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Lastdruckgesperre Die Erfindung betrifft eine. Verbesserung von Lastdruckgesperren,
d. h. Einrichtungen, die eine Bewegung nur vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied
zulassen, dagegen eine umgekehrte Bewegungsübertragung verhindern.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art beruht die Selbstsperrung
auf der zwischen einem Keilstück des Abtriebs und einem feststehenden Bremsteil
durch einen zwischengelegten Klemmkörper vermittelten Keilwirkung. Bei Bewegung
des antriebsseitigen Kupplungsteils wird die Sperrung durch eine am Klemmkörper
unmittelbar oder hebelartig angreifende Mitnehmerverbindung aufgehoben.
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Diese Einrichtungen sind an sich gut brauchbar. Durch besonders große,
auf den Abtrieb wirkende Kräfte bzw. Momente werden aber die Klemmkörper so festgeklemmt,
daß nur sehr große, antriebsseitig häufig nicht zur Verfügung stehende Momente die
Sperrung wieder aufheben können. Greift am Abtrieb ein größeres, in Richtung der
Antriebsbewegung wirkendes Dauermoment an, so ergeben sich ferner ruckartige Stöße,
die eine glatte und zügige Bewegung verhindern.
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Bei der hebelartig angreifenden Mitnehmerverbindung ist es ferner
nachteilig, daß die Hebel die abtriebsseitig wirkenden Kräfte zunächst voll aufnehmen
müssen und dann erst an die eigentlichen Bremssegmente weiterleiten können. Die
Hebel sind daher bei der bekannten Einrichtung wegen der abtriebsseitig auftretenden
unkontrollierbaren Momente äußerst stabil zu gestalten, um- Verbiegungen und damit
ein Unwirksamwerden der Sperrung zu vermeiden.
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Die genannten übelstände werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt,
daß das in Richtung auf den Klemmkörper untersetzende
Zwischengetriebe,
insbesondereHebelgetriebe, sich am mit dem antriebsseitigen Gesperreteil in unmittelbarer
Mitnehmerverbindung stehenden abtriebsseitigen Gesperreteil abstüt-rt.
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Infolge der erfindungsgemäßen Hebelanordnun.- sind zur Überwindung
der Sperrung antriebsseitig weitaus geringere Kräfte erforderlich als die die Sperrung
verursachenden Kräfte, so daß Verbiegungen der Hebel nicht auftreten können. Ferner
ist auch bei stärkster Belastung des Abtriebs die Sperrung in Richtung des Lastmomentes
immer lösbar.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der selbstsperrenden
Kupplung dargestellt. Es -neigt Fig. i eine Einrichtung für geradlinige Bewegungen,
Fig.2 eine Anordnung für Drehbewegungen im Querschnitt, Fig. 3 die Anordnung nach
Fig. 2 im Längsschnitt, Fig. .I einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig.5
eine Abwandlung des am Abtrieb befestigten Keilstückes, Fig.6 eine schematische
Darstellung der bisherigen _ Ausführung in Anwendung für geradlinige Bewegungen,
Fig. 7 ein zur Erläuterung dienendes Schema der bisherigen Ausführung.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist es angebracht, zunächst
an zwei schematischen Figuren das zugrunde liegende allgemeine Prinzip (vgl. Patent
508 123) zu erläutern, und zwar für eine geradlinige Bewegung (Fig.6) und
eine Drehbewegung (Fig.7). In diesen Figuren liegen -zwischen einem feststehenden
Bremsteil i und am Abtrieb befestigten Keilstücken 2 und 2' (Fig. 6) bzw. 3 (in
Fig. ;) Rollen .I bis ; . Das Keilstück 3 hat in Fig. ; die Form eines Unrundkörpers.
Die Rollen -. bis ; «-erden durch am Abtrieb befestigte Federn 8, 9 bzw. 8', g'
(Fig. 7) in die keilförmigen Zwischenräume gedrückt. Bei Bewegung der antriebsseitigen
Mitnehmer io und io' in Pfeilrichtung werden zunächst die Rollen 5 und 6 etwas vorgeschoben,
und darauf wird der abtriebsseitige Gesperreteil über das Keilstück 3 (Fig. 7) oder
über den Vorsprung i i' (Fig. 6) mitgenommen. Sucht man aber eine Bewegung über
den abtriebsseitigen Gesperreteil und damit über den an_ ihm befestigten t'nrundkörper
3 bzw. die Keilstücke 2 und 2' (Fig. 6) einzuführen, so werden durch die Rollen
5 und 6 der Unrundkörper 3 bz«-. die Keilstücke.2 und 2' an dem feststehenden Bremsteil
i festgeklemmt, und es kann keine Bewegung auf die Antriebsseite 12 übertragen «-erden;
(las Getriebe ist gesperrt. Infolge des bei größeren abtriebsseitig angreifenden
Momenten (Lastmomenten) an den Rollen herrschenden Klemmdruckes muti mit Reibungszahlen
von ,u. - 0,2 gerechnet werden, so daß etwa das Vierfache der ain Abi trieb angreifenden
und die Sperrung bewirkenden Kraft erforderlich ist, um die Rollen antriebsseitig
aus ihrer sperrenden Stellung herauszudrücken. Sowie die Rollen herausgedrückt sind,
wird die zur Überwindung der Sperrung nötige Kraft sofort gleich Full, bis die Rollen
vom Abtrieb her wieder festgekleinint «-erden, worauf sich der Vorgang wiederholt.
Es kommt eine ruckartige Bewegung zustande: ihr Rhythmus und der der Kraftschwankung
ist abhängig von den .lassen, der Lose und der Elastizität des Lastdruckgesperres.
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Die neue Lösung sei der besseren Übersicht halber zunächst an der
in Fig. i gezeigten .Ausführung für geradlinige Bewegungen erläutert. Bei dieser
sind die der bisherigen Ausführungsform entsprechenden Teile des neuen Lastdruckgesperres
mit denselben Bezugszeichen versehen. Zwischen einem festen Bremsteil i und den
Keilstücken 2 und 2' des Abtriebs befinden sich auf der einen Seite Rollen .1 und
5 und auf der anderen Seite Wälzlager 13 und i3'. Der antriebsseitige Gesperreteil
12 nimmt die Kleintücke a und 2' mittels der an diesen befestigten Vorsprünge i
i und i i' mit. Zwischen den Mitnehmer io des Antriebs 12 und die Kugel oder Rolle
.4 ist ein Doppelhebelgetriebe geschaltet, das aus den bei 14 und 15 gelagerten
parallel liegenden Hebeln 16 und 17 sowie aus einem die beiden ungleichen Hebelenden
verbindenden Zwischenstück 1,9 besteht. Die untere Hälfte der Einrichtung
ist symmetrisch ausgebildet, damit eine Selbsthemmung in beiden Bewegungsrichtungen
eintreten kann. Die einander entsprechenden Teile sind, abgesehen von einem Strich
bei den Bezugszeichen der unteren Hälfte, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Statt der Wälzlager 13 und 13' können auch Klemmrollen vorgesehen
sein, wobei dann die Keilstücke a und 2' keilförmig ausgebildet und für diese Klemmrollen
entsprechende Hebelgetriebe angeordnet «-erden müßten.
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Wenn am abtriebsseitigen Keilstück 2 ein zusätzliches Moment in Pfeilrichtung
angreift, wird die Rolle ..1 festgekleinint. Die Sperrung erfolgt also wie bei den
bisherigen Lastdruckgesperren. Das Lösen der Sperrung wird dadurch erzielt, daß
der Mitnehmer io des Antriebs 12 den Hebel 16 und somit über das Zwischenstück 18
den Hebel i7 bewegt.
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Der am Keilstück 2 gelagerte Hebel 1; stützt sich gegen die festgeklemmte
Rolle 4
ab, und dadurch wird das Keilstück 2 etwas zurückgeschoben.
Die Rolle 4 und das Keilstück z führen eine kleine, gegenläufige J3.ewegung aus,
wobei sich das Keilstück 2 über die Rolle 4. an dem Bremsteil i abwälzt, bis sich
der Klemmdruck an der Rolle .4 sowohl auf der Seite des Keilstücks 2 als auch auf
der Seite des Bremsteils i wegen des sich vergrößernden keilförmigen Zwischenraumes
so weit vermindert hat, daß die Rolle 4 aus der Klemmstellung leicht herausgedrückt
werden kann. Infolge dieses Vorganges, für den also wesentlich ist, daß die auf
Aufhebung der Sperrung wirkenden Kräfte in gegenläufigem Sinne auf die Klemmrolle
und auf den abtriebsseitigen Gesperreteil -a wirken, ist die zur Überwindung der
Sperrung erforderliche Kraft viel geringer als bei den bekannten Einrichtungen,
bei denen die auf Aufhebung der Sperrung wirkenden Kräfte nur an den Klemmrollen
angreifen und diese daher durch die antriebsseitige Kraft entgegen dem größten auftretenden
Klemmdruck herausgedrückt werden müssen.
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Die Lösungskraft beträgt bei der neuen Ausführung nur einen Bruchteil
der die Hemmung bewirkenden Kraft, im Gegensatz zti den bekannten Lastdruckgesperren,
bei denen ein Vielfaches der Hemmkraft nötig ist, um die Sperrung zu lösen. Die
Bewegung wird bei der neuen Einrichtung viel gleichmäßiger und ruhiger, weil große
Kraftschwankungen vermieden sind.
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In dem Ausführungsbeispiel für Drehbewegungen nach Fig. z bis 4 ist
am abtriebsseitigen Gesperreteil 20 ein von zwei Bolzen 21 und 21' geführter, das
Keilstück darstellender Unrundkörper 3 befestigt, in dem zwei als Drehpunkte für
das Hebelgetriebe dienende Zapfen 14 und i4' gelagert sind. Mit den Enden des Zapfens
14 ist zu beiden Seiten des Unrundkörpers 3 je ein ungleicharmiger Hebel 16 und
17 (Fig. 3) fest verbunden. An dem Zapfen 14 sind entsprechende Hebel 16' und 17'
befestigt. Dabei liegen die Hebel 16 und 17 jeweils über den Hebeln 16' und 17'.
Da der Hebel 17 dem Hebel 16 völlig gleich ist und seine Wirkungsweise mit der des
Hebels 16 übereinstimmt, sind die beiden Hebel ib und 17 bzw. 16' und 17' iiu folgenden
durch die Bezeichnung Doppelhebel zusammengefaßt.
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Der an den Enden gegabelte Doppelhebel 16, 17 umgreift mit den Enden
23 und 24 (Fig.2) mit einer geringen Lose den Mitnehmer iö des Antriebs ig. Die
anderen Enden 25 und 26 sind etwas abgewinkelt und berühren die Klemmrollen
4 und 6, die zwischen dem Unrundl@örper 3 und dem feststehenden Bremsteil i angeordnet
sind. Am Unrundkörper 3 befestigte Blattfedern 8 und 9
drücken die Rollen
4. und 6 in die keilförmigen Zwischenräume.
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Den Klemmrollen 5 und ; ist der an der Achse i@.' befestigte ungleicharmige
Doppelhebel 16' und 17' zugeordnet: er umgreift den .#litnehiner io. Der Doppelhebel
16', 17' ist also gegenüber dein Doppelhebel 16, 17 um 180° versetzt.
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Bei einer Bewegung des Antriebsgliedes ig im Uhrzeigersinne schiebt
der Mitnehiner iö das Ende 24 des Doppelhebels 16, 17 vor sich her, und die Klemmrolle
-. wird durch das Ende 25 aus der Klemmlage herausgedrückt gehalten. Mit dem Doppelhebel
16, 17 wird zugleich der Doppelhebel 16', 17' durch den antriebsseitigen Mitnehnier
io bewegt; die Wirkungsweise ist entsprechend. Über die Bolzen 21 und 21' wird dann
das Betriebsglied 20 und damit auch der Unrundkörper 3 mitgenommen. -Bei einer Drehung
des Antriebsgliedes 1g entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne werden statt der Rollen
4 und 7 die Rollen 5 und 6 aus der Klemmlage herausgedrückt gehalten, so daß eine
Bewegung vom Antrieb her leicht und mühelos möglich ist.
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Wirkt jedoch ein Moment von der Abtriebsseite her auf das Abtriebsglied
2o, so werden die für die betreffende Bewegungsrichtung in Frage kommenden Klemmrollen
zwischen dem mit dem Antriebsglied 2o in fester Drehverbindung stehenden Unrundkörper
3 und dem feststehenden Bremsteil i festgeklemmt, und die Bewegung ist gesperrt.
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Die Überwindung einer solchen Sperrung erfolgt beim Drehen des Antriebsgliedes
ig über die vorerwähnten Doppelhebel. Diese stützen sich jeweils an den festgekleininten
Rollen ab und verursachen entsprechend der obigen Erläuterung zu Fig. i eine kleine
gegenläufige Bewegung zwischen Abtriebsglied und Klemmkörper. Infolge der hierdurch
entstehenden Vergrößerung des keilförmigen Zwischenraumes werden die entsprechenden
Rollen leicht aus ihren Klemmstellungen herausgedrückt. Die zum Lösen der Sperrung
aufzuwendende Kraft beträgt wieder nur einen Bruchteil der Sperrkraft und kann durch
passende Wahl der Untersetzungsverhältnisse, d.li. der Hebelarmlängen, noch weiter
vermindert werden.
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Es können bei der neuen Einrichtung noch mehr als zwei Doppelhebel
vorgesehen sein. Der Unrundkörper inüßte dann eine entspre-, chende Gestalt annehmen,
und die Zapfen der Doppelhebel wären gegeneinander entsprechend zu versetzen, so
daß der Ammetrisclie Aufbau der Einrichtung gewahrt bliebe, beispielsweise bei drei
Doppelhebeln annähernd dreieckige Gestalt des Unrundkörpers und Versetzen der Zapfen
um-lao`°'.
Um auch bei besonders starken wechselnden Momenten oder
Stößen vom Abtrieb her, durch die alle Rollen festgeklemmt werden können, ein sanftes
Lösen der Klemmrollen vom Antrieb aus zu ermöglichen, kann, wie es beispielsweise
in Fig. 5 dargestellt ist, der Unrundkörper 3 vorteilhaft durch Schlitze 27 bis
30 federnd gestaltet werden. Im allgemeinen wird jedoch schon die Elastizität
des feststehenden Bremsteils i ausreichen, uni auch bei großen Momenten auf der
Abtriebsseite ein sanftes Überwinden der Sperrung zu gewährleisten.