DE19928972A1 - Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes - Google Patents

Abstract

Zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einem daran angeschlossenen Sperr-Rad als Kraftbegrenzer eines Gurtaufrollers wird ein Metalldraht zu Rohlingen abgelängt. Die Rohlinge werden umgeformt, um an einem axialen Ende einen Bund mit einer Formschlußgestaltung daran auszubilden. Das andere axiale Ende des Torsionsstabes bleibt ohne Bund. An diesem Ende wird das Sperr-Rad durch Formschluß oder durch eine Schweißverbindung angeschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mit einem Sperr-Rad verbundenen Torsionsstabes als Kraftbegrenzer für einen Gurtaufroller.

Zur Begrenzung der Gurtkraft im Rückhaltefall bei blockiertem Gurtaufroller ist es bekannt, einen Torsionsstab im Kraftfluß anzu­ ordnen. Der Torsionsstab kann koaxial im Inneren der hohlen Gurtspule des Gurtaufrollers angeordnet werden. Ein Ende des Torsionsstabes ist starr an die Gurtspule gekoppelt; das andere Ende trägt ein außenver­ zahntes Sperr-Rad, in das eine am Rahmen des Gurtaufrollers schwenkbar gelagerte Sperrklinke einsteuerbar ist. Bei Überschreitung einer vorbestimmten Gurtkraft wird der Torsionsstab um seine Achse tordiert, wodurch die angestrebte Gurtkraftbegrenzung zustande kommt.

Da der Torsionsstab eine Tordierung über mehrere Umdrehungen erfahren kann, erfolgt seine Herstellung aus hochwertigem Rohmaterial. Das stangenförmige oder drahtförmige Ausgangsmaterial wird abgelängt und umgeformt, um insbesondere an den Enden des Stabes je einen Bund mit Formschlußgestaltungen für den Eingriff mit der Gurtspule einer­ seits und mit dem Sperr-Rad andererseits herzustellen. Dieses Herstel­ lungsverfahren ist insgesamt recht aufwendig, weil für die aus Festig­ keitsgründen als notwendig erachtete Ausbildung eines Bundes an jedem Ende des Torsionsstabes vielstufige und komplexe Werkzeuge, z. B. eine fünfstufige Presse, benötigt werden.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes der genannten Art geschaffen, durch das die Herstellung vereinfacht und die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines mit einem Sperr-Rad verbundenen Torsionsstabes als Kraftbegrenzer für einen Gurtaufroller werden Rohlinge von einem Metalldraht abgelängt; an einem axialen Ende der Rohlinge wird ein Bund mit einer Formschluß­ gestaltung zur Kopplung mit der Gurtspule des Gurtaufrollers ange­ bracht; das Sperr-Rad wird am anderen axialen Ende des Torsionsstabes ohne Bund an diesem Ende angeschlossen. Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß eine lastübertragende Verbindung zwi­ schen dem Torsionsstab und dem Sperr-Rad, die den in der Praxis vor­ kommenden Beanstandungen standhält, auch ohne Ausbildung eines Bundes am Ende des Torsionsstabes möglich ist. Eine solche lastübertragende Verbindung kann mittels eines Innenvielkants am bundfreien Ende des Torsionsstabes, aber auch durch eine Schweißverbindung bewerkstelligt werden, im zweiten Falle vorzugsweise durch Reibschweißen.

Herkömmlicherweise werden Sperr-Räder an Gurtaufrollern als Druckgußteile ausgebildet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist aber vorgesehen, auch diesen Herstellungsprozeß erheblich zu verein­ fachen, indem das Sperr-Rad aus einem Metallblech ausgestanzt wird. Beim Stanzprozeß können auch die Formschlußgestaltungen für eine Fügeverbindung mit dem Torsionsstab hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Sperr-Rades aus mehreren gestanzten und formschlüssig zusammengefügten Scheiben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in schematischer Schnittansicht einen Gurtaufroller mit koaxialem Torsionsstab;

Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht eines nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren hergestellten Torsionsstabes mit angeschlos­ senem Sperr-Rad;

Fig. 3 eine Stirnansicht eines Sperr-Rades gemäß einer vorteil­ haften Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Torsionsstabes mit an einem axialen Ende daran angeschlossenen Sperr-Rad nach einer vor­ teilhaften Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 5 eine Stirnansicht eines Sperr-Rades nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens;

Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht eines Torsionsstabes mit daran angeschlossenem Sperr-Rad nach einer weiteren Ausführungs­ form des Verfahrens;

Fig. 7 einen axialen Teilschnitt eines Torsionsstabes mit Gurt­ spule und Sperr-Rad;

Fig. 8 einen axialen Schnitt eines Torsionsstabes mit Sperr-Rad nach einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 9 eine Perspektivansicht eines nach einer weiteren Aus­ führungsform hergestellten Torsionsstabes.

In einem lasttragenden Rahmen 10 des Gurtaufrollers ist eine Gurtspule 12 drehbar gelagert, auf der das Gurtband 14 aufgewickelt wird. Koaxial im Inneren der hohlen Gurtspule 12 ist ein Torsionsstab 16 angeordnet. Der Torsionsstab 16 ist am einen Ende formschlüssig mit der Gurtspule 12 und am entgegengesetzten Ende formschlüssig mit einem Sperr-Rad 18 gekoppelt. An jedem axialen Ende ist der Torsionsstab 16 in herkömmlicher Weise mit einem Bund versehen, um die Formschluß­ gestaltung auszubilden, die hier jeweils als Außensechskant darge­ stellt ist. Eine am Rahmen 10 schwenkbar gelagerte Sperrklinke 20 ist in die Außenverzahnung des Sperr-Rades 18 einsteuerbar, um den Torsionsstab 16 am entsprechenden Ende drehfest zu blockieren. Im so blockierten Zustand ist die Gurtspule 12 drehfest gehalten, solange eine vorbestimmte Gurtbandkraft F nicht überschritten wird. Bei Überschreitung dieser Gurtbandkraft F wird der Torsionsstab 16 um seine Achse tordiert, um die Gurtkraft zu begrenzen.

Zur Herstellung des Torsionsstabes 16 wird bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren ein Metalldraht zu Rohlingen abgelängt. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform werden die Rohlinge zu Bolzen mit glattem Bolzenschaft und einem Bund oder Bolzenkopf 22 an einem axialen Ende umgeformt. Der im Durchmesser vergrößerte Bolzenkopf 22 wird mit einem Innenvielkant 24 und mit einem Außenvielkant versehen. Am gegenüberliegenden Ende hat der Bolzen-Rohling zunächst eine glatte Stirnfläche. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an diesem Ende des Bolzen-Rohlings kein Bund angeformt. Durch Umformen wird hier eine weitere Formschluß-Gestaltung angebracht. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen weiteren Innenvielkant, ins­ besondere einen Innensechskant, der mit 26 bezeichnet ist. In diesen Innensechskant 26 ist ein passender Außensechskant 28 eingesetzt, der einteilig koaxial mit dem Sperr-Rad 18 ausgebildet ist. Der in Fig. 2 gezeigte Innenvielkant 24 hat eine spezielle Formgebung, die als TX- Innenvielkant bekannt ist. Ein entsprechend ausgebildeter Außenviel­ kant, der einteilig koaxial an die Gurtspule 12 angeformt sein kann, greift im fertig montierten Zustand des Gurtaufrollers in den Innen­ vielkant 24 formschlüssig ein.

Die formgebende Bearbeitung des Rohlings erfordert wenig Aufwand, weil aufgrund des nur an einem axialen Ende vorhandenen Bundes wenige Umformstufen, z. B. drei, ausreichen, die in wegen des Wegfalls von Hinterschnitten vereinfachten Werkzeugen ausgeführt werden können.

Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform wird an dem bundfreien Ende des Torsionsstabes 16 ein Außenvielkant, insbeson­ dere Sechskant 26a, aufgepreßt (Fig. 9). Entsprechend ist das Sperr- Rad 18a mit einem Durchbruch 30 zur formschlüssigen Verbindung mit diesem Ende des Torsionsstabes 16 ausgebildet. Wie ferner aus Fig. 4 ersichtlich ist, besteht das Sperr-Rad 18a aus drei zusammengefügten Scheiben gleicher Form und Größe, die formschlüssig miteinander gekop­ pelt sind. Die Scheiben, aus denen das Sperr-Rad 18a zusammengesetzt wird, werden durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt. Beim Stanzvorgang werden auch die für den Formschluß zwischen den Scheiben benötigten Prägungen 32 hergestellt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsvariante ist das Sperr- Rad 18b ebenfalls aus mehreren Scheiben zusammengesetzt, die durch Niete oder Bolzen 34 miteinander verbunden sind. Die Formschlußgestal­ tung 36 für die Kopplung mit dem bundfreien Ende des Torsionsstabes 16 ist wiederum passend zu einem Außenvielkant am Torsionsstab ausgebil­ det.

Der in Fig. 6 schematisch gezeigte Verbund zwischen Torsionsstab 16 und Sperr-Rad 18 kann auch durch eine Schweißverbindung, insbeson­ dere durch Reibschweißen, hergestellt werden. Wesentlich ist die bundfreie und hinterschnittfreie Ausbildung des Torsionsstabes über die gesamte Länge seines Schaftes, mit Ausnahme des Bundes 22. Dieser wird benötigt, um sowohl einen Außenvielkant für den Formschluß mit der Gurtspule als auch den Innenvielkant 24 zur Ankopplung eines Gurtstrafferantriebs ausbilden zu können.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform besteht das Sperr- Rad 18c aus zwei formschlüssig miteinander verbundenen Scheiben, die aus einem Metallblech ausgestanzt und geprägt sind. Die an der Seite der Gurtspule 12 anliegende Scheibe 18d weist eine Ringfläche 38 auf; die einen axial abstehenden Stützring 40 an der Seite der Gurtspule 12 umgibt. Der Stützring 40 umgibt seinerseits das benachbarte Ende des Torsionsstabes 16. Bei dieser Ausbildung kann das Gurtband mittels einer Schlaufe am Torsionsstab 16 befestigt werden. Im Beanspruchungs­ falle wird die Gurtkraft vom Torsionsstab 16 über den Stützring 40 in das Sperr-Rad 18c eingeleitet, wodurch die Gurtspule 12 entlastet wird.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist das aus drei formschlüssig miteinander verbundenen Scheiben hergestellte Sperr-Rad 18e durch Reibschweißen mit dem bundfreien Ende des Torsionsstabes 16 verbunden. Die Schweißverbindung ist in der Zeichnung bei 42 angedeu­ tet.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Sperrad verbundenen Torsionsstabes als Kraftbegrenzer für einen Gurtaufroller, bei welchem Rohlinge von einem Metalldraht abgelängt werden und an einem axialen Ende der Rohlinge ein Bund mit einer Formschlußgestaltung zur Kopplung mit der Gurtspule des Gurtaufrollers angebracht und das Sperrad am anderen axialen Ende des Torsionsstabes ohne Bund an diesem Ende angeschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem bundfreien Ende des Torsionsstabes eine Formschlußgestaltung zur Verbindung mit dem Sperrad angebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußgestaltung durch einen Innenvielkant gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußgestaltung durch einen Außenvielkant gebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zusätzlich zu der Formschlußverbindung eine Schweiß­ verbindung zwischen dem Sperrad und dem Torsionsstab hergestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab an seinem bundfreien Ende mit dem Sperrad durch Schweißen verbunden wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab mit dem Sperrad durch Reibschweißen verbunden wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrad durch Stanzen aus einem Metallblech herge­ stellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad aus mehreren gestanzten und formschlüssig zusammengefügten Scheiben zusammengesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Scheiben mit einer ringförmigen Stützfläche ausgebildet wird, die das bundfreie Ende des Torsionsstabes mit radialem Abstand umgibt.

11. Torsionsstab, der an einem axialen Ende mit einem Sperrad verbunden ist, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vor­ stehenden Ansprüche.