DE19503299A1 - Getriebe zum Auf- und Abbewegen einer Last - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe zum Anheben ins­ besondere zum Absenken einer Last mit einem eine Spindel und eine Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb.

Bekannte Getriebe dieser Art, die in Verbindung mit im Bau­ wesen verwendeten Stützen z. B. von der Fa. Hünnebeck angewen­ det werden, weisen eine drehbare Spindel auf, die einerseits in einem Fußteil um die Längsachse drehbar gehalten sind und andererseits in einer das untere Stützenende aufnehmenden Platte schraubbar geführt ist. Die Spindel weist an ihrem unteren Ende radial abstehende Bolzen auf, an denen die Spindel um ihre Längsachse gedreht werden kann, so daß da­ durch das untere Stützenende zum Einjustieren der Stütze an­ gehoben oder abgesenkt werden kann. Die Steigung des Gewin­ des, mit dem die Spindel in der die Last aufnehmenden Platte schraubbar geführt ist, in so gewählt, daß das Gewinde unter Last im Bereich der Selbsthemmung liegt, so daß sich die Spindel nicht unter Last unbeabsichtigt drehen kann sondern nur drehen läßt, wenn sie selbst angetrieben wird. Nachteile dieses bekannten Getriebe liegen darin, daß es außerordent­ lich schwergängig ist, die Spindel läßt sich nur mit Hilfe von in die querverlaufenden Bolzen aufgesetzten Stangen oder dergleichen drehen. Auch sind durch das Peri-Handbuch 1992, Seite 224 Lasttürme bekannt, bei denen Spindeln mit selbst­ hemmendem Gewinde mit Hilfe von drehbar angeordneten Spin­ delmuttern axial bewegbar vorgesehen sind. Die Steigung des Spindelgewindes ist wegen der erforderlichen Selbsthemmung nur klein, so daß bei größeren Anheb- oder Absenkbewegungen die schwergängige Spindel oder die Spindelmutter mehrfach um ihre Achse gedreht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe zu entwickeln, mit dem ohne große körperliche Anstrengung La­ sten in der Größenordnung von ca. 3 Tonnen und mehr angeho­ ben und ca. 20 to abgesenkt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Antrieb des Spindeltriebes ein Schneckentrieb vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine sehr hohe Untersetzung der Drehbe­ wegung, so daß der Schneckentrieb mit geringer Kraft und von Hand angetrieben werden kann. Er verhindert ein Verdrehen der Spindel durch die Last.

Dabei kann der Schneckentrieb bei Ausführungsformen der Er­ findung verwirklicht sein, bei dem die Schnecke über ein auf der Spindel befestigtes Schneckenrad die Spindel unmittelbar um ihre Längsachse antreibt oder auch bei Ausführungsformen, bei denen auf einer feststehenden Spindel eine drehbar gela­ gerte, von einer Schnecke angetriebene Spindelmutter schraubbar geführt ist, deren Auf- oder Abbewegung längs der Spindel auf die Last übertragen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei Ausführungsformen der Erfindung die Steigung des Gewindes der Spindel größer sein kann als der Selbsthemmung des Spindeltriebes bei Belastung entspricht, wobei die Steigung des Schneckengewindes bei An­ trieb von der Spindel her im Bereich der Selbsthemmung ge­ wählt werden kann. Da die Steigung des Spindelgewindes rela­ tiv groß sein kann, können die einzelnen Gewindegänge rela­ tiv robust und mit relativ großer Steigung ausgebildet sein, so daß mit diesem Getriebe sehr hohe Lasten, beispielsweise von 20 Tonnen und mehr ohne weiteres abgesenkt werden kön­ nen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung weist das Getriebe ein auf- und abbewegbares Gehäuse auf, auf dem sich die Last ab­ stützt.

Eine Spindelmutter und die an diesem angreifende Schnecke sind in dem Gehäuse drehbar, aber in ihrer Höhenlage in dem Gehäuse fixiert, wobei die Spindel drehfest angeordnet ist und das Gehäuse drehfest an der Last angreift. Dies ergibt eine sehr einfache und leicht zu bedienende Vorrichtung, die auch im rauhen Baustellenbetrieb, beispielsweise zum Einju­ stieren von Stützen oder dergleichen, mit Erfolg eingesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäße Getriebe eignet sich nicht nur zum Ein­ justieren von Stützen, sondern auch zum Anheben oder Absen­ ken von anderen schweren Lasten wie sie beispielsweise auf einer Baustelle bewegt werden müssen. Dabei reicht das An­ wendungsgebiet des erfindungsgemäßen Getriebes bis zu den Anwendungsfällen, in denen der Bauhandwerker im allgemeinen die hydraulischen Vorrichtungen vorzieht, die aber aufwendi­ ger sind und den Nachteil haben, daß bei Verwendung von Hy­ draulikzylindern zuerst die Last angehoben werden muß, bevor die Zylinder unter die Last angesetzt werden können. Das er­ findungsgemäße Getriebe ermöglicht ein stufenloses Anheben und Absenken der Last.

Die erforderliche drehfeste Anordnung der Spindel kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Beispielsweise kann die Spindel an einem Fußteil, mit dem sich die Spindel auf einer Auflage abstützt, starr verbunden sein. Da die Last auf dem Gehäuse aufliegt bzw. dort befestigt ist, kann sich das Gehäuse ebenfalls nicht verdrehen, so daß die Spindel­ mutter sich beim Antrieb durch die Schnecke in dem festge­ haltenen Gehäuse auf der ebenfalls nicht drehbaren Spindel dreht. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ist je­ doch die Spindel mit dem Gehäuse drehfest verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die Verbindung zwischen der Spindel und dem Fußteil nicht drehfest ausgebildet zu sein braucht und diese Verbindung so ausgeführt sein kann, daß die Spindel mit dem Gehäuse sich etwas gegen den Fußteil neigen kann, wenn die Last an dem Gehäuse etwas schief angreift, so daß also der zentrische Lasteintrag durch dieses Verschwenken der Spindel gewährleistet ist. Eine solche Neigung der Spin­ del macht selbstverständlich auch das Gehäuse mit. Bei Aus­ führungsformen der Erfindung kann zu diesem Zweck das untere Ende der Spindel mit einer Kugelfläche versehen sein, die sich auf einer entsprechenden Kugelfläche einer Vertiefung in einem Fußteil abstützt.

Die in diesem Falle erforderliche drehfeste Verbindung zwi­ schen der Spindel und dem eine Drehbewegung nicht aus führen­ den Gehäuse kann auf verschiedene Art und Weise verwirklicht sein, beispielsweise kann an der Spindel ein radial verlau­ fender Bolzen vorgesehen sein, der in eine senkrecht verlau­ fende Führung des Gehäuses eingreift, so daß sich das Gehäu­ se gegenüber der Spindel auf- und abbewegen läßt. Die Füh­ rung des Bolzens macht diese Bewegung mit, der Bolzen in der Führung verhindert jedoch eine Drehung zwischen Spindel und Gehäuse.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgen­ den Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Ver­ bindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausfüh­ rungsformen der Erfindung verwirklicht sein.

In der Zeichnung sind nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 Eine Ansicht einer Ausführungsform bei abgesenkter Last;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform bei an­ gehobener Last;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 in kleinerem Maßstab die Lage der Spindel und der damit verbundenen Teile bei schiefer Auflage der Last, wobei der Winkel der Schieflage der besseren Darstellung wegen stark übertrieben ist.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung stützt sich ein Fußteil 1 in einer Vertiefung 2 einer Fußplatte 3 ab. Am oberen Ende des Fußteils 1 befindet sich eine kugelkalottenförmige Vertiefung 4, in der das ent­ sprechend kugelkalottenförmige untere Ende einer Spindel 5 aufsitzt. Auf einem Außengewinde der Spindel 5 ist eine Spindelmutter 6 mit ihrem Innengewinde schraubbar geführt, deren äußerer Umfang kreisförmig ist und nach Art eines Schneckenrades Zähne aufweist die von dem Gewinde einer Schnecke 7 gekämmt werden, die auf einer Schneckenwelle 8 angeordnet ist. Die Schneckenwelle 8 ist in einem Schnecken­ wellenhalter 9 drehbar gelagert und weist an einem über den Schneckenwellenhalter 9 nach außen stehenden Ende einen Mehrkant 10 auf, an dem ein Schlüssel oder eine elektrische Bohrmaschine zum Antrieb der Schneckenwelle 8 aufgesetzt werden kann.

Der Schneckenwellenhalter 9 ist an einem zylindrischen Rohr 11 starr befestigt, das den Fuß 1 mit verhältnismäßig großem Spiel umgibt. In dem Rohr 11 ist mit radial verlau­ fenden Schrauben 12 ein Haltering 13 befestigt, auf dem die Unterseite der Spindelmutter 6 aufliegt und sich auf ihm drehen kann. Die Spindelmutter 6 liegt mit ihrer Oberseite über ein axial-zylindrisches Rollenlager 14 an der Untersei­ te einer Kopfplatte 15 an und kann sich gegenüber dieser Kopfplatte drehen. Die Kopfplatte 15 ist über drei Stege 16 mit dem Rohr 11 starr verbunden. Die Kopfplatte 15, die Ste­ ge 16 und das Rohr 11 bilden ein Gehäuse, in dem die Schnec­ kenwelle 8 angeordnet ist und in dem die Spindelmutter 6 zwischen den zwei Ringen 13 und 14 drehbar gelagert ist.

Die Kopfplatte 15 ist bei der dargestellten Ausführungsform etwa dreieckig und weist in der Nähe ihrer Ecken jeweils ei­ ne Vorrichtung 23 zum Befestigen der Last, beispielsweise eines Stützenfußes auf. In der Mitte weist die Kopfplatte 15 eine Bohrung 17 auf, durch die die Spindel 5 hindurchtreten kann. Am Rande der Bohrung ist ein im Querschnitt etwa qua­ dratisches Schutzrohr 18 befestigt, das so hoch ist, daß in der abgesenkten Stellung der Kopfplatte 15 der über die Kopfplatte 15 nach oben hinausragende Abschnitt der Spindel Platz findet.

Die Spindel ist in dem Gehäuse 11, 15, 16 drehfest gehalten, das Gehäuse kann sich aber durch Drehen der Spindelmutter 6 längs der Spindel 5 auf- und abbewegen. Die drehfeste Ver­ bindung zwischen der Spindel 5 und dem Gehäuse kann darin bestehen, daß am oberen Ende der Spindel quer durch diese ein Stift 19 gesteckt ist, der in die einander gegenüberlie­ genden Innenecken des Schutzrohres eingreift, so daß sich die Spindel gegenüber dem Schutzrohr 18 und damit gegenüber dem Gehäuse nicht verdrehen kann, jedoch sich in dem Schutz­ rohr und damit im Gehäuse axial verschieben kann. Die Innen­ ecken des Rechteckrohres bilden die vertikale Führung für die Auf- und Abbewegung des Gehäuses mit der Last.

Bei anderen Ausführungsformen ist am oberen Ende der Spindel eine Vierkantplatte starr befestigt, deren Umfang dem Innen­ querschnitt des Schutzrohres so angepaßt ist, daß sich die Spindel nicht gegenüber dem auf der Platte 15 starr befe­ stigten Schutzrohr 18 verdrehen, aber im Schutzrohr 18 axial verschieben kann.

Das Schutzrohr 18 ist oben mit einer Kappe 20 verschlossen.

Die Steigung des Spindelgewindes ist so groß, daß es bei Be­ lastung der Platte 15 nicht selbsthemmend wirkt, vielmehr übt dieses Gewinde im Lastfall auf die Spindelmutter 6 ein Drehmoment aus. Die Steigung des Schneckengewindes ist je­ doch so gewählt, daß es im Lastfall selbsthemmend wirkt, die Spindelmutter 6 also kein Drehmoment auf die Schnecke 7 aus­ übt.

Zwischen zwei der drei über den Umfang des Rohres 11 gleich­ mäßig verteilten Stege 16 ist ein bügelförmiger Handgriff 21 befestigt, der in einer waagrechten Ebene verläuft wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 5 erläutert in einer Darstellung, deren Maßstab gegen­ über den anderen Figuren stark verkleinert ist, daß sich das Gehäuse 11, 15, 16, 18 mit der Spindel 5 um das untere, ku­ gelkalottenförmige Ende der Spindel in der kalottenförmigen Ausnehmung 4 des Fußteiles 1 verschwenken kann, wenn bei­ spielsweise eine auf der Kopfplatte 15 sich abstützende Stütze nicht genau senkrecht wirkt oder der Boden uneben ist. Der in Fig. 5 angenommene Neigungswinkel ist der besse­ ren Darstellung halber stark übertrieben. Wesentlich ist je­ doch, daß das Fußteil 1 noch einen Abstand von der Innenwand des Rohres 11 aufweist, der eine Schrägstellung der Spindel und des Gehäuses gegenüber dem Fußteil 1 erlaubt. Zur Stabi­ lisierung weist jedoch das obere Ende des Fußteiles 1 einen Flansch 22 auf, der in oder nur wenig über der die Schwenk­ achse der Spindel enthaltenden waagrechten Ebene verläuft und dessen äußerer Rand nur einen kleinen Abstand von der Innenwand des Rohres 11 aufweist. Auch weist die dargestell­ te Vorrichtung Anschläge auf, die das Anheben und das Absen­ ken des Gehäuses gegenüber der Spindel begrenzen.

Die Steigung des Spindelgewindes kann bei Ausführungsformen der Erfindung so gewählt sein, daß die Grenze der Selbsthem­ mung nur wenig überschritten ist und die Steigung des Schneckengewindes kann so gewählt sein, daß dort die Grenze der Selbsthemmung nur wenig unterschritten ist, also das Spindelgewinde nicht selbsthemmend, dagegen das Schneckenge­ winde selbsthemmend wirken.

Auf der Kopfplatte 15 können beispielsweise Stützen oder aber auch Querträger oder sonstige Lasten aufgenommen wer­ den, die deutlich über 20 Tonnen betragen, wobei eine zen­ trische Lastaufnahme wegen der schwenkbaren Lagerung der Spindel stets gewährleistet ist. Wesentlich ist, daß bei ei­ nem selbsthemmungsfreien Gewinde das sonst durch die Selbst­ hemmung aufgenommene Drehmoment durch eine außerhalb des Ge­ windes vorgesehene Vorrichtung, z. B. Schneckentrieb, oder Reibwert aufgenommen wird, insbesondere bei Stützen.

Claims (10)

1. Getriebe zum Auf- und/oder Abbewegen einer Last, z. B. für eine im Bauwesen verwendete Stütze, mit einem eine Spindel und eine Spindelmutter aufweisenden Spindel­ trieb, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Spin­ deltriebes (5, 6) ein Schneckentrieb (6, 7) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf- und abbewegbares Gehäuse (11, 15, 16, 18) vor­ gesehen ist, auf dem sich die Last abstützt und das eine Spindelmutter (6) und die an ihr angreifende Schnecke (7) enthält, die gegenüber diesem Gehäuse (11, 15, 16, 18) drehbar aber in ihrer Höhenlage im Gehäuse fixiert sind, und daß die Spindel (5) drehfest angeordnet ist und das Gehäuse (11, 15, 16, 18) drehfest an der Last angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steigung des Gewindes der Spindel (5) grö­ ßer ist als der Selbsthemmung des Spindeltriebes (5, 6) bei Belastung der Spindelmutter (6) entspricht und daß die Steigung des Schneckengewindes (7) bei Antrieb von der Spindelmutter (6) aus im Bereich der Selbsthemmung liegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Spindel (5) quer zu ihrer Längsachse um einen kleinen Winkel schwenkbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in einem eine zur Aufnahme der Last dienende Kopfplatte (15) aufweisenden Gehäuse (11, 15, 16, 18) die Spindelmutter (6) zwischen zwei im Ge­ häuse befestigten Ringen (13, 14) drehbar geführt ist und daß in dem Gehäuse eine Schneckenwelle (8) gelagert ist, deren Schnecke (7) ein Schneckenrad kämmt, wobei der Umfang der Spindelmutter (6) als Schneckenrad ausge­ bildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das die Kopfplatte (15) ent­ haltende Gehäuse (11, 15, 16, 18) ein von der Kopfplatte (15) nach unten verlaufendes Rohr (11) aufweist, das ein mit der Auflage starr verbundenes Fußteil (1) mit einem solchen Abstand umgibt, daß das Gehäuse mit Spindel sich um das untere Spindelende in dem Fußteil (1) um einen kleinen Winkel verschwenken kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (1) an seinem oberen Ende einen ringförmigen Flansch (22) aufweist, der etwa in der Ebene der Schwenkachse verläuft, um die sich Gehäuse (11, 15, 16, 18) und Spindel (5) bei schiefer Lasteintragung ver­ schwenkt und daß der Umfang des Flansches nur einen kleinen Abstand von der Innenwand des Rohres (11) auf­ weist und die obere Fläche des Flansches (22) einen kleinen Abstand von anderen Gehäuseteilen aufweist, der das Verschwenken der Spindel (5) mit dem Gehäuse (11, 15, 16, 18) gegenüber dem Fußteil (1) mit dem Flansch (22) erlaubt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der Kopfplatte (15) eine Aussparung (17) vorgesehen ist, durch die die Spindel (5) durch die Kopfplatte (15) hindurchtritt und daß am Rand der Aussparung ein sich von der Kopfplatte (15) nach oben erstreckendes Schutzrohr (18) befestigt ist, das den oberen Abschnitt der Spindel (5) bei vollständig abgesenktem Gehäuse aufnimmt.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Schutzrohres (18) eine quadratische Form aufweist und daß am oberen Ende der Spindel (5) ein mit seinen beiden Enden über die Spindel radial hinaus­ stehender Bolzen (19) vorgesehen ist, der in zwei einan­ der gegenüberliegende Innenecken des Schutzrohres (18) zur drehfesten Verbindung der Spindel (5) mit dem Schutzrohr (18) und dem mit dem verbundenen Gehäuse (15, 16, 11) eingreift.

10. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Schutzrohres 18 unrund ist und am oberen Ende der Spindel ein Kopfstück starr befestigt ist, dessen Umfang dem Innenquerschnitt des Schutzrohres so angepaßt ist, daß sich die Spindel nicht gegenüber dem mit dem Gehäuse (11, 15, 16) starr verbundenen Schutzrohr (18) drehen kann.