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WO2000061961A1 - Klemmgesperre - Google Patents

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Publication number
WO2000061961A1
WO2000061961A1 PCT/EP2000/002235 EP0002235W WO0061961A1 WO 2000061961 A1 WO2000061961 A1 WO 2000061961A1 EP 0002235 W EP0002235 W EP 0002235W WO 0061961 A1 WO0061961 A1 WO 0061961A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clamping
gaps
cage
rolling elements
circular ring
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/EP2000/002235
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Hochmuth
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.)
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Waelzlager Schaeffler OHG
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 INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Waelzlager Schaeffler OHG
Publication of WO2000061961A1 publication Critical patent/WO2000061961A1/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
    • F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • F16D41/088—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical

Definitions

  • the present invention relates to clamping ratchets which are provided with wedge-shaped clamping gaps, with rolling bodies being sprung into these clamping gaps.
  • Such clamping ratchets are always provided when locking two machine parts together is desired.
  • the machine parts are preferably arranged concentrically to one another and, with their mutually facing lateral surfaces, form the wedge-shaped clamping gaps; one machine part has a cylindrical clamping path and the other machine part has clamping ramps, the cylindrical clamping path and the clamping ramps forming the wedge-shaped clamping gaps.
  • the rolling elements are brought out of clamping engagement with the clamping gaps, so that the previously locked machine parts can be displaced relative to one another.
  • the rolling elements are preferably rollers, needles or balls.
  • the pinched rolling elements transmit an operational load torque that is transmitted from one machine part to the other.
  • a locking mechanism is known, as is preferably used in seat height adjustments of motor vehicles.
  • a housing has a cylindrical recess, the cylinder wall of which forms a clamping track.
  • An output element is provided coaxially to the cylindrical recess and is provided on its lateral surface facing the clamping track with a plurality of clamping ramps distributed over the circumference.
  • the clamping ramps and the clamping path jointly limit clamping gaps into which the clamping rollers are springed, whereby for transmission a load moment between the output element and the stop element, the pinch rollers can be pinched in their pinching gaps.
  • the load moment introduced into the output element can be caused by the weight of the occupied seat or a spring element, the direction of rotation of the two load moments being opposite.
  • the load moment exerted by the spring element is transmitted. If the seat is loaded, the load moment exerted by the loaded seat minus the load moment exerted by the spring element is transmitted.
  • the output element is a shaft that cannot rotate relative to the housing in the clamping position because the clamping rollers roll into their clamping gaps in both directions of rotation and thus maintain a clamping connection between the housing and shaft. When the clamp connection is released, the load torque is used to adjust the seat height.
  • the known arrangement is perfectly suitable for operational load cases; Adjustments of the seat height, jerky loads caused by people who can fall into the seat, for example, can be easily mastered with the known clamp connection.
  • situations - for example a sudden deceleration of the vehicle as a result of a collision - are conceivable in which the load torque introduced into the output element becomes greater than the operational load torques.
  • the permissible torque between the housing and shaft for which the clamp connection is designed is exceeded.
  • the pinch rollers roll under deformation of the pinch rollers themselves and under the deformation of the pinch ramps and / or the pinch path, and in the worst case can pass through the narrowest point of the pinch gap, whereby the pinch connection is released and the pinch lock is destroyed.
  • the object of the present invention is therefore to develop a locking mechanism according to the features of the preamble of claim 1 in such a way that the clamping connection is ensured even when the operational load torque is exceeded.
  • this object is achieved in that second wedge-shaped clamping gaps are provided, circular ring pieces are provided following the second clamping gaps, in which second rolling elements are arranged in a rollable manner, and means are provided to move the second rolling elements out of the circular ring pieces into the second To move the clamping gap.
  • the first rolling elements roll further than intended into their first clamping gaps.
  • the second rolling elements are put into the second clamping gaps in order to also clamp in these second clamping gaps. In this way, the load torque that can be transmitted by means of the locking mechanism can be increased considerably, so that the effect of the locking mechanism is maintained even in the event of a sudden increase in the load torque.
  • the second rolling elements remain arranged within the circular ring pieces and only roll on the circular arc pieces that form the circular ring pieces.
  • These circular arc pieces can be formed on two machine parts so that, in operational situations, the second rolling elements can take over a bearing of one machine part relative to the other machine part.
  • a particularly advantageous development according to the invention provides that the central angle of the circular ring piece is greater than a roll-in angle which the first rolling element, which is ready to clamp, travels under the action of an operational load until it clamps in the first clamping gap.
  • Two circular ring pieces can connect directly to one another, the free ends of the circular ring pieces each adjoining the second clamping gaps, these two subsequent second clamping gaps tapering in opposite directions. The entire extent of the two circular ring pieces then corresponds to twice the central angle. This ensures that the second rolling element is never in clamping contact with the second clamping columns if only normal operating situations occur.
  • this cage is provided with second pockets for the second rolling bodies, so that overall a very compact clamping lock according to the invention is produced.
  • the particular advantage of a common cage for the first and second rolling elements is that the first rolling elements - if these are forced too far into their first clamping gaps when the normal loads are exceeded - also rotate this cage by the amount of an overload angle.
  • the second rolling elements are preferably guided in this cage without any significant play, so that the second rolling elements are at least approximately also displaced by the amount of the overload angle.
  • this overload angle is larger than the central angle already mentioned, so that the second rolling elements are brought into clamping engagement with the second clamping gaps. In this way it is achieved that the locking mechanism according to the invention correctly transmits load moments that can occur outside the operational load moments.
  • a particularly expedient development according to the invention has a housing with a cylindrical clamping track, a shaft arranged in the housing being provided with clamping ramps on its jacket surface facing the cylindrical clamping track, and wherein the clamping ramps and the cylindrical clamping track form the first and the second clamping gaps .
  • the shaft is advantageously provided with circular arc pieces which are arranged concentrically with the cylindrical clamping track. These circular arc pieces together with the cylindrical clamping track form the circular ring pieces.
  • the shaft can be designed as a deep-drawn part, wherein the profiling mentioned can be provided on the deep-drawing tool without any problems.
  • the housing on its inner Shell surface is provided with the clamping ramps and the circular arc pieces, and that the shaft is provided with the cylindrical clamping path.
  • the first-mentioned arrangement is suitable, for example, for arrangements in seat adjustment devices, the housing being arranged fixed to the frame.
  • the shaft can be provided with pairs of the first clamping gaps, the wedge tips of the first clamping gaps of a pair facing away from one another.
  • two first rolling elements are provided, each of which is spring-loaded in readiness to clamp with one of the two first clamping gaps of a pair.
  • These two first clamping gaps can be separated from one another, for example, by a projection, this projection forming a stop together with a nose of the cage, as will be explained in more detail below.
  • the shaft is preferably provided with pairs of the second clamping gaps, the wedge tips of the second clamping gaps of a pair facing away from one another, the circular ring piece which adjoins the second clamping gaps of the pair being arranged between the second clamping gaps of a pair.
  • a second rolling element which is arranged between the two second clamping gaps of a pair, is sufficient. In operational situations, this second rolling body only rolls on its circular arc pieces within the above-mentioned central angle. If the second rolling element is moved out of the circular ring piece in one of the two directions of rotation, it comes into the clamp grip with one of the two second clamping gaps of the pair, the desired effects occurring as described.
  • the cage is provided as a drive element.
  • the cage is rotated, the clamping rollers which are ready to be clamped in the selected direction of rotation first being disengaged from their clamping tracks. After unlocking, the cage and the shaft hit each other, so that an inserted into the cage conducted drive torque is forwarded into the shaft.
  • This arrangement can be used for an advantageous further development according to the invention, in which the switching angle is smaller than the central angle of the circular ring piece. In this way it is ensured that the second rolling elements remain arranged within the center angle and thus in the circular ring pieces during the unlocking of the first rolling elements which are ready to be clamped.
  • a housing 1 is provided on its inner lateral surface with a cylindrical clamping track 2.
  • a shaft 3 is arranged in the housing 1, on the outer lateral surface of which a plurality of clamping ramps 4, 5 are arranged distributed over the circumference.
  • Two adjacent clamping ramps 4 are separated from each other by a projection 6.
  • Two clamping ramps 4 separated by the projection 6 form a pair.
  • a circular arc piece 7 is arranged between two adjacent clamping ramps 5 and connects to the clamping ramps 5.
  • Two clamping ramps 5 separated from one another by a circular arc piece 7 likewise form a pair.
  • the circular arc piece 7 is arranged concentrically with the cylindrical clamping track 2.
  • the cylindrical clamping track 2 and the clamping ramps 4 form first wedge-shaped clamping gaps 8.
  • the cylindrical clamping track 2 and the clamping ramps 5 form second wedge-shaped clamping gaps 9.
  • a cage 10 is arranged between the housing 1 and the shaft 3.
  • the cage 10 is provided with first pockets 11, in which first pinch rollers 12 are arranged.
  • Two first pinch rollers 12 each belong to a pair of First clamping gaps 8.
  • springs 13 are arranged which spring the first clamping rollers 12 into their first clamping gaps 8 and thus keep them ready for clamping.
  • the cage 10 is provided with second pockets 14, in each of which a second pinch roller 15 is arranged.
  • the second pinch roller 15 is received in the circumferential direction with almost no play in the second pocket 14.
  • the circular arc pieces 7 together with the cylindrical clamping track 2 form circular ring pieces 17.
  • the extent of a circular ring piece 17 in the circumferential direction is defined by a central angle 2 ′′.
  • the simple central angle corresponds to the angle spanned between the pinch roller 15 and the end of the circular ring piece 17.
  • the simple central angle ⁇ corresponds to the path that the second pinch roller 15 travels from the starting situation shown until it leaves the circular ring piece 17.
  • the housing 1 and the shaft 3 are non-positively connected to one another via the clamped-in first clamping rollers 12, since all the first clamping rollers 12 are ready for clamping.
  • the cage 10 is pivoted, for example, clockwise.
  • buttons 18 of the cage 10 strike the first pinch roller 12 of a pair arranged on the left.
  • a further rotational movement of the cage 10 shifts these first clamping rollers 12 arranged on the left until they are out of clamping engagement with their first clamping gaps 8.
  • the lugs 16 of the cage 10 abut the projections 6 of the shaft 3.
  • the switching angle for unlocking the pinch rollers 12 is smaller in amount than the amount of the simple Chen central angle ⁇ .
  • the second pinch rollers 15 are in the position shown from ⁇ gear position in each case in the center of the central angle ⁇ arranged. Since the switching angle mentioned is smaller than the simple central angle ⁇ , the second pinch rollers 12 remain within their intended circular ring pieces 17.
  • the second pinch rollers 15 are also pinched, the pinched second pinch rollers 15 at least partially introducing the torque introduced into the shaft 3 into the housing 1. In this way it is ensured that the excessive load torque is not only transmitted by the first pinch rollers 12 provided for normal operation, but also by the second pinch rollers 15 provided according to the invention.
  • Circular arc piece first clamping column Circular arc piece first clamping column second clamping column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Bei einem Klemmgesperre sind erste keilförmige Klemmspalten (8) vorgesehen, in die erste Rollkörper (12) eingefedert sind. Zur Vergrösserung der maximal übertragbaren Lasten wird vorgeschlagen, zweite keilförmige Klemmspalten (9) vorzusehen, wobei im Anschluss an die zweiten Klemmspalte (9) Kreisringstücke (17) vorgesehen sind, in denen zweite Rollkörper (15) rollbar angeordnet sind, und wobei Mittel (Käfig 10) vorgesehen sind, um die zweiten Rollkörper (15) aus den Kreisringstücken (17) heraus in die zweiten Klemmspalte (9) hineinzuverlagern.

Description

Klemmgesperre
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Klemmgesperre, die mit keilförmigen Klemmspalten versehen sind, wobei Rollkörper in diese Klemmspalten hineingefedert sind. Derartige Klemmgesperre werden immer dann vorgesehen, wenn eine Arretierung von zwei Maschinenteilen miteinander erwünscht ist. Die Maschinenteile sind vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet und bilden mit ihren einander zugewandten Mantelflächen die keilförmigen Klemmspalte; das eine Maschinenteil weist eine zylindrische Klemmbahn und das andere Ma- schinenteil weist Klemmrampen auf, wobei die zylindrische Klemmbahn und die Klemmrampen die keilförmigen Klemmspalte bilden. Um die Arretierung aufzuheben, werden die Rollkörper außer Klemmeingriff mit den Klemmspalten gebracht, so daß die zuvor arretierten Maschinenteile relativ zueinander verlagerbar sind. Die Rollkörper sind vorzugsweise Rollen, Nadeln oder Kugeln.
Die eingeklemmten Rollkörper übertragen ein betriebsbedingtes Lastmoment, das von einem auf das andere Maschinenteil übertragen wird.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 44 47 480-A beispielsweise ist ein Klemmgesperre bekannt, wie es vorzugsweise in Sitzhöhenverstellungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Ein Gehäuse weist eine zylindrische Ausnehmung auf, deren Zylinderwand eine Klemmbahn bildet. Koaxial zu der zylindrischen Ausnehmung ist ein Ab- triebelement vorgesehen, das an seiner der Klemmbahn zugewandten Mantelfläche mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Klemmrampen versehen ist. Die Klemmrampen und die Klemmbahn begrenzen gemeinsam Klemmspalten, in die Klemmrollen hineingefedert sind, wobei zur Übertragung eines Lastmomentes zwischen dem Abtriebelement und dem Stoppelement die Klemmrollen in ihren Klemmspalten einklemmbar sind. Das in das Abtriebelement eingeleitete Lastmoment kann durch das Gewicht des besetzten Sitzes oder einem Federelement hervorgerufen werden, wobei der Drehsinn der bei- den Lastmomente gegenläufig ist. Wenn der Sitz unbelastet ist, wird das von dem Federelement ausgeübte Lastmoment übertragen. Wenn der Sitz belastet ist, wird das von dem belasteten Sitz ausgeübte Lastmoment abzüglich des von dem Federelement ausgeübten Lastmomentes übertragen. Das Abtriebelement ist eine Welle, die sich in Klemmstellung gegenüber dem Gehäuse nicht dre- hen kann, weil in beiden Drehrichtungen die Klemmrollen in ihre Klemmspalten einrollen und somit eine Klemmverbindung zwischen Gehäuse und Welle aufrechterhalten. Wenn die Klemmverbindung gelöst ist, dient das Lastmoment der Verstellung der Sitzhöhe. Für betriebsbedingte Lastfälle ist die bekannte Anordnung einwandfrei geeignet; Verstellungen der Sitzhöhe, ruckartige Bela- stungen, die durch Personen verursacht werden, die sich beispielsweise in den Sitz hineinfallen lassen, werden problemlos mit der bekannten Klemmverbindung bewältigt. Nun sind jedoch Situationen - beispielsweise eine sprunghafte Verzögerung des Fahrzeugs infolge eines Zusammenstoßes - denkbar, in denen das in das Abtriebelement eingeleitete Lastmoment größer wird als die betriebsbedingten Lastmomente. In diesem Fall wird das zulässige Moment zwischen Gehäuse und Welle überschritten, für das die Klemmverbindung ausgelegt ist. Unter dieser Überlastung rollen die Klemmrollen unter Verformung der Klemmrollen selbst und unter Verformung der Klemmrampen und/oder der Klemmbahn immer weiter in den Klemmspalt hinein und können ungünstigenfalls die engste Stelle des Klemmspalts passieren, wodurch die Klemmverbindung aufgehoben und das Klemmgesperre zerstört ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Klemmgesperre nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die Klemmverbindung auch dann gewährleistet ist, wenn das betriebsbedingte Lastmoment überschritten wird. Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zweite keilförmige Klemmspalte vorgesehen sind, wobei im Anschluß an die zweiten Klemmspalte Kreisringstücke vorgesehen sind, in denen zweite Rollkörper rollbar angeordnet sind, und wobei Mittel vorgesehen sind, um die zweiten Rollkörper aus den Kreisringstücken heraus in die zweiten Klemmspalte hineinzuverlagem.
Wenn das betriebsbedingte Lastmoment überschritten wird rollen die ersten Rollkörper weiter als vorgesehen in ihre ersten Klemmspalte hinein. In diesem Fall werden die zweiten Rollkörper in die zweiten Klemmspalte hineinveriagert, um ebenfalls in diesen zweiten Klemmspalten zu klemmen. Auf diese Weise kann das mittels des Klemmgesperres übertragbare Lastmoment erheblich erhöht werden, so daß auch bei einem sprunghaften Anstieg des Lastmomen- tes die Wirkung des Klemmgesperres aufrechterhalten bleibt.
In betriebsbedingten Situationen bleiben die zweiten Rollkörper innerhalb der Kreisringstücke angeordnet und wälzen lediglich an den Kreisbogenstücken ab, die die Kreisringstücke bilden. Diese Kreisbogenstücke können an zwei Maschinenteilen ausgebildet sein, so daß in betriebsbedingten Situationen die zweiten Rollkörper eine Lagerung des einen Maschinenteiles gegenüber dem anderen Maschinenteil übernehmen können.
Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß der Zentriwinkel des Kreisringstücks größer ist als ein Einrollwinkel, den der in Klemmbereitschaft stehende erste Rollkörper unter der Einwirkung einer betriebsbedingten Last bis zum Klemmen in dem ersten Klemmspalt zurücklegt. Es können zwei Kreisringstücke unmittelbar aneinander anschließen, wobei die jeweils freien Enden der Kreisringstücke an die zweiten Klemmspalte anschlie- ßen, wobei diese beiden anschließenden zweiten Klemmspalte sich in entgegengesetzten Richtungen verjüngen. Die gesamte Erstreckung der beiden Kreisringstücke entspricht dann dem doppelten Zentriwinkel. Damit ist sichergestellt, daß die zweiten Rollkörper auf keinen Fall in Klemmkontakt mit den zweiten Klemmspalten gelangen, wenn lediglich betriebsübliche Situationen auftreten.
Bei dem aus der DE 44 47 480-A bekannten Klemmgesperre ist bereits be- kannt, einen Käfig vorzusehen, in dessen Taschen Rollkörper angeordnet sind, wobei dieser Käfig gegenüber den Klemmspalten schwenkbar ist. Dieser Käfig wird in einer günstigen erfingungsgemäßen Weiterbildung mit zweiten Taschen für die zweiten Rollkörper versehen, so daß sich insgesamt ein sehr kompaktes erfindungsgemäßes Klemmgesperre darstellt. Der besondere Vorteil eines ge- meinsamen Käfigs für die ersten und zweiten Rollkörper besteht darin, daß die ersten Rollkörper - wenn diese bei Überschreitung der betriebsüblichen Lasten zu weit in ihre erste Klemmspalten hineingezwängt werden - diesen Käfig um den Betrag eines Überlastwinkels mit drehen. Die zweiten Rollkörper sind vorzugsweise ohne nennenswertes Spiel in diesem Käfig geführt, so daß die zweiten Rollkörper wenigstens näherungsweise ebenfalls um den Betrag des Überlastwinkels verlagert werden. Dieser Überlastwinkel jedoch ist größer als der bereits erwähnte Zentriwinkel, so daß die zweiten Rollkörper in Klemmeingriff mit den zweiten Klemmspalten gebracht werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß das erfindungsgemäße Klemmgesperre einwandfrei Lastmomente überträgt, die außerhalb der betriebsbedingten Lastmomente auftreten können.
Eine besonders zweckmäßige erfindungsgemäße Weiterbildung weist ein Gehäuse mit einer zylindrischen Klemmbahn auf, wobei eine in dem Gehäuse angeordnete Welle an ihrer der zylindrischen Klemmbahn zugewandten Man- telfläche mit Klemmrampen versehen ist, und wobei die Klemmrampen und die zylindrische Klemmbahn die ersten und die zweiten Klemmspalten bilden. Die Welle ist in vorteilhafter Weise mit Kreisbogenstücken versehen, die konzentrisch zu der zylindrischen Klemmbahn angeordnet sind. Diese Kreisbogenstücke bilden zusammen mit der zylindrischen Klemmbahn die Kreisringstücke.
Die Welle kann als Tiefziehteil ausgebildet sein, wobei die erwähnte Profilierung problemlos an dem Tiefziehwerkzeug vorgesehen sein kann. Selbstverständlich ist eine Anordnung denkbar, bei der das Gehäuse an seiner inneren Mantelfläche mit den Klemmrampen und den Kreisbogenstücken versehen ist, und daß die Welle mit der zylindrischen Klemmbahn versehen ist. Je nach Anwendungsfall kann die eine oder die andere Anordnung zweckmäßig sein. Die erstgenannte Anordnung eignet sich beispielsweise für Anordnungen in Sitz- verStelleinrichtungen, wobei das Gehäuse gestellfest angeordnet ist.
Die Welle kann mit Paaren von den ersten Klemmspalten versehen sein, wobei die Keilspitzen der ersten Klemmspalten eines Paares voneinander abgewandt sind. Bei dieser Anordnung sind zwei erste Rollkörper vorgesehen, die jeweils in Klemmbereitschaft mit je einem der beiden ersten Klemmspalten eines Paares angefedert sind. Diese beiden ersten Klemmspalten können beispielsweise durch einen Vorsprung voneinander getrennt sein, wobei dieser Vorsprung zusammen mit einer Nase des Käfigs einen Anschlag bilden, wie weiter unten näher erläutert wird.
Vorzugsweise ist die Welle mit Paaren von den zweiten Klemmspalten versehen, wobei die Keilspitzen der zweiten Klemmspalten eines Paares voneinander abgewandt sind, wobei zwischen den zweiten Klemmspalten eines Paares das Kreisringstück angeordnet ist, das an die zweiten Klemmspalten des Paa- res anschließt. Bei dieser besonders einfachen erfindungsgemäßen Weiterbildung genügt lediglich ein zweiter Rollkörper, der zwischen den beiden zweiten Klemmspalten eines Paares angeordnet ist. In betriebsbedingten Situationen rollt dieser zweite Rollkörper lediglich innerhalb des oben genannten Zentriwinkels an seinen Kreisbogenstücken ab. Wird in einer der beiden Drehrich- tungen der zweite Rollkörper aus dem Kreisringstück heraus verlagert, gelangt er in Klemmengriff mit einem der beiden zweiten Klemmspalten des Paares, wobei wie beschrieben die gewünschten Effekte eintreten.
Aus der DE 44 47 480-A ist bekannt, daß der Käfig als Antriebselement vorge- sehen ist. Zu diesem Zweck wird der Käfig verdreht, wobei zunächst die in der gewählten Drehrichtung in Klemmbereitschaft stehenden Klemmrollen außer Eingriff mit ihren Klemmbahnen gebracht werden. Nach dem Freischalten schlagen der Käfig und die Welle aneinander, so daß ein in den Käfig einge- leitetes Antriebsmoment in die Welle weitergeleitet wird.
Diese Anordnung kann für eine vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung genutzt werden, bei der der Schaltwinkel kleiner ist als der Zentriwinkel des Kreisringstücks. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während des Freischaltens der in Klemmbereitschaft stehenden ersten Rollkörper die zweiten Rollkörper innerhalb des Zentriwinkels und somit in den Kreisringstücken angeordnet bleiben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Figur dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die einzige Figur zeigt im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Klemmgesperre. Ein Gehäuse 1 ist an seiner inneren Mantelfläche mit einer zylindrischen Klemmbahn 2 versehen. In dem Gehäuse 1 ist eine Welle 3 angeordnet, an deren äußerer Mantelfläche mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Klemmrampen 4, 5 angeordnet sind. Zwei einander benachbarte Klemmrampen 4 sind durch jeweils einen Vorsprung 6 voneinander getrennt. Zwei durch den Vorsprung 6 voneinander getrennte Klemmrampen 4 bilden ein Paar. Zwischen zwei einander benachbarten Klemmrampen 5 ist ein Kreisbogenstück 7 angeordnet, das an die Klemmrampen 5 anschließt. Zwei durch ein Kreisbogenstück 7 voneinander getrennte Klemmrampen 5 bilden ebenfalls ein Paar. Das Kreis- bogenstück 7 ist konzentrisch zu der zylindrischen Klemmbahn 2 angeordnet.
Die zylindrische Klemmbahn 2 und die Klemmrampen 4 bilden erste keilförmige Klemmspalten 8. Die zylindrische Klemmbahn 2 und die Klemmrampen 5 bilden zweite keilförmige Klemmspalten 9.
Zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 3 ist ein Käfig 10 angeordnet. Der Käfig 10 ist mit ersten Taschen 11 versehen, in denen erste Klemmrollen 12 angeordnet sind. Je zwei erste Klemmrollen 12 gehören zu einem Paar von ersten Klemmspalten 8. Zwischen zwei ersten Klemmrollen 12 eines Paares sind Federn 13 angeordnet, die die ersten Klemmrollen 12 in ihre ersten Klemmspalte 8 hineinfedern und somit in Klemmbereitschaft halten.
Der Käfig 10 ist mit zweiten Taschen 14 versehen, in denen jeweils eine zweite Klemmrolle 15 angeordnet ist. Die zweite Klemmrolle 15 ist in Umfangsrichtung nahezu ohne Spiel in der zweiten Tasche 14 aufgenommen.
Lediglich gestrichelt ist an einer Stelle beispielhaft gezeigt, daß der Käfig 10 mit Nasen 16 versehen ist.
Die Kreisbogenstücke 7 bilden gemeinsam mit der zylindrischen Klemmbahn 2 Kreisringstücke 17. Die Erstreckung eines Kreisringstücks 17 in Umfangsrichtung ist durch einen Zentriwinkel 2 « definiert. Der einfache Zentriwinkel « entspricht dem Winkel, der zwischen der Klemmrolle 15 und dem Ende des Kreisringstücks 17 aufgespannt ist. Der einfache Zentriwinkel α entspricht dem Weg, den die zweite Klemmrolle 15 aus der gezeigten Ausgangssituation bis zum Verlassen des Kreisringstücks 17 zurücklegt.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Klemmgesperres näher erläutert. In der gezeigten Darstellung sind das Gehäuse 1 und die Welle 3 über die eingeklemmten ersten Klemmrollen 12 kraftschlüssig miteinander verbunden, da sämtliche ersten Klemmrollen 12 in Klemmbereitschaft stehen. Um eine Relativdrehung der Welle 3 gegenüber dem Gehäuse 1 zu ermöglichen, wird der Käfig 10 beispielsweise im Uhrzeigersinn verschwenkt. Schließlich schlagen Schaltflächen 18 des Käfigs 10 an der jeweils links angeordneten ersten Klemmrolle 12 eines Paares an. Eine weitergehende Drehbewegung des Käfigs 10 verlagert diese links angeordneten ersten Klemmrollen 12 soweit, bis diese außer Klemmeingriff mit ihren ersten Klemmspalten 8 sind. Danach schlagen die Nasen 16 des Käfigs 10 an die Vorsprünge 6 der Welle 3 an. Nun wird die Welle 3 formschlüssig mit dem Käfig 10 gedreht. Die Nasen 16 und die Vorsprünge 6 bilden Anschläge. Der Schaltwinkel zum Freischalten der Klemmrollen 12 ist von seinem Betrag her kleiner als der Betrag des einfa- chen Zentriwinkels α. Die zweiten Klemmrollen 15 sind in der gezeigten Aus¬ gangsstellung jeweils in der Mitte des Zentriwinkels α angeordnet. Da der erwähnte Schaltwinkel kleiner ist als der einfache Zentriwinkel α, bleiben die zweiten Klemmrollen 12 innerhalb ihrer vorgesehenen Kreisringstücke 17.
Wird - ausgehend von der dargestellten Ausgangssituation - in die Welle 3 ein Lastmoment eingeleitet, das die betriebsbedingten Lastmomente erheblich überschreitet, geschieht folgendes: unter der Annahme, daß dieses erhöhte Lastmoment im Uhrzeigersinn wirkt, werden zunächst die jeweils links ange- ordneten ersten Klemmrollen 12 eines Paares in ihre vorgesehenen ersten Klemmspalten 8 hineingezwängt. Unter dieser Last können die Bauteile elastisch verformt werden, so daß eine erhebliche Verdrehung zwischen der Welle 3 und dem Gehäuse 1 eintritt. Aufgrund dieser Verdrehung findet auch eine Verlagerung des Käfigs 10 und somit der zweiten Klemmrollen 15 statt. Der unzulässig hohe Einrollwinkel der ersten Klemmrollen 12 ist nun von seinem Betrag her größer als der einfache Zentriwinkel α. Das bedeutet, daß die zweiten Klemmrollen 15 aus ihren Kreisringstücken 17 heraus in die jeweils links angeordneten zweiten Klemmspalten 9 eines Paares hineingezwängt werden. Nun sind die zweiten Klemmrollen 15 ebenfalls eingeklemmt, wobei die eingeklemmten zweiten Klemmrollen 15 das in die Welle 3 eingeleitete Drehmoment wenigstens teilweise in das Gehäuse 1 einleiten. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das überhöhte Lastmoment nicht ledigich von den für den Normalbetrieb vorgesehenen ersten Klemmrollen 12, sondern auch von den erfindungsgemäß vorgesehenen zweiten Klemmrollen 15 übertragen wird.
Bezugszahlen
Gehäuse zylindrische Klemmbahn
Welle
Klemmrampe
Klemmrampe
Vorsprung
Kreisbogenstück erste Klemmspalte zweite Klemmspalte
Käfig erste Tasche
Klemmrolle
Feder zweite Tasche zweite Klemmrolle
Nase
Kreisringstück
Schaltfläche

Claims

Patentansprüche
1. Klemmgesperre, das mit ersten keilförmigen Klemmspalten (8) versehen ist, in die erste Rollkörper (12) hineingefedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zweite keilförmige Klemmspalten (9) vorgesehen sind, wobei im Anschluß an die zweiten Klemmspalte (9) Kreisringstücke (17) vorgesehen sind, in denen zweite Rollkörper (15) rollbar angeordnet sind, und wobei Mittel (Käfig 10) vorgesehen sind, um die zweiten Rollkörper (15) aus den
Kreisringstücken (17) heraus in die zweiten Klemmspalte (9) hinein zu verlagern.
2. Klemmgesperre nach Anspruch 1 , bei dem der Zentriwinkel (α) des Kreis- ringstücks (17) größer ist als ein Einrollwinkel, den der in Klemmbereitschaft stehende erste Rollkörper (12) unter der Einwirkung einer betriebsbedingten Last bis zum Klemmen in dem ersten Klemmspalt (8) zurücklegt.
3. Klemmgesperre nach Anspruch 1, bei dem ein Käfig (10) vorgesehen ist, in dessen ersten Taschen (11) die ersten Rollkörper (12) angeordnet sind, wobei der Käfig (10) gegenüber den ersten Klemmspalten (8) schwenkbar ist.
4. Klemmgesperre nach Anspruch 1, bei dem ein Käfig (10) vorgesehen ist, in dessen zweiten Taschen (14) die zweiten Rollkörper (15) angeordnet sind, wobei der Käfig (10) gemeinsam mit den zweiten Rollkörpern (15) gegenüber den zweiten Klemmspalten (9) schwenkbar ist.
5. Klemmgesperre nach den Ansprüchen 3 und 4, bei dem der Käfig (10) mit den ersten und zweiten Taschen (11 , 14) für die ersten und zweiten Rollkörper (12, 15) versehen ist.
. Klemmgesperre nach Anspruch 1, bei dem ein Gehäuse (1) eine zylindrische Klemmbahn (2) aufweist, wobei eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Welle (3) an ihrer der zylindrischen Klemmbahn (2) zugewandten Mantelfläche mit Klemmrampen (4, 5) versehen ist, und wobei die Klemmrampen (4, 5) und die zylindrische Klemmbahn (2) die ersten und die zweiten Klemmspalten (8, 9) bilden.
7. Klemmgesperre nach Anspruch 6, bei dem zwischen zwei Klemmrampen (5) ein Kreisbogenstück (7) vorgesehen ist, wobei das Kreisbogenstück (7) gemeinsam mit der zylindrischen Klemmbahn (2) das Kreisringstück (17) bildet.
8. Klemmgesperre nach Anspruch 6, bei dem die Welle (3) mit Paaren von den ersten Klemmspalten (8) versehen ist, wobei die Keilspitzen der ersten Klemmspalten (8) eines Paares voneinander abgewandt sind.
9. Klemmgesperre nach Anspruch 6, bei dem die Welle (3) mit Paaren von den zweiten Klemmspalten (9) versehen ist, wobei die Keilspitzen der zweiten Klemmspalten (9) eines Paares voneinander abgewandt sind und wobei zwischen den zweiten Klemmspalten (9) eines Paares das Kreisringstück (17) angeordnet ist, das an die zweiten Klemmspalten (9) des Paares anschließt.
10. Klemmgesperre nach den Ansprüchen 5 und 6, bei dem ein Anschlag (Na- se 16 und Vorsprung 6) derart vorgesehen ist, daß der Käfig (10) zum Freischalten von ersten Rollkörpern (12) um einen Schaltwinkel gedreht wird und nach dem Freischalten an der Welle (3) anschlägt.
11. Klemmgesperre nach Anspruch 10, bei dem der Schaltwinkel kleiner ist als ein Zentriwinkel (α) des Kreisringstücks (17).
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