DE3603307A1

DE3603307A1 - Load-moment lock

Info

Publication number: DE3603307A1
Application number: DE19863603307
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bouche
Original assignee: RHEIN GETRIEBE GmbH
Current assignee: RHEIN GETRIEBE GmbH
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1987-08-06
Also published as: DE3603307C2

Abstract

The invention relates to a load-moment lock with an output shaft which can be driven by a drive and is mounted in a housing. A fork is arranged here on the output shaft in such a way as to be freely rotatable relative to the output shaft, the axial driver arms of which extend through recesses in two coaxial friction discs with clearance provided in the peripheral direction, the friction discs in each case being connected to a spindle nut, which spindle nuts are movable by a limited axial stroke and are in engagement with spindles of the same pitch direction arranged at an axial distance apart on the output shaft, and being slightly pretensioned by spring force against fixed friction surfaces, and the recesses of the one friction disc being offset at an angle relative to the recesses of the other friction disc.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lastmomentsperre nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a load torque lock according to the Oberbe handle of claim 1.

Zum Heben und Senken von Lasten ist es bekannt, selbsthemmende Getriebe zu verwenden, etwa Schneckengetriebe, damit bei einer Stö rung, etwa Stromausfall, die Last in der gerade eingenommenen Posi tion gehalten wird und nicht abstürzt. Derartige selbsthemmende Ge triebe besitzen aber einen schlechten Wirkungsgrad und die damit verbundenen Nachteile.For lifting and lowering loads it is known to be self-locking To use gears, such as worm gears, so that in the event of a fault tion, such as a power failure, the load in the position just taken tion is held and does not crash. Such self-locking Ge However, drives have poor efficiency and the associated efficiency associated disadvantages.

Ferner sind Klemmrollenfreiläufe bekannt, die durch Zapfen ge steuert sind. Diese sind jedoch nicht verwendbar, wenn Energie ver nichtet werden muß, wie es beim Heben von Lasten der Fall ist, da dies durch Reibung der Klemmung erfolgt, wobei der dann auftretende Verschleiß die Funktion beeinträchtigt.Furthermore, pinch roller freewheels are known, which ge by pin controls are. However, these cannot be used if energy ver must not be, as is the case when lifting loads, because this is done by friction of the clamping, which then occurs Wear affects the function.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lastmomentsperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die konstruktiv einfach ist und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.The object of the invention is a load torque lock after Generic preamble of claim 1, which is structurally simple and has improved efficiency.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed according to the characteristic part of the Claim 1 solved.

Eine derartige Lastmomentsperre arbeitet mit schleifenden Reib belägen, deren Verschleiß die Geometrie und damit die Wirksamkeit nicht ändert. Wenn ein Lastmoment einwirkt, gelangt einer der Reib beläge in hemmenden Eingriff, der bei Einwirken eines Antriebsmomen tes wieder aufgehoben wird. Hierdurch ergibt sich ein verbesserter Wirkungsgrad.Such a load torque lock works with rubbing friction cover their wear the geometry and thus the effectiveness does not change. When a load moment is applied, one of the friction occurs in inhibiting engagement, which occurs when a drive torque acts tes is canceled again. This results in an improved Efficiency.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below in the attached Illustrated embodiments illustrated in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Lastmomentsperre im Axialschnitt. Fig. 1 shows an embodiment of a load torque lock in axial section.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Lastmomentsperre im Axialschnitt. Fig. 3 shows a further embodiment of a load torque lock in axial section.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lastmomentsperre ist eine Abtriebswelle 1 vorgesehen, die zugleich Antriebswelle eines in einem festen Getriebegehäuse 2 angeordneten Getriebes für eine Arbeitsma schine, etwa eine Seilwinde ist. Die Abtriebswelle 1 ist über Lager 3 gelagert und über eine Wellendichtung 4 abgedichtet. Auf der Ab triebswelle 1 befinden sich zwei Spindeln 5, die durch einen ring förmigen Anschlag 6 in axialer Richtung voneinander getrennt sind. Auf jeder Spindel 5, die beide gleiche Steigung (nicht selbsthemmend) und Steigungsrichtung aufweisen (im dargestellten Ausführungsbeispiel z.B. rechtssteigend), befindet sich jeweils eine Spindelmutter 7, zwischen denen eine Feder 8, hier eine Schraubenfeder, angeordnet ist, die die beiden Spindelmuttern 7 auseinanderzudrücken sucht, und deren Axialbewegung in Richtung aufeinanderzu durch den Anschlag 6 begrenzt wird. Jede Spindelmutter 7 trägt eine Reibscheibe 9, die auf den einander nicht zugekehrten Seiten mit einem Reibbelag 10 belegt sind.In the load torque lock shown in FIGS. 1 and 2, an output shaft 1 is provided, which is also the drive shaft of a gear arranged in a fixed gear housing 2 for a machine, such as a cable winch. The output shaft 1 is supported by bearings 3 and sealed by a shaft seal 4 . From the drive shaft 1 there are two spindles 5 , which are separated from each other by an annular stop 6 in the axial direction. On each spindle 5 , which both have the same pitch (not self-locking) and the direction of the pitch (in the illustrated embodiment, for example, rising to the right), there is a spindle nut 7 , between which a spring 8 , here a coil spring, is arranged, which press the two spindle nuts 7 apart seeks, and their axial movement towards each other is limited by the stop 6 . Each spindle nut 7 carries a friction disk 9 , which are covered with a friction lining 10 on the sides not facing each other.

Auf der Abtriebswelle 1 befindet sich eine Gabel 11 mit zwei einander gegenüberliegenden Mitnehmerarmen 12 und einem hülsenförmi gen Abschnitt 13, der die Abtriebswelle 1 frei drehbar umgreift. Die Mitnehmerarme 12 erstrecken sich durch kreisbogenförmige Aussparungen 14′, 14′′ der beiden Reibscheiben 9. Hierbei sind die Aussparungen 14′, 14′′ der beiden Reibscheiben 9 winkelmäßig etwas gegeneinander versetzt, wie sich aus Fig. 2 ergibt, in der die vordere Aussparung 14′ durchgezogen und die hintere Aussparung 14′′ gestrichelt gezeich net sind.On the output shaft 1 there is a fork 11 with two mutually opposite drive arms 12 and a sleeve-shaped section 13 which encompasses the output shaft 1 in a freely rotatable manner. The driver arms 12 extend through circular recesses 14 ', 14 ''of the two friction disks 9 . Here, the recesses 14 ', 14 ''of the two friction disks 9 are angularly offset somewhat from one another, as can be seen from FIG. 2, in which the front recess 14 ' is drawn and the rear recess 14 '' are shown in dashed lines.

Mit der Wandung des Getriebegehäuses 2 sind zwei mit Abstand zueinander angeordnete Scheiben 15 fest verbunden, gegen deren ein ander zugewandten Reibflächen die Reibbeläge 10 der Reibscheiben 9 infolge der Feder 8 leicht angedrückt werden und daher trotz fehlen der Einwirkung eines An- oder Abtriebsmomentes stets schleifen. Die kreisringförmigen Scheiben 15 besitzen eine mittlere Durchtrittsöff nung für eine ungehinderte Drehung der Gabel 11.With the wall of the transmission housing 2 , two spaced disks 15 are firmly connected, against the other facing friction surfaces, the friction linings 10 of the friction disks 9 are pressed lightly as a result of the spring 8 and therefore always grind despite the absence of the action of an input or output torque. The annular disks 15 have a medium passage opening for unimpeded rotation of the fork 11th

Der Antrieb greift an dem Abschnitt 13 der Gabel 11 bei 16 an. Die Mitnehmerarme 12 haben die Funktion, das Antriebsdrehmoment - je nach seiner Richtung - einer der beiden Reibscheiben 9 zuzuführen. Für diese Aufgabe ist es wichtig, daß die Aussparungen 14′, 14′′ der Reibscheiben 9 winkelmäßig etwas versetzt sind, so daß die Mitnehmer arme 12 in einer Drehrichtung mit der einen und in der anderen Dreh richtung mit der anderen Reibscheibe 9 in Eingriff gelangen. Das Spiel der Mitnehmerarme 12 in den Aussparungen 14′, 14′′ richtet sich nach dem zulässigen Verschleiß der Reibbeläge 10.The drive engages the section 13 of the fork 11 at 16 . The driving arms 12 have the function of supplying the drive torque - depending on its direction - to one of the two friction disks 9 . For this task, it is important that the recesses 14 ', 14 ''of the friction disks 9 are angularly displaced slightly, so that the driver arms 12 come in one direction of rotation with one and in the other direction of rotation with the other friction disk 9 . The game of the driver arms 12 in the recesses 14 ', 14 ''depends on the permissible wear of the friction linings 10th

Wird ein Abtriebsmoment aufgebracht, so wird je nach Richtung und Stärke des Abtriebsmomentes einer der beiden Reibbeläge 10 mehr oder weniger stark an eine der feststehenden Scheiben 15 gedrückt. Da hierbei bei entsprechender Dimensionierung der Reibbeläge 10 und der Spindeln 5 Selbsthemmung eintritt, kann das Abtriebsmoment keine Be wegung des Antriebs und somit keinen Rückfluß der Leistung zur An triebsmaschine bewirken. Die durch die Feder 8 bewirkte leichte An pressung der Reibbeläge 10 dient als Initialreibung, die sich bei einem auftretenden Abtriebsmoment selbst verstärkt.If an output torque is applied, depending on the direction and strength of the output torque, one of the two friction linings 10 is pressed more or less strongly against one of the fixed disks 15 . Since this occurs with appropriate dimensioning of the friction linings 10 and the spindles 5 self-locking, the output torque can no Be movement of the drive and thus no backflow of power to the drive machine. The slight pressure caused by the spring 8 on the friction linings 10 serves as initial friction, which reinforces itself when an output torque occurs.

Ein Senken einer auf die Abtriebswelle 1 wirkenden Last erfolgt dadurch, daß das Antriebsdrehmoment über die Mitnehmerarme 12 der Gabel 11 und nicht über die entsprechende Spindel 5 in die angepreß te, hemmende Reibscheibe 9 gelangt. Die Anpreßkraft des hemmenden Reibbelages 10 steigt hierdurch nicht an, so daß sein Reibmoment durch das Antriebsmoment überwunden und die Last abgesenkt werden kann.A lowering of a load acting on the output shaft 1 takes place in that the drive torque passes through the driving arms 12 of the fork 11 and not via the corresponding spindle 5 into the pressed, inhibiting friction disk 9 . The contact pressure of the inhibiting friction lining 10 does not increase as a result, so that its frictional torque can be overcome by the drive torque and the load can be reduced.

Bei einem Heben einer auf die Abtriebswelle 1 wirkenden Last drücken die Mitnehmerarme 12 gegen die unbelastete Reibscheibe 9, wodurch sich deren Spindel 5 bis zum Anschlag 6 schraubt. Hierdurch kann das Antriebsdrehmoment - von den Mitnehmerarmen 12 kommend - über die zum Anschlag 6 geschraubte Reibscheibe 9 und deren Spindel 5 in die Abtriebswelle 1 gelangen. Sobald sich dann die Abtriebswelle 1 in Richtung "Lastheben" bewegt, löst sich die hemmende Reibscheibe 9 und läuft frei. Hierdurch entsteht nur ein geringer Reibverlust.When a load acting on the output shaft 1 is lifted, the driver arms 12 press against the unloaded friction disk 9 , as a result of which the spindle 5 screws up to the stop 6 . As a result, the drive torque - coming from the driver arms 12 - can reach the output shaft 1 via the friction disk 9 screwed to the stop 6 and its spindle 5 . As soon as the output shaft 1 then moves in the "load lifting" direction, the inhibiting friction disc 9 releases and runs freely. This causes only a slight loss of friction.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist nur eine feststehende ringförmige Scheibe 15 vorgesehen, die beidseitig von Reibbelägen 10 beaufschlagt wird, wobei die zugehörigen Reibscheiben 9 über entsprechende Spindeln 5 gegen die Scheibe 15 gedrückt werden, indem auf jede Spindel 5 eine Feder 8 einwirkt, die sich an einem auf der Abtriebswelle 1 angeordneten Anschlag 6 abstützt, gegen den die Spindel 5 axialbeweglich ist. Die Anordnung der Aussparungen 14′, 14′′ ist wie in Fig. 2. Die Funktionsweise entspricht derjenigen der Aus führungsform der Fig. 1 und 2.In the embodiment shown in FIG. 3, only a fixed annular disk 15 is provided, which is acted upon on both sides by friction linings 10 , the associated friction disks 9 being pressed against the disk 15 via corresponding spindles 5 by a spring 8 acting on each spindle 5 , which is supported on an arranged on the output shaft 1 stop 6 against which the spindle 5 is axially movable. The arrangement of the recesses 14 ', 14 ''is as in Fig. 2. The operation corresponds to that of the imple mentation form of FIGS. 1 and 2.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform können die An schläge 6 auch durch die Gabel 11 einerseits und die gegenüberlie gende Wandung des Gehäuses 2 andererseits gebildet werden, wobei sich die beiden Federn 8 dann entsprechend an der Gabel 11 bzw. dem Ge häuse 2 abstützen. Die beiden Spindeln 5 können - wie dargestellt - durchgängig zu einer Spindel vereinigt sein.In the embodiment shown in Fig. 3, the blows 6 can also be formed by the fork 11 on the one hand and the opposite wall of the housing 2 on the other hand, the two springs 8 then being supported on the fork 11 and the housing 2 respectively . The two spindles 5 can - as shown - be consistently combined to form a spindle.

Die Lastmomentsperre kann im Arbeitsstrang folgendermaßen ange ordnet sein:The load torque lock can be specified in the work string as follows be classified:

Motor - load torque lock (input side) / gearbox - driven machine (as shown)
Motor - gearbox / load torque lock (output side) - working machine
Motor - gearbox - load torque lock (input side) / working machine
Motor - load torque lock (input side) / driven machine.

Claims

1. load torque lock with a drivable output shaft, characterized in that on the output shaft ( 1 ) a fork ( 11 ) is freely rotatable relative to the output shaft ( 1 ), the axial drive arms ( 12 ) with circumferential play through recesses ( 14 ', 14 '') extend into two coaxial friction disks ( 9 ), the friction disks ( 9 ) each having a spindle nut ( 7 ) which can be moved by a limited axial stroke and which has axially spaced spindles ( 5 ) arranged on the output shaft ( 1 ) ) are in the same pitch direction engaged, connected and slightly spring-biased against fixed friction surfaces, and the recesses ( 14 ') of one friction disc ( 9 ) relative to the recesses ( 14 '') of the other friction disc ( 9 ) are angularly offset.

2. load torque lock according to claim 1, characterized in that between the two spindles ( 5 ) on the output shaft ( 1 ) to an impact ( 6 ) for the spindle nuts ( 7 ) is arranged, the latter in the direction of the stop ( 6 ) away and are spring-biased against two spaced-apart friction surfaces.

3. load torque lock according to claim 1, characterized in that axially outside of the two spindles ( 5 ) each has a stop ( 6 ) for each spindle nut ( 7 ) is provided, between the stop ( 6 ) and the adjacent spindle nut ( 7 ) the spring preload is provided.

4. load torque lock according to one of claims 1 to 3, characterized in that the friction surfaces are formed by one or two annular discs ( 15 ).

5. load torque lock according to one of claims 1 to 4, characterized in that the play of the driving arms ( 12 ) in the recesses ( 14 ', 14 '') is selected according to the maximum intended wear.

6. load torque lock according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spindles ( 5 ) are the same.