DE102018103558B3 - Backstop for a manually operated input shaft - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre (1) für eine manuell betriebene Eingangswelle (2). Die Rücklaufsperre (1) umfasst ein Gehäuse (5), eine mit der Eingangswelle (2) verbundene Keileinrichtung (3) und eine Klemmeinrichtung (4), die eine Halterung (40) mit elastischen Halteelementen (41), in/an denen zumindest ein Klemmelement (45) angeordnet ist, aufweist. Die Halterung (40) hält das zumindest eine Klemmelement (45) in Positionen relativ zur Keileinrichtung (3). In einer ersten Stellung der Klemmeinrichtung (4), bei Drehung der Eingangswelle (2) in eine erste Drehrichtung, klemmt das zumindest eine Klemmelement (45) aufgrund der elastischen Halteelemente (41) zwischen der Keileinrichtung (3) und dem Gehäuse (5), sodass die erste Drehrichtung gesperrt ist. Ebenfalls in der ersten Stellung ist die Eingangswelle (2) in eine zweite Drehrichtung frei drehbar. The invention relates to a backstop (1) for a manually operated input shaft (2). The backstop (1) comprises a housing (5), a wedge device (3) connected to the input shaft (2) and a clamping device (4) which has a holder (40) with elastic retaining elements (41) in / at least one Clamping element (45) is arranged, has. The holder (40) holds the at least one clamping element (45) in positions relative to the wedge device (3). In a first position of the clamping device (4), upon rotation of the input shaft (2) in a first rotational direction, clamps the at least one clamping element (45) due to the elastic holding elements (41) between the wedge device (3) and the housing (5), so that the first direction of rotation is locked. Also in the first position, the input shaft (2) is freely rotatable in a second direction of rotation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre für eine manuell betriebene Eingangswelle, beispielsweise für die Verwendung mit einem manuellen Drehmomentschlüssel. Es ist eine mit der Eingangswelle verbundene Keileinrichtung und eine Klemmeinrichtung vorgesehen. Die Klemmeinrichtung weist Klemmelemente auf, die in Positionen relativ zur Keileinrichtung gehalten werden. Bei Drehung der Rücklaufsperre in eine erste Drehrichtung klemmen die Klemmelemente zwischen der Keileinrichtung und einem Gehäuse. In die andere Drehrichtung ist die Rücklaufsperre frei drehbar. Darüber hinaus betrifft diese Erfindung einen Kraftvervielfältiger, der eine solche Rücklaufsperre aufweist.The invention relates to a backstop for a manually operated input shaft, for example for use with a manual torque wrench. There is provided a wedge device connected to the input shaft and a clamping device. The clamping device has clamping elements which are held in positions relative to the wedge device. Upon rotation of the backstop in a first direction of rotation clamp the clamping elements between the wedge device and a housing. In the other direction of rotation, the backstop is freely rotatable. Moreover, this invention relates to a force multiplier having such a backstop.
Stand der TechnikState of the art
Es sind unterschiedliche Arten von Rücklaufsperren bekannt, insbesondere solche die mit einem manuellen Drehmomentschlüssel betätigt werden. Die Rücklaufsperre ist mit einer Eingangswelle verbunden und dient dazu, eine Drehrichtung zu sperren (Sperrrichtung) und die andere Drehrichtung freizugeben (Freilauf). Die Rücklaufsperre weist beispielsweise Klemmrollen, Klemmkörper, Klemmstücke, Sperrklinken und/oder Zahnscheiben auf, die auch in Form einer Kupplung ausgebildet sein können.There are different types of backstops known, especially those which are operated with a manual torque wrench. The backstop is connected to an input shaft and serves to lock one direction of rotation (reverse direction) and to release the other direction of rotation (freewheel). The backstop has, for example, pinch rollers, clamping body, clamping pieces, pawls and / or toothed discs, which may also be in the form of a coupling.
Aus der
Die
Aus der
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Die in Rücklaufsperren verwendeten Klemmelemente sind zum einen ausgebildet, bei Drehung der Rücklaufsperre in Sperrrichtung mit einem (bewegungs-)festen Abschnitt der Rücklaufsperre, wie z. B. einem Gehäuse oder einem Außenring, zu klemmen und somit die Drehung in diese Richtung zu verhindern. Im Freilauf bewegen sich die Klemmelemente mit und verändern dadurch ihre relative Position zu dem festen Abschnitt. Hierfür werden meist elastische Elemente, wie z. B. eine Feder, verwendet, mittels denen die Elemente entweder in den Klemmzustand oder in den Freilauf versetzt werden. In dieser Ausgestaltung ist es nicht möglich, einen Freilauf in beide Richtungen zu verwirklichen und/oder die Sperrrichtung zu wechseln.The clamping elements used in backstops are on the one hand, upon rotation of the backstop in the reverse direction with a (motion) fixed portion of the backstop, such. As a housing or an outer ring, and thus to prevent the rotation in this direction. When freewheeling, the clamping elements move with and thereby change their relative position to the fixed portion. For this are usually elastic elements, such. As a spring used, by means of which the elements are placed either in the clamping state or in the freewheel. In this embodiment, it is not possible to realize a freewheel in both directions and / or to change the reverse direction.
Zum anderen weist die Rücklaufsperre eine Sperrstruktur mit Ausbuchtungen und Einbuchtungen, in welche die Klemmelemente bzw. Sperrelemente bei Drehung in Sperrrichtung eingreifen, auf. Die Sperrstruktur bzw. die Ausbuchtungen und Einbuchtungen können unterschiedliche Formen aufweisen, wie z. B. eine Keilform, eine Sägezahnform oder runde Einbuchtungen. Zudem kann die Sperrstruktur an einem Innenring oder an einem Außenring bzw. dem Gehäuse ausgebildet sein. Im Freilauf bewegen sich die Klemmelemente bzw. Sperrelemente über die Sperrstruktur hinweg und verändern dabei ihre Position relativ zur Sperrstruktur. Bei Drehung in Sperrrichtung bewegen sich die Klemmelemente bzw. Sperrelemente soweit, bis sie in die nächste Einbuchtung eingreifen können. Es werden elastische Elemente verwendet, um das Eingreifen der Klemmelemente bzw. Sperrelemente in die Einbuchtungen zu bewirken. Hierbei ergibt sich aber das Problem, dass sich die Rücklaufsperre in Sperrrichtung um einen Winkel drehen muss, bevor die Klemmelemente bzw. Sperrelemente in die nächste Einbuchtung eingreifen.On the other hand, the backstop has a locking structure with bulges and indentations, in which engage the clamping elements or locking elements upon rotation in the reverse direction, on. The barrier structure or the bulges and indentations may have different shapes, such. As a wedge shape, a sawtooth or round indentations. In addition, the locking structure may be formed on an inner ring or on an outer ring or the housing. When freewheeling, the clamping elements or blocking elements move across the blocking structure and thereby change their position relative to the blocking structure. Upon rotation in the reverse direction, the clamping elements or blocking elements move so far until they can engage in the next indentation. Elastic elements are used to effect engagement of the clamping elements or locking elements in the indentations. However, this results in the problem that the backstop must turn in the reverse direction by an angle before the clamping elements or locking elements engage in the next indentation.
Dieses Problem wirkt sich insbesondere bei einem Einsatz der Rücklaufsperre in einem Kraftvervielfältiger aus. Um ein großes Drehmoment über den Kraftvervielfältiger aufzubringen, muss eine große Vorspannung über die Eingangswelle eingebracht werden. Diese Vorspannung kann nur aufrechterhalten werden, wenn sich die Eingangswelle nicht zurückbewegt. Hierbei kommt die Rücklaufsperre zum Einsatz, welche das Zurückbewegen der Eingangswelle unterbindet. Ist es aber für die Eingangswelle möglich, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, sich zurückzubewegen -wenn auch nur um einen kleinen Winkel -, kann dies dazu führen, dass die Vorspannung nicht (weiter) aufgebaut werden kann.This problem has an effect especially when using the backstop in a force multiplier. In order to apply a large torque via the power multiplier, a large preload must be introduced via the input shaft. This bias can only be maintained if the input shaft does not move back. Here, the backstop is used, which prevents the backward movement of the input shaft. But if it is possible for the input shaft, as described in the above example, to move back, even if only by a small angle, this can lead to the fact that the bias voltage can not be built up.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft eine Rücklaufsperre, welche das vorstehend genannte Problem löst und die Rücklaufsperre in Sperrrichtung stufenlos sperrt, ohne dass ein Zurückbewegen möglich ist. Vorteilhafte Weiterbildungen betreffen Rücklaufsperren, deren Sperrrichtung einstellbar ist und bei der ein Freilauf in beide Richtungen gleichzeitig einstellbar ist.The invention relates to a backstop, which solves the above problem and the backstop locks in the reverse direction steplessly, without a backward movement is possible. Advantageous developments relate to backstops whose Locking direction is adjustable and in which a freewheel is adjustable in both directions simultaneously.
Die Rücklaufsperre ist für eine manuell betriebene Eingangswelle vorgesehen, also für eine Eingangswelle, die mit einem manuellen Drehmomentübertragungselement, beispielsweise mit einem manuellen Drehmomentschlüssel, insbesondere mit Ratschenantrieb, angetrieben wird. Die Rücklaufsperre umfasst ein Gehäuse, eine mit der Eingangswelle verbundene Keileinrichtung und eine Klemmeinrichtung. Vorzugsweise ist das Gehäuse als Hohlzylinder ausgebildet, wobei die Eingangswelle mittig durch die Längsachse des Zylinders verläuft. Vorteilhafterweise befinden sich die Keileinrichtung und die Klemmeinrichtung im Inneren des Gehäuses und sind dort mit der Eingangswelle verbunden. Die Keileinrichtung weist zumindest einen breiten Abschnitt und zumindest einen schmalen Abschnitt auf. Demgemäß bilden ein breiter Abschnitt und ein schmaler Abschnitt der Keileinrichtung zusammen mit dem Gehäuse eine keilartige Ausnehmung. Die Klemmeinrichtung weist eine Halterung mit elastischen Halteelementen, die über elastische Stege mit der Halterung verbunden sind, auf. Vorzugsweise sind die Halterung, die Halteelemente und die Stege aus Kunststoff und einstückig ausgeformt. Ferner ist zumindest ein Klemmelement in/an den elastischen Halteelementen angeordnet. Durch diese Anordnung werden die Klemmelemente elastisch gehalten. Rein prinzipiell ist es möglich, die Rücklaufsperre mit nur einem Klemmelement zu realisieren, jedoch ist eine Mehrzahl von Klemmelementen bevorzugt. Im Falle von mehreren Klemmelementen wird die Ausfallwahrscheinlichkeit verringert. Vorzugsweise sind die Klemmelemente aus Metall und werden bevorzugt von den Halteelementen umschlossen. Die Halterung dient dazu, die Klemmelemente in einer Position relativ zur Keileinrichtung zu halten. Damit ist gemeint, dass sich die Klemmelemente bei Drehung der Keileinrichtung zumindest im Freilauf mitdrehen und dabei im Wesentlichen dem gleichen Punkt oder zumindest Bereich der Keileinrichtung gegenüberstehen. Gleichwohl können sich die Klemmelemente aufgrund der elastischen Halteelemente und den elastischen Stegen geringfügig bewegen.The backstop is provided for a manually operated input shaft, that is to say for an input shaft which is driven by a manual torque transmission element, for example a manual torque wrench, in particular a ratchet drive. The backstop includes a housing, a wedge connected to the input shaft and a clamping device. Preferably, the housing is formed as a hollow cylinder, wherein the input shaft extends centrally through the longitudinal axis of the cylinder. Advantageously, the wedge device and the clamping device are located inside the housing and are connected there to the input shaft. The wedge device has at least one wide section and at least one narrow section. Accordingly, a wide portion and a narrow portion of the wedge together with the housing form a wedge-like recess. The clamping device has a holder with elastic holding elements, which are connected via elastic webs with the holder on. Preferably, the holder, the holding elements and the webs of plastic and integrally formed. Furthermore, at least one clamping element is arranged in / on the elastic retaining elements. By this arrangement, the clamping elements are held elastic. In principle, it is possible to realize the backstop with only one clamping element, but a plurality of clamping elements is preferred. In the case of several clamping elements, the probability of failure is reduced. Preferably, the clamping elements are made of metal and are preferably enclosed by the holding elements. The holder serves to hold the clamping elements in a position relative to the wedge device. This means that the clamping elements at least rotate in rotation during rotation of the wedge device in the freewheel and thereby face substantially the same point or at least the region of the wedge device. Nevertheless, the clamping elements can move slightly due to the elastic holding elements and the elastic webs.
Es ist eine erste Stellung der Klemmeinrichtung vorgesehen, bei der die Klemmelemente durch die Halterung in einer Position relativ zur Keileinrichtung gehalten werden, in welcher die Klemmelemente die Keileinrichtung und/oder das Gehäuse punktuell bzw. linienartig berühren oder die Klemmelemente nur wenig Spiel zur Keileinrichtung und/oder zum Gehäuse aufweisen. Wenn die Eingangswelle in der ersten Stellung der Klemmeinrichtung in eine erste Drehrichtung gedreht wird, klemmen die Klemmelemente zwischen der Keileinrichtung und dem Gehäuse. Diese Klemmwirkung folgt daher, dass die Klemmelemente, die durch die elastischen Halteelemente und die elastischen Stege elastisch gehalten werden und demnach nicht starr der Eingangswelle folgen, in den in Richtung des breiteren Abschnitts der Keileinrichtung kleiner werdenden Abstand zwischen der Keileinrichtung und dem Gehäuse geschoben werden. Als Resultat kann sich die Eingangswelle in dieser ersten Drehrichtung nicht unabhängig vom Gehäuse bewegen und die erste Drehrichtung wird instantan gesperrt (Sperrrichtung). Die Rücklaufsperre arbeitet demzufolge in Sperrrichtung stufenlos.There is provided a first position of the clamping device, wherein the clamping elements are held by the holder in a position relative to the wedge device in which the clamping elements contact the wedge device and / or the housing punctiform or linear or the clamping elements little play to the wedge device and / or to the housing. When the input shaft is rotated in the first position of the clamping device in a first rotational direction, the clamping elements clamp between the wedge device and the housing. This clamping effect therefore follows that the clamping elements, which are elastically held by the elastic holding elements and the elastic webs and therefore not rigidly follow the input shaft, are pushed into the decreasing distance in the direction of the wider portion of the wedge device between the wedge device and the housing. As a result, the input shaft in this first direction of rotation can not move independently of the housing and the first direction of rotation is instantaneously blocked (reverse direction). The backstop therefore operates continuously in the reverse direction.
Wird die Eingangswelle in eine zweite Drehrichtung, die entgegengesetzt der ersten Drehrichtung ist, gedreht, kommen die Klemmelemente nicht in Klemmwirkung. Um die Klemmwirkung zu verhindern, kann gemäß einem Aspekt genügend Spiel zwischen dem zumindest einen Klemmelement und dem Gehäuse und/oder der Keileinrichtung entstehen, sodass die Klemmelemente nicht in Kontakt mit dem Gehäuse und/oder der Keileinrichtung treten. Gemäß einem weiteren Aspekt können die Klemmelemente in der zweiten Drehrichtung auf den Oberflächen des Gehäuses und/oder der Keileinrichtung entlanggleiten. Beim Gleiten stehen die Klemmelemente zwar auch mit dem Gehäuse und/oder der Keileinrichtung in Kontakt, allerdings ist die Reibung zwischen den Klemmelemente und dem Gehäuse und/oder der Keileinrichtung, so gering, dass sich diese nahezu ungehindert darüber hinweg bewegen können. Folglich ist die Eingangswelle in die zweite Drehrichtung frei drehbar (Freilauf).If the input shaft is rotated in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation, the clamping elements do not come into clamping action. In order to prevent the clamping effect, according to one aspect, sufficient play can arise between the at least one clamping element and the housing and / or the wedge device so that the clamping elements do not come into contact with the housing and / or the wedge device. According to another aspect, the clamping elements may slide along the surfaces of the housing and / or the wedge device in the second direction of rotation. While sliding the clamping elements are indeed also in contact with the housing and / or the wedge device, however, the friction between the clamping elements and the housing and / or the wedge device, so small that they can move over it almost unhindered. Consequently, the input shaft is freely rotatable in the second rotational direction (freewheeling).
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine zweite Stellung der Klemmeinrichtung vorgesehen, bei der die Klemmelemente durch die Halterung in einer weiteren Position relativ zur Keileinrichtung gehalten werden, in welcher die Klemmelemente analog zur vorstehend beschriebenen Position die Keileinrichtung und/oder das Gehäuse punktuell bzw. linienartig berühren oder die Klemmelemente nur wenig Spiel zur Keileinrichtung und/oder zum Gehäuse aufweisen. Die zweite Stellung der Klemmeinrichtung unterscheidet sich von der ersten Stellung hauptsächlich in der relativen Position der Klemmelemente zur Keileinrichtung. In dieser zweiten Stellung wird die zweite Drehrichtung gesperrt, indem bei Drehung der Eingangswelle in die zweite Drehrichtung die Klemmelemente aufgrund der elastischen Halteelemente und der elastischen Stege zwischen der Klemmeinrichtung und dem Gehäuse klemmen. Gleichermaßen kann sich die Eingangswelle in der ersten Drehrichtung frei bewegen, wie bereits oben im Zusammenhang mit der entgegengesetzten Drehrichtung erläutert wurde. Als Ergebnis wird eine Rücklaufsperre erhalten, deren Sperrrichtung und Freilauf abhängig von der Stellung der Klemmeinrichtung gewählt werden kann.According to one aspect of the invention, a second position of the clamping device is provided, in which the clamping elements are held by the holder in a further position relative to the wedge device, in which the clamping elements analogous to the position described above, the wedge device and / or the housing punctiform or linear touch or the clamping elements have little play to the wedge device and / or the housing. The second position of the clamping device differs from the first position mainly in the relative position of the clamping elements to the wedge device. In this second position, the second rotational direction is locked by clamping the clamping elements due to the elastic holding elements and the elastic webs between the clamping device and the housing upon rotation of the input shaft in the second direction of rotation. Likewise, the input shaft can move freely in the first direction of rotation, as explained above in connection with the opposite direction of rotation. As a result, a backstop is obtained, the reverse direction and freewheel can be selected depending on the position of the clamping device.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine dritte Stellung der Klemmeinrichtung vorgesehen. Die Klemmelemente werden in der dritten Stellung durch die Halterung so zur Keileinrichtung positioniert, dass die Eingangswelle in beiden Drehrichtungen Freilauf besitzt, ohne dass die Klemmelemente klemmen. Dies wird erreicht, indem das Spiel der Klemmelemente bei Drehung in jede der beiden Drehrichtungen groß genug ist, sodass diese trotz der elastischen Halteelemente und der elastischen Stege nicht zwischen der Keileinrichtung und dem Gehäuse klemmen.According to a further aspect, a third position of the clamping device is provided. The Clamping elements are positioned in the third position by the holder to the wedge device, that the input shaft has freewheel in both directions without clamping the clamping elements. This is achieved by the game of clamping elements is large enough upon rotation in each of the two directions of rotation, so that they do not clamp between the wedge and the housing despite the elastic holding elements and the elastic webs.
Kombiniert man die vorstehend genannten Aspekte, erhält man eine Rücklaufsperre, deren Sperrrichtung und Freilauf abhängig von der Stellung der Klemmeinrichtung gewählt werden kann und die darüber hinaus einen Freilauf in beide Drehrichtungen aufweist. Dies wird beispielsweise realisiert, indem die Keileinrichtung zumindest zwei breite Abschnitte aufweist, die gleich weit von dem schmalen Abschnitt entfernt sind und die beiden breiten Abschnitte und der schmale Abschnitt der Keileinrichtung zusammen mit dem Gehäuse zwei an ihren Längsseiten verbundene keilförmige Ausnehmungen (doppelkeilförmige Ausnehmung) bilden. Bevorzugt ist die doppelkeilförmige Ausnehmung symmetrisch zu ihrer breitesten Stelle, an der die Keileinrichtung ihren schmalen Abschnitt aufweist.Combining the above aspects, you get a backstop, the reverse direction and freewheeling can be selected depending on the position of the clamping device and also has a freewheel in both directions of rotation. This is realized, for example, in that the wedge device has at least two broad sections which are equidistant from the narrow section and the two wide sections and the narrow section of the wedge device together with the housing form two wedge-shaped recesses connected at their longitudinal sides (double-wedge-shaped recess) , Preferably, the double-wedge-shaped recess is symmetrical to its widest point at which the wedge device has its narrow portion.
In der dritten Stellung können die Klemmelemente vorteilhafterweise mittig zur Keileinrichtung positioniert sein. Gemäß vorstehender Beschreibung sind die Klemmelemente dann mittig in der doppelförmigen Ausnehmung platziert, wo diese ihre breiteste Stelle aufweist. Demzufolge ist dort das Spiel für die Klemmelemente am größten.In the third position, the clamping elements may advantageously be positioned centrally of the wedge device. As described above, the clamping elements are then placed centrally in the double-shaped recess, where it has its widest point. Consequently, there is the game for the clamping elements largest.
Die Stellungen der Klemmeinrichtung relativ zur Keileinrichtung können durch ein Stellelement an der Klemmeinrichtung und Vertiefungen in der Keileinrichtung, in welche das Stellelement eingreift, eingestellt werden. Die Vertiefungen in der Keileinrichtung sind so ausgeformt, dass sie jeweils einer der obengenannten Stellungen der Klemmeinrichtung relativ zur Keileinrichtung entsprechen. Um die Stellung der Klemmeinrichtung zu wählen, wird die Klemmeinrichtung so positioniert, dass das Stellelement in die entsprechende Vertiefung eingreift. Vorteilhafterweise sind drei Vertiefungen für die drei obengenannten Stellungen vorgesehen, wobei die Vertiefungen bevorzugt nebeneinander liegen, sodass das Stellelement leicht zwischen den Vertiefungen wechseln kann. Vorzugsweise ist die Vertiefung, die der dritten Stellung der Klemmeinrichtung entspricht, zwischen den beiden anderen Vertiefungen angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung wird beim Wechsel von der ersten Stellung zur zweiten Stellung und zurück zuvor die dritte Stellung überlaufen, wodurch jeweils der Freilauf in beide Richtungen eingestellt wird. Auf diese Weise können Fehlanwendungen vermieden werden.The positions of the clamping device relative to the wedge device can be adjusted by an adjusting element on the clamping device and depressions in the wedge device, in which the adjusting element engages. The depressions in the wedge device are formed such that they correspond in each case to one of the abovementioned positions of the clamping device relative to the wedge device. To select the position of the clamping device, the clamping device is positioned so that the actuating element engages in the corresponding recess. Advantageously, three depressions are provided for the three abovementioned positions, wherein the depressions preferably lie next to one another, so that the actuating element can easily change between the depressions. Preferably, the recess corresponding to the third position of the clamping device is arranged between the two other recesses. Due to this arrangement, the third position is overrun when changing from the first position to the second position and back before, whereby each of the freewheel is set in both directions. In this way, misuse can be avoided.
Das Stellelement kann insbesondere ein Eingriffselement und ein Federelement, welches mit dem Eingriffselement verbunden ist und dieses in die Vertiefung drückt, umfassen. Das Eingriffselement kann z. B. eine Kugel sein und das Federelement kann z. B. eine elastische Feder sein, die mit der Kugel verbunden ist. Dementsprechend können die Vertiefungen eine halbrunde Form aufweisen, in welche die Kugel eingreift. Durch das Federelement wird das Eingriffselement in die Vertiefung gedrückt und dort gehalten. Wenn eine Kraft entgegen der Federkraft des Federelements aufgebracht wird, ist es andererseits möglich das Eingriffselement aus der Vertiefung herauszudrücken. Die aufgebrachte Kraft muss nicht antiparallel zur Federkraft wirken, sondern kann durch die Ausformung der Vertiefung, beispielsweise durch die halbrunde Form oder eine schräge Form, als Teilkraft entgegen der Federkraft wirken. Insbesondere kann die Kraft per Hand aufgebracht werden, z. B. wenn das Klemmelement manuell relativ zur Keileinrichtung und damit zur Eingangswelle gedreht wird. Vorteilhafterweise sind die Vertiefungen nicht exakt halbkreisförmig, sondern asymmetrisch bezüglich ihres Zentrums ausgeformt. Wird das Eingriffselement nun durch das Federelement in die Vertiefung gedrückt, kommt das Eingriffselement auf Grund der Asymmetrie nur auf einer Seite in Kontakt mit der Vertiefung. Die Asymmetrie wird für die jeweilige Vertiefung so gewählt, dass die Klemmeinrichtung durch die Federkraft des Federelements in Sperrrichtung gedrückt wird. Die Vertiefung, die der dritten Stellung entspricht, kann dabei symmetrisch ausgebildet sein.The adjusting element may in particular comprise an engagement element and a spring element which is connected to the engagement element and presses it into the depression. The engagement element can, for. B. may be a ball and the spring element may, for. B. be an elastic spring which is connected to the ball. Accordingly, the recesses may have a semicircular shape in which the ball engages. By the spring element, the engagement member is pressed into the recess and held there. On the other hand, if a force is applied against the spring force of the spring element, it is possible to push the engagement element out of the depression. The applied force does not have to act antiparallel to the spring force, but can act as a partial force against the spring force by the formation of the recess, for example by the semicircular shape or an oblique shape. In particular, the force can be applied by hand, z. B. when the clamping element is manually rotated relative to the wedge device and thus to the input shaft. Advantageously, the recesses are not exactly semicircular, but asymmetrically shaped with respect to their center. If the engagement element is now pressed into the depression by the spring element, the engagement element only comes into contact with the depression on one side due to the asymmetry. The asymmetry is chosen for the respective recess so that the clamping device is pressed by the spring force of the spring element in the reverse direction. The depression corresponding to the third position may be formed symmetrically.
Gemäß einem Aspekt ist die Keileinrichtung ein Außen-Vielkant. Hierbei entspricht der breite Abschnitt der Keileinrichtung dessen Ecken und der schmale Abschnitt der Keileinrichtung dessen Kanten, insbesondere der Mitte der Kanten. Bevorzugt wird der Außen-Vielkant in Verbindung mit einem zylinderförmigen Gehäuse, insbesondere mit kreisförmigem Querschnitt, verwendet. Hierdurch wird die bevorzugte doppelkeilförmige Ausnehmung in einfacher Weise realisiert. In diesem Fall verringert sich der Abstand zwischen der Keileinrichtung und dem Gehäuse von der Mitte der Kante des Vielkants zur Ecke hin und zwar symmetrisch zu beiden Ecken jener Kante. Damit die Klemmelemente klemmen können, ist der Abstand zwischen zumindest einer Ecke und dem Gehäuse kleiner als die Breite der Klemmelemente.In one aspect, the wedge device is an outer polygon. Here, the wide portion of the wedge means its corners and the narrow portion of the wedge means its edges, in particular the center of the edges. Preferably, the outer polygon is used in conjunction with a cylindrical housing, in particular with a circular cross section. As a result, the preferred double-wedge-shaped recess is realized in a simple manner. In this case, the distance between the wedge device and the housing decreases from the middle of the edge of the polygon to the corner symmetrical to both corners of that edge. So that the clamping elements can clamp, the distance between at least one corner and the housing is smaller than the width of the clamping elements.
Die Ausgestaltung der Keileinrichtung als Außen-Vielkant ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Anzahl der Klemmelemente gleich der Anzahl der Kanten der Keileinrichtung ist. Ebendann wird die höchste Klemmwirkung erzielt, da meist mehr als ein Klemmelement und bevorzugt alle Klemmelemente gleichzeitig klemmen.The configuration of the wedge device as outer polygon is particularly advantageous if the number of clamping elements is equal to the number of edges of the wedge device. Ebendann the highest clamping effect is achieved because usually more than one clamping element and preferably clamp all clamping elements simultaneously.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Keileinrichtung ein Sechskant und die Klemmeinrichtung umfasst sechs Klemmelemente. Hierdurch ist ein Mittelweg zwischen wenig Kanten in Kombination mit wenig Klemmelementen, deren geringe Zahl die Ausfallwahrscheinlichkeit erhöht, und vielen Kanten, durch welche die Keileinrichtung sich einer runden Form annähert und sich dementsprechend die Klemmwirkung verringert, gegeben. Ein weiterer Vorteil bietet die Symmetrie des Sechskants. Demzufolge ist die Lage, in der die Rücklaufsperre verwendet wird, irrelevant, da zusätzliche Einflüsse, wie z. B. die Schwerkraft, ausgeglichen werden. Diese bevorzugte Ausgestaltung wurde durch eine Reihe von Tests der Anmelderin empirisch ermittelt. In a preferred embodiment, the wedge device is a hexagon and the clamping device comprises six clamping elements. In this way, a middle path between little edges in combination with few clamping elements, whose small number increases the probability of failure, and many edges, by which the wedge device approaches a round shape and accordingly reduces the clamping action given. Another advantage is the symmetry of the hexagon. Consequently, the position in which the backstop is used irrelevant, since additional influences such. As gravity, be compensated. This preferred embodiment was determined empirically by a number of tests by the Applicant.
Die Keileinrichtung und die Eingangswelle sind direkt miteinander verbunden und bewegen sich gleichzeitig. Um eine stabile Verbindung zwischen den beiden Teilen zu erreichen und um den Herstellungsprozess zu vereinfachen, können die Keileinrichtung und die Eingangswelle einstückig ausgebildet sein.The wedge and the input shaft are directly connected and move simultaneously. In order to achieve a stable connection between the two parts and to simplify the manufacturing process, the wedge device and the input shaft may be integrally formed.
Gemäß einem Aspekt sind die Klemmelemente zylinderförmig. Die Klemmelemente sind dabei so in/an den Halteelementen angeordnet, dass deren Mantelfläche bei Drehung in Sperrrichtung mit der Keileinrichtung und dem Gehäuse in Kontakt kommt und demzufolge klemmt. Die Zylinderform mit dem kreisförmigen Querschnitt bietet den Vorteil, dass das Spiel der Klemmelemente zu der Keileinrichtung und/oder zum Gehäuse für die verschiedenen Positionen jeweils immer gleich groß ist, selbst wenn sich die Klemmelemente in den Halteelementen drehen.In one aspect, the clamping elements are cylindrical. The clamping elements are arranged in / on the holding elements such that their lateral surface comes into contact with the wedge device and the housing during rotation in the reverse direction and consequently jams. The cylindrical shape with the circular cross section has the advantage that the play of the clamping elements to the wedge device and / or the housing for the different positions is always the same size, even if the clamping elements rotate in the holding elements.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kraftvervielfältiger für einen manuellen Drehmomentschlüssel, der eine Rücklaufsperre, wie sie vorstehend beschrieben ist, aufweist. Der Kraftvervielfältiger weist eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und ein zwischen den beiden Wellen wirkendes Übersetzungsgetriebe auf. Der Kraftvervielfältiger wird eingesetzt, um ein Drehmoment des manuellen Drehmomentschlüssels an der Eingangswelle mittels des Übersetzungsgetriebes zu vervielfältigen. Die vorstehend beschriebene Rücklaufsperre ist für die Eingangswelle des Kraftvervielfältigers vorgesehen, wobei sich die Eingangswelle des Kraftvervielfältigers und die vorstehend beschriebene Eingangswelle der Rücklaufsperre entsprechen. Außerdem kann das Gehäuse der Rücklaufsperre ein Teil des Kraftvervielfältigers sein. Die vorstehend beschriebene Rücklaufsperre hat im Zusammenhang mit dem Kraftvervielfältiger besondere Vorteile, die im Folgenden beschrieben werden: Um ein großes Drehmoment über den Kraftvervielfältiger aufzubringen, muss eine große Vorspannung über die Eingangswelle eingebracht werden. Diese Vorspannung kann nur aufrechterhalten werden, wenn sich die Eingangswelle nicht zurückbewegt. Hierbei kommt die erfindungsgemäße Rücklaufsperre zum Einsatz, welche das Drehen der Eingangswelle in Sperrrichtung instantan und stufenlos unterbindet, ohne dass es auch nur im geringsten Maße zu einem Zurückbewegen kommt.Moreover, the invention relates to a force multiplier for a manual torque wrench having a backstop as described above. The power multiplier has an input shaft, an output shaft and a transmission gear acting between the two shafts. The force multiplier is used to multiply a torque of the manual torque wrench on the input shaft by means of the transmission gear. The above-described backstop is provided for the input shaft of the power multiplier, wherein the input shaft of the power multiplier and the input shaft of the backstop described above correspond. In addition, the housing of the backstop may be part of the Kraftvervielfältigers. The backstop described above has particular advantages in connection with the force multiplier which are described below: In order to apply a large torque via the multiplier, a large preload must be introduced via the input shaft. This bias can only be maintained if the input shaft does not move back. Here, the backstop according to the invention is used, which prevents the rotation of the input shaft in the reverse direction instantaneously and continuously, without it comes even in the slightest extent to a backward movement.
Des Weiteren kann eine an sich bekannte Überlastsicherung, die das Übersetzungsgetriebe vor einer zu hohen Last an der Eingangswelle schützt, vorgesehen sein. Da bei der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre keine Kraft in Richtung der Eingangswelle ausgeübt wird, macht die Rücklaufsperre diese Überlastsicherung im Einsatz nicht wirkungslos, was häufig bei Rücklaufsperren gemäß dem Stand der Technik passiert.Furthermore, a known per se overload protection, which protects the transmission gear from too high a load on the input shaft, may be provided. Since in the backstop invention no force is exerted in the direction of the input shaft, the backstop does not make this overload protection in use ineffective, which often happens in backstops according to the prior art.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt eine isometrische Darstellung einer Eingangswelle und einer mit der Eingangswelle verbundenen Keileinrichtung, die als AußenSechskant ausgebildet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. -
2 zeigt eine isometrische Darstellung einer Klemmeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. -
3a zeigt eine isometrische Darstellung der Rücklaufsperre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mitder Keileinrichtung aus 1 und der Klemmeinrichtung aus2 in einer ersten Stellung. -
3b zeigt eine isometrische Darstellung der Rücklaufsperre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mitder Keileinrichtung aus 1 und der Klemmeinrichtung aus2 in einer zweiten Stellung. -
3c zeigt eine isometrische Darstellung der Rücklaufsperre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mitder Keileinrichtung aus 1 und der Klemmeinrichtung aus2 in einer dritten Stellung. -
4a zeigt eine Schnittdarstellung der3a . -
4b zeigt eine Schnittdarstellung der3b . -
4c zeigt eine Schnittdarstellung der3c . -
5a zeigt eine andere Schnittdarstellung der3a . -
5b zeigt eine andere Schnittdarstellung der3b . -
5c zeigt eine andere Schnittdarstellung der3c . -
6 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Stellelements. -
7 zeigt einen in6 als VII bezeichneten Bereich vergrößert. -
8 zeigt eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftvervielfältigers aus einer ersten Richtung. -
9 zeigt den erfindungsgemäßen Kraftvervielfältigers zusammen mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rücklaufsperre aus einer zweiten Richtung. -
10 zeigt einen Querschnitt entlang der in9 eingetragenen Linie X.
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1 shows an isometric view of an input shaft and connected to the input shaft wedge device, which is designed as AußenSechskant, according to an embodiment of the invention. -
2 shows an isometric view of a clamping device according to an embodiment of the invention. -
3a shows an isometric view of the backstop according to an embodiment of the invention with thewedge device 1 and theclamping device 2 in a first position. -
3b shows an isometric view of the backstop according to an embodiment of the invention with thewedge device 1 and theclamping device 2 in a second position. -
3c shows an isometric view of the backstop according to an embodiment of the invention with thewedge device 1 and theclamping device 2 in a third position. -
4a shows a sectional view of the3a , -
4b shows a sectional view of the3b , -
4c shows a sectional view of the3c , -
5a shows another sectional view of the3a , -
5b shows another sectional view of the3b , -
5c shows another sectional view of the3c , -
6 shows an enlarged view of an actuating element. -
7 shows an in6 Enlarged as VII area. -
8th shows an isometric view of an embodiment of the force multiplier according to the invention from a first direction. -
9 shows the force multiplier according to the invention together with an embodiment of the backstop according to the invention from a second direction. -
10 shows a cross section along in9 registered line X.
Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention
Die
In
Die
Die
Die
Die
Die
Um zwischen den Stellungen zu wechseln, wird die Klemmeinrichtung
Eine Draufsicht der
In den
In
Claims (16)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202021104353U1 (en) | 2021-08-16 | 2022-11-17 | Rollax Gmbh & Co. Kg | overrunning clutch |
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US3019872A (en) | 1955-05-02 | 1962-02-06 | Morris | Friction clutch |
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US20130008755A1 (en) | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Elantec Industrial Mfg. Co., Ltd. | Clutch Capable of Force Transmission in a Selected One of Two Directions |
-
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