DE19753106C2 - Load torque lock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen reib- oder formschlüssigen Klemm- bzw. Sperrelement­ mechanismus einer Lastdrehmomentsperre entsprechend dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.The invention relates to a friction or positive locking or locking element Mechanism of a load torque lock according to the preamble of the An saying 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.Load torque locks belong to the type of lock and are functional as related to self-switching one-way clutches. They are called a lock element installed in a drive train and lock when the drive is at a standstill automatically the torques initiated by the output (in both directions of rotation), while the torques introduced from the drive side in both directions of rotation be transmitted. Torques acting on the load side can thus be at a certain point System point supported in a drive train with the help of a load torque lock and be blocked. They are to be understood as a safety element, that at standstill or an undesired movement of the load side in the event of a drive failure Prevent possible external forces or moments. Suitable because of how they work load torque locks in contrast to backstops for use in An drivetrains, the output end of which is subjected to changing loads. By installing load torque locks, any braking systems or Element structures with self-locking are relieved or saved entirely.

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. Der Reibklemmeffekt liegt ebenso bei verschiedenen Klemmkörpergesperren als Wirk­ prinzip zugrunde. Ausführungsbeispiele einer Lastdrehmomentsperre als Klemmkörper­ gesperre in der Ausbildungsform als Klauenkupplung mit doppelseitig wirkender Klemm­ körperstruktur sind aus der DE-AS 12 49 603 und der US-PS 18 58 066 bekannt. Die beiden genannten Ausführungsformen zeigen dabei schon bekannte, unterschiedliche Möglichkeiten in der Art der Federkraftbeaufschlagung auf die Klemmelemente sowie in der Anlenkung der Klemmelemente über die Abtriebswelle. Einen Anwendungsfall einer solchen Klauenkupplungen mit doppelseitig wirkender Klemmkörperstruktur in einem speziellen Überlagerungsgetriebe zeigt die US-PS 30 86 405. Various types are already being used to implement a load torque lock exploited physical effects. DE 30 30 767 C2 and GM 79 33 547 show examples wise a coil spring lock for hand-operated hoists (rack winches, Rope winches or the like), which uses a frictional sling effect. Furthermore, for example from G 89 10 857 is the exploitation of a frictional clamping effect known by pinch rollers in combination with a profiled output shaft. The frictional clamping effect is also effective in various clamping body ratchets principle. Embodiments of a load torque lock as a clamp body locked in the form of training as a claw coupling with double-acting clamp Body structure are known from DE-AS 12 49 603 and US-PS 18 58 066. The Both of the above-mentioned embodiments show different ones that are already known Possibilities in the type of spring force applied to the clamping elements and in the articulation of the clamping elements via the output shaft. A use case one such claw couplings with double-acting sprag structure in one special superposition gear shows the US-PS 30 86 405.  

Diese genannten Systeme beruhen alle auf reibschlüssigen Wirkprinzipien und benötigen für eine ständige Sperrbereitschaft eine gewisse Vorspannung der Klemm- bzw. Sperr­ elemente, die auch bei einem antriebsseitigen Durchtreiben nicht vollständig aufgehoben wird. Sowohl bei der Schraubenfedersperre als auch bei Gesperren mit paarweiser Anordnung der Klemmelemente verbleiben Sperr- bzw. Klemmelemente im Reibkontakt zu den gestellfesten Bauteilen. Daraus resultieren hohe Reibungsverluste bzw. schlechte Wirkungsgrade, die sich bei hohen zu übertragenden Drehzahlen in einer starken Erwärmung niederschlagen.These systems are all based on frictional principles of action and require a certain pre-tensioning of the clamping or locking for a constant readiness to lock elements that are not completely canceled even if the drive is driven through becomes. Both for the coil spring lock and for locks with pairs Arrangement of the clamping elements remain blocking or clamping elements in frictional contact to the components that are fixed to the frame. This results in high friction losses or bad ones Efficiencies that translate into strong at high speeds to be transmitted Knock down warming.

Dahingegen wird in der DE-AS 11 28 104 eine Sicherheitskurbel für Handwinden mit der Funktionscharakteristik einer Lastdrehmomentsperre beschrieben, die keine federnden Elemente zur Sperrkörpervorspannung aufweist. Die Blockier- bzw. Bremsfunktion wird bei diesem System über eine, zwischen abtriebsseitiger Nabe und gestellfester Bremstrommel abstandsvergrößernden Kippbewegung, lose geführter, beim antriebs­ seitigem Durchtreiben rein radial gerichteter, Stempel erzielt. Eine mangelnde gesicherte Sperrbereitschaft in jeder Umfangsposition der Sperrelemente und eine fehlende definierte stabile Lage der Bremsbacken ohne reibenden Kontakt zur Bremstrommel beim antriebsseitigem Durchtreiben mit höherer Drehzahl, zählen zu den offensichtlichen Nachteilen dieses Systems.In contrast, in DE-AS 11 28 104 a safety crank for hand winches with the Functional characteristics of a load torque lock described that are not resilient Has elements for locking body bias. The blocking or braking function is in this system via a, between the output hub and the frame Brake drum distance-increasing tilting movement, loosely guided, in the drive drive through purely radially directed stamp achieved. A lack of secured Willingness to lock in any circumferential position of the locking elements and a missing Defined stable position of the brake shoes without rubbing contact with the brake drum when drive through at higher speed are among the obvious Disadvantages of this system.

Das Einsatzgebiet, der nach den angeführten reibschlüssigen Wirkprinzipien arbeitenden Lastdrehmomentsperren, ist somit auf Verstellantriebe und Antriebe mit geringen Dreh­ zahlen beschränkt. Formschlüssige Gesperre zeichnen sich durch ein üblicherweise höheres Sperrmoment gegenüber reibschlüssigen Varianten aus. Ein allgemein zu er­ wartender 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.The area of application of those who work according to the frictional principles of action listed Locking the load torque is therefore on actuators and drives with low torque pay limited. Positive locking is usually characterized by a higher locking torque compared to frictional versions. A general to him waiting disadvantage of ratchets, based on a positive principle of action lies, but is the occurrence of high noise in connection with large Wear due to a ratchet-like operation.

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.The object of the invention is a novel principle of action in the construction of a load torque lock to exploit the power loss when driving through on the drive side to minimize wear, improve wear behavior, ratchet-like work to suppress and thus lock the load torque for use in To make power drives economically interesting.

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.For this task there is a need for the effective arrangement of the most effective river waves involved to fundamentally change the clamping or locking elements. This knitting arrangement is made possible by the novel clamping or blocking element supply realized with the features of claim 1. The inventive novelty is u. a. characterized in that the clamping or locking elements used each over  Cross (i.e. once for each drive shaft and each output shaft with one near the axis of rotation and on the other side of the clamping or locking element with a rotary axis remote Distance) directly from a bolt or similar fixed attachment or part of the Drive shaft and the output shaft are applied.

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 Führungselementen oder Positionierungsmöglichkeiten beim an­ triebsseitigen Durchtreiben ohne reibenden bzw. ratschenartigen Kontakt zur gehäuse­ festen 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 antriebs­ seitigen Leistungsübertragungsmöglichkeit und abtriebsseitigen Sperrwirkung jeweils für beide Drehrichtungen) nur mit einem Klemm- bzw. Sperrelement unter Gewährleistung der ständigen Sperrbereitschaft aller am Umfang verteilter Klemm- bzw. Sperrelemente zu realisieren. Somit wird zum einen der nachteilige Kontakt des zweiten, sich beim antriebsseitigen Durchtreiben üblicherweise im "Freilauf" befindlichen, aber in Wirkver­ bindung zu den gehäusefesten Teilen verbleibenden, Klemm- bzw. Sperrelementes ver­ mieden, und zum anderen die Möglichkeit gegeben, eine größere Anzahl Klemm- bzw. Sperrelemente am Umfang anzuordnen.The new type of clamping or locking element structure can be used in both friction and Realize positive-locking variant such that the clamping or locking elements through the use of guide elements or positioning options at drive through drive without rubbing or ratchet-like contact with the housing fixed clamping or locking ring unit and with a defined stable release position circulate when the drive side against an output-side, inhibiting resistance is working. Another decisive advantage of the new knitting arrangement is achieved, the basic possibility is a load torque lock (with a drive side power transmission option and output side locking effect each for both directions of rotation) only with a clamping or locking element under warranty the constant readiness to lock all clamping or locking elements distributed around the circumference to realize. Thus, on the one hand, the disadvantageous contact of the second, the drive through drive usually in "freewheeling", but in Wirkver binding to the housing-fixed parts remaining, clamping or locking element ver avoided, and on the other hand given the possibility of a larger number of clamping or Arrange locking elements on the circumference.

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:In the following the invention with reference to the in the drawings provided design variants and only be exemplary in detail wrote. It shows:

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. 1 a frictional variant with sprags in conjunction with a clamping ring assembly consisting of a concave cylindrical outer clamp surface and a convex, cylindrical inner clamping surface,

Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1, Fig. 2 shows the side view of 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. 3 shows a variant with frictional clamp in conjunction with a clamping ring unit consisting of a convex, cylindrical outer clamp surface and a concave cylindrical inner clamping surface,

Fig. 4 die Seitenansicht zu Fig. 3, Fig. 4 shows the side view of 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. 5 is a form-fitting variant with locking bodies in conjunction with a locking ring unit consisting of a radially outside inner locking teeth and a radially inward facing locking teeth,

Fig. 6 die Seitenansicht zu Fig. 5, Fig. 6 shows the side view of 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. 7 is a form-fitting variant with locking clip in conjunction with a locking ring unit consisting of a radially outer external locking teeth and a radially inner internal locking teeth,

Fig. 8 die Seitenansicht zu Fig. 7, Fig. 8 shows the side view of FIG. 7,

Fig. 9 einen Ausschnitt der Wirkanordnung beim antriebsseitigen Durchtreiben im Uhr­ zeigersinn (bezüglich der Zeichnungsebene) in Analogie zu Fig. 3. Fig. 9 shows a detail of the knitting arrangement at the drive side by driving the clock-clockwise direction (with respect to the plane of the drawing) in analogy to 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.So that the novel clamping or locking element can be implemented, a structural design of the load torque lock is required, which is essentially characterized in that the components or fixed attachments of one shaft (e.g. bolts or the like) penetrate the other shaft axially. In Figs. 1 to 8 constructive embodiments are illustrated, in the penetrated the drive shaft 1 of the attachment parts 17, 18 of the output shaft 2. In this embodiment, the clamping or locking elements 4 ; 5 ; 6 or 7 , possibly the guide pin 22 with the guide ring 21 , the clamping or locking ring unit 19 or 20 and other components of the clamping or locking mechanism that may be required on the axial side of the drive. The penetration options 32 , 33 as slots or similar savings from the drive shaft 1 are designed such that the movement for a clamping or locking and unlocking movement of the clamping or locking elements 4 ; 5 ; 6 or 7 he required relative rotations between the input shaft 1 and output shaft 2 can take place freely. Embodiments with corresponding axially interchanged positions are also feasible. Possibly advantageous roller bearings of the drive shaft 1 and the output shaft 2 with respect to one another or to the housing 3 fixed to the frame and from the guide ring 21 are not shown.

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.According to Fig. 1, 2 the basic principle of the novel clamping or Sperrelementbeauf deposition as a frictional variant with sprags 4, in conjunction with a clamping ring assembly 19, consisting of a concave cylindrical outer clamp surface 24 and a convex, cylindrical inner clamping surface 25, shown. By arranging the contact surfaces 36 , 37 of the clamping pieces 4 to the fixed attachment parts or components 17 , 18 of the output shaft 2 , and the arrangement of the system surfaces 34 , 35 to the fixed attachments or components 15 , 16 of the drive shaft 1 and the existing radius geometry of the clamping surfaces 38 , 39 , the power flow must always take place in such a way that when driving from the drive side (in both directions of rotation) the clamping pieces 4 lie to a smaller outside diameter and larger inside diameter against the spring loading of the elastic elements 8 , 9 , before they deliver the power to the components or fixed attachments 17 , 18 of the output shaft 2 . In contrast, with an opposite direction of power flow from the driven side to the drive side (in both directions of rotation) the clamping pieces 4 of the components or fixed attachments 17 , 18 of the output shaft 2 are erected in such a way that the clamping surfaces 38 , 39 come into operative connection Clamping pieces 4 to the clamping surfaces 24 , 25 of the clamping ring unit 19 takes place, which finally leads to jamming of the locking pieces 4 when the line of action of the force line extends through the intersection of both friction angles. Thus, output-side torque effects are not passed on to the drive side when the drive is at a standstill, but are first given off to the inner and outer clamping ring surfaces 25 , 24 and thus to the housing 3 fixed to the frame due to the existing rotation angle play between the input and output shaft.

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. Sperrelemerit­ 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. Locks of the form shown ( Fig. 1, 2) are subject to the risk of "snapping" of clamping pieces even before the strength limits are reached. In order to counteract this danger, the novel clamping or locking element can be applied (according to FIGS . 3, 4) to clamping elements in the form of clamping bracket 5 , in connection with a clamping ring unit 19 , consisting of a convex, cylindrical external clamping surface 26 and a concave, cylindrical inner clamping surface 27 can be used. The clamping bracket 5 embrace the clamping ring unit 19 in the radial direction in such a way that they connect their clamping surfaces 40 , 41 on an axial side of the clamping ring unit 19 . The clamping surfaces 40, 41 of the clamp 5 are realized in this embodiment by cylindrical pins 14 which are inserted into corresponding bores, which extend through the axial-compounds and / or optionally a circular portion, through the inner and outer side clamp arms. Due to a greater radial distance between their clamping surfaces 40 , 41 than the existing clamping ring thickness, in conjunction with the novel clamping or locking element, the clamping brackets 5 block according to the "tilting principle" with a power flow direction from the driven side to the drive side (in both directions of rotation ) the rotary movements. That (with a drive-side power transmission to the output shaft 2 depending on the direction of rotation) come into operative connection of the fixed attachments or components 15 or 16 of the drive shaft 1 to the contact surfaces 34 or 35 of the clamping bracket 5 leads to a cancellation of the canting effect, since the line of action the force line no longer runs through the intersection of the friction angle that is now set. The clamping bracket 5 consequently perform a superimposed displacement and Schwenkbe movement (against the spring action of the elastic elements 10 , 11 ) and release the rotational movement of the drive shaft 1 and output shaft 2 .

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.According to Fig. 9 are formed by formations 46 , 47 in the contact surfaces 36 , 37 , in combination with radially inclined contact surfaces 34 , 35 in such a way that the lines of force acting generate a moment around the corresponding output-side contact point, the clamping bracket 5 when driving through on the drive side after deforming the elastic elements 10 , 11 positioned on the fixed attachments or components 17 , 18 of the output shaft 2 that rubbing contacts to the clamping ring unit 19 avoided ver, and centrifugal forces are supported. This principle can also be applied analogously to the embodiment variant according to FIGS. 1, 2.

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 Klemmelementen 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 Federelemente 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 Formfederelemente sind gegenüber Gummielemente, insbesondere bei größeren Schwenkbewegungen der Sperrelemente, vorteilhaft. The spring elements 8 , 9 and 10 , 11 required for constant readiness for clamping are characterized in their structural installation conditions by the fact that they are located directly in the flow of force between the clamping elements 4 ; 5 and the fixed add-on parts or loading components 17 , 18 of the output shaft 2 are located in the clamping elements 4 ; 5 and / or are embedded in the fixed mounting parts or components 17, 18 of the output shaft 2 in regions. This has the advantage that the spring elements are decoupled from the power flow at higher torque loads, a desired metallic contact between the fixed attachments or components 17 , 18 of the output shaft 2 and the clamping elements 4 ; 5 can adjust and the permissible degree of deformation of the resilient elements 8 , 9 ; 10 , 11 is not exceeded. The novel clamping or Sperrelementbeaufschlagung shown can be analogous to Reibklemmschlußeffekt on positive locking mechanism of FIG. 5, 6 and Fig. 7 to apply. 8 For this purpose, the inside and outside clamping surfaces 24 , 25 and 26 , 27 of the clamping ring unit 19 are replaced by pawl teeth 28 , 29 and 30 , 31 of a locking ring unit 20 and the clamping elements 4 and 5 by corresponding locking elements 6 and 7 . These are profiled such that a pivoting movement of the locking elements 6 and 7 in the counterclockwise direction (based on the drawing plane), caused by a power flow from the drive side to the drive side, the rotational movement of the output shaft 2 by a locking engagement 42 and 43 or 44 and 45 in the ratchet teeth 28 and 29 or 30 and 31 blocked. The locking ring unit 20 is no longer a direct component of the housing for manufacturing reasons, but rather is designed as a separate component or as two separate components and is connected to the frame-fixed housing 3 by securing and fastening elements 23 . In the form-fitting design variants (according to, Fig. 5, 6 and Fig. 7 8) is provided a guide of the of the locking elements 6 and 7 pivoting movements running on guide pins 22, thereby the simultaneous engagement in the manufactured with the same pitch foreign and internal locking teeth 28 , 29 ; 30, 31 to be granted slightest th. The circulation capability of the lock mechanism is due to storage of the guide pin received in a freely rotatable relative to the housing 3 guide ring 21 22. A rat-like operation is through a defined stable release position of the locking elements 6 ; 7 prevented when driving through on the drive side if the drive side works against an inhibiting resistance on the output side. The stable disengagement position is achieved by a variant of the innovation, which is characterized in that (based on the longitudinal axis of the guide bolts 22 ) the distances to the contact points between the locking elements 6 ; 7 and the fixed attachments or inventory parts 15 , 16 of the drive shaft 1 are larger than the contact points between the locking elements 6 ; 7 and the fixed attachments or components 17 , 18 of the output shaft 2 . A torque to be transmitted in the steady state from the drive side to the output side thus leads to a greater torque effect (based on the pivot axis of the locking elements) in the direction of unlocking. The readiness to lock the positive-locking systems is determined by components with a spring effect on the locking elements 6 ; 7 supported towards locking. This can be done conventionally by a torsion spring in the pivot point of the locking elements 6 ; 7 , as well as be achieved by the new constructive installation position of the spring elements. In the embodiments (accelerator as Fig. 5, 6 and Fig. 7, 8), the latter is in the form of shaped spring elements 12, 13 Darge. Such shaped spring elements are advantageous over rubber elements, especially with larger pivoting movements of the locking elements.

BezugszeichenlisteReference list

11

Antriebswelle
drive shaft

22nd

Abtriebswelle
Output shaft

33rd

Gehäuse
casing

44th

Klemmstück
Clamp

55

Klemmbügel
Clamp

66

Sperrkörper
Blocking body

77

Sperrbügel
Barrier bracket

88th

//

99

elastisches Element als Bestand- oder Anbauteil von elastic element as a component or add-on part of

22nd

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

1010th

//

1111

elastisches Element als Bestand- oder Anbauteil von elastic element as a component or add-on part of

44th

, ,

55

, ,

66

bzw. respectively.

77

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

1212th

//

1313

Formfederelement als Anbauteil von Shaped spring element as an attachment of

22nd

oder alternativ von or alternatively from

44th

, ,

55

, ,

66

bzw. respectively.

77

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

1414

Zylinderstifte als Bestandteil von Dowel pins as part of

55

1515

//

1616

Bestandteile oder Anbauteile von Components or attachments from

11

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

1717th

//

1818th

Bestandteile oder Anbauteile von Components or attachments from

22nd

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

1919th

Klemmringeinheit als Bestand- bzw. Anbauteil von Clamping ring unit as a component or attachment of

33rd

2020th

Sperringeinheit als Bestand- bzw. Anbauteil von Locking ring unit as a component or attachment of

33rd

2121

Führungsring
Guide ring

2222

Führungsbolzen als Bestand- bzw. Anbauteil von Guide bolt as a component or attachment of

2121

2323

Lagesicherungs- sowie Befestigungselemente zwischen Position securing and fastening elements between

2020th

und and

33rd

2424th

//

2525th

Klemmringflächen von Clamping ring surfaces from

1919th

radial außen-/innenliegend; konkav/konvex
radially outside / inside; concave / convex

2626

//

2727

Klemmringflächen von Clamping ring surfaces from

1919th

radial außen-/innenliegend; konvex/konkav
radially outside / inside; convex / concave

2828

//

2929

Innen-/Außensperrverzahnung von Internal / external locking teeth from

2020th

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

3030th

//

3131

Außen-/Innensperrverzahnung von External / internal locking teeth from

2020th

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

3232

//

3333

Aussparungen in Recesses in

11

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

3434

//

3535

Anlagefläche von Investment area of

44th

, ,

55

, ,

66

bzw. respectively.

77

zu to

11

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

3636

//

3737

Anlagefläche von Investment area of

44th

, ,

55

, ,

66

bzw. respectively.

77

zu to

22nd

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

3838

//

3939

Klemmflächen von Clamping surfaces of

44th

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

4040

//

4141

Klemmflächen von Clamping surfaces of

55

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

4242

//

4343

Sperreingriff von Intervention by

66

in in

2020th

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

4444

//

4545

Sperreingriff von Intervention by

77

in in

2020th

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

4646

//

4747

Ausformungen in Formations in

3636

bzw. respectively.

3737

radial außen-/innenliegend
radially outside / inside

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 (1) und einer drehbar gelagerten Abtriebswelle (2), dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Klemm- bzw. Sperrelemente (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, eine die Klemm- bzw. Sperr­ elemente (4; 5 bzw. 6; 7) von den zugehörigen Klemmflächen (38, 39; 40, 41) bzw. Sperreingriffen (42, 43; 44, 45) freischaltende Ausrückbewegung hervorrufende, Anlageflächen (34, 35) zur Antriebswelle (1) und eine die Klemm- bzw. Sperrelemente (4; 5 bzw. 6; 7) zu den zugehörigen Klemmflächen (38, 39; 40, 41) bzw. Sperreingriffen (42, 43; 44, 45) sperrende Einrückbewegung hervorrufende, Anlageflächen (36, 37) zur Abtriebswelle (2) aufweisen, wobei die Anlageflächen (34, 35) zur Antriebswelle (1) und die Anlageflächen (36, 37) zur Abtriebswelle (2) bzgl. der Klemm- bzw. Sperrelemente (4; 5 bzw. 6; 7) derart überkreuz angeordnet sind, daß sie sich bezüglich einer Welle auf unterschiedlichen radialen Abständen zu den Wellendrehachsen (d. h. jeweils einmal drehachsennah und einmal drehachsenentfernter), sowie auf gegenüberliegenden Klemm- bzw. Sperrelementseiten befinden.1. Positive or frictional locking or locking element mechanism of a load torque lock for automatic support (locking) of load-side torques (in both directions of rotation) when the drive is at a standstill or fails, while maintaining the drive-side power transmission option, consisting of a housing that is fixed to the frame ( 3 ) connected or manufactured clamping or locking ring unit ( 19 ; 20 ), a number (greater than or equal to one) of clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) distributed around the circumference, a rotatably mounted drive shaft ( 1 ) and a rotatably mounted output shaft ( 2 ), characterized in that the respective clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) in addition to the required clamping surfaces ( 38 , 39 ; 40 , 41 ) or locking interventions ( 42 , 43 ; 44 , 45 ) to the clamping or locking ring unit ( 19 or 20 ) two each, depending on the operating state Be in operative connection, one the clamping or Locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) from the associated clamping surfaces ( 38 , 39 ; 40 , 41 ) or locking interventions ( 42 , 43 ; 44 , 45 ), which cause disengaging disengagement, contact surfaces ( 34 , 35 ) to the drive shaft ( 1 ) and one the clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) to the associated clamping surfaces ( 38 , 39 ; 40 , 41 ) or locking engagements ( 42 , 43 ; 44 , 45 ) engaging contact surfaces ( 36 , 37 ) to the output shaft ( 2 ) The contact surfaces ( 34 , 35 ) to the drive shaft ( 1 ) and the contact surfaces ( 36 , 37 ) to the output shaft ( 2 ) with respect to the clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) are arranged in such a cross that they are located with respect to a shaft at different radial distances from the shaft axes of rotation (ie in each case near the axis of rotation and once at the axis of rotation), and on opposite sides of the clamping or locking element. 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

• 1. unter Verwendung von Klemmstücken (4) eine konkave, zylindrische Außen­ klemmfläche (24) und eine konvexe, zylindrische Innenklemmfläche (25), oder
• 2. unter Verwendung von Klemmbügel (5) eine konvexe, zylindrische Außen­ klemmfläche (26) und eine konkave, zylindrische Innenklemmfläche (27), oder

in der formschlüssigen Ausführung, entweder

• 1. unter Verwendung von Sperrkörpern (6) einen Außensperring mit Innensperr­ verzahnung (28) sowie einen Innensperring mit Außensperrverzahnung (29), oder
• 2. 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.2. locking mechanism of a load torque lock according to claim 1, characterized in that the output-side locking function by an in effect connection occur the clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) to a clamping or locking ring unit ( 19 or 20 ) takes place
in the frictional execution, either

• 1. using clamping pieces ( 4 ) a concave, cylindrical outer clamping surface ( 24 ) and a convex, cylindrical inner clamping surface ( 25 ), or
• 2. using a clamp ( 5 ) a convex, cylindrical outer clamping surface ( 26 ) and a concave, cylindrical inner clamping surface ( 27 ), or

in the form-fitting version, either

• 1. using locking bodies ( 6 ) an outer locking ring with internal locking teeth ( 28 ) and an inner locking ring with external locking teeth ( 29 ), or
• 2. Using a locking bracket ( 7 ) an external locking ring with external locking teeth ( 30 ) and an internal locking ring with internal locking teeth ( 31 )

Has both the outer and the inner clamping surfaces or both the outer and the inner locking toothing belong to the frame-fixed housing ( 3 ). 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.3. locking body mechanism of a load torque lock according to claim 1, characterized in that the clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) are biased in the locking direction by resilient elements ( 8 , 9 ; 10 , 11 ; 12 , 13 ), which are directly in the flow of force between the clamping or locking elements and the fixed attachment or parts ( 17 , 18 ) of the output shaft ( 2 ) and, if necessary, in the clamping or locking elements ( 4 ; 5 or 6 ; 7 ) and / or in some areas in the fixed add-on parts or components ( 17 , 18 ) of the output shaft ( 2 ). 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.4. locking mechanism of a load torque lock according to claim 1, characterized in that in the frictional variant, the clamping elements ( 4 ; 5 ) in the contact surfaces ( 36 , 37 ) to the fixed attachments or components ( 17 , 18 ) of the output shaft ( 2 ) formations ( 46 , 47 ), corresponding to the cross-sectional contour of these fixed add-on parts or components, in combination with radially inclined contact surfaces ( 34 , 35 ) to the drive shaft ( 1 ). 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).5. locking body mechanism of a load torque lock according to claim 1, characterized in that in the form-fitting variant, based on the longitudinal axis of the guide pin ( 22 ), the distances to the contact points between the locking elements ( 6 ; 7 ) and the fixed attachments or components ( 15th , 16 ) of the drive shaft ( 1 ) are larger than at the contact points between the locking elements ( 6 ; 7 ) and the fixed attachments or components ( 17 , 18 ) of the output shaft ( 2 ).