (13, 46) mit einem entsprechenden Schlüsselwerkzeug drehend antreibbar ist.

5. Spindelantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außensechskant (33, 67) und/oder Innensechskant (73) einstückiger Bestandteil der Gewindespindel (13, 46) ist.

6. Spindelantrieb nach einem der .Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialdrucklager (22, 60) in einer in das Kopfteil (12, 54) des Führungsrohres ■ (7, 36) festsitzend eingeschraubten Lagerbuchse (15, 55) gelagert ist, welche zur axialen Festlegung der Gewindespindel (13, 4 6) im Führungsrohr (7, 36) einen nach innen gerichteten umlaufenden Lagersteg (19, 56) aufweist, an welchem sich das Axialdrucklager (22, 60) axial abstützt.

7. Spindelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialdruckring (21, 58) wenigstens eine zusätzliche Schlüsselfläche aufweist, über welche die Gewindespindel mittels eines Schlüsselwerkzeuges manuell drehend antreibbar ist.

8. Spindelantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselflächen als Außensechskant am

Axialdruckring (58, 80) oder als stirnseitige Bohrungen (75) oder Schlitze (82) des Axialdruckringes (58, 80) ausgebildet sind.

9. Spindelantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialdruckring {21, 58) frei zugänglich axial außerhalb der Lagerbuchse (15, 55) auf der Gewindespindel angeordnet ist.

10. Spindelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (76) einen Lagerzapfen (77) aufweist, mit welchem das Antriebselement (76) in einer stirnseitigen Aufnahmebohrung (78) der Gewindespindel (79) passend aufgenommen ist, und

daß das Antriebselement (7 6) und der Axialdruckring (80) durch einen gemeinsamen Sicherungsstift (81) drehfest mit der Gewindespindel (79) verbunden sind.