DE9210142U1 - Safety gear for a rack and pinion drive - Google Patents

Safety gear for a rack and pinion drive

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Description

P.-C. SROKA, DR H. FEDER, dipl.-phys. dr W.-D. FEDERP.-C. SROKA, DR H. FEDER, dipl.-phys. dr W.-D. FEDER

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DOMiNiKANERSTR 37. postfach 111038 D-4OOO DÜSSELDORF Il telefon (0211) 553402 telex 858455O telefax (0211) 57 0316 DOMiNiKANERSTR 37. PO Box 111038 D-4OOO DÜSSELDORF Il telephone (0211) 553402 telex 858455O fax (0211) 57 0316

28. Juli 1992 WF/Wi Akte 92-20-46 2028 July 1992 WF/Wi File 92-20-46 20

FAC Frank Abels Consulting & Technology GmbH, Hans-Krüger-Str. 34-40, 3042 MunsterFAC Frank Abels Consulting & Technology GmbH, Hans-Krüger-Str. 34-40, 3042 Munster

Fangvorrichtung für einen Zahnstangenantrieb.Safety device for a rack and pinion drive.

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für einen Zahnstangenantrieb.The invention relates to a safety device for a rack drive.

Zahnstangenantriebe sind in einer Vielzahl von Ausbildungen und Einsatzmöglichkeiten bekannt. Sie werden insbesondere bei Hebeeinrichtungen, also bei Geräten zum Heben oder Senken von Lasten ebenso wie bei Geräten zum Bewegen von Lasten auf schiefen Ebenen eingesetzt. Gemäß den Vorschriften der Verwaltungs-Berufsgenossenschaften muß beim Einsatz solcher "Hebeeinrichtungen mit geführten Lastaufnahmemitteln11 gewährleistet sein, daß bei Seil-, Ketten-, Tragmutter- oder Getriebebruch das Lastaufnahmemittel sich um nicht mehr als 100 mm bewegen kann. Es muß daher eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein, die sowohl in der Ruhestellung als auch während derRack and pinion drives are known in a wide range of designs and applications. They are used in particular in lifting devices, i.e. in devices for lifting or lowering loads, as well as in devices for moving loads on inclined surfaces. According to the regulations of the administrative professional associations, when using such "lifting devices with guided load-carrying devices " 11 , it must be ensured that the load-carrying device cannot move by more than 100 mm in the event of a rope, chain, support nut or gear breaking. A safety device must therefore be provided which, both in the rest position and during operation,

Hub- und Senkbewegung wirksam ist. Beim Ansprechen der Sicherheitseinrichtung muß der Antrieb selbsttätig abschalten.lifting and lowering movement is effective. When the safety device is activated, the drive must switch off automatically.

Es sind Sicherheitseinrichtungen bekannt, die kraftschlüssig angreifende Bremsen besitzen. Diese Sicherheitseinrichtungen entsprechen zwar den Formalanforderungen, sind jedoch mit folgenden Nachteilen behaftet: Safety devices are known that have force-locking brakes. These safety devices meet the formal requirements, but have the following disadvantages:

- Sie besitzen eine sehr aufwendige Bauweise von der Konstruktion her;- They have a very complex construction;

- sie beanspruchen einen großen Platzbedarf;- they take up a lot of space;

- sie besitzen ein großes Gewicht;- they have a lot of weight;

- sie sind sehr teuer;- They are very expensive;

- sie sind nicht überall einsetzbar und Veränderungen sind technisch aufwendig.- they cannot be used everywhere and changes are technically complex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fangvorrichtung für einen Zahnstangenantrieb zu schaffen, der einerseits die Formalanforderungen an eine Sicherheitseinrichtung erfüllt und andererseits die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist, der also von der Konstruktion her einfach ist, einen geringen Platz beansprucht, ein kleines Gewicht besitzt, wenig kostenaufwendig herzustellen ist und überall einsetzbar ist und insbesondere an jeden bekannten Zahnstangenantrieb anpaßbar ist.The invention is based on the object of creating a safety device for a rack and pinion drive which, on the one hand, meets the formal requirements of a safety device and, on the other hand, does not have the disadvantages described above, i.e. which is simple in construction, takes up little space, is light, is inexpensive to manufacture and can be used anywhere and, in particular, is adaptable to any known rack and pinion drive.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichenden Teil des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention with the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Fangvorrichtung zu konstruieren, die einen formschlüssigen Eingriff vorsieht, wobei zur Steuerung die Zentrifugalkraft benutzt wird. Das Ritzel befindet sich in ständigem Eingriff mit der Zahnstange und läuft im Normalzustand lose, unbelastet mit, wobei es den Rotor antreibt. Erhöht sich die Geschwindigkeit der Zahnstange gegenüber der normalen motorbedingten Geschwindigkeit, so ergibt sich aufgrund der Drehzahlerhöhung des Rotors eine erhöhte Zentrifugalkraft, die das Verriegelungselement aus einer Ruheumlaufbahn in eine Verriegelungsumlaufbahn bewegt, in der es in formschlüssigen Kontakt mit einem festen Fangelement gerät. Durch entsprechende Bemessung der geometrischen Verhältnisse, der trägen Masse des Verriegelungselements und der Übersetzungsverhältnisse ist es möglich, auf sehr kurzem Weg somit eine formschlüssige Abbremsung der Zahnstange zu erreichen.The basic idea of the invention is to construct a safety device that provides a positive engagement, using centrifugal force for control. The pinion is in constant engagement with the rack and in the normal state runs loosely, unloaded, driving the rotor. If the speed of the rack increases compared to the normal motor-related speed, the increase in the speed of the rotor results in an increased centrifugal force, which moves the locking element from a rest orbit into a locking orbit, in which it comes into positive contact with a fixed safety element. By appropriately dimensioning the geometric conditions, the inertial mass of the locking element and the gear ratios, it is possible to achieve a positive braking of the rack over a very short distance.

Wenn sich das Verriegelungselement gegen Federkraft aus der Ruhestellung herausbewegt, ist es zudem möglich, durch Variation der Federkraft eine Anpassung auf unterschiedliche Senkgeschwindigkeiten der Zahnstange vorzunehmen.If the locking element moves out of the rest position against spring force, it is also possible to adapt to different lowering speeds of the rack by varying the spring force.

Weitere Eingriffs- und Veränderungsmöglichkeiten bestehen in der Veränderung des Ritzels sowie durch Zwischenschalten eines Vorgeleges oder Getriebes zwischen Ritzel und Rotor. Durch diese technisch einfachen und auch kombinierbaren Möglichkeiten läßt sich eine Anpassung auf annähernd jede Geschwindigkeit durchführen, ohne daß die eigentliche FangvorrichtungFurther options for intervention and modification include changing the pinion and by interposing a gear or transmission between the pinion and the rotor. These technically simple and combinable options allow adjustment to almost any speed without the actual safety gear

verändert werden muß.must be changed.

Die erfindungsgemäße Fangvorrichtung öffnet zudem die Möglichkeit, durch Ausnutzung einer Reaktionsbewegung beim formschlüssigen Abbremsen einen Endschalter zu betätigen, der den Hauptstromkreis der Antriebsvorrichtung für den Zahnstangenantrieb unterbricht. Hierdurch ist eine weitere Formalanforderung an Sicherheitseinrichtungen leicht erfüllbar.The safety gear according to the invention also opens up the possibility of activating a limit switch by utilizing a reaction movement during positive braking, which interrupts the main circuit of the drive device for the rack drive. This makes it easy to fulfill another formal requirement for safety devices.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für eine Fangvorrichtung nach der Erfindung näher erläutert.In the following, an embodiment of a safety device according to the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

In den Zeichnungen zeigen:
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The drawings show:
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Fig. 1 in einem Schnitt quer zur Längsrichtung einer Zahnstange eine an die Zahnstange angeschlossene Fangvorrichtung;Fig. 1 shows a safety device connected to a rack in a section transverse to the longitudinal direction of a rack;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig.l; Fig. 3 bis 6 in vergrößerter Teildarstellung den Schnitt nach Fig. 2 in unterschiedlichen Phasen des Ansprechens der Fangvorrichtung.Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1; Fig. 3 to 6 show an enlarged partial view of the section according to Fig. 2 in different phases of the activation of the safety gear.

Die in Fig. 1 und 2 als Ganzes dargestellte Fangvorrichtung besitzt eine Grundplatte 1, die an ihrer einen Seite fest mit einem Ritzelgehäuse 15 verbunden ist, durch welches die Zahnstange 14 eines im übrigen nicht weiter dargestellten Zahnstangenantriebs hindurchgeführt ist. Mit der Zahnstange 14 im Eingriff befindet sich ein Ritzel 13, welches auf einer Übertragungswelle 2 sitzt, die über Lager 16.1 und 16.2 im Gehäuse 15 und der Grundplatte 1 gelagert ist undThe safety catch shown as a whole in Fig. 1 and 2 has a base plate 1, which is firmly connected on one side to a pinion housing 15, through which the rack 14 of a rack drive (not shown in any further detail) is guided. In engagement with the rack 14 is a pinion 13, which sits on a transmission shaft 2, which is mounted via bearings 16.1 and 16.2 in the housing 15 and the base plate 1 and

sich durch die Grundplatte 1 hindurch in ein zweites Rotorgehäuse 5 (in Fig. 1 rechts) erstreckt. Das Rotorgehäuse 5 ist auf die Grundplatte 1 über Schraubverbindungen 12 aufgeflanscht, und zwar über Langlöcher 10 (s. Fig. 2), die eine Bewegung des Rotorgehäuses 5 gegenüber der Grundplatte 1 um ca. 2° zulassen. extends through the base plate 1 into a second rotor housing 5 (on the right in Fig. 1). The rotor housing 5 is flanged onto the base plate 1 via screw connections 12, namely via elongated holes 10 (see Fig. 2), which allow the rotor housing 5 to move relative to the base plate 1 by approx. 2°.

Auf der Übertragungswelle 2, deren in Fig. 1 rechtes Ende über ein Lager 16.3 im Rotorgehäuse 5 gelagert ist, ist ein Rotor 3 angeordnet, der im wesentlichen als Kreiszylinder ausgebildet ist und in seiner Mantelfläche, wie aus Fig. 2 zu entnehmen, zwei Ausnehmungen 8.1 und 8.2 aufweist, in denen jeweils ein klappenartiges Verriegelungselement 4.1 bzw. 4.2 angeordnet ist. Die Verriegelungselemente 4.1 bzw. 4.2 sind um Schwenkachsen 9.1 bzw. 9.2 schwenkbar. Die Schwenkachsen 9.1 und 9.2 sind exzentrisch zur Rotordrehachse und in einem radialen Abstand von der äußeren Mantelfläche des Rotors 3 angeordnet, der kleiner ist als die Länge der Verriegelungselemente 4.1 bzw. 4.2. Die Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 sind aus einer Ruhestellung, in der sie vollständig in den Ausnehmungen 8.1 und 8.2 liegen, in eine Arbeitsstellung nach außen schwenkbar, in der sie um einen vorgegebenen Betrag aus der Mantelfläche des Rotors 3 herausragen. Zur besseren Darstellung dieser beiden Stellungen der Verriegelungselemente ist in Fig. 2 das Verriegelungselement 4.1 in der Arbeitsstellung und das Verriegelungselement 4.2 in der Ruhestellung dargestellt. Die Ausnehmungen 8.1 und 8.2 im Rotor 3 besitzen, wie aus Fig. 2 zu entnehmen, zwei in Schwenkrichtung des Verriegelungselementes liegendeA rotor 3 is arranged on the transmission shaft 2, the right end of which in Fig. 1 is mounted in the rotor housing 5 via a bearing 16.3. The rotor 3 is essentially designed as a circular cylinder and has two recesses 8.1 and 8.2 in its outer surface, as can be seen from Fig. 2, in each of which a flap-like locking element 4.1 or 4.2 is arranged. The locking elements 4.1 or 4.2 can be pivoted about pivot axes 9.1 or 9.2. The pivot axes 9.1 and 9.2 are arranged eccentrically to the rotor rotation axis and at a radial distance from the outer surface of the rotor 3 that is smaller than the length of the locking elements 4.1 or 4.2. The locking elements 4.1 and 4.2 can be pivoted outwards from a rest position in which they lie completely in the recesses 8.1 and 8.2 into a working position in which they protrude from the outer surface of the rotor 3 by a predetermined amount. To better illustrate these two positions of the locking elements, Fig. 2 shows the locking element 4.1 in the working position and the locking element 4.2 in the rest position. The recesses 8.1 and 8.2 in the rotor 3 have, as can be seen from Fig. 2, two in the pivoting direction of the locking element.

als Anschläge dienende Begrenzungsflächen, von denen eine in radialer Richtung verläuft und als Anschlag in der Arbeitsstellung des Verriegelungselementes 4.1 wirkt, während die andere senkrecht zur radialen Richtung verläuft und als Anschlag in der Ruhestellung des Verriegelungselementes 4.2 wirkt. Wie in den Zeichnungen nicht eigens dargestellt, besitzt der in der Ruhestellung des Verriegelungselementes 4.2 wirksame Anschlag eine reduzierte Auflagerfläche, die sich jeweils zu beiden Seiten des Verriegelungselementes erstreckt und nur eine Breite von ca. 0,5 bis lmm aufweist. Hiermit ist gewährleistet, daß das Verriegelungselement durch möglicherweise auftretende Feuchtigkeit oder Verschmutzung auf keinen Fall am Rotor 3 haftet und somit eine ständige Funktionsbereitschaft sichergestellt ist.limiting surfaces that serve as stops, one of which runs in the radial direction and acts as a stop in the working position of the locking element 4.1, while the other runs perpendicular to the radial direction and acts as a stop in the rest position of the locking element 4.2. As not specifically shown in the drawings, the stop that is effective in the rest position of the locking element 4.2 has a reduced support surface that extends to both sides of the locking element and is only approx. 0.5 to 1 mm wide. This ensures that the locking element does not adhere to the rotor 3 under any circumstances due to any moisture or dirt that may occur, thus ensuring that it is always ready to function.

Die Verriegelungselemente sind jeweils mit Schraubenzugfedern 7.1 bzw. 7.2 verbunden, welche jeweils in einer Bohrung 11.1 und 11.2 des Rotors 3 angeordnet sind. Damit erfolgt das Herausschwenken der Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung gegen die Kraft der Schraubenzugfedern 7.1 und 7.2. Zusammen mit der vorgegebenen trägen Masse der Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 ist durch die Ausbildung der Federkennlinien der Schraubenzugfedern 7.1 und 7.2 das Ansprechverhalten der Fangvorrichtung genau einstellbar. Die Schraubenzugfedern 7.1 und 7.2 sind durch Stiftverbindungen 12.1 bis 12.4 im Rotor 3 bzw. den Verriegelungselementen 4.1 und 4.2 gehaltert. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist das äußere Ende der Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 in seiner Kontur derart anThe locking elements are each connected to helical tension springs 7.1 and 7.2, which are each arranged in a bore 11.1 and 11.2 of the rotor 3. This causes the locking elements 4.1 and 4.2 to swing out of the rest position into the working position against the force of the helical tension springs 7.1 and 7.2. Together with the specified inertial mass of the locking elements 4.1 and 4.2, the response behavior of the safety gear can be precisely adjusted by the formation of the spring characteristics of the helical tension springs 7.1 and 7.2. The helical tension springs 7.1 and 7.2 are held in the rotor 3 or the locking elements 4.1 and 4.2 by pin connections 12.1 to 12.4. As can be seen in Fig. 2, the outer end of the locking elements 4.1 and 4.2 is contoured in such a way that

die Krümmung der Mantelfläche des Rotors 3 angepaßt, das in der Ruhestellung das Verriegelungselement 4.2 genau in die Kontur des Rotors eingepaßt ist.the curvature of the outer surface of the rotor 3 is adapted, so that in the rest position the locking element 4.2 is fitted exactly into the contour of the rotor.

Gegenüber der Mantelfläche des Rotors 3 sind an der Innenseite des Rotorgehäuses 5 Fangelemente angeordnet, die als nach innen ragende Rippen oder Stege bis 6.9 ausgebildet sind. Die inneren Enden dieser Rippen 6.1 bis 6.9 sind dicht bis an die Mantelfläche des Rotors 3 herangeführt, so daß sie, wie weiter unten genauer erläutert, beim Herausschwenken der Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 sich in der Arbeitsumlaufbahn der Verriegelungselemente befinden. Die Fangelemente 6.1 bis 6.9 sind so ausgerichtet, daß mindestens ihre als Anschläge für die Verriegelungselemente 4.1 und 4.2 wirkenden Flächen gegenüber der Radialrichtung des Rotors 3 in Umlaufrichtung R um einen vorgegebenen spitzen Winkel ß (s. Fig. 6) von beispielsweise 5° geneigt sind. Hiermit wird ein Entlanggleiten der Verriegelungselemente an den Fangelementen erreicht und die auf die Verrieglungselemente wirkenden Kräfte beim Einrasten der formflüssigen Verbindung begrenzt.Opposite the outer surface of the rotor 3, 5 catch elements are arranged on the inside of the rotor housing, which are designed as inwardly projecting ribs or webs up to 6.9. The inner ends of these ribs 6.1 to 6.9 are brought close to the outer surface of the rotor 3, so that, as explained in more detail below, when the locking elements 4.1 and 4.2 are pivoted out, they are in the working orbit of the locking elements. The catch elements 6.1 to 6.9 are aligned in such a way that at least their surfaces acting as stops for the locking elements 4.1 and 4.2 are inclined relative to the radial direction of the rotor 3 in the direction of rotation R by a predetermined acute angle ß (see Fig. 6) of, for example, 5°. This allows the locking elements to slide along the catch elements and limits the forces acting on the locking elements when the form-fluid connection engages.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Anordnung der Fangelemente an der Innenseite eines Gehäuses vorteilhaft ist, da dadurch die Einzelteile der Fangvorrichtung staubgeschützt sind und nicht verschmutzen können. Ferner wird dadurch die Gefahr von Mißbrauch und Quetschungen ausgeschaltet.Für die technische Funktionsweise der Fangvorrichtung ist jedoch dieses Gehäuse nicht unbedingt erforderlich.It should be noted that the arrangement of the safety elements on the inside of a housing is advantageous as this protects the individual parts of the safety device from dust and prevents them from becoming dirty. This also eliminates the risk of misuse and crushing. However, this housing is not absolutely necessary for the technical functioning of the safety device.

Im folgenden wird anhand der Fig. 3 bis 6 die Funktionsweise der oben beschriebenen Fangvorrichtung näher erläutert.The functionality of the safety gear described above is explained in more detail below using Fig. 3 to 6.

In Fig. 3 ist eine Ausgangssituation dargestellt, in der beispielsweise das Verriegelungselement 4.1, gehalten durch die Schraubenzugfeder 7.1, sich in der Ruhestellung befindet und innerhalb der Kontur des Rotors 3 liegt. In diesen Darstellungen ist auch gut erkennbar, daß die Ausnehmung 8.1 am Rotor 3 in ihren Begrenzungen nicht gleichschenklig ausgebildet ist. Vielmehr müssen die Begrenzungen der Ausnehmung 8.1 an die Länge des Verriegelungselementes 4.1 angepaßt sein. So weist die den Ruheanschlag darstellende Begrenzungsfläche ein Maß X auf, das mit etwas Spielraum der Länge des Verriegelungselementes 4.1 entspricht, während die den Arbeitsanschlag bildende Begrenzungsfläche ein Maß Y aufweist, das wesentlich kürzer ist.Fig. 3 shows an initial situation in which, for example, the locking element 4.1, held by the helical tension spring 7.1, is in the rest position and lies within the contour of the rotor 3. In these representations it is also clearly visible that the recess 8.1 on the rotor 3 is not isosceles in its boundaries. Rather, the boundaries of the recess 8.1 must be adapted to the length of the locking element 4.1. The boundary surface representing the rest stop has a dimension X that corresponds to the length of the locking element 4.1 with some leeway, while the boundary surface forming the working stop has a dimension Y that is significantly shorter.

Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 3 ansteigt, wirken größere Zentrifugalkräfte auf das Verriegelungselement 4.1 und es kommt zu dem in Fig. 4 dargestellten Zustand, in dem das Verriegelungselement 4.1 in Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Ausnehmung 8.1 gegen die Kraft der Feder 7.1 herausgedrückt wird, so daß zwischen dem Anschlag und dem Veriegelungselement ein Spaltod. entsteht. Die äußerste Spitze des Verrieglungselementes 4.1 tritt bereits aus der Kontur des Rotors 3 heraus und ihre Umlaufbahn liegt bereits im Bereich der Fangelemente 6.1 bis 6.9.When the rotation speed of the rotor 3 increases, greater centrifugal forces act on the locking element 4.1 and the state shown in Fig. 4 occurs, in which the locking element 4.1 in Fig. 4 is pressed out of the recess 8.1 in an anti-clockwise direction against the force of the spring 7.1, so that a gap is created between the stop and the locking element. The outermost tip of the locking element 4.1 already emerges from the contour of the rotor 3 and its orbit is already in the area of the catch elements 6.1 to 6.9.

Fig. 5 zeigt eine weitere Phase des Fangvorgangs.Fig. 5 shows another phase of the catching process.

Durch das Weiterdrehen des Rotors 3 in Rotationsrichtung R stößt das Verriegelungselement 4.1 gegen das Fangelement 6.1. Schließlich liegt beim weiteren Drehen des Rotors 3, wie in Fig. 6 dargestellt, das Verriegelungselement 4.1 am Fangelement 6.1 an, während es an der gegenüberliegenden Seite von der den Anschlag in der Arbeitsstellung bildenden Begrenzungsfläche der Ausnehmung 8.1 unterstützt wird. Durch die bereits erwähnte Schrägstellung der Anlagefläche des Fangelementes 6.1 kommt es zu keinem abrupten Anschlagen des Verriegelungselementes 4.1 am Fangelement 1, welches die Gefahr von Prellvorgängen und einen kurzzeitigen Stillstand des Verriegelungselementes mit sich brächte, was zu einem Zurückführen des Verriegelungselementes aufgrund der Kraft der Feder 7.1. in die Ruhestellung führen könnte. Wie in Fig. 6 dargestellt, kommt es bei vollständig herausgeschwenktem Verriegelungselement 4.1 zu einer formschlüssigen Blockierung zwischen dem Rotor 3 und dem Rotorgehäuse 5. Dieses kann sich nun maximal um den durch die Langlöcher 10 vorgegebenen Winkelbetrag f von etwa 2° verdrehen. Durch diese Verdrehung wird ein Endschalter 17 betätigt, der den Zahnstangenantrieb abschaltet. Gleichzeitig erfolgt eine formschlüssige Klemmung zwischen Zahnstange und der Grundplatte 1 der Fangvorrichtung, die zur vollständigen Abbremsung und Blockierung des Zahnstangenantriebs führt.As the rotor 3 continues to rotate in the direction of rotation R, the locking element 4.1 strikes the catch element 6.1. Finally, as the rotor 3 continues to rotate, as shown in Fig. 6, the locking element 4.1 rests against the catch element 6.1, while on the opposite side it is supported by the boundary surface of the recess 8.1, which forms the stop in the working position. Due to the already mentioned inclination of the contact surface of the catch element 6.1, there is no abrupt impact of the locking element 4.1 on the catch element 1, which would entail the risk of bouncing and a brief standstill of the locking element, which could lead to the locking element being returned to the rest position due to the force of the spring 7.1. As shown in Fig. 6, when the locking element 4.1 is fully swung out, a positive locking occurs between the rotor 3 and the rotor housing 5. The rotor can now rotate by a maximum of the angle f of about 2° specified by the elongated holes 10. This rotation activates a limit switch 17, which switches off the rack and pinion drive. At the same time, a positive clamping occurs between the rack and the base plate 1 of the safety gear, which leads to the complete braking and locking of the rack and pinion drive.

Claims (13)

92-20-46 10 Schutzansprüche.92-20-46 10 Protection claims. 1. Fangvorrichtung für einen Zahnstangenantrieb, gekennzeichnet durch ein in die Zahnstange (14) eingreifendes Ritzel (13), das über eine Übertragungswelle (2) mit einem Rotor (3) verbunden ist, der mindestens ein aus seiner äußeren Begrenzung unter Einwirkung einer erhöhten Zentrifugalkraft herausbewegbares, eine vorgegebene träge Masse besitzendes Verriegelungselement (4.1, 4.2) aufweist, wobei an mindestens einer Stelle gegenüber der innerhalb des Rotors (3) gelegenen Ruheumlaufbahn des Verriegelungselementes (4.1, 4.2) ein Fangelement (6.1 - 6.9) derart angeordnet ist, daß es bei um eine vorgegebene Strecke aus dem Rotor (3) herausbewegtem Verriegelungselement (4.1, 4.2) in dessen neuer Verriegelungsumlaufbahn liegt.1. Catch device for a rack drive, characterized by a pinion (13) engaging in the rack (14) which is connected via a transmission shaft (2) to a rotor (3) which has at least one locking element (4.1, 4.2) which can be moved out of its outer boundary under the action of an increased centrifugal force and has a predetermined inertial mass, wherein at least one point opposite the rest orbit of the locking element (4.1, 4.2) located inside the rotor (3) a catch element (6.1 - 6.9) is arranged in such a way that when the locking element (4.1, 4.2) is moved out of the rotor (3) by a predetermined distance, it lies in its new locking orbit. 2. Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) im wesentlichen als Kreiszylinder ausgebildet ist und in seiner Mantelfläche mindestens eine Ausnehmung (8.1, 8.2) aufweist, in der ein klappenartiges Verriegelungselement (4.1, 4.2) angeordnet ist, das um eine Schwenkachse (9.1, 9.2), die exzentrisch zur Rotordrehachse und in einem radialen Abstand von der äußeren Mantelfläche des Rotors (3), der kleiner ist als die Länge des Verriegelungselementes (4.1, 4.2), angeordnet ist, gegen Federkraft aus einer Ruhestellung, in der es vollständig in der Ausnehmung (8.1, 8.2) liegt, nach außen in eine Arbeitsstellung schwenkbar ist, in der es um einen vorgegebenen Betrag aus der Mantelfläche herausragt.2. Catching device according to claim 1, characterized in that the rotor (3) is essentially designed as a circular cylinder and has at least one recess (8.1, 8.2) in its outer surface, in which a flap-like locking element (4.1, 4.2) is arranged, which can be pivoted against spring force about a pivot axis (9.1, 9.2) which is eccentric to the rotor rotation axis and at a radial distance from the outer outer surface of the rotor (3) which is smaller than the length of the locking element (4.1, 4.2) from a rest position in which it lies completely in the recess (8.1, 8.2) outwards into a working position in which it protrudes from the outer surface by a predetermined amount. 92-20-46 11 92-20-46 11 3. Fangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8.1, 8.2) im Rotor (3) zwei in Schwenkrichtung des Verriegelungselementes (4.1, 4.2) liegende, als Anschläge dienende Begrenzungsflächen aufweist, von denen eine in radialer Richtung verläuft und als Anschlag in der Arbeitsstellung des Verriegelungselementes (4.1) wirkt, während die andere senkrecht zur radialen Richtung verläuft und als Anschlag in der Ruhestellung des Verriegelungselementes (4.2) wirkt.3. Catch device according to claim 2, characterized in that the recess (8.1, 8.2) in the rotor (3) has two limiting surfaces lying in the pivoting direction of the locking element (4.1, 4.2) and serving as stops, one of which runs in the radial direction and acts as a stop in the working position of the locking element (4.1), while the other runs perpendicular to the radial direction and acts as a stop in the rest position of the locking element (4.2). 4. Fangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Verriegelungselement (4.1, 4.2) eine in einer Bohrung (11.1, 11.2) des Rotors (3) angeordnete Schraubenzugfeder (7.1, 7.2) angreift.4. Catch device according to claim 3, characterized in that a helical tension spring (7.1, 7.2) arranged in a bore (11.1, 11.2) of the rotor (3) acts on the locking element (4.1, 4.2). 5. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Verriegelungselements (4.1, 4.2) in seiner Kontur an die Krümmung der Mantelfläche des Rotors (3) angepaßt ist.5. Catch device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the outer end of the locking element (4.1, 4.2) is adapted in its contour to the curvature of the outer surface of the rotor (3). 6. Fangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für die Ruhestellung des Verriegelungselements (4.2) reduzierte Auflageflächen besitzt.6. Catch device according to claim 3, characterized in that the stop for the rest position of the locking element (4.2) has reduced support surfaces. 7. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fangelement als innere Rippe (6.1 - 6.9) eines den Rotor (3) umgebenden im wesentlichen zylindrischen Rotorgehäuses (5) ausgebildet ist.7. Catch device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each catch element is designed as an inner rib (6.1 - 6.9) of a substantially cylindrical rotor housing (5) surrounding the rotor (3). 92-20-46 1292-20-46 12 8. Fangvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Anschlagfläche für das Verriegelungselement (4.1, 4.2) bei jeder Rippe (6.1 - 6.9) gegenüber der Radialrichtung des Rotors (3) in Umlaufrichtung um einen vorgegebenen spitzen Winkel (ß) geneigt ist.8. Catch device according to claim 7, characterized in that at least the stop surface for the locking element (4.1, 4.2) at each rib (6.1 - 6.9) is inclined relative to the radial direction of the rotor (3) in the direction of rotation by a predetermined acute angle (ß). 9. Fangvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene spitze Winkel (ß) ca. 5° beträgt.
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9. Catching device according to claim 8, characterized in that the predetermined acute angle (ß) is approximately 5°.
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10. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (5) auf einer festen, senkrecht zur Übertragungswelle (2) angeordneten und von dieser durchsetzten Grundplatte10. Safety device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the rotor housing (5) is mounted on a fixed base plate arranged perpendicular to the transmission shaft (2) and penetrated by the latter (1) angeordnet ist und über Langloch-Schraubverbindungen (10-12) um einen vorgegebenen Winkel (v*) verdrehbar mit der Grundplatte (1) verbunden ist.(1) and is connected to the base plate (1) via slotted screw connections (10-12) so that it can rotate by a predetermined angle (v*). 11. Fangvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Verdrehungswinkel ca. 2° beträgt.11. Catch device according to claim 10, characterized in that the predetermined angle of rotation is approximately 2°. 12. Fangvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (5) mit einem den Hauptstromkreis der Antriebsvorrichtung des Zahnstan-* genantriebs unterbrechenden Endschalter(17) verbunden ist.12. Safety device according to claim 11, characterized in that the rotor housing (5) is connected to a limit switch (17) which interrupts the main circuit of the drive device of the rack drive. 13. Fangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ritzel (13) und Rotor (3) ein Vorgelege oder Getriebe eingeschaltet ist.13. Catching device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a reduction gear or transmission is inserted between the pinion (13) and the rotor (3).
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