DE2842536C3 - Strebe zur Arretierung eines mechanischen Elements relativ zu einem anderen - Google Patents

Description

ein kugeiförmiges Tragteil 39 zur Befestigung des zweiten Schiebeteils 15 an einem zweiten relativ beweglichen Bauteil einschließen. Es versteht sich, daß die Bewegung zwischen den Endkappen 14 und 29 der Bewegung der beiden relativ zueinander verschiebbaren Bauteile, an die diese Endkappen 14,29 angebracht sind, folgt Diese Bewegung ist es auch, die die Blockierstrebe 11 vorliegender Erfindung kontrollieren soll.

Insbesondere ist die Blockierstrebe 11 so gebaut, daß sie eine relativ langsame Bewegung zwischen den Endkappen 14 und 29 und den an diesen angebrachten relativ zueinander beweglichen Bauteilen gestattet, jedoch ist die Bauform so, daß die Strebe steif wird, falls eine heftige Bewegung oder Erschütterung zwischen den Endkappen 14 und 29 auftritt. Solche Erschütterungen können z.B. dann auftreten, wenn die Strebe 11 dazu benutzt wird, Rohre in einem Wärmekraftwerk zu halten, und sich ein Erdbeben ereignet. Jedoch würde die Strebe eine relativ langsame thermische Bewegung des Rohres relativ zum tragenden Bauteil gestatten, während das Kraftwerk normal arbeitet. Die Strebe 11 ergibt deshalb eine wirksame starre Abstützung für eine solche Wärmerohranordnung oder sonstigen Mechanismus, der im Falle einer heftigen Bewegung beschädigt würde, jedoch sich relativ langsam frei bewegen können muß, während der normale Betriebsablauf vorliegt, wozu der eine oder andere Grund vorliegen mag. Die beschriebene Strebe 11 fühlt die Beschleunigung zwischen den Endkappen 14 und 29 sowie den relativ zueinander beweglichen Bauteilen, an die diese angebracht sind. Die abgefühlte Beschleunigung dient zur Unterscheidung zwischen langsamen, erwünschten Bewegungen und relativ plötzlichen, unerwünschten Bewegungen.

Wie aus der noch folgenden Beschreibung hervorgehen wird, bietet die Strebe 11 in Abhängigkeit von Beschleunigungspegeln eine relativ freie Beweglichkeit der Endkappen 14 und 29 bei niedrigen Beschleunigungswerten. Wenn jedoch durch die Anwendung übermäßiger Kräfte auf die Endkappen 14 und 29 oder uic f cidiiv ucwcgirnicii Dauictic, uh uic uicac angcui acni sind, ein Beschleunigungsschwellenwert erreicht wurde, verwandelt sich die Blockierstrebe 11 in eine steife Unterstützung, die eine relative axiale Bewegung zwischen den Endkappen 14 und 29 ausschließt.

Es sollte erwähnt werden, daß zusätzlich zum Einbau in eine Wärmerohranordnung von Kraftwerken andere Anwendungsmöglichkeiten für die Strebe 11 in großer Anzahl vorliegen. Im einzelnen kann bei beliebigen Geräten eine Nutzanwendung vorliegen, bei denen eine relative Bewegung zwischen zwei Gegenständen unterhalb eines vorbestimmten Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitsschwellenwerts gestattet sein soll (was als Schwellenwert der Bewegung verallgemeinert gekennzeichnet sein soll), wobei jedoch ihre relative Bewegung oberhalb des Schwellenwerts der Bewegung ausgeschlossen sein soll. Zum Beispiel ist vorliegende Strebe als Rückstoßblockiereinrichtung bei Geschützen anwendbar. Solche Bewegungsblockiereinrichtungen gestatten eine Bewegung oder Einsteilung des Geschützes bei relativ geringen Geschwindigkeiten, verhindern jedoch eine Bewegung zwischen dem Geschütz und seiner tragenden Unterlage, sobald das Geschütz abgefeuert wird. Dies geschieht durch Abfflhlung der Geschwindigkeit oder Beschleunigung oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts.

Insbesondere eignet sich vorliegende Strebe 11 zum

Einbau dann, wenn extrem große Kräfte, typischerweise mehr als 0,5 MN und manchmal bis zu 2,5 MN, abgefangen werden müssen, sobald die Strebe 11 ein starres Bauteil wird. Diese extrem hohen Kraftwerte erfordern sehr große tragende Flächen innerhalb der Strebe 11, wie genauer noch später beschrieben wird. Die Anforderungen beim Aufbau der Strebe, die durch diese extrem großen Kräfte verursacht sind, wurden unter normalen Umständen erfordern, daß die Strebe 11

ίο wie auch der Bewegungsabfühlmechanismus der Strebe außergewöhnlich groß ausgeführt werden. Dies würde einfach zu maßstäblich vergrößerten Ausführungen von Streben des bekannten Standes der Technik führen, z. B. einer gemäß DE-OS 26 30 404. Wie jedoch aus der noch

r> folgenden Beschreibung ersichtlich wird, wurden bestimmte wesentliche Abwandlungen an der Bauform gemäß der älteren Anmeldung vorgenommen, so daß die Strebe 11 in der Lage ist, diese extremen Kräfte aufzunehmen, ohne daß sie deshalb Obermäßig groß und teuer ausgeführt sein müßte.

Der dickwandige Rohrteil 31, der wie oben beschrieben starr mit der Endkappe 29 verbunden ist, ist als Teil des zentralen Gewindeschafts 37 ausgebildet, der ein erstes nicht überholendes Gewindeteil 41 darstellt. Dieses ist koaxial innerhalb des Schiebeteils IS befestigt und mittels der Gewindeverbindungen 33 und 35 starr sowohl am Schiebeteil 15 als auch an der Endkappe 29 angebracht. Die Gewindeverbindungen 33 und 35 gestatten eine genaue Ausrichtung der Achsen des Schiebeteils 15 und des ersten nicht überholenden Gewindeteils 41. Dies ist notwendig für die richtige Arbeitsweise der Blockierstrebe 11. Ober einen beträchtlichen Teil der Länge des nicht Oberholenden Gewindeteils 41 ist letzteres als Rohr geformt, das eine Mittenöffnung 43 zur Aufnahme eines überholenden Gewindeteils aufweist, wie im einzelnen noch später beschrieben wird. In der Bezeichnungsweise vorliegender Beschreibung bedeuten nicht überholende Gewindegänge solche Gewindegänge, die keine Drehbewegung aufgrund von Axialkräften hervorrufen. Dagegen sollen überholende Gewindegänge solche Gewindegänge scm, utc cmc

i cnucwcguiig auigiuiiu

Axialkräften einleiten.
Das erste nicht überholende Gewindeteil 41 weist mehrere sich in Achsrichtung erstreckende Nuten 45 auf, die eine entsprechende Anzahl von Keilen 47 aufnehmen. Letztere stehen radial nach innen von einem Ringelement 49 ab, mit dem sie aus einem Stück geformt sind, und da· einen dreieckigen Querschnitt hat Dieser

so dreieckige Querschnitt ist so ausgelegt, daß er τρ·\ dem trapezförmigen Querschnitt des zweiten Ringelements 51 zusammenpaßt, das das Ringelement 49 umgibt, und letzteres und dessen Keile 47 in einer gewünschten Drehstellung klemmt Eine Mehrzahl von Schrauben 53 dient zur Klemmung des Ringelements 51 gegen das Ringelement 49, wodurch das Ringelement 49 in Reibberührung mit einem vergrößerten Ende 55 des ersten Schiebeteils 13 gedrückt wird. Der gegenseitige Eingriff von Keilen 47 und Nuten 45 verhindert eine relative Drehung zwischen dem ersten nicht überholenden Gewindeteil 41 (mit dem damit verbundenen Schiebeteil 15) einerseits und dem Ringelement 49 dreieckigen Querschnitts. Durch festes Klemmen dieses Ringelements 49 gegen das Ende des ersten Schiebeteils !3 wird ein bestimmtes MaB von Reibung erzeugt, das eine relative Drehung zwischen dem ersten Schiebeteil 13 und dem ersten nicht überholenden Gewindeteil 41 verhindert Da, wie oben erläutert, sowohl das erste

nicht überholende Gewindeteil 41 und das zweite Schiebeteil 15 starr mit der Endkappe 29 in Verbindung stehen, bestimmen die Schrauben 33 mit ihrem Druck auf das Ringelement 51 das Ausmaß der Reibung, das erforderlich ist, um die Schiebeteile 13 und 15 gegeneinander zu verdrehen. Es ist erwünscht, daß die Blockie^rstrebe 11 in ihrer Gesamtheit relativ widerstandstanvg gegen eine Verdrehung zwischen den Teilen 13 und 15 ist, daß jedoch während des Einbaus an Ort und Stelle erforderlichenfalls die zwei Entkappen 14 und 29 durch Anwendung ausreichender Kraft gegeneinander verdreht werden können. Diese zulässige Verdrehung wird durch die Drehung des Ringelements 49 zwischen dem Ende 55 des Schiebeteils 13 und dem trapezförmigen Ringelement 51 bewirkt. Die Steifigkeit der Anordnung gegen eine solche Drehung kann mittels der Schrauben 53 eingestellt werden.

Wie aufgrund der weiteren Beschreibung noch besser ersichtlich werden wird, beruht die Arbeitsweise der Blockierstrebe 11 grundlegend auf dem Aufrechterhalten der Synchronisation zwischen nicht überholenden Gewindeteilen vor der Anwendung übermäßiger Beschleunigungswerte. Es wird sich dabei auch zeigen, daß eine Drehung der Schiebeteile 13 und 15 zueinander, um diese beim Einbau der jeweiligen Einbaulage anpassen zu können, die Synchronisation der genannten Gewindegänge nicht stört.

Mittels mehrerer Schrauben 57 ist an das Ende des ersten nicht überholenden Gewindeteils 41 eine überholende Mutter 59 angebracht. Diese Mutter ist zweckmäßigerweise T-förmig im Querschnitt, so daß sie dem doppelt abgesetzten Ende 61 entspricht, das am nicht unterstützten Ende des nicht überholenden Gewindeteils 41 vorgesehen ist.

Das vergrößerte Ende 55 des ersten Schiebeteils 13 weist einen inneren Bund 63 beträchtlicher Breite auf. Dieser Bund 63 wird benötigt, um die erheblichen Kräfte zu unterstützen, die von der Strebe 11 im Falle des Blockierens getragen werden müssen. Die verbleibende Länge des Schiebeteils 13 hat einen gleichförmigen zylindrischen Durchmesser. Eine ringförmige vorgesehen, damit dem dickwandigen Abschnitt 73 gestattet ist, um seine eigene Achse zu rotieren. Dabei trägt er den dünnwandigen Abschnitt 75 zur Drehung mit, während er sich in der durch das erste Schiebeteil 13 geschaffenen Umhüllung dreht. Übermäßige Toleranzen sind jedoch vermieden, da, wie aus der noch folgenden Beschreibung ersichtlich wird, der dickwandige Abschnitt 73 des Trägheitselements den Bund 63 oder die Lagerfläche 69 ohne übermäßiges Spiel

ίο zwischen den Endflächen erfassen muß.

Aus der noch folgenden Beschreibung ergibt sich, daß einer der hervorstechenden Unterschiede der vorliegenden Strebe im Vergleich zu der in DE-OS 26 30 404 beschriebenen Anordnung die Ausbildung des Trägj heitselements mit einem dickwandigen Abschnitt 73 und einem dünnwandigen Abschnitt 75 ist. In Übereinstimmung mit der Lehre der älteren Anmeldung würde das Trägheitselement einen im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser aufweisen. Da vorliegende Strebe dazu

2u bestimmt ist, extrem große Kräfte aufzunehmen, muß der dickwandige Abschnitt 73 des Trägheitselements ausreichend fest sein und genügend große Lagerflächen aufweisen, die die Lagerflächen 63 und 69 berühren, um die Lasten aufzunehmen. Die von den Lasten her

2i gesetzten Bedingungen bestimmen demnach wesentlich eine Mindestwanddicke für den dickwandigen Endabschnitt 73 des Trägheitselements. Wenn der dickwandige Abschnitt sich aber über die gesamte Länge des Trägheitselements erstrecken würde, die in erster Linie durch die durch die Strebe 11 als Ganzes zu vermittelnde Axialbewegung gegeben ist, würde das Trägheitselement ein äußerst hohes Trägheitsmoment erhalten. Dies wiederum würde große Federn erfordern, um in den passenden Arbeitsbereich der Beschleuni-

)5 gungsabfühlung zu gelangen. Wie aus der noch folgenden Beschreibung hervorgeht, wird eine Feder dazu benutzt, das Trägheitselement in Abhängigkeit von einer Axialbeschleunigung der Schiebeteile 13 und 15 einer Drehbeschleunigung zu unterwerfen. Wenn der Ansprechpunkt bei einer gegebenen Translationsbeschleunigung vorgegeben ist, sind die Federkonstante

Endes des ersten Schiebeteils 13 geschraubt. Die Mutter 65 wiederum liegt gegen eine Rohrhülse 67 an, die dem Innendurchmesser des Schiebeteils 13 entspricht Die Rohrhülse 67 ist ebenfalls in die Gewindegänge 21 geschraubt, womit sie mit dem ersten Schiebeteil 13 starr verbunden ist. Das andere Ende der Rohrhülse 67 ergibt eine Lagerfläche 69.

Die Lagerflächen 63 und 69 sind, ebenso wie die glatte innere Bohrung des Schiebeteils 13, unter Einhaltung sehr enger Toleranzen geschliffen. Die Mutter 65 und die verbundene Rohrhülse 67 sind genau innerhalb des Schiebeteils 13 positioniert und in dieser Lage durch eine Feststellschraube 71 gehalten. Damit ist eine eng tolerierte Aufnahme für ein dickwandiges Ende 73 eines drehbaren rohrförmigen Trägheitselements geschaffen. Zu diesem Trägheitselement gehört auch ein mit dem dickwandigen Abschnitt 73 aus einem Stück gefertigter dünnwandiger Rohrfortsatz 75. Der dickwandige Abschnitt 73 zeigt nichtüberholende Gewindegänge 77, die in nicht überholende Gewindegänge 79 des ersten nicht überholenden Gewindeteils 41 ragen. Die Außenflächen dieses vergrößerten, dickwandigen Abschnitts 73 des Trägheitselements, die gegen die Lagerflächen 63 und 69 anliegen, sowie die glatte Innenseite des Schiebeteils 13 sind sehr gut poliert Ausreichendes Spiel ist zwischen diesen Lagerflächen Trägheitsmoment des drehbaren Elements bestimmt.
Vorliegende Strebe hält dieses Trägheitsmoment auf einem annehmbar niedrigen Wert, schafft aber trotzdem ein dickwandiges Trägheitselement mit beträchtlichen Lagerflächen durch Ausbildung des Trägheitselements aus einem dickwandigen Abschnitt 73 und einem damit gegebenenfalls einstückig verbundenen, dünnwandigen Rohrabschnitt 75. Der dünnwandige Rohrabschnitt 75 trägt zum Trägheitsmoment nicht wesentlich bei, er gibt aber einen Fortsatz, mittels dessen der dickwandige Abschnitt 73 antreibbar ist, ohne daß die Berührung zwischen der Lagerfläche 69 und dem dickwandigen Abschnitt 73 gestört ist Diese Kombination erlaubt die Verwendung einer kleineren Feder zur Drehbeschleunigung des Trägheitselements, dessen Trägheitsmoment hauptsächlich durch den dickwandigen Abschnitt 73 gegeben ist

Die nicht überholenden Gewindegänge 77 und 79 sind speziell ausgebildet, wie dies bereits aus DE-OS 26 30 404 bekannt ist in der ähnliche Gewindegänge beschrieben sind. Diese Ausbildung gestattet, daß die Gewindegänge 77 und die Gewindegänge 79 ineinander greifen, ohne einander zu berühren. Gemäß der Bezeichnungsweise vorliegender Beschreibung sollen ineinandergreifende Gewindeelemente solche Gewindeelemente beschreiben, bei denen die Spitzen jedes der

Gewindegänge 77, 79 zwischen den Gewindegangen des jeweils anderen Elements 79, 77 liegen, bei denen jedoch die Gewindegänge so bearbeitet sind, daß sie ausreichendes Spiel gegeneinander aufweisen, so daß das gegenseitige Ineinandergreifen ohne gegenseitige Berührung der Giwindegänge möglich ist. Damit dieses Spiel aufrecht erhalten wird, ist es notwendig, daß der dickwandige Abschnitt 73 des Trägheitselements axial und der Drehung nach dem Gewindeverlauf des ersten nicht überholenden Gewindeteils 41 folgt, was in dieser Beschreibung gelegentlich auch als Synchronisierung bezeichnet wird. Ebenso ist es notwendig, daß die axiale Ausrichtung dieser Elemente genau eingehalten wird. Die axiale Ausrichtung wird, wie schon früher beschrieben, durch das gleitende Ineinandergreifen der Schiebeteile 13 und 15 gesichert. Der exakte Gewindenachlauf, bzw. die Synchronisation wird durch Verwendung eines überholenden Gewindeteils 81 bewerkstel-

Dieses überholende Gewindeteil 81 greift berührend in eine überholende Mutter 59 ein. Das überholende Gewindeteil 81 wird in fester Axialbeziehung zur Endkappe 14 durch zwei Axialdrucklager 83 und 85 gehalten.

Diese Axialdrucklager 83 und 85 sind zwischen einer Schulter 87 der Mutter 65 und einer Fläche eines mit Außengewinde versehenen Ringteils 89 eingefügt. Letzteres ist in eine Gewindebohrung 91 in einem Ende der Mutter 65 eingeschraubt. Ein zweites mit Außengewinde versehenes Ringteil 93 kann ebenso in die Gewindebohrung 91 eingeschraubt sein, um das Ringteil 89 an seiner Stelle zu halten. Das Ringteil 89 und die Schulter 87 ergeben demgemäß Lagerflächen für die Axialdrucklager 83 und 85, die wiederum einen Ringflansch 95 abstützen, der von einer Gewindebüchse 97 absteht. Die Gewindebüchse 97 ist direkt auf einen mit Gewinde versehenen Schraubansatz 99 des überholenden Gewindeteils 81 aufgeschraubt. Auf diese Weise stützt der Flansch 95 das überholende Gewindeteil 81 direkt ab und gestattet ihm, sich frei zu drehen, während seine Axiallage relativ zum ersten Schiebeteil 13 festgelegt ist, mit dem <S^;a Mutter 65 verschraubt ist.

Durch Verstellung der Axiallage des Schraubansatzes 99 des überholenden Gewindeteils 81 innerhalb der Gewindebüchse 97 kann das Spiel zwischen den nicht überholenden Gewindegängen 77 und 79 eingestellt und für nicht berührendes, synchronisiertes Ineinandergreifen genau festgelegt werden. Sobald diese Einstellung durchgeführt ist, kann eine Gegenmutter 101 auf den Schraubansatz 99 des überholenden Gewindeteils 81 geschraubt werden, die sich an die Gewindebüchse 97 anlegt und diese damit festlegt.

Die Antriebsanordnung zur Verbindung des überholenden Gewindeteils 81 und des dickwandigen Endes 73 des Trägheitselements, womit der Antrieb des Trägheitselements seitens des überholenden Gewindeteils 81 erfolgt, ist wichtig.

Mit dem überholenden Gewindeteil 81 ist durch Schrauben 103 eine Scheibe 105 starr verbunden, die wiederum durch Schrauben 107 mit einem dünnwandigen Rohrteil 109 verbunden ist, das das überholende Gewindeteil 81 koaxial umgibt Die Scheibe 105 und das Rohrteil 109 bilden zusammen ein becherförmiges Eiement, das mit dem überholenden Gewindeteil 81 starr verbunden ist Wie im einzelnen aus der noch folgenden Beschreibung hervorgeht, hat der Rohrteil 109 die Aufgabe, Anschläge für die Drehung des überholenden Gewindeteils 81 am äußeren und inneren Endpunkt der Axialbewegung der Schiebeteile 13 und 15 zu schaffen. Die Aufgabe der Scheibe 105 besteht andererseits darin, als Antriebsmittel für den dickwandigen Abschnitt 7J des Trägheitselements über dessen

% dünnwandigen Abschnitt zu dienen, damit die nicht überholenden Gewindegänge 77 und 79 in zueinander passendem Bewegungsablauf gehalten werden, wenn und solange ein bestimmter Schwellenwert der Bewegung nicht erreicht ist, wie aus der noch folgenden

to ausführlicheren Beschreibung ersichtlich wird.

Eine Druckfeder 111 ist innerhalb einer Bohrung 113 im Ende des überholenden Gewindeteils 81 untergebracht. Diese Feder 111 wird bei einer voreingestellten Druckkraft gehalten. Dies besorgt eine Mutter 115, die in das Ende der Bohrung 113 geschraubt ist. Eine Gegenmutter 117 hält die Mutter 115 in ihrer Lage_; sobald sie justiert ist. Das andere Ende der Druckfeder 111 liegt an einem Gleiteinsatz 119 an, der sich am inn»rAn End" d**r B^hrun¹⁷ 113 befindet lind "üsr durchbohrt ist, so daß er einen Anpreßstift 121 aufnimmt. Der Anpreßstift 121 ragt durch diametral einander gegenüberliegende Schlitze 123 im überholenden Gewindeteil 81, so daß der Gleiteinsatz 119 axial relativ zum überholenden Gewindeteil 81 gleiten,

>5 jedoch nicht relativ zu diesem eine Drehung erfahren kann. Der Stift 121 sitzt in Kerben 125 in einer Ringdruckplatte 127. Die Kerben 125 verhindern eine relative Drehung zwischen dem überholenden Gewindeteil 81 und der Ringdruckplatte 127. Die Druckfeder

so 111 belastet deshalb die Ringdruckplatte 127 in Richtung auf die Scheibe 105, während die Schlitze 123 und die Kerben 125 eine Drehung der Platte 127 relativ zum Gewindeteil 81 verhindern. Die Platte 127 wiederum drückt eine Kraftübertragungsplatte 129

3i gegen die Scheibe 105. Diese Druckübertragung geschieht mittels eines Axialdrucklagers 131. Es versteht sich, daß eine Behinderung der freien Drehung der Kraftübertragungsplatte 129 relativ zum überholenden Gewindeteil 181 nicht durch das Axialdrucklager 131 gegeben ist, so daß hierwegen eine freie Drehung der

Platte 129 gestattet ist. Das AxialdrucHager 131

überträgt ungeachtet dessen die axiale Vorbelastung der Druckfeder 111 auf die Platte 129.

Drei Paare von jeweils zueinander ausgerichteten

konischen Vertiefungen 133, 135 sind an dem Umfang nach beabstandeten Stellen in den Oberflächen der Platten 105 und 129 ausgebildet. Gehärtete Kugeln 137 sind zwischen jeweils zwei Vertiefungen eines solchen Paares eingefügt. Aufgrund der Vorbelastung der Platte

so 129 in Richtung auf die Scheibe 105 durch die Feder 111 versuchen die Kugeln 137 demgemäß eine Position einzunehmen, die zentriert in Bezug auf jede der konischen Vertiefungen 133,135 ist Dies ist gleichzeitig die Lage, die den geringstmöglichen Abstand zwischen der Scheibe 105 und der Platte 129 erlaubt Damit ist die größtmögliche Ausdehnung der Feder 111 möglich. Wenn demgemäß das überholende Gewindeteil 81 gedreht ist während es axial von den Druckiagern 83 und 85 gehalten wird, dreht es die Scheibe 105 und seine konischen Ausnehmungen 133 unmittelbar mit Diese konischen Ausnehmungen wiederum tragen die Kugeln 137 und die konischen Ausnehmungen 135 der Platte 129 im Gleichlauf mit der Platte 105 mit, solange die durch die Feder 111 ausgeübte Kraft ausreicht die Kugeln 137 zentriert sowohl in den Vertiefungen 133 als auch in den Vertiefungen 135 zu halten. Auf diese Weise bewirkt eine Verdrehung des überholenden Gewindeteils 81 eine gleichlaufende Drehung de·· Kraiiöbertra-

gungsplatle 129.

Der äußere Umfang 138 der Übertragungsplatte 129 ■st mit einem freien Ende 139 des dünnwandigen Äohrfortsatzes 75 des Trägheitselements durch eine Kerbverzahnung verbunden. Die Übertragungsplatte 129 hängt deshalb drehstarr am Trägheitselement, läßt sich jedoch axial dazu bewegen.

Im Gebrauch der Blockierstrebe 11 der Fig. 1 bis 6 werden auf die Endkappen 14 und 29 ausgeübte Kräfte über die Lager 83 und 85 auf das überholende Gewindeelement 81 übertragen. Ähnlich werden sie über das nicht überholende Gewindeelement 41 auf die überholende Mutter 59 übertragen. Diese Kräfte veranlassen, daß das überholende Gewindeteil 81 sich innerhalb des ersten Schiebeteils 13 um seine Achse dreht und damit wiederum das Trägheitselement 73, 75 mittels des Eingriffs der Kugeln 137 in den Vertiefungen 133 und 135 sowie mittels der Kerbverzahnung des ι irnfancTc 135 der Obcririi^iiri^s^iiiit? !2^ r^it d?^ dünnwandigen Abschnitt 75 des Trägheitselements in Drehung versetzt Solange die axialen Kräfte verhältnismäßig gering sind, reicht die Vorspannung der Feder 111 aus, um die Kugeln 137 zentriert in jeder der Vertiefungen 133 und 135 zu halten. Damit dreht sich die Übertragungsplatte 129 im Gleichlauf mit der Platte 105. Ebenso dreht sich das Trägheitselement 73, 75 im Gleichlauf mit dem überholenden Gewindeteil 81. Diese Drehung des Trägheitselements 73, 75 innerhalb der durch das erste Schiebeteil 13 gegebenen Umschließung erlaubt seinen nicht überholenden Gewindegängen 77, sich über die drehstarr festgelegten, nicht überholenden Gewindegänge 79 des nicht überholenden Gewindeteils 41 wegzuschrauben. Diese nicht überholenden Gewindegänge 77, 79 ragen deshalb weiterhin ineinander, berühren einander jedoch nicht, das heißt sind » »synchronisiert« zueinander. Natürlich ist es hierzu notwendig, daß Ganghöhe und Schraubsinn der überholenden Gewindegänge am Gewindeteil 81 gleich der Ganghöhe und dem Schraubsinn der nicht überholenden Gewindegänge 77 und 79 sind, damit der jh Ablauf wie beschrieben vor sich gehen kann. Während nun die Ganghöhen gleich sind, reicht der Unterschied im Durchmesser zwischen den Gewindeteilen 81 und 73 aus, um den einen Gewindegang überholend zu machen, während der andere nicht überholend ist. Es wird an die schon früher in dieser Beschreibung gegebene Definition erinnert wonach überholende Gewindegänge solche sind, die aufgrund einer axialen Kraft eine Drehbewegung einleiten, während nicht überholende Gewindegänge solche sind, die aufgrund einer Axialkraft keine Drehung bewirken. Man könnte überholende Gewindegänge auch nicht selbsthemmende und nicht überholende Gewindegänge selbsthemmende Gewindegänge nennen. Diese letztgenannte Beschreibung bedarf allerdings des Zusatzes, daß Hemmung oder Nichthemmung aufgrund einer axial ausgeübten Kraft vorliegen. Typische Steigungswinkel nicht überholender Gewindegänge 77 und 79 an den Teilen 73 und 41 betragen weniger als 12 Grad, während typische Steigungswinkel fiberholender Gewindegänge an den Teilen 81 und 59 größer als 18 Grad sind. Dieser Unterschied in den Steigungswinkeln ist das Ergebnis gleicher Ganghöhen bei unterschiedlichen Spindeldurchmessern. Die Gewindegänge an den Teilen 81,59, 73 und 41 können erforderlichenfalls auch mehrgängige Gewinde sein, wie dies dargestellt ist

Die Verdrehung der Gewindegänge 77 durch das überholende Gewindeteil 81 aufgrund von Axialkräften auf die Bfockierstrebe 11 findet einen Widerstand durch das Trägheitsmoment des Trägheitselements 73, 75, dessen weitaus größter Teil seinem dickwandigen Abschnitt 73 zuzuschreiben ist Wenn demgemäß das überholende Gewindeteil 81 beschleunigend axial in die oder aus der überholenden Mutter 59 ein- oder ausfährt, muß eine entsprechende Drehbeschieunigung auf das Trägheitselement 73,75 wirken. Wenn der Scheibe 105, die mit dem überholenden Gewindeteil 81 verbunden ist, eine hohe Drehbeschleunigung erteilt wird, Oberschreitet die zur Weitergabe der gleichen Drehbeschieunigung auf das Trägheitselement 73, 75 über die Übertragungsplatte 129 erforderliche Kraft die Zentnerkraft der Kugeln 137 innerhalb der Vertiefungen 133, 135, die durch die Druckfeder 111 verursacht wird. Eine solche übermäßige Kraft erlaubt eine relativ: axiale Bewegung zwischen der Scheibe 105 und der Platte 129 sowie eine Rollbewegung der Kugeln 137

rtiofnnr,

133 und 135. so daß die Scheibe 105 und die Platte 129 nicht langer in Drehgleichlauf sind.

Die angenommene übermäßige Kraft führt deshalb dazu, daß eine relative Drehung zwischen der treibenden Scheibe 105 und dem Trägheitselement 73, 75 möglich ist. Damit kann das überholende Gewindeteil 81 nicht mehr den Gleichlauf zwischen den Gewindegängen 77 und 79 aufrecht erhalten. Letztere geraten deshalb in Berührung und, da sie nicht überholend sind, ergeben eine gegenseitige Reibungskraft, die die Strebe in der Lage blockiert, die sie im Berührungszeitpunkt einnimmt. Es ist ersichtlich, daß die großen Kräfte, die von da an auf die Strebe 11 wirken können, direkt über die Endkappe 14, das erste Schiebeteil 13 (bei Zugkräften) oder die Hülse 67 (bei Druckkräften), den dickwandigen Abschnitt 73 des Trägheitselements, das nicht überholende Gewindeteil 41 und die Endkappe 29 ohne Einschaltung von Nadel- oder Kugellagern übertragen werden, die Spannungsspitzen verursachen würden, die die Lastaufnabmefähigkeit der Strebe 11 begrenzen würden. Insbesondere wird das überholende Gewindeteil 81 von den direkt die Last übernehmenden Elementen in der Strebe 11 abgehängt was auch der Fall mit dem dünnwandigen Abschnitt 75 des Träfheitselements ist. Auf diese Weise wirkt der dünnwandige Abschnitt 75 nur als die Synchronisierung bewirkendes Element, jedoch nicht ein die Hauptlast tragendes Teil des Trägheitselements 73, 75. Die beträchtlichen Endoberflächenbereiche des dickwandigen Abschnitts 73 des Trägheitselements, die den Bund 63 oder die Lagerfläche 69 berühren, gestatten die Aufnahme großer Kräfte durch diese Strebe, obwohl der dickwandige Abschnitt 73 des Trägheitselements, der im wesentlichen zum Trägheitsmoment dieses Elements 73, 75 beiträgt verhältnismäßig kurz und deshalb das Trägheitsmoment verhältnismäßig klein ist

Während der Zeitabschnitte, während der die Strebe

II in ihrer Lage blockiert ist wie soeben beschrieben wurde, hält die Feder 111 weiterhin eine Dreh-Vorbelastung auf die Übertragungsplatte 129 aufrecht die im Sinne der Wiederherstellung der synchronisierenden Position wirkt Deshalb wird das Trägheitselement 73, 75 in dem Augenblick, in dem die übermäßigen Kräfte verschwinden, durch die Feder 111, die auf die Platten 105, 129 wirkt in eine synchronisierte Lage zurückgedreht Damit wird erneut eine langsame Bewegung zwischen den Endkappen 14 und 29 möglich. Es ist ersichtlich, daß das Ausmaß der Vorbelastung der Feder

III durch Einstellung der Mutter 115 einen Beschleuni-

gungsschwellenwert bestimmt, bei dem die Feder 111 nicht langer den Orehgleichlauf der Platten 105 und 129 und damit die Drehsynchronisienmg der nicht überholenden Gewindegänge 77, 79 aufrecht erhalten kann. Eine freie Axialbeweglichkeit ist bei allen Beschleunigungswerten unterhalb dieses Schwellenwerts gestattet Sobald der Schwellenwert erreicht ist, wird die Strebe 11 durch Blockierung starr und verhindert eine weitere Bewegung, bis die Kräfte, die die übermäßige Beschleunigung verursacht hatten, wieder verschwunden sind. Die Einrichtung arbeitet in beiden Richtungen gleich und blockiert deshalb sowohl auf zusammendrükkende als auch auf ausziehende Kräfte auf die Strebe 11.

£s ist ein bedeutendes Merkmal des Ausführungsbeispiels der F i g. 1 und 6, daß die Platte 129 kerbverzahnt und deshalb axial beweglich relativ zum Trägheitselement 73,75 ist Damit werden alle Reibungskräfte in den überholenden Gewindeteilen 81 und 59 durch die Lager 83 und 85 aufgenommen. Da die Axialkräfte, die zwischen den überholenden Gewindeteilen 81, 59 erzeugt werden, keine Axialreibung zwischen dem Trägheitselement 73, 75 und seinem umgebunden Lagergehäuse zur Folge haben, beeinflussen diese Axialkräfte auch nicht nachteilig die genaue Kalibrierung der Strebe 11 in Abhängigkeit zur Drehbeschleunigung.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, &\J3 die Feder 111 eine axiale Vorbelastung innerhalb des Systems bewirkt Diese Vorbelastung ergibt über die konischen Vertiefungen 133,135 und die zwischengelagerten Kugeln 137 eine Drehverrastung zwischen der Scheibe 105 und der Platte 129 bei einer bevorzugten Drehorientierung zueinander. Diese bevorzugte Orientierung wird nur dann überwunden, wenn das Drehmoment, das zwischen der Scheibe 105 und der Platte 129 über die Kugeln 137 übertragen werden muß, die von der Feder 111 ausgeübte Rastkraft überschreitet

Der Fachmann erkennt daß die Strebe 11 der F i g. 1 bis 6 rein auf Beschleunigungen anspricht nicht dagegen auf Geschwindigkeitsänderungen. Trotzdem IaQt sich diese Anordnung auch geschwindigkeitsempfindlich machen, z.B. durch die Verwendung von Fliehkraftbremsen zwischen dem Trägheitselement 73, 75 und dem ersten Schiebeteil 13, wie dies z. B. in der Ausführungsform der Fig. 12 und 13 der DE-OS 26 30404 der Fall ist In jedem Fall arbeitet die Anordnung so, daß eine Axialbewegung der Strebe unterhalb eines Schwellenwerts der Bewegung gestattet ist jedoch unterbunden wird, wenn Kräfte auf die Endkappen 14, 29 wirken, die eine Bewegungsgröße verursachen, die oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts der Bewegungsgröße liegt

Ein Anschlagelement 141 ist starr am Ende des nicht überholenden Gewindeteils 41 befestigt, es dient der Zusammenarbeit mit Anschlägen 143 am Rohrteil 109. Wenn die Strebe 11 ihre voll ausgezogene oder voll zusammengeschobene Lage einnimmt fährt das Anschlagelement 141 gegen einen der Anschläge 143, womit eine weitere Verdrehung des Rohrteils 109 und der Platte 105 unterbunden ist Dieser Anschlag schafft deshalb eine Begrenzung für die geradlinige Auseinanderziehung und Zusammenschiebung der Strebe 11.

Für den Fachmann ist klar, daß der Schwellenwert der Beschleunigung bei diesem Beispiel in einer Anzahl von Wegen geändert werden kann. Die Federkonstante der Feder 111 bzw. die durch die Mutter 115 hervorgerufene Vorbelastung kann geändert werden. Abweichend hiervon kann die Wandungsneigung der konischen Vertiefungen 133, 135 verändert werden, um einen anderen Schwellenwert zu erhalten. Zusätzlich kann das Trägheitsmoment des dickwandigen Abschnitts 73 anders gewählt werden. Bei vorliegender Strebe ist jedoch im allgemeinen vorgesehen, daß der dickwandige Abschnitt 73 des Trägheitselements so klein wie möglich gehalten wird. Letztlich müssen die durch die Strebe U aufzunehmenden Kräfte durch die nicht

ι ο überholenden Gewindegänge 77 aufgenommen werden. Es müssen ausreichend Gewindegänge 77 vorhanden sein, um die Last aufnehmen zu können. Diese durch das Gewinde vorgegebene Bedingung erzwingt eine axiale Mindestlänge für den Abschnitt 73. Außerdem müssen die großen Kräfte durch die Endflächen des dickwandigen Abschnitts 73 abgefangen werden. Die erforderliche Oberfläche ergibt eine minimale Dickenabmessung. Auf diese Weise sind die Abmessungen des dickwandigen Abschnitts 73 des Trägheitselements weitestgehend durch die von der Strebe 11 aufzunehmenden Kräfte vorbestimmt Wenn der dickwandige Abschnitt 73 bei diesen Minimalabmessungen gehalten wird, ergibt sich eine Mindestgröße für das Trägheitsmoment aufgrund des dickwandigen Abschnitts 73. Der Rest des Trägheitselements wird als dünnwandiger Abschnitt 75 gehalten, so daß die Größe der Feder 111, der Platten 105 und 129 und des restlichen zur Drehung des TrägheitselemenU 73, 75 zwecks Abfühlens des vorbestimmten Schwellenwerts der Beschleunigung erforderlichen Mechanismus ebenfalls kleinstmöglich gehalten werden können. Die soweit als möglich gehende Herabsetzung der Größe und Festigkeit jedes dieser Bestandteile erlaubt eine Verringerung der Kosten für die Strebe IH wie auch eine Verringerung von deren Größe, während sie aber extrem große

Kräfte aufzunehmen in der Lage ist, wenn die nicht

überholenden Gewindegänge 77, 79 in Berührung kommen.

In der vorhergehenden Beschreibung wurde ange-

nommen, daß die Vertiefungen 133 und 135 konisch sind. Diese Vertiefungen können jedoch irgend eine Form haben, solange die Kugeln 137 entlang den Wandabschnitten dieser Vertiefungen abrollen können, wenn eine entsprechende Drehmomentbelastung vorliegt Bei einer solchen Abrollbewegung sollen sie die Platten 105, 129 trennen. In den meisten Fällen wird dies erfordern, daß der Krümmungsradius der Flächenteile, gegen die die Kugeln 137 drücken, größer als der Krümmungsradius der Kugeln 137 selbst ist

so In den Fig.7 und 8 ist eine abgewandelte Ausfuhrungsform der Strebe beschrieben. Diese abgewandelte Ausführungsform ist so gebaut, daß sie noch größere Kräfte als die Strebe der Fig. 1 bis 6 aufnehmen kann. Insbesondere wurde eine Strebe gemäß den F i g. 7 und 8 konstruiert, die in blockiertem Zustand bis zu 10 MN Belastung aufnehmen kann.

Da viele der Elemente der Strebe der F i g. 7 und 8 mil den Elementen der Streben der F i g. 1 bis 6 gleich sind (aber in den meisten Fällen eine größere Abmessung haben, um größere Kräfte abstützen zu können), wurde nur der mittlere Teil der Strebe dargestellt wovon die Endkappen 14 und 29 entfernt wurden, um die Darstellung gemäß Fig.7 zu vereinfachen. Ähnliche Teile sind ähnlich bezeichnet Obwohl das erste nicht überholende Gewindeteil in Obereinstimmung mit derr ähnlichen Element, dem zentralen Gewindeschaft 37 dei F i g. 1 bis 6 mit dem Bezugszeichen 37 versehen ist kann man feststellen, das das in F i g. 7 so bezeichnet«

Element an seinem Tragende mit einem Gewinde versehen ist, wodurch es sich direkt mit einer entsprechend geschnittenen Kappe verbinden läßt. Dies ändert jedoch nicht die grundlegenden Eigenschaften oder die Wirkungsweise des ersten nicht überholenden Gewindeteils 37.

Gleich bezeichnete Elemente sind ähnlich oder gleich in ihrem Aufbau denen, die in den F i g. 1 bis 6 dargestellt sind. Solche Elemente werden nicht nochmals beschrieben, to

Die in Fig.7 dargestellte Blockierstrebe 145 unterscheidet sich von der der F i g. 1 bis 6 hauptsächlich im Mechanismus für die Desynchronisierung der Gewindegänge 77 und 79, wenn ein Beschleunigungsschwellenwert erreicht wurde. In diesem Beispie! ist die als Abstandshalter dienende Rohrhülse 67 mit einem Innengewinde 147 versehen und mittels einer Gegenmutter 149 gehalten. Natürlich wird auch noch die Endkappe 14 gegen die freie Fläche der Gegenmutter 149 geschraubt, so daß sie bei Druckkräften die Last der Strebe aufnehmen kann. Ein Lagerflansch 151, der mit einem Außengewinde 153 versehen ist, ist in die Hülse 67 geschraubt und an seiner Stelle durch eine Gegenmutter 155 gehalten. Dieser Lagerflansch 151 enthält eine Mittenbohrung 157 sowie einen Ringabschnitt 159, der die Bohrung 157 umgibt Der Ringabschnitt 159 schafft eine Lagerstelle für zwei Axialdrucklager 161 und 163. Das überholende Gewindeteil 165 ist bei diesem Beispiel hohl und schließt eine innere zylindrische Bohrung 167 zur Unterbringung eines Torsionsstabs 169 ein. Das überholende Gewindeteil 165 ist durch Anschrauben an eine Trägerspindel 171 gehalten.

Diese Trägerspindel 171 weist eine Schulter 173 mit vergrößertem Durchmesser auf. Diese Schulter 173 wie auch eine Stellmutter 175, die auf das Gewindeende 177 der Trägerspindel 171 geschraubt ist, ergeben Halteflächen zum Halten der Spindel 171 auf den Lagern 161 und 163. Eine Gegenmutter 179 sichert die Lage der Stellmutter 175, so daß die Spindel 171 über die Axialdrucklager 161 und 163 an einer axial festgelegten Stelle am Flansch 151 gehalten, jedoch frei verdrehbar ist

Die Spindel 171 ist am überholenden Gewindeteil 165 durch mehrere Schrauben 181 gehalten, deren jede durch die Mitte eines Schenkels 183 geht. Die Schenkel 183 sind aus einem Stück mit dem überholenden Gewindeteil 165 geformt Diese Schenkel 183 lassen Spiel für eine unabhängige Drehung des dünnwandigen Abschnitts 75 des Trägheitselements bei Anwendung so von Drehmomenten. Der dünnwandige Abschnitt 75 ist aus einem Stück mit einem Scheibenabschnitt 185 des Trägheitselements gefertigt, der so weit reicht, daß er eine MWtenbohrung 187 ergibt. Die Mittenbohrung 187 ist kerbverzahnt, um das kerbverzahnte Ende 189 des Torsionsstabs 169 aufzunehmen. Wie am besten aus der Fig.8 ersichtlich ist, ragen die die Schrauben 181 umgebenden Schenkel 183 in Langlöcher 191 des Scheibenabschnitts 185. Damit ergibt sich ein beschränkter Verdrehungsbereich zwischen dem Scheibenabschnitt 185 und der Spindel 171.

Das überholende Gewindeteil 163 und der Torsionsstab 169 sind mittels der Kerbverzahnungen am nicht unterstützten Ende des überholenden Gewindeteils 165 verbunden, wie durch das Bezugszeichen 193 angedeutet ist. Wenn eine Drehung im überholenden Gewindeteil 165 durch dessen Axialbewegung relativ zur überholenden Mutter 59 verursacht wird, dreht das Gewindeteil 165 das mit ihm kerbverzahnte Ende des Torsionsstabs 169 mit Dies wiederum verursacht die Drehung des entgegengesetzten Endes 189 des Torsionsstabs 169, der direkt mit dem Trägheitselement 73, 75 kerbverzahnt ist Solange eine wesentliche Verwindung des Torsionsstabs 169 nicht stattfindet, zieht eine Drehung des überholenden Gewindeteils 165 unmittelbar eine Drehung des Trägheitselements 73, 75 nach sich, womit die Gewindegänge 77, 79 synchronisiert bleiben. Wenn dagegen eine übermäßige Axialkraft auf die Strebe 145 wirkt, wird ein beträchtliches Drehmoment auf den Torsionsstab 169 ausgeübt Die überholenden Gewindeteile 165 und 59 versuchen eine beschleunigte Drehung im einen Ende des Torsionsstabs 169 zu erzeugen. Das Trägheitsmoment des Trägheitselements 73, 75 widersetzt sich dieser Beschleunigung. Unter einem die gewünschte Beschleunigung des Trägheitselements 73, 75 erzeugenden Drehmoment wird sich der Torsionsstab soweit verwinden, daß das Ende 189 dem kerbverzahnten Ende 193 nachläuft Dieser Nachlauf, sofern er ausreichend groß ist, wird die Gewindegänge 77, 79 außer Gleichlauf bringen, so daß die Strebe 145 blockiert Auf diese Weise wirkt der Torsionsstab 169 ohne irgendwelche relativ zueinander bewegliche Teile als Beschleunigungsfühler und desynchronisiert die nicht überholenden Gewindegänge 77, 79. Es ist zu bemerken, daß der Torsionsstab 169 verhältnismäßig steif im Vergleich zu anderen Federelementen ist Auf diese Weise ist er in der Lage, relativ schwere Trägheitselemente 73,75 anzutreiben, ohne viel Platz in der Strebe 145 zu benötigen, da er im wesentlichen innerhalb des überholenden Gewindeteils 165 untergebracht ist Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es keine Elemente, die relativ zu dem sie tragenden Element axial beweglich sind. Dagegen ist die zur Abfuhlung der Beschleunigungspegel verwendete Relativbewegung ausschließlich eine Drehbewegung und durch den Torsionsstab 169 vermittelt Der Torsionsstab 169 kann in einer Größe und aus einem Material gefertigt sein, so daß der Ansprechwert der abgefühlten Beschleunigung bzw. die Blockiergrenze vorbestimmt ist

In Fig.9 ist eine Adapterkupplung gezeigt, die sowohl mit dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 6 als auch mit dem der F i g. 7 und 8 verwendbar ist Diese Kupplung führt eine Veränderung der Federkonstante der Strebe 11 oder 145 herbei, nachdem die Strebe blockiert hat Es wurde gefunden, daß in einigen Systemen, in denen sehr große Kräfte durch eine Strebe 11, 145 aufzunehmen sind (wie während eines Erdbebens), die Systeme eine besondere Federkonstante erfordern, die der Strebe durch Konstruktion eigen sein jollte, wenn sie blockiert ist Wenn die Federkonstante herabgesetzt werden soll, so daß die blockierte Strebe im Effekt mehr nachgibt, so ist das Gerät der F i g. 9 hierzu geeignet, das eine solche Herabsetzung ohne übermäßige Vergrößerung der Lange der Strebe oder Hinzufügung von bei extremen Belastungen fehleranfälligen Elementen gestattet

Das Gerät der F i g. 9 ist so gebaut, daß es zwischen ein Ende einer der Streben 11,145 und der Endkappe 14 eingefügt werden kann. Es bewirkt eine mäßige Vergrößerung der Gesamtlänge der Strebe. Die Anordnung besteht aus drei koaxialen Rohrelementen 201. 203 und 205, von denen jedes an seinen entgegengesetzten Enden an unterschiedliche haltende Teile angebracht ist. So ist das Element 201 an einem ersten, mit Gewinde versehenen Ende 207 mit der Strebe 11,143 verbunden. An seinem zweiten Ende ist es

durch das Gewinde 209 mit dem Rohrteil 203 verbunden. Das Rohrteil 203 wiederum ist am entgegengesetzten Ende durch Gewinde 211 mit dem einen Ende des Rohrelements 205 verbunden. Das verbleibende Ende des Rohrelements 205 wiederum ist mit der Endkappe 14 verbunden. Jedes der Rohrelemente ist, ausgenommen an der mit Gewinde versehenen Stelle, innerhalb der übrigen Rohrelemente eingepaßt, jedoch frei, um sich zu diesen Elementen frei gleitend bzw. teleskopisch in geringem Maße ineinander und auseinander zu schieben. Auf diese Weise wird die eine bestimmte Federkonstante bewirkende effektive Länge annähernd dreimal so groß wie die Länge jedes der Rohrelemente 201, 203, 205. Mit anderen Worten sind die Rohrelemente 201 bis 205 in Reihe miteinander verbunden, so daß die sich ergebende Federkonstante

der Anordnung gemäß Fig,9 diejenige eines relativ langen Rohres ist (eines Rohres annähernd von der dreifachen Länge des Elements 201), da die Elemente relativ zueinander gleiten können. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Anordnung bei jeder Art von Kraft, Zug- oder Druckkraft, jeweils jedes zweite der Rohrelemente 201, 203, 205 unter Druckspannung steht, während die übrigen aus den Elementen 201, 203, 205 uiter Zugspannung stehen.

Durch diese ineinander schiebbaren mehrfachen Rohre kann ein großer Bereich von Federkonstanten abgedeckt werden, während im wesentlichen dickwandige Bauformen für die Rohrlängen zur Unterstützung der sehr hohen Kräfte erzielt werden, die durch die Strebe aufgenommen werden sollen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche;

1. Strebe zur. Arretierung eines mechanischen s Elementes relativ zu einem anderen beim Auftreten einer ein bestimmtes MaB fiberschreitenden BewegungsgröBe, wobei eine Auslösekonstruktion vorgesehen ist, wobei oberhalb eines vorbestimmten Maßes einer Bewegungsgröße die Arretierung to erreicht ist, wobei ein erstes, mit Innengewinde versehenes Element vorgesehen ist, das an einem der beiden mechanischen Elemente befestigt ist, wobei ferner ein zweites, mit Außengewinde versehenes Element vorgesehen ist, das mit dem anderen der beiden mechanischen Elemente verbunden ist, wobei außerdem die Gewindegänge des zweiten Gewindeelementes in einer Gleichlaufstellung und bei gegenseitigem Ineinandergreifen mit den Gewindegängen des ersten Gewindeelementes die Gewindegänge des ersten Gewindeeiemenies nicht berühren, sowie Einrichtungen vorgesehen sind, die der Erhaltung des Gleichlaufs zwischen den Gewindegängen des zweiten Gewindeelements mit den Gewindegängen des ersten Gewindeelements nur dann dienen, wenn die Bewegung zwischen den beiden mechanischen Elementen sich unterhalb des vorbestimmten Maßes der Bewegungsgröße befindet, wobei außerdem ein Trägheitselement vorgesehen ist, das unterhalb des vorbestimmten Maßes der BewegungsgriSe mit ausreichendem Spiel verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägheitselement (73, 75) einen dickwandigen Abschnitt (73) zur Übertragung der Kraft vom ersten Element (13) zum zweiten Element (15) im Betriebszustand der Arretierung der Strebe, sowie einen dünnwandigen Abschnitt (75) aufweist, wobei das Trägheitsmoment des dünnwandigen Abschnitts (75) gering im Vergleich zu dem des dickwandigen Abschnitts (73) ist, und daß der dünnwandige Abschnitt (75) die Verbindung zwischen einem Drehantriebsteil (105,129; 169) und dem dickwandigen Abschnitt (73) zu dessen Drehantrieb herstellt

2. Strebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Erhalten des Gleichlaufs derart gestaltet sind, daß der Drehantriebsteil (105, 129; 169) beim Überschreiten des vorbestimmten Maßes der Bewegungsgröße so weit nachgiebig ist, daß die Gleichlaufstellung der Gewindegänge (77,79) aufgehoben ist so

3. Strebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantriebsteil eine Torsionsfeder (169) ist, von der ein erstes Ende (193) aufgrund der Relativbewegung des ersten zum zweiten Element (13 bzw. 15) in Drehung versetzbar ist und das andere Ende (189) mit dem dünnwandigen Abschnitt (75) zur Drehung des dickwandigen Abschnitts (73) verbunden ist

4. Strebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. das Trigheiuelement (73,75) die Relativbe- ω schleunigung zwischen dem ersten und dem zweiten Element (13,15) abfühlt, und daß der Drehantriebsteil aus zwei sich drehenden, durch Rastmittel (133, 135,137) nachgiebig in einer bevorzugten, gegenseitigen Drehstellung gehaltenen Elementen (105,129) besteht, von denen das eine (129) mit dem dünnwandigen Abschnitt verbunden ist und das andere (105) in Übereinstimmung mit der Relativbewegung zwischen den zueinander relativ beweglichen Bauteilen in Drehung versetzbar ist,

5. Strebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel eine Kugel (137) zwischen einander zugewandten Ausnehmungen (133,135) in den beiden sich drehenden Elementen (105, 129) sowie Mittel umfassen, mittels der die sich drehenden Elemente (105, 129) gegeneinanderdrückbar sind.

6. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Element (13, 15) teleskopisch verschiebbar aufeinander gelagert sind, daß der dünnwandige Abschnitt (75) ein dünnwandiges Rohr ist und daß der dickwandige Abschnitt (73) ein dickwandiges Rohr ist, das sich zwischen die teleskopisch zueinander verschiebbaren Elemente eingefügt befindet, jedoch eines desselben nur dann berührt, wenn die Bewegung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet

7. Strebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser und die Länge des dickwandigen Rohres 73) nur so groß gewählt sind, daß sie ausreichen, die an der Strebe angreifende Last aufzunehmen, wenn die Bewegungsgröße den genannten Schwellenwert überschreitet, und daß das dünnwandige Rohr (75) eine Länge aufweist, bei der die Gesamtlänge des dick- und des dünnwandigen Rohrs für Streben unterschiedlicher Nennlasten gleich lang wählbar ist

8. Strebe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dickwandige Abschnitt (73) drehbar durch eines der teleskopisch verschiebbaren Elemente (13) unterstützt ist und daß der dünnwandige Abschnitt (75) vom dickwandigen Abschnitt getragen wird.

9. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantriebsteil (105, 129; 169) seinerseits durch eine überholende Schraubspindel (81; 165) antreibbar ist

10. Strebe nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder (169) koaxial innerhalb der überholenden Schraubspindel (165) untergebracht ist

11. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch an einem (13) der beiden mechanischen Elemente befestigte Mittel (201,203,205) zur Veränderung der Federkonstante der Strebe in arretiertem Zustand.

12. Strebe na:h Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß cie Mittel zur Veränderung der Federkonstante aus mehreren konzentrischen Rohren (201, 203, 205) bestehen, deren jedes zum benachbarten eine teleskopische Bewegung an seinem einen Ende ausführen kann, jedoch zum gleichen benachbarten Rohr am anderen Ende festgelegt ist

13. Strebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß drei konzentrische Rohre (201, 203, 205) vorgesehen sind, von denen zwei konzentrisch innerhalb des dritten gelagert sind, das dritte Rohrelement (201) an einem Ende (207) mit einem (13) der zwei mechanischen Elemente verbunden und am anderen Ende (209) mit dem zweiten (203) der Rohrelemente verbunden ist, das seinerseits an seinem anderen Ende (211) mit dem ersten (205) der Rohrelemente verbunden ist, wobei das erste und das dritte Rohrelement (205, 201) eine Druckbela-

stung erfahren, wenn das zweite Rohrelement (203) eine Zugbelastung erfährt

Die Erfindung geht aus von einer Strebe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die DE-OS 26 30 404 bekannt gewordenen Art

Bei einer Strebe nach DE-OS 26 30 404 besteht die Notwendigkeit, für sehr große aufzunehmende Lasten, z. B. wenn bis in den MN-Bereich gehende Lasten zu erwarten sind, die die Last tragenden Oberflächen des verdrehbaren Trägheitselements wie auch dessen Dicke zu vergrößern, damit die extrem großen Lasten sicher abgefangen werden können. Wenn aber eine entsprechend große Ausbildung des Trägheitselements gewählt wird, ist dessen Trägheitsmoment natürlich ebenfalls sehr hoch. Dies zieht notwendigerweise eine entsprechende Vergrößerung auch der das Trägheitselement mitnehmenden Bauteile nach sich. Eine Zunahme von Abmessungen an mehreren Stellen der Strebe hat sowohl eine Vermehrung der Kosten, als auch eine Vergrößerung der Gesamtabmessungen der Strebe und ihres Gewichts, sowie eine dementsprechende Erschwerung ihres Einbaus zur Folge.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Streben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß mit möglichst gering bleibenden Abmessungen extrem hohe Lasten abgefangen werden können und zwar so, daß durch die Begrenzung der Abmessungen und damit der Trägheitsmomente auch alle anderen konstruktiven Teile begrenzt bleiben können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 13 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind, cie teilweise an sich bekannte Gestaltungsmerkmale enthalten.

Die Weiterbildungen gemäß den Unterapsprüchen stehen in technischem Zusammenhang mit den Merkmalen des Kennzeichenteils des Anspruches 1, da sie unter Ausnutzung der technischen Eigenschaften des einen dünn- sind einen dickwandigen Abschnitt aufweisenden Trägheitselements besonders günstig sind.

Eine ausreichende Erfindungshöhe ist bei der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik aus folgenden Gründen gegeben:

Die Entwicklung des Gestaitungsprinzips, bestehend aus der von dem zu verbessernden Stand der Technik gemäß DE-OS 2630 404 ausgehenden und auf diesen Stand der Technik spezifizierten Aufgabe und dem im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Lösungsmittel, war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil für dieses Gestaltungsprinzip beim Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise zu erkennen sind. Die aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele streben auch in keinem Falle eine Verringerung, sondern eher eine Vergrößerung des Trägheitsmoments des Trägheitselements an.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nur der Abschnitt des Trägheitselements, der zur Übertragung der Kraft im Betriebszustand der Arretierung der Strebe dient, kräftig und 'olglich mit nennenswertem Trägheitsmoment ausgebildet sein muß, wogegen alle übrigen Teile klein und leicht sein können, auch wenn die Strebe für sehr große Lasten bestimmt Ist,

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung, Es zeigt

Fig, 1 einen Axialschnitt durch eine Strebe,

F i g, 2 und 3 Querschnitte durch die Strebe der F ig, 1 nach den Linien 2-2 und 3-3,

F i g, 4 einen Schnitt ähnlich dem der F i g. 1, jedoch in vergrößertem Maßstab und unter Weglassung von Teilen zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels des Abfühlmechanismus für die Bewegungsgröße.

Fig.5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Abfühlmechanismus der F i g. 1 bis 4,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht der Strebe gemäß den F i g. 1 bis 5, wobei Teile weggebrochen dargestellt sind, um die Zuordnung verschiedener anderer Teile erkennen zu können,

Fig.7 einen Schnitt ähnlich dem cfcr Fig, I, jedoch unter Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, wobei für den Antrieb des Trägheitselements eine Torsionsfeder Verwendung findet,

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der F i g. 7,

Fig.Ö· einen Schnitt durch eine Baugruppe zur Abänderung der Federkonstante der Strebe der F i g. 1 oder F i g. 7.

In den F i g. 1 bis 6 ist ein erstes Ausfühmngsbeispiel einer Strebe 11 gezeigt Sie enthält ein erstes Schiebeteil

13 und ein zweites Schiebeteil 15. Die einander berührenden Oberflächen dieser Teile sind unter Einhaltung genauer Toleranzen bearbeitet, so daß eines im anderen gleitbar aufgenommen ist und die axiale Ausrichtung der gesamten Blockierstrebe 11 gewährleistet ist

Das erste Schiebeteil 13 ist starr mit einer Endkappe

14 verbunden. Die Verbindung wird durch eine zwischengefügte dickwandige Buchse 17 hergestellt, die mit Gewinde 19 und 21 an die Endkappe 14 und das erste Schiebeteil 13 geschraubt ist Man erkennt daß die durch die Blockierstrebe U zu kontrollierenden hauptsächlichen Kräfte durch die Gewindeverbindungen 19 und 21 übertragen werden müssen. Diese Verbindungen sollten deshalb so ausgelegt sein, daß sie über die maximale Kraft hinaus tragfähig sind, die je auf die Strebe 11 wirkt

Die Endkappe 14 enthält ein kugelförmiges Tragteil 23 mit einer zylindrischen Bohrung 25. Das kugelförmige Tragteil 23 ist in eine zylindrische Bohrung 27 der Endkappe 14 eingesetzt und dauerhaft darin befestigt Das kugelförmige Tragteil 23 kann sich bis zu einem bestimmten Maß frei verdrehen, so daß die Montage der Endkappe 14 an einem ersten relativ beweglichen Bauteil erleichtert wird, das z. B. ein joch oder -iin anderes Tragelement sein kann, das mit einem in die Bohrung 25 passenden Stab versehen ist

Das zweite Schiebeteil 15 ist in ähnlicher Weise mit einer zweiten Endk-.ppe 29 verbunden. Die Verbindung stellt hier ein dickwandiges Rohrteil 31 her, das mitteis Gewindeverbindungen 33 und 35 an die Endkappe 29 und das zweite Schiebeteil 15 geschraubt ist Es ist festzustellen, daß das dickwandige Rohrteil 31 als Fortsatz eines zentralen Gewindeschafts 37 ausgebildet ist, was praktische Vorteile hat obwohl leicht einzusehen ist, daß die Teile 31 und 37 auch als getrennte Teile herstellbar wären. Die zweite Endkappe 29 kann gleich der Endkappe 14 ausgebildet sein und ebenfalls