DE4206168C2 - Lastdrehmomentsperre (LDS) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine LDS gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die LDS ermöglicht als doppelt wirkender Freilauf die Positionssicherung einer drehbaren Welle (Ab­ triebswelle) in beiden Drehrichtungen und den Antrieb die­ ser drehbaren Welle von der Antriebswelle her in beiden Drehrichtungen.

Die in vielen Gebieten des Maschinenbaus eingesetzten nor­ malen, einseitig wirkenden Freiläufe gestatten die Drehbe­ wegung einer Welle nur in einer Drehrichtung, während in der anderen Drehrichtung die Drehbewegung dieser Welle ge­ sperrt wird. Die Positionierung der Welle findet hierbei also nur in einer bestimmten Drehrichtung statt.

Es gibt zahlreiche Einsatzfälle, bei denen für verstellba­ re Maschinen oder Geräte eine Positionierung in beiden Drehrichtungen verlangt wird.

Das bedeutet, daß das als Stellglied in Frage kommende Ma­ schinenteil, z. B. ein mit einer drehbaren Welle verbunde­ ner kippbarer Behälter, in beiden Drehrichtungen ungehin­ dert angetrieben werden kann, während rückwirkend vom Stellglied auf die Welle wirkende Rück-Drehmomente (Ab­ triebsmomente) in beiden Drehrichtungen gesperrt werden müssen.

Derartige Sperren können auch als selbsttätig schaltende, doppelt wirkende Freiläufe angesehen werden.

Aus den geschilderten Anforderungen erklärt sich die für ein solches Konstruktionselement verwendete Bezeichnung "Lastdrehmomentsperre", abgekürzt: LDS.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß vom Antrieb zum Abtrieb einer LDS eine Drehbewegung und damit auch ein Drehmoment in beiden Drehrichtungen übertragen werden kann, während umgekehrt eine Drehbewegung und damit auch ein Drehmoment in beiden Drehrichtungen vom Stellglied her, also vom Abtrieb zum Antrieb einer LDS nicht übertra­ gen werden kann. In beiden Drehrichtungen tritt jetzt durch Sperren der LDS eine Positionierung der Abtriebswel­ le und damit des Stellgliedes ein.

Es ist bekannt, Lastdrehmomentsperren unter Verwendung ei­ ner zylindrischen Drehfeder (Schrauben-Drehfeder z. B. mit kreisrundem oder anderen, z. B. rechteckigen, Federdraht­ querschnitten) für unterschiedliche Einsatzfälle zu ver­ wenden, die (nach Fig. 1) nach innen umgebogene Federenden aufweisen.

In einer weiterentwickelten und verbesserten Bauweise wer­ den (nach Fig. 2) die nach innen umgebogenen Federenden ersetzt durch in Umfangsrichtung auslaufende Federenden, die mit derart geformten Endstücken versehen sind, daß die Einleitung der Umfangskraft beim Sperren tangential mit möglichst großem Hebelarm erfolgt.

Aus der Patentschrift DE 30 42 398 C2 ist eine derartige LDS für unterschiedliche Anwendungsfälle bekannt.

Diese bekannten LDS-Konstruktionen weisen folgende Nachteile beim Sperren auf:

1. Bei der Übertragung hoher Sperrdrehmomente (Abtriebs­ drehmomente) T_ab und der hierdurch bedingten Übertra­ gung der großen Umfangskraft F_u je nach Drehrichtung in eines der beiden Endstücke (7 bzw. 7a) der Drehfe­ der (3) ist wegen der eintretenden Bewegungen, Ver­ schiebungen und Verformungen des Endstückes und des hinter dem beaufschlagten Endstück (7 oder 7a) beson­ ders hoch belasteten Federdrahtes eine Berührung der Außenfläche der geschlitzten Antriebswelle (6) durch den Federdraht besonders in diesem Bereich der Drehfe­ der zu erwarten, obwohl zwischen dem Innendurchmesser (D_i) der Drehfeder und dem Außendurchmesser (D1) der Antriebswelle das Radialspiel S₁ = (D_i-D₁)/2 (Fig. 3) vorgesehen ist.

Dieses Spiel muß allerdings relativ klein gewählt wer­ den, da sonst die beim Sperren fest im Ring (4) sit­ zende Drehfeder (3), wenn das Sperrmoment und das Ent­ sperrmoment gleichgerichtet sind, von der geschlitzten Antriebswelle (6) z. B. über die Anschlagstelle (B) unter Umständen nicht einwandfrei entsperrt werden kann, weil der Federdraht zu weit radial nach innen ausweichen kann.

Die beim Sperren mögliche mehr oder weniger starke Be­ rührung der geschlitzten Antriebswelle (6) durch den sich bewegenden und verformenden Federdraht führt da­ zu, daß die beim Sperren an sich frei drehbewegliche, da nicht vom Antriebsdrehmoment T_an beaufschlagte ge­ schlitzte Antriebswelle, reibschlüssig maximal um den Betrag des Sperrweges (c) mitgedreht werden kann. Das ist der Betrag, um den sich das beim Sperren durch F_u beaufschlagte Endstück in Umfangsrichtung verschiebt.

Je nach zufälliger Drehposition der geschlitzten An­ triebswelle (6) innerhalb ihres Drehspiels kann das zur Einleitung eines nicht erwünschten Entsperrvorgan­ ges führen.

Dieses ungewollte "Entsperren von hinten" durch die Mitnahme des beim Sperren nicht belasteten Endstückes (7 bzw. 7a) durch die geschlitzte Antriebswelle kann zum Versagen der LDS führen, d. h. die Übertragbarkeit des Sperrdrehmomentes T_ab geht zurück: T_ab → 0.

2. Bei der Übertragung der großen Umfangskraft F_u je nach Drehrichtung in eines der beiden Endstücke (7 bzw. 7a) der Drehfeder (3) ist wegen der Bewegungen und Verfor­ mungen in axialer Richtung besonders der ersten hoch belasteten Windungen ausgehend von dem durch F_u beauf­ schlagten Endstück eine reibschlüssige Übertragung der Sperrbewegung maximal um den Sperrweg (c) des beauf­ schlagten Endstückes von Windung zu Windung möglich bis zum unbelasteten, sich daher nicht bewegenden End­ stück, da die Federwindungen eng aneinander liegen und sich berühren.

Durch die so verursachte Übertragung einer Drehbewe­ gung bis zum unbelasteten Endstück kann ein nicht er­ wünschter Entsperrvorgang eingeleitet werden.

Dieses ungewollte "Entsperren von hinten" über die an­ einander liegenden Federwindungen bis zum unbelasteten Endstück (7 bzw. 7a) kann zum Versagen der LDS führen, d. h. die Übertragbarkeit des Sperrdrehmomentes T_ab geht zurück: T_ab → 0.

3. Je nach Drehrichtung wird bei den hohen übertragbaren Drehmomenten T_ab eine große Umfangskraft F_u in eines der beiden Endstücke (7 bzw. 7a) der Drehfeder (3) eingeleitet.

Die Drehfeder wird bei dieser einseitigen starken Be­ lastung aus ihrer im unbelasteten Zustand vorliegenden weitgehend koaxialen Position im Ring (4) in eine un­ zulässige Schieflage verschoben und dadurch in der Bohrung des Ringes "verkantet".

Hierdurch kann je nach dem Grad der Schiefstellung die Übertragbarkeit des Sperrdrehmomentes T_ab ungewollt beeinträchtigt werden, da die Federwindungen bei den hohen Belastungen seitlich ausweichen und wegkippen können.

Die unzulässige Schieflage der Drehfeder (3) kann zum Versagen der LDS führen, d. h. die Übertragbarkeit des Sperrdrehmomentes T_ab geht zurück: T_ab → 0.

4. Bei der Übertragung der hohen Umfangskraft F_u je nach Drehrichtung in eines der beiden Endstücke (7 bzw. 7a) der Drehfeder (3) wird vor allem hinter dem beauf­ schlagten Endstück der besonders hoch belastete Feder­ draht insbesondere der ersten Windung durch die große Druckbelastung der Gefahr ausgesetzt, seitlich auszu­ knicken.

Das Knicken des Federdrahtes kann zum Versagen der LDS führen, d. h. die Übertragbarkeit des Sperrdrehmomen­ tes T_ab geht zurück: T_ab → 0.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilder­ ten Nachteile zu beseitigen und damit eine LDS zu schaf­ fen, die ein sicheres Sperren bis zu den höchsten über­ tragbaren Sperrdrehmomenten T_ab ohne Gefahr des Versagens, z. B. ohne Durchrutschgefahr sicherzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dies wird erfindungsgemäß in einem ersten wichtigen Schritt durch die Verbesserung erreicht, daß die Drehfeder (3) durch die zusätzliche Anordnung eines Ringes als Fe­ derstützring (10) nach Anspruch 1 (z. B. Fig. 4) keine Drehbewegungen mehr reibschlüssig auf die beim Sperren an sich unbelastete und frei drehbewegliche geschlitzte An­ triebswelle (6) übertragen kann, da der Federstützring ra­ dial zwischen der Drehfeder und der geschlitzten Antriebs­ welle angeordnet ist und unabhängig von der Antriebswelle durch eine Gleit- oder Wälzlagerung nahezu reibungsfrei drehbeweglich gelagert wird.

Der Federstützring kann als geschlossener oder offener Ring ausgeführt werden.

Zur Ausgestaltung der Erfindung wird ebenfalls nach An­ spruch 1 der Federstützring in Umfangsrichtung derart ge­ teilt ausgeführt, daß 2 oder mehr als 2 möglichst gleiche Federstützringe (z. B. 11 in Fig. 4) jeweils unabhängig voneinander und von der geschlitzten Antriebswelle (6) drehbeweglich nebeneinander angeordnet werden.

Die Anordnung von 2 oder auch mehr als 2 Federstützringen (z. B. 11) nebeneinander statt des einen Federstützringes (10) verhindert, daß sich beim Sperren die Drehverschie­ bung maximal um den Sperrweg (c) des durch die große Um­ fangskraft F_u beaufschlagten Endstückes (7 bzw. 7a) durch Reibschluß zwischen Federdraht und dem ungeteilten Feder­ stützring (19) über den Federstützring bis auf die Seite des unbelasteten und daher beim Sperren in Ruhestellung verbleibenden Endstückes überträgt und einen ungewollten "Entsperrvorgang von hinten" einleitet.

Bei mindestens 2 nebeneinander liegenden Federstützringen (z. B. 11) kann diese Drehbewegung von der Seite des bela­ steten Endstückes zur Seite des unbelasteten Endstückes nicht übertragen werden.

Ein ungewolltes "Entsperren von hinten" ist somit nicht mehr möglich.

Die Federstützringe (10 bzw. 11) nach Anspruch 1 weisen auf ihren Stirnseiten nach Fig. 4 Einschnitte auf, deren Einschnittiefen (g) sich aus dem durch die Drehfederbreite (f) vorgegebenen Abstand (e) der Sperrnocken (N) der mit der Abtriebswelle (2) verbundenen Hebelnabe (1) ergeben.

Die unabhängig voneinander und von der geschlitzten An­ triebswelle (6) frei drehbeweglichen Federstützringe (11) werden ohne zusätzlichen Konstruktionsaufwand in einfacher Weise so nach beiden Seiten zwischen den beiden Sperrnoc­ ken (N) gegen axiales Verschieben nach Fig. 4 festgelegt.

Die Federstützringe (10 bzw. 11) können nach Anspruch 1 an den Stirnseiten Bunde oder Anschläge zur axialen Führung der außenliegenden Federwindungen aufweisen.

Hierdurch kann die durch die einseitige starke Belastung der Windungen über das von F_u beaufschlagte Endstück (7 oder 7a) bewirkte Schiefstellung der Drehfeder (3) in Ring (4) verhindert werden.

Besser und wirkungsvoller ist es, zur Vermeidung der Schiefstellung der Drehfeder (3), zur Vermeidung der ge­ genseitigen Berührung der Windungen und zur Vermeidung des Ausknickens des Federdrahtes beim Sperren durch hohe Um­ fangskräfte F_u, nach Anspruch 2 (z. B. Fig. 5) in den Au­ ßenflächen der Federstützringe schräg, vorzugsweise schraubenförmig angeordnete, profilierte Ausnehmungen ("Gewindegänge") unter dem Steigungswinkel (α) zur indivi­ duellen Aufnahme (Einbettung) und Führung aller oder nur eines Teils der Federwindungen vorzusehen.

Die profilierten Ausnehmungen ("Gewindegänge") können in ihrem Verlauf durchgehend oder unterbrochen sein.

Der Federdraht wird in den profilierten Ausnehmungen axial nach beiden Seiten und radial nach innen individuell, d. h. jede Windung für sich, geführt.

Gleichzeitig wird durch diese Führung der Federwindungen in den schraubenförmig angeordneten, profilierten Ausneh­ mungen ("Gewindegängen") der Federstützringe (12 bzw. 13) erreicht, daß sich die einzelnen Federwindungen nicht mehr gegenseitig berühren. Es besteht hierdurch nicht mehr die Gefahr einer reibschlüssigen Übertragung der Sperrbewegung maximal um den Sperrweg (c) des beim Sperren durch die Um­ fangskraft F_u beaufschlagten Endstückes (7 bzw. 7a) von Windung zu Windung über die Federbreite (f) hinweg bis zum jeweils unbelasteten Endstück.

Ein ungewolltes "Entsperren von hinten" wird daher vermie­ den.

Auch hierbei wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn, wie be­ reits erläutert wurde, statt eines einzigen Federstützrin­ ges (12) z. B. 2 voneinander unabhängige drehbewegliche nach Möglichkeit gleiche Federstützringe (13) nebeneinan­ der angeordnet werden.

Die Erfindung wird dadurch vorteilhaft ausgestaltet, daß nach Anspruch 3 bei z. B. 2 nebeneinander liegenden Feder­ stützringen (14 in Fig. 6; rechte Bildhälfte) von den in Achsrichtung gesehen außenliegenden, d. h. stirnseitigen Windungen der Drehfeder (6) nur wenige, z. B. nur ein bis zwei Windungen durch schraubenförmig angeordnete, profi­ lierte Ausnehmungen, also in jeweils nur ca. ein bis zwei "Gewindegängen" auf jeder Stirnseite, axial nach beiden Seiten und radial nach innen geführt werden. Die mehr in der Federmitte liegenden Windungen werden zumindest axial und eventuell auch radial nicht mehr in gleicher Weise wie die mehr außen liegenden Windungen geführt, da in diesem mittleren Federbereich die Federstützringe keine oder kei­ ne gleichartigen profilierten Ausnehmungen ("Gewindegän­ ge") erhalten, sondern z. B. auch zylindrische, glatte Au­ ßenflächen haben können.

Die Erfindung wird weiter optimiert, wenn jetzt nach An­ spruch 4 (Fig. 6; linke Bildhälfte) nach Möglichkeit ohne besonderen konstruktiven Mehraufwand nur durch entspre­ chende Wahl des axialen Abstands der z. B. je ein bis zwei profilierten Ausnehmungen ("Gewindegänge") auf den äußeren Stirnseiten der beiden Federstützringe (15) voneinander, die Windungen der Drehfeder (3), die bei axialer Entspan­ nung der Drehfeder eng aneinander liegen, über die Ausneh­ mungen ("Gewindegänge") jedes Federstützringes etwas aus­ einandergezogen, also axial gespannt werden.

Hierdurch wird erreicht, daß sich die Windungen dann nicht mehr gegenseitig berühren können, da das axiale Spiel (S_a) zwischen den Windungen vorhanden ist.

Zusätzlich wird durch diese Maßnahme erreicht, daß die axial nicht geführten Windungen im mittleren Federbereich nachgeben und sich anpassen können, wenn die nebeneinander liegenden Federstützringe (z. B. 15) sich etwas gegenein­ ander beim Sperren, beim Entsperren oder beim Durchtreiben verdrehen.

Nach Anspruch 5 können in dem mittleren Bereich zwischen den beiden axial außenliegenden Federstützringen weitere, ebenfalls frei drehbewegliche Ringe vorgesehen werden, die mit oder ohne schraubenförmig angeordnete, profilierte Ausnehmungen ("Gewindegänge") versehen zur axialen Führung nach beiden Seiten und eventuell auch nur zur radialen Führung nach innen der Windungen beitragen können.

Hierdurch kann die Führung der Drehfederwindungen bei der vorliegenden Unabhängigkeit der Drehbeweglichkeit der Stützringe voneinander weiter verbessert werden.

Die Gefahr des seitlichen Ausknickens beim Sperren des durch die große Druckkraft (Umfangskraft F_u) hoch belaste­ ten Federdrahtes besonders der ersten Windung im Bereich hinter den durch die Umfangskraft F_u beaufschlagten End­ stück (7 bzw. 7a), und die damit verbundene Gefahr des Versagens der LDS, wird dadurch vermieden, daß der Anfang der schraubenförmig angeordneten, profilierten Ausnehmung ("Gewindeanfang") jedes Federstützringes (z. B. 15 in Fig. 6; linke Bildfläche) unter Ausnutzung der freien Drehbeweglichkeit der Stützringe möglichst nahe an der hinteren Abschlußfläche (Anschlagstelle B) der Endstücke zu liegen kommt.

Diese vorteilhafte Positionierung wird nach Anspruch 6 er­ reicht bzw. begünstigt durch die Abstimmung des Steigungs­ winkels (α) der Federwindungen bzw. der schraubenförmigen Ausnehmungen ("Steigungswinkel α der "Gewindegänge"; "Ge­ windesteigungswinkel") der Federstützringe mit dem Rei­ bungswinkel (γ), der die Reibung (Reibwert µ = tan γ) be­ schreibt in den Berührungszonen der Federwindungen, einge­ bettet in den schraubenförmigen Ausnehmungen ("Gewindegän­ gen") der Federstützringe.

Hierbei wird angestrebt, daß der Steigungswinkel (α) in etwa dem Reibungswinkel (γ) entspricht.

Bei α < γ wird durch die axiale Zugkraft in der nach An­ spruch 4 etwas auseinander gezogenen Drehfeder (3) er­ reicht, daß die beiden äußeren der nebeneinander liegenden Federstützringe (z. B. 15) ihre gewünschte Position in möglichst enger Nachbarschaft zum jeweiligen Federendstück selbst finden.

Bei α < γ wird erreicht, daß die Position der beiden äuße­ ren Federstützringe durch die dann vorliegende Selbsthem­ mung beibehalten wird.

Der dort besonders hoch belastete Federdraht wird schon kurz hinter dem beaufschlagten Endstück in der profilier­ ten Ausnehmung ("Gewindegang") geführt und kann somit nicht mehr seitlich ausknicken.

Als zusätzliche Maßnahme zur Erzielung und Sicherstellung der gewünschten Positionierung wird nach Anspruch 7 vorge­ schlagen, eine vorzugsweise formschlüssig wirkende Verbin­ dung (z. B. nach Fig. 6; linke Bildhälfte) zwischen den Endstücken (7, 7a) der Drehfeder (3) und dem jeweils zuge­ ordneten Federstützring vorzusehen, z. B. durch einen quer in jedem Endstück befindlichen Stift (16), der in eine entsprechende stirnseitige Nut im zugehörigen Feder­ stützring ragt, und der somit auch zusammen mit der vorgeschlagenen Maßnahme nach Anspruch 6 die gewünschte Positionierung sicherstellt.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene LDS im Vergleich zu den bekannten Ausfüh­ rungen folgende Vorteile aufweist:

Die Übertragung hoher Abtriebsdrehmomente (Sperrmomente) beim Sperren ist sichergestellt, da ein Versagen der LDS, z. B. durch unerwünschtes Durchrutschen oder durch ein un­ gewolltes "Entsperren von hinten" vermieden wird,

• - durch das Verhindern einer Schiefstellung der Drehfeder im Gehäusering,
• - durch das Verhindern einer reibschlüssigen Bewegungs­ übertragung von den Windungen der Drehfeder über die un­ belastete frei drehbare Antriebswelle auf das nicht be­ aufschlagte Endstück,
• - durch das Verhindern einer reibschlüssigen Bewegungs­ übertragung innerhalb der Drehfeder bei eng aneinander liegenden Federwindungen,
• - durch das Verhindern des seitlichen Ausknickens des Fe­ derdrahtes vor allem im hoch belasteten Bereich unmit­ telbar hinter dem beaufschlagten Endstück.

Diese Vorteile werden erzielt durch die Anordnung von vor­ teilhaft gestalteten Federstützringen vorzugsweise mit schraubenförmig angeordneten, profilierten Ausnehmungen ("Gewindegängen"), in denen die Federwindungen individuell eingebettet sind und geführt werden. Vorzugsweise werden hierbei die mehr in der Federmitte liegenden Windungen axial nicht wie die mehr stirnseitigen Windungen in schraubenförmig angeordneten, profilierten Ausnehmungen ("Gewindegängen") geführt. Weiterhin sollen sich die Fe­ derwindungen nicht mehr gegenseitig berühren, was aufein­ fache Weise durch axiales Spannen, d. h. durch etwas axia­ les Auseinanderziehen der Drehfeder über die mehr stirn­ seitig angeordneten Ausnehmungen ("Gewindegänge") in vor­ zugsweise 2 nebeneinanderliegenden frei drehbeweglichen Federstützringen erreicht wird.

Beschreibung der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 7:

Fig. 1 Vorder- und Seitenansicht im Schnitt einer be­ kannten LDS mit nach innen umgebogenen Federenden.

Fig. 2 Seitenansicht im Schnitt einer bekannten, im Vergleich zu Fig. 1 weiterentwickelten LDS mit Federend­ stücken und mit der Einleitung der Umfangskraft des ab­ triebsseitigen (hohen) Drehmomentes beim Sperren tangen­ tial und mit möglichst großem Hebelarm in das jeweils beaufschlagte Endstück.

Fig. 3 Vorderansicht und Draufsicht im Schnitt einer wiederum weiterentwickelten LDS mit einer Ausbildung (d. h. Formgebung und Anordnung) der Hebelnabe (2), wel­ che funktionsmäßig der Hebelnabe (2) in Fig. 1 und Fig. 2 entspricht, jedoch vorteilhaft so gestaltet ist, daß beim Durchtreiben vom Antrieb zum Abtrieb die hohen Umfangskräfte F_u direkt von der geschlitzten Antriebs­ welle (6) über die Anschlagstelle (D) auf die mit der Abtriebswelle (2) verbundene Hebelnabe (1) übertragen werden können, ohne die Federendstücke (7 und 7a) bei der Kraftübertragung, wie noch in Fig. 2, mit einzube­ ziehen. Dies wird durch spiegelbildlich versetzte seit­ liche Ausnehmungen erreicht, die unter Berücksichtigung eines Umfangsspiels (d) das jeweils zugeordnete Endstück (7 bzw. 7a) beim Sperren aufnehmen können.

Fig. 4 (rechte Bildhälfte) Der frei drehbare Federstützring (10) wird radial zwi­ schen der Drehfeder (3) und der geschlitzten Antriebs­ welle (6) angeordnet und auf der geschlitzten Antriebs­ welle drehbeweglich über eine Gleitlagerung gelagert. Bunde oder Anschläge verbessern bei diesem Konstrukti­ onsbeispiel die axiale Führung der außen liegenden, stirnseitigen ersten und letzten Federwindungen.

Fig. 4 (linke Bildhälfte) Statt eines einzelnen Federstützringes werden in diesem Konstruktionsbeispiel 2 gleiche, axial nebeneinander liegende Federstützringe (11) auf der geschlitzten An­ triebswelle (6) drehbeweglich über eine Gleitlagerung gelagert.

Fig. 5 (rechte Bildhälfte) Der frei drehbewegliche Federstützring (12) wird radial zwischen Drehfeder (3) und geschlitzter Antriebswelle (6) angeordnet und auf der geschlitzten Antriebswelle drehbeweglich über eine Gleitlagerung gelagert. An der Außenfläche werden schraubenförmig angeordnete, profi­ lierte Ausnehmungen ("Gewindegänge") zur Aufnahme (Ein­ bettung) aller Windungen der Drehfeder (3) vorgesehen.

Fig. 5 (linke Bildhälfte) Statt des einzelnen Federstützringes werden in diesem Konstruktionsbeispiel 2 gleiche, axial nebeneinander liegende Federstützringe (13) auf der geschlitzten An­ triebswelle (6) drehbeweglich über Gleitlagerungen gela­ gert.
An den Außenflächen beider Federstützringe werden je­ weils schraubenförmig angeordnete, profilierte Ausneh­ mungen ("Gewindegänge") zur Aufnahme (Einbettung) aller Windungen der Drehfeder (3) vorgesehen.

Fig. 6 (rechte Bildhälfte) In diesem Konstruktionsbeispiel werden 2 gleiche, axial nebeneinander liegende Federstützringe (14) auf der ge­ schlitzten Antriebswelle (6) drehbeweglich über Gleitla­ gerungen gelagert. Die Federstützringe weisen je nur ca. 2 schraubenförmig angeordnete, profilierte Ausnehmungen (nur ca. 2 "Gewindegänge") jeweils im axial außenliegen­ den, d. h. mehr stirnseitigen Bereich der Federstützrin­ ge zur Führung der in diesen Ausnehmungen ("Gewindegän­ gen") eingebetteten Federwindungen auf.
Im mittleren Bereich der Federstützringe und damit auch der Drehfeder (3) sind glatte zylindrische Außenflächen nur zur radialen Führung nach innen der Federwindungen vorgesehen.

Fig. 6 (linke Bildhälfte) Im Unterschied zum beschriebenen Konstruktionsbeispiel der rechten Bildhälfte von Fig. 6 wird durch axiales Spannen die Drehfeder (6) über die jeweils außen liegenden, d. h. mehr im stirnseitigen Bereich der Federstützringe (15) vorgesehenen schraubenförmig ange­ ordneten, profilierten Ausnehmungen, also hier nur über ca. 2 "Gewindegänge", etwas auseinandergezogen.
Die Windungen berühren sich dann nicht mehr gegenseitig wie im axial ungespannten Zustand, sondern haben das axiale Spiel (S_a) zwischen den einzelnen Windungen.
Im Schnitt E-F (linke Bildhälfte) ist beispielhaft die vorgeschlagene formschlüssig wirkende Verbindung zwi­ schen den Federendstücken (7 und 7a) und den jeweils zu­ geordneten Federstützringen (15) dargestellt. Diese Ver­ bindung erfolgt durch quer in den Federendstücken be­ findliche Stifte (16), die in die stirnseitigen Nuten in den zugehörigen Federstützringen hineinragen und somit die gewünschte Positionierung von Federstützring und Endstück sicherstellen.

Claims (7)

1. Lastdrehmomentsperre mit einer unter Vorspannung in ei­ ner Bohrung befindlichen Drehfeder, wobei beim Sperren die Einleitung einer Umfangskraft F_u je nach Drehrich­ tung eines abtriebsseitigen Drehmomentes T_ab in eines der beiden umgebogenen Federenden oder in eines der bei­ den Feder-Endstücke der beiden Federenden erfolgt und wobei die Übertragung einer Umfangskraft F_u je nach Drehrichtung eines antriebsseitigen Drehmomentes T_an auf die mit der Abtriebswelle (2) verbundene Hebelnabe (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein drehbeweglicher Federstützring (10-15) radial zwischen Drehfeder (3) und geschlitzter Antriebswelle (6) angeordnet ist.

2. Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Federstützringe (12; 13) in ihren Au­ ßenflächen schräg, vorzugsweise schraubenförmig angeord­ nete, profilierte, durchgehende oder in ihrem Verlauf unterbrochene Ausnehmungen ("Gewindegänge") zur Aufnahme (Einbettung) aller oder nur eines Teils der Windungen der Drehfeder (3) aufweisen (Fig. 5).

3. Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise schraubenförmig angeordneten, pro­ filierten Ausnehmungen ("Gewindegänge") der Federstütz­ ringe (14) zur axialen und radialen Führung nur der mehr axial außen liegenden Federwindungen der Drehfeder (3) eingesetzt werden, und daß die mehr in der Federmitte befindlichen Federwindun­ gen zumindest axial nicht in gleicher Weise wie die er­ wähnten mehr außen liegenden Windungen geführt werden (Fig. 6; rechte Bildhälfte).

4. Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehr in der Mitte befindlichen zumindest axial nicht geführten Windungen der Drehfeder (6) derart durch axiales Spannen der Drehfeder auseinandergezogen werden, daß sich die Windungen gegen­ seitig nicht mehr berühren können (Fig. 6; rechte Bild­ hälfte).

5. Lastdrehmomentsperre nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mittleren Bereich zwischen den beiden Feder­ stützringen noch zumindest ein ebenfalls frei drehbeweg­ licher Ring mit oder ohne schraubenförmig angeordneten, profilierten Ausnehmungen ("Gewindegänge") vorgesehen wird, so daß zumindest drei unabhängig voneinander frei drehbewegliche Ringe nebeneinander angeordnet sind.

6. Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Steigungswinkels (α) der schraubenför­ mig angeordneten, profilierten Ausnehmungen (Steigungs­ winkel der "Gewindegänge") der Federstützringe (15) und damit die Größe des Steigungswinkels der Windungen der Drehfeder (3) in etwa der Größenordnung des Reibungswin­ kels (γ) entspricht, der die Reibung in den Berührungs­ zonen der in den schraubenförmig angeordneten, profi­ lierten Ausnehmungen ("Gewindegängen") eingebetteten Fe­ derwindungen beschreibt.

7. Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise formschlüssig wirkende Verbindungen, z. B. durch den Stift (16), zwischen den Federendstücken und den jeweils zugeordneten Federstützringen vorhanden sind (Fig. 6; linke Bildhälfte).