Die Erfindung betrifft eine Verriegelung eines verdrehbaren Teils.

Insbesondere in Anordnungen in denen zwei gegeneinander verdrehbare Teile exakt zueinander ausgerichtet werden müssen besteht eine denkbare Möglichkeit zur Verriegelung darin, in ein mit dem verdrehbaren Teil verbundenes Stirnrad zwei jeweils mit separatem Drehantrieb verbundene Zahnräder eingreifen zu lassen, die das Stirnrad in der Verriegelungsposition verspannen .

Ferner ist aus der US 2494 754 A eine Verriegelung für Autotüren bekannt. Der Verriegelungsmechanismus umfasst ein an der Tür verschieblich gelagertes Zahnsegment, das in ein fahrzeugfest gelagertes Zahnrad mit Evolventenverzahnung eingreift, um die Tür zu verriegeln. Das Zahnrad kann bis in die Verriegelungsposition der Tür drehen und wird dort durch Kupplungsrollen gegen eine Rückdrehung gesperrt.

Die erste denkbare Lösung ist recht aufwendig und daher teuer, während die Türverriegelung für eine lagegenaue Ausrichtung von insbesondere zwei gegeneinander verdrehbaren Teilen nicht geeignet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine konstruktiv einfache lagegenaue mechanische Verriegelung eines verdrehbaren Teils zu schaffen, insbesondere ohne dass zwei Drehantriebe erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mit dem verdrehbaren Teil, z.B. einer Welle einer Stanzvorrichtung, drehfest ein Zahnrad mit einer stirnseitigen und/oder axial wirksamen Verzahnung verbunden ist und über den Umfang des Zahnrades mindestens ein in Richtung der Drehachse und/oder parallel zur Drehachse des Zahnrades hin- und her bewegliches Zahnsegment angeordnet ist, wobei die Zähne bzw. Zahnlücken von Zahnsegment und Zahnrad spielfrei in Eingriff bringbar sind.

Aufgrund eines flächigen Eingriffs der Zähne des Zahnsegmentes in die Zahnlücken des Zahnrades und umgekehrt ist die Arretierung im technischen Sinne spielfrei und damit lagegenau. Vorzugsweise berühren sich die Zahnflanken im Eingriffsbereich vollflächig. Das bei linienförmiger Berührung von Zahnflanken üblicherweise entstehende Spiel wird vermieden.

Die axial wirksame Verzahnung ist vorzugsweise eine

Kronradverzahnung. Kronräder sind Zahnräder, deren Lauffläche in der Radfläche liegt.

Die Hin- und Herbewegung der einzelnen Zahnsegmente erfolgt jeweils mittels Linearantrieben. Es kommen sämtliche

Antriebssysteme in Betracht, die zu einer translatorischen Bewegung des Zahnsegmentes in gerader Linie oder entlang eines anderen vorgegebenen Verlaufs führen. Vorzugsweise sind die Linearantriebe Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, deren Antriebssteuerung auf die Steuerung des Drehantriebs für das verdrehbare Teil abgestimmt ist, um das Eingreifen des Zahnsegmentes in den vorgesehenen Arretierungspositionen des Zahnrades zu bewirken.

Um die Anzahl der Arretierungspositionen zu erhöhen sind über den Umfang des Zahnrades vorzugsweise mehrere derartige Zahnsegmente angeordnet. Bezogen auf ein erstes in Eingriff bringbares Zahnsegment sind sämtliche weiteren in Eingriff bringbaren Zahnsegmente um einen unterschiedlichen Bruchteil der Teilung von Zahnrad bzw. Zahnsegment versetzt zu dem ersten in Eingriff bringbaren Zahnsegment angeordnet. Die Teilung des Zahnrades bzw. Zahnsegmentes bezeichnet den Abstand von einer Zahnflanke zur nächsten.

Jedes Zahnsegment erlaubt die Arretierung des Zahnrades und damit des verdrehbaren Teiles in einer der Zähnezahl des

Zahnrades entsprechenden Anzahl von Arretierungspositionen, wobei die versetzte Anordnung der einzelnen Zahnsegmente beispielsweise auf der Hälfte der Zahnteilung auf einem Viertel sowie einem Achtel der Zahnteilung erfolgt; damit ist eine Arretierung des drehbaren Teils in einer Vielzahl von Drehpositionen möglich.

Um die Anzahl der Arretierungspositionen weiter zu erhöhen ist es darüber hinaus möglich, dass mehrere in die stirnseitige Verzahnung in Eingriff bringbare Zahnsegmente in Achsrichtung der Drehachse des Zahnrades nebeneinander und über den Umfang des Zahnrades um einen Bruchteil der Teilung zueinander versetzt angeordnet sind. In diesem Fall muss die stirnseitige Verzahnung des Zahnrades eine hinreichende Breite aufweisen, damit die parallel zueinander angeordneten Zahnsegmente sämtlich in das Zahnrad eingreifen können. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Zahnsegmente durch Verschiebung des Zahnsegmentpakets in Achsrichtung dadurch zur Wirkung zu bringen, dass das jeweils in Eingriff zu bringende

Zahnsegment mit der Stirnradverzahnung des Zahnrades fluchtet .

Alternativ oder zusätzlich können Zahnsegmente aus einem Paket von nebeneinander angeordneten Zahnsegmenten parallel zur Richtung der Drehachse des Zahnrades achsverschieblich und über den Umfang des Zahnrades um einen Bruchteil der Teilung zueinander versetzt ausgeführt sein und z.B. von oben in die Kronradverzahnung auf der Radfläche des Zahnrades eingreifen. In diesem Fall kann es sich empfehlen, in jeder Arretierungsposition zeitgleich zwei Zahnsegmente in der Kronradverzahnung zum Eingriff zu bringen, wobei die beiden Zahnsegmente um 180 Grad über den Umfang versetzt zueinander angeordnet sind. Hierdurch werden durch das Einsetzen des Zahnsegmentes auf das Zahnrad ausgeübte Drehmomente optimal kompensiert.

Wenn jedes Zahnsegment in Umfangsrichtung um die Drehachse des Zahnrades verstellbar ist, kann die Arretierposition weitgehend frei bestimmt werden; des weiterem lässt sich der Versatz zwischen mehreren Zahnsegmenten einstellen. Die

Verstellung des Zahnrades schließt eine Festlegung in der gewählten Position ein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Die Verriegelung 1 eines verdrehbaren Teils, beispielsweise einer Welle 2 einer Stanzvorrichtung mit verdrehbarem Stempel und verdrehbarer Matrize, ist drehfest mit einem Zahnrad 3 verbunden, das eine stirnseitige Verzahnung 4 aufweist.

Über den Umfang des Zahnrades 3 sind im Beispiel sechs in Richtung der Drehachse der Welle 2 hin- und her bewegliche Zahnsegmente 5 a-f angeordnet, von denen lediglich die Zahnsegmente 5a -c vollständig dargestellt sind. Die Zähne bzw. Zahnlücken von Zahnsegment 5 und Zahnrad 3 berühren sich bei Eingriff jedes Zahnsegmentes vollflächig, wie dies anhand des ersten, in Eingriff befindlichen Zahnsegmentes 5a erkennbar ist. Hierdurch wird die Welle 2 spielfrei in der in Figur 1 dargestellten ersten Arretierungsposition verriegelt.

Die über den Umfang des Zahnrades 3 im Uhrzeigersinn angeordneten weiteren Zahnsegmente 5 b - 5 f sind bezogen auf das erste in der Figur 1 in Eingriff befindliche Zahnsegment 5a jeweils um einen verschieden Bruchteil 6 b - 6 f der Teilung 7 von Zahnrad bzw. Zahnsegment versetzt zu dem ersten Zahnsegment 5 a angeordnet.

Die Hin- und Herbewegung 8 der einzelnen Zahnsegmente 5a - 5f erfolgt beispielsweise mittels nicht dargestellter Hydraulikzylinder .

Jedes Zahnsegment 5a - 5f erlaubt die Arretierung des Zahnrades 3 und damit des verdrehbaren Teiles 2 in einer der Zähnezahl des Zahnrades entsprechenden Anzahl von Positionen, wobei die versetzte Anordnung der einzelnen Zahnsegmente 5a - 5f die Anzahl der Arretierungspositionen erhöht, und zwar jedes versetzte Zahnsegment 5a - 5f um die Anzahl der 60 er Grundteilung des Zahnrades 3.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann teilungsbedingt stets nur eines der Zahnsegmente 5a - 5f in Eingriff gebracht werden.

Insbesondere bei Eingriff der Zahnsegmente in eine

Kronverzahnung, d.h. parallel zur Längsachse der in der Bildebene senkrecht verlaufenden Welle 2, ist es jedoch zweckmäßig, zwei gegenüberliegend angeordnete Zahnsegmente gleichzeitig in Eingriff zu bringen, die dann selbstverständlich keine teilungsversetzte Anordnung aufweisen dürfen.