DE1284240B - Zahnstangentrieb mit hydraulischem Antrieb, insbesondere fuer Hubstapler - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Zahnstangentrieb mit hydraulischem Antrieb, insbesondere für Hubstapler, mit zwei einander parallel gegenüberliegenden Zylindern, wobei ein dazwischen drehbar gelagertes Ritzel durch entsprechende Öffnungen in den Zylinderwandungen in in die Kolben eingearbeitete Verzahnungen eingreift und durch eine gegenläufige Bewegung der Kolben gedreht werden kann.
• Derartige Zahnstangentriebe sind an sich schon bekannt. In einer Ausführungsform werden sie z. B. in Servolenksystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Drehung des Lenkstockhebels bzw. der gelenkten Räder herbeizuführen. Es ist auch schon die Betätigung eines Drehvorsatzes an Hubstaplern mit einer derartigen Anordnung vorgenommen worden. Den bekannten Ausführungen ist gemeinsam, daß sich die auf einer Seite mit der Verzahnung versehenen Kolben ausschließlich an den Zylinderwänden abstützen.
• Bei schwerer Beanspruchung, z. B. im Betrieb an einem Hubstapler, ist ein Zahnstangentrieb der eingangs genannten Art erheblichen Kräften ausgesetzt. Abgesehen von der Last selbst wirken auch Stöße auf den Zahnstangentrieb ein, die durch Anstoßen des Fahrzeugs an Hindernisse erzeugt werden und Spitzenbelastungen von einem Vielfachen des bei dem normalen Lasttransport zu erwartenden Wertes mit sich bringen. Die Beanspruchungsverhältnisse werden noch verschärft durch den großen Hebelarm, unter dem eine an der Begrenzung der Lastaufnahmevorrichtung angreifende Kraft auf das Ritzel einwirkt. Dadurch werden die durch die Verzahnung zu übertragenden Kräfte noch erhöht.
• Bei dem hohen Drehmoment an dem Ritzel ist natürlich auch die Neigung der Anordnung, die Zahnstange aus dem Ritzel herauszudrängen, d. h. die radiale Verlagerungskraft, d. h. das auf die Zahnstange wirkende Biegemoment, entsprechend groß. Der Außendurchmesser des die Zahnstange bildenden Kolbens ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders, da der Kolben im allgemeinen nicht selbst dichtend an der Zylinderwand anzuliegen hat, sondern die Dichtung von besonderen Kolbenringen übernommen wird. Kommt also der Kolben durch Verbiegung an einer Stelle oder durch Verschieben gegenüber den Kolbenringen auf seiner ganzen Länge an der Zylinderwand zur Anlge, so geschieht dies in einem Bereich im wesentlichen linearer Ausdehnung, in dem lokal erhebliche Flächenpressungen herrschen. Hieraus resultieren in bekannter Weise die Folgen ungenügender Abstützung in Gestalt von Beschädigungen der Oberfläche der Zylinderbahn durch Fressen des Kolbens, worauf die ganze Anordnung schwergängig, undicht und schließlich unbrauchbar wird. Die Verbiegung der Zahnstange wird noch dadurch gefördert, daß sie gerade im Bereich der Krafteinwirkung durch die Anbringung der Verzahnung in ihrem tragenden Querschnitt geschwächt ist.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der i Schaffung eines für schwere Beanspruchung geeigneten Zahnstangentriebes der eingangs genannten Art, bei dem es nicht zu einem Fressen des Kolbens im Zylinder auf der der Eingriffsstelle des Ritzels abgewandten Seite kommen kann. i Nach der Erfindung werden dazu Druckstücke aus einem als Gleitwerkstoff geeigneten Kunststoff vorgesehen, die die Kolben jeweils gegenüber der Eingriffsstelle des Ritzels in ihre Verzahnungen abstützen, wobei die Stützkraft durch die elastische Zusammendrückung des Kunststoffs aufgebracht wird.
• Die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines Druckstücks aus einem künstlichen Gleitwerkstoff verhilft dem Kolben zu einer einfachen, leicht herzustellenden und einzustellenden und den besonderen Anforderungen nachkommenden Abstützung. Das Problem liegt ja darin, daß die zu bekämpfende Durchbiegung bzw. Verlagerung des die Verzahnung tragenden Kolbens absolut gesehen sehr klein ist und das entgegenwirkende Druckstück somit mit einer sehr hohen Federkonstante ausgestattet sein muß. Dennoch darf es durch die Stützkraft nicht zu einem Verklemmen des Kolbens kommen. Diesen Forderungen wird durch die Verwendung des Druckstücks aus Kunststoff entsprochen, der die notwendige Abstimmung der elastischen und Gleiteigenschaften aufweist.
• Zweckmäßig wird das Druckstück in einem außen auf den Zylindern in radialer Richtung angebrachten zylindrischen Ansatz geführt.
• Zur Einstellung des Druckstücks gegenüber dem Kolben in radialer Richtung kann eine einstellbar von außen angeschraubte Stützplatte vorgesehen sein, von der die Kraft auf das Druckstück über ein Zwischenstück unter Einschaltung einer elastischen Zwischenlage aufgebracht wird.
• Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und feinfühlige Justierung der Stützkraft.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
• F i g. 1 ist eine perspektivische Wiedergabe eines erfindungsgemäßen Zahnstangentriebes an einem Drehvorsatz, an dem die Befestigungen einer Greifvorrichtung vorgesehen sind; F i g. 2 gibt in verkleinertem Maßstab perspektivisch und auseinandergezogen die Einzelteile wieder, aus denen die Anordnung nach F i g. 1 zusammengesetzt ist; F i g. 3 ist eine Ansicht der Anordnung nach F i g.1 von der Seite her, teilweise im Schnitt, wobei der Drehvorsatz gegenüber den F i g. 1 und 2 um 90° gedreht ist und wobei insbesondere die Abstützung eines Kolbens durch das Druckstück sichtbar ist.
• In der Zeichnung ist ein Drehvorsatz 18 wiedergegeben, der eine Grundplatte 20, vier daran angebrachte Rohrführungen 22 sowie über Führungsstücke 27 darin seitlich ausschiebbar abgestützte Befestigungen 24, 26 für Greifarme umfaßt.
• An der feststehenden Grundplatte 30 in Form einer gelochten Kreisscheibe sind zwei Haltestücke 32 und 34 angebracht, die die Zylinder 36 bzw. 40 tragen. Die Haltestücke 32 und 34 erstrecken sich waagerecht quer über die Platte ober- bzw. unterhalb der als Lagerkranz 35 für die Drehung der Greifvorrichtung ausgebildeten Lochung. Die Zylinder 36 bzw. 40 weisen Ansätze 37, 38 bzw. 41, 42 zur Befestigung an den Haltestücken 32 und 34 auf. Arretierungsstege 110, 111 an den Zylindern greifen in entsprechende Ausnehmungen 112, 113 in den Haltestücken 32 und 34 ein.
• Gegen die Seitenfläche des Lagerkranzes 35 an der feststehenden Grundplatte 33 liegt ein Dichtring 43 an. Zwischen den Zylindern 36 und 40 sind an den Enden entsprechend eingewölbte Stützen 44 und 46 vorgesehen, die mit ihrer Rückseite gegen den Dichtring 43 anliegen und über diesen mit der Grundplatte 30 verschraubt sind. Zusammen mit einer Deckplatte 81 bilden die Stützen eine geschlossene Verkleidung, um Staub u. dgl. fernzuhalten.
• Die Zylinder 36 und 40 enthalten Kolben 62, 50, in die auf den einander zugewandten Seiten Verzahnungen 64, 54 eingearbeitet sind. Etwa in der Mitte der Zylinder 36, 40 sind in den Zylinderwandungen einander gegenüberstehende Öffnungen 65, 56 ausgearbeitet, durch die hindurch das Ritzet 66 in die Verzahnungen 64, 54 eingreifen kann.
• Das Ritze166 weist an seiner Rückseite einen Flansch 68 auf, der mit einer Lagerplatte 70 an der drehbaren Grundplatte der Greifvorrichtung verschraubt ist.
• Wie am klarsten in F i g. 3 gezeigt ist, stützt sich die drehbare Grundplatte 20 der Greifvorrichtung in radialer Richtung über ein Nadellager 72 mit dem Außenbund ihrer Lagerplatte 70 an dem Lagerkranz 35 der feststehenden Grundplatte 30 ab. Die Führung in axialer Richtung wird durch zwei Axialnadellager 80 übernommen, die zwischen der Grundplatte 20 und einem an ihr befestigten Haltering 74 angeordnet sind und einen Radialflansch am äußeren Umfang der feststehenden Grundplatte 30 zwischen sich aufnehmen.
• Zur Anbringung der vorbeschriebenen Anordnung am Hubmast eines Hubstaplers ist an der festen Grundplatte 30 bzw. den Haltestücken 32 und 34 eine Halteplatte 82 befestigt. Diese weist Tragstücke 83 und 84 auf, die in ein waagerechtes Querstück am Hubmast des Hubstaplers eingreifen.
• Die Zylinder 36, 40 weisen an der der Eingriffsstelle des Ritzels 66 jeweils gegenüberliegenden Stelle in radialer Richtung verlaufende, zylindrische Ansätze 92, 94 auf, die mit senkrecht zu den Kolben verlaufenden Bohrungen 96 versehen sind, wie am besten in F i g. 3 zu erkennen ist. In den Bohrungen 96 befinden sich Druckstücke 98 aus Phenolharz oder Polyamid, die in den Bohrungen längsverschieblich und an einem Ende der Form des Kolbens entsprechend ausgenommen sind.
• In den Haltestücken 32, 34 sind mit den Bohrungen 96 fluchtende Bohrungen 100 vorgesehen, in denen Zwischenstücke 102 verschiebbar angeordnet sind, die auf der einen Seite gegen die Druckstücke 98 anliegen. Von der anderen Seite her wirken Stützplatten 106, 104 gegen die Zwischenstücke, die unter Einfügung einer elastischen Zwischenlage 103 mit den Haltestücken 32, 34 verschraubt sind und über die Zwischenstücke 102 einen Druck auf die Druckstücke 98 ausüben. Dadurch wird den Kräften entgegengewirkt, die bestrebt sind, die Verzahnungen aus dem Ritzet herauszudrängen. Auf den oberen Kolben 62 wird in Höhe des Eingriffs des Ritzels 66 eine Kraft ausgeübt, die auf Durchbiegen bzw. Verlagern nach oben wirkt. Eine gleich große Kraft wird auf den Kolben 50 nach unten ausgeübt. Diesen Verlagerungskräften ist die Auflagekraft des Druckstücks 98 entgegengerichtet. Sie kann je nach Anziehen der Verschraubungen der Stützplatten 106, 104 bedarfsweise eingestellt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Zahnstangentrieb mit hydraulischem Antrieb, insbesondere für Hubstapler, und zwei einander parallel gegenüberliegenden Zylindern, wobei ein dazwischen drehbar gelagertes Ritzet durch entsprechende Öffnungen in den Zylinderwandungen in in die Kolben eingearbeitete Verzahnungen eingreift und durch eine gegenläufige Bewegung der Kolben gedreht werden kann, d adurch gekennzeichnet, daß Druckstücke (98) aus einem als Gleitwerkstoff geeigneten Kunststoff vorgesehen sind, die die Kolben (50, 62) jeweils gegenüber der Eingriffsstelle des Ritzels (66) in ihre Verzahnungen abstützen, wobei die Stützkraft durch die elastische Zusammendrückung des Kunststoffs aufgebracht wird.
2. 2. Zahnstangentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (98) in einem außen auf den Zylindern (36, 40) in radialer Richtung angebrachten zylindrischen Ansatz (94) geführt wird.
3. 3. Zahnstangentrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (98) gegenüber dem Kolben (50, 62) in radialer Richtung einstellbar ist.
4. 4. Zahnstangentrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbar außen angeschraubte Stützplatte (104) vorgesehen ist, von der die Kraft auf das Druckstück (98) über ein Zwischenstück (102) unter Einschaltung einer elastischen Zwischenlage aufgebracht wird.