DE3603307C2

DE3603307C2 -

Info

Publication number: DE3603307C2
Application number: DE19863603307
Authority: DE
Inventors: Bernhard 4630 Bochum De Bouche
Original assignee: Rhein-Getriebe 4005 Meerbusch De GmbH
Current assignee: Rhein-Getriebe 4005 Meerbusch De GmbH
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1987-12-23
Also published as: DE3603307A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lastmomentsperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a load torque lock according to the preamble of Claim 1.

Zum Heben und Senken von Lasten ist es bekannt, selbsthemmende Getriebe zu verwenden, etwa Schneckengetriebe, damit bei einer Störung, etwa Stromausfall, die Last in der gerade eingenommenen Position gehalten wird und nicht abstürzt. Derartige selbsthemmende Getriebe besitzen aber einen schlechten Wirkungsgrad und die damit verbundenen Nachteile.It is known for lifting and lowering loads, self-locking gears to use, such as worm gear, so in the event of a fault, for example Power failure, the load is held in the position it has just assumed and not crashing. Such self-locking gears have one poor efficiency and the associated disadvantages.

Ferner sind Klemmrollenfreiläufe bekannt, die durch Zapfen gesteuert sind. Diese sind jedoch nicht verwendbar, wenn Energie vernichtet 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.Clamping roller freewheels are also known which are controlled by pins are. However, these cannot be used if energy is destroyed must, as is the case when lifting loads, as this is caused by friction of the Clamping takes place, the wear then occurring impairing the function.

Aus dem DE-GM 18 10 040 ist eine Lastmomentsperre der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Reibscheiben über schraubenförmige Steigbahnen gleichzeitig auseinandergepreßt werden. Hierdurch ist es nur möglich, in einer einzigen Drehrichtung auftretende Drehmomente zu sperren. In Hebezeugen ist dies auch normalerweise ausreichend, da in der Regel nur in einer Richtung wirkende Drehmomente auftreten, da die Last nicht nach oben fallen kann und Seile keine Druckkräfte übertragen.From DE-GM 18 10 040 is a load torque lock of the type mentioned Kind known in which the friction washers via helical Rise tracks are pressed apart at the same time. This is only it possible to block torques occurring in a single direction of rotation. In hoists this is usually sufficient as in the Torques that only act in one direction usually occur because of the load cannot fall upwards and ropes do not transmit any compressive forces.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lastmomentsperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die konstruktiv einfach ist, in beiden Drehrichtungen wirkende Drehmomente sperren kann und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.The object of the invention is a load torque lock according to the preamble of claim 1, which is structurally simple, in both Torques acting in the direction of rotation can block and improve Has efficiency.

Diese Aufgabe wird entspechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task becomes in accordance with the characterizing part of the claim 1 solved.

Eine derartige Lastmomentsperre arbeitet mit schleifenden Reibbelägen, deren Verschleiß die Geometrie und damit die Wirksamkeit nicht ändert. Wenn ein Lastmoment einwirkt, gelangt einer der Reibbeläge in hemmenden Eingriff, der bei Einwirken eines Antriebsmoments wieder aufgehoben wird. Hierdurch ergibt sich ein verbesserter Wirkungsgrad. Nach Abschalten des Antriebs wird die gerade eingenommene Position in beiden Drehrichtungen festgehalten.Such a load torque lock works with grinding friction linings, whose wear does not change the geometry and therefore the effectiveness. When a load moment is applied, one of the friction linings becomes inhibiting Intervention that is canceled when a drive torque is applied. This results in an improved efficiency. After switching off the The position just assumed is driven in both directions of rotation captured.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are set out in the subclaims remove.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to the figures illustrated embodiments explained 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 Arbeitsmaschine, etwa eine Seilwinde ist. Die Abtriebswelle 1 ist über Lager 3 gelagert und über eine Wellendichtung 4 abgedichtet. Auf der Abtriebswelle 1 befinden sich zwei Spindeln 5, die durch einen ringförmigen 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 at the same time the drive shaft of a gear arranged in a fixed gear housing 2 for a working machine, for example a cable winch. The output shaft 1 is supported by bearings 3 and sealed by a shaft seal 4 . There are two spindles 5 on the output shaft 1 , which are separated from one another in the axial direction by an annular stop 6 . 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 the two Seeks to push spindle nuts 7 apart, 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 hülsenförmigen 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 gezeichnet sind.On the output shaft 1 there is a fork 11 with two opposing 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 arcuate recesses 14 ', 14 "of the two friction disks 9th Here, the recesses 14 ', 14 "of the two friction disks 9 are angularly slightly offset from one another, as can be seen in FIG. 2, in which the front recess 14' is drawn through and the rear recess 14" is shown in dashed lines.

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

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 Mitnehmerarme 12 in einer Drehrichtung mit der einen und in der anderen Drehrichtung 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 offset somewhat, so that the driving 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 Bewegung des Antriebs und somit keinen Rückfluß der Leistung zur Antriebsmaschine bewirken. Die durch die Feder 8 bewirkte leichte Anpressung 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 self-locking occurs when the friction linings 10 and the spindles 5 are dimensioned accordingly, the output torque cannot cause any movement of the drive and thus no backflow of the power to the drive machine. The slight pressure of the friction linings 10 caused by the spring 8 serves as initial friction, which is self-reinforcing 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 angepreßte, 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 load acting on the output shaft 1 is lowered 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 Spindelmutter 7 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 nut 7 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 Ausführungsform 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 embodiment of FIGS. 1 and 2.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform können die Anschläge 6 auch durch die Gabel 11 einerseits und die gegenüberliegende Wandung des Gehäuses 2 andererseits gebildet werden, wobei sich die beiden Federn 8 dann entsprechend an der Gabel 11 bzw. dem Gehäuse 2 abstützen. Die beiden Spindeln 5 können - wie dargestellt - durchgängig zu einer Spindel vereinigt sein.In the embodiment shown in FIG. 3, the stops 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 accordingly on the fork 11 or the housing 2 . The two spindles 5 can - as shown - be consistently combined to form a spindle.

Die Lastmomentsperre kann im Arbeitsstrang folgendermaßen angeordnet sein:
Motor - Lastmomentsperre (eingangsseitig)/Getriebe - Arbeitsmaschine (wie dargestellt)
Motor - Getriebe/Lastmomentsperre (ausgangsseitig) - Arbeitsmaschine
Motor - Getriebe - Lastmomentsperre (eingangsseitig)/Arbeitsmaschine
Motor - Lastmomentsperre (eingangsseitig)/Arbeitsmaschine.The load torque lock can be arranged in the work string as follows:
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 and two coaxial friction disks, which are slightly spring-biased against fixed friction surfaces and each have a recess for receiving an axial driver, characterized in that on the output shaft ( 1 ) a fork ( 11 ) freely rotatable relative to the output shaft ( 1 ) is arranged, which has two axial driver arms ( 12 ), the friction disks ( 9 ) each having two recesses ( 14 ', 14 " ) and the axial driver arms ( 12 ) with clearance provided in the circumferential direction through the recesses ( 14 ', 14 ″ ), the friction disks ( 9 ) each connected to a spindle nut ( 7 ) which can be moved by a limited axial stroke and which engage with spindles ( 5 ) of the same pitch direction arranged on the output shaft ( 1 ) at an axial distance, and the recesses ( 14 ' ) of a friction disc ( 9 ) relative to the recesses ( 14 ″ ) of the other friction disc ( 9 ) beckon are staggered.

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