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Wagenheber
Die Erfindung betrifft einen Wagenheber mit einer drehbaren Gewindespindel, deren unteres Ende in einem Abstützfuss mit Hilfe einer in einer Kugelpfanne gelagerten Gelenkskugel als Ganzes schwenkbar angeordnet ist und die eine Gewindemutter aufweist, an die ein, mit dem zu handhabenden Gerät verbindbarer Hebearm angelenkt ist.
Wagenheber, deren Spindelenden kugelartig gelagert sind, sind bereits bekannt. Dabei ist die Kugel am Abstützfuss und die Kugelpfanne am Spindelende bzw. im Spindelgehäuse vorgesehen.
Bei diesen Konstruktionen ergibt sich beim Drehen der Gewindespindel eine starke Reibung der Kugel in der Pfanne, so dass beim Betätigen des Wagenhebers ein ziemlich hoher Kraftaufwand allein zum Überwinden dieser Reibungen erforderlich ist.
Es wurden auch bereits Wagenheber mit Kugelzapfen und Bolzen zum leichteren Drehen vorgeschlagen, wobei auch eine Schwenkbarkeit möglich ist. Es wirkt sich hier jedoch nachteilig aus, dass beide Funktionen durch das gleiche Lagerelement ausgeübt werden. Ebenso wurden auch schon Lagerkugeln zum leichteren Drehen der Spindel bekannt, doch wurden sie bisher nicht mit einem Gelenkfuss kombiniert.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, alle diese Nachteile, insbesondere die Reibungen zu vermeiden, um beim Betätigen des Wagenhebers mit einem möglichst geringen Kraft- und Energieaufwand auszukommen.
Diese Aufgabe wird bei einem Wagenheber mit einer Gewindespindel, deren unteres Ende in einem Abstützfuss mit Hilfe einer in einer Lagerschale gelagerten Gelenkskugel schwenkbar angeordnet ist und die eine Gewindemutter aufweist, an die ein mit dem zu hebenden Gerät verbindbarer Hebearm angelenkt ist, gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen dem Spindelende und der Gelenkskugel bzw. Kugelpfanne oder zwischen Gelenkskugel und Kugelpfanne besondere, vorzugsweise aus Stahl bestehende Lagerelemente, z. B. in an sich bekannter Weise Lagerkugeln, vorgesehen sind, die wesentlich kleiner sind als die Gelenkskugel und die, infolge ihrer punktförmigen Berührung einer ihrer Lagerflächen, das Drehen der Gewindespindel erleichtern.
Das Lagerstück nimmt damit den grössten Teil der sich beim Drehen der Gewindespindel in der Drucklagerfläche ergebenden Reibungskräfte auf, so dass infolge der kleinen Be- rührungsfläche nur eine geringe Reibung beim Betätigen der Gewindespindel auftritt. Hieraus ergibt sich, dass die Gewindespindel eines solchen Wagenhebers verhältnismässig leicht gedreht werden kann und der Kraftaufwand gegenüber den üblichen Wagenhebern erheblich vermindert ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Lagerstück eine Kugel ist. Dabei kann diese Kugel in der Gelenkskugel eine im Verhältnis zu dieser kleine, als Lagerkugel bezeichnete Kugel sein, die in Achsrichtung der Gewindespindel und unterhalb derselben drehbar angeordnet ist.
Die Anordnung der Lagerkugel in der Gelenkskugel kann in der verschiedensten Weise erfolgen. Bei einer Ausführungsform ist das Spindelende fest mit der Gelenkskugel verbunden und die Lagerkugel in einer am Umfang der Gelenkskugel vorgesehenen Ausnehmung angeordnet und steht so weit über den Umfang der Gelenkskugel vor, dass die Lagerkugel auf der Kugelpfanne ablaufen kann. Zwar wird, wie bisher durch die Drehbewegung der Gewindespindel die mit ihr fest verbundene Gelenkskugel mitgenommen, doch erfolgt der Ablauf nunmehr in der Weise, dass die Lagerkugel auf der Innenfläche der Kugelpfanne abläuft. Hiedurch entsteht eine theoretisch punktförmige Berührung und eine dementsprechend kleine Reibung.
Soweit dieGelenkskugel noch die Kugelpfanne berührt, entsteht dort deswegen nur eine geringe Rei-
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bung, weil die Gelenkskugel auf diese Stellen nur einen geringen Druck ausübt. Die Ausnehmung für die Lagerkugel kann dabei nach Art einer Sackbohrung in der Gelenkskugel vorgesehen sein.
Um ein Überstehen der Lagerkugel über die Gelenkskugeloberfläche zu erreichen, ist es zweckmässig, wenn in der Nähe der Ausnehmung die Gelenkskugeloberfläche so weit abgenommen ist, dass dieLagerku- i gel über die abgenommene Oberfläche vorsteht. Dabei genügt es, wenn auf der Gelenkskugeloberfläche um die Ausnehmung ein kleiner Abschnitt weggenommen ist, der die Lagerkugel über die Kugeloberfläche überstehen lässt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Abnahme der Gelenkskugel auf einem Kugelsegment erfolgt, in dessen Mitte die Lagerkugel angeordnet ist. Zwischen dem Kugelsegment und der Oberfläche der Lagerschale entsteht dadurch ein kleiner Zwischenraum, über den die Lagerkugel vorsteht. Die stehengebliebene Oberfläche der Gelenkskugel kann dabei als Führung in der Kugelpfanne dienen.
Um mit derGewindespindel nicht die gesamteGeLenkskugel drehen zu müssen, kann vorgesehen sein, dass das Spindelende im Innern der Gelenkskugel mit Hilfe mindestens einer Lagerkugel nach Art eines Fusslagers drehbar angeordnet ist. Hiedurch wird das Mitbewegen der Gelenkskugel beim Drehen der Gewindespindel vermieden und es erübrigt sich damit beispielsweise das Aufbringen einer besonderen Lagerschicht, da nun die Gelenkskugel beim Drehen der Gewindespindel nicht mehr ständig auf der Kugelpfanne abläuft. Damit ist die Gelenkskugelreibung beim Drehen der Gewindespindel ausgeschaltet. Die Gelenkskugel hat dann nur noch die Aufgabe, beim Verschwenken der Gewindespindel diese zu führen.
Die Anordnung der Lagerkugel und des Spindelendes in der Gelenkskugel erfolgt dabei beispielsweise in einer Sackbohrung, in die die Lagerkugel eingelegt ist, wobei die Stirnfläche des Spindelendes auf der Lagerkugeloberfläche aufliegt.
Um das Spindelende in der Gelenkskugel zu halten, ist es in der Gelenkskugel zweckmässig axial unverschiebbar, beispielsweise mit Hilfe eines Sprengringes angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform des Fusslagers für die Gewindespindel weist das FuSlager zwei in Achsrichtung übereinander angeordnete Kugeln auf, die vorzugsweise einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Durchmesser des Spindelendes ist. Durch die beiden übereinander liegenden Lagerkugeln wird eine weitere Reibungsverminderung für die Stirnfläche des Spindelendes erreicht. Die Anordnung des Spindelendes erfolgt dabei ebenfalls in einer axialen, abgesetzten Sackbohrung, wobei die Bohrung mit - dem kleineren Durchmesser die Lagerkugeln aufnimmt. Die Anordnung des Spindelendes in der Gelenkskugel erfolgt ebenfalls durch einen Sprengring.
Bei einer ändern Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Gelenkskugel von einem am unteren Spindelende vorgesehenen Ansatzstück durchdrungen ist, das in der Gelenkskugel drehbar, jedoch axial zu dieser nicht verschiebbar ist und das die domartige untere Lagerfläche aufweist, die mit der Innenfläche der imAbstützfuss vorgesehenen Lagerschale zusammenwirkt. Durch diese Anordnung des unteren Spindelendes in der Gelenkskugel wird erreicht, dass die Gelenkskugel beim Drehen der Gewindespindel stationär verbleibt und so nunmehr zur Führung des Spindelendes dient. Hiedurch wird die zum Drehen der Spindel erforderliche Kraft auf ein Minimum herabgesetzt. Ausserdem ergibt sich hiedurch einebesonders einfache und zuverlässige Konstruktion.
Dabei kann es günstig sein, wenn die domartige Lagerfläche am Ansatzstück in ihrer Krümmung und Form im wesentlichen der Form der Innenfläche der Lagerfläche entspricht.
Zweckmässig kann es sein, wenn die domartige Lagerfläche an einem Lagerstück vorgesehen ist, das in das Ansatzstück des Spindelendes eingesetzt ist. Dadurch ist es möglich, zur Vermeidung zusätzlicher Fertigungskosten nur das Lagerstück aus einem harten Material, beispielsweise Stahl, herzustellen und die Spindel selbst, aus weniger hartem Material zu fertigen.
Das Einsetzen des Lagerstückes in das Ansatzstück des Spindelendes kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Anordnung kann darin bestehen, dass das Lagerstück an seinem, der Lagerfläche entgegengesetzten Ende einen konischen, sich in Richtung zur Spindel verjüngenden Teil aufweist, der in einem entsprechend aufgeweiteten Ringstück des Ansatzstückes sitzt. Dabei kann das Lagerstück dann lose oder fest im Ansatzstück angeordnet sein. Zweckmässig ist es dabei, wenn der aufgeweitete Teil des Ringstückes als Anschlag gegen eine axiale Verschiebung des Ansatzstückes relativ zur Gelenkskugel nach oben zu vorgesehen ist. Um eine Axial Verschiebung des Ansatzstückes relativ zur Gelenkskugel nach unten zu vermeiden, kann zweckmässigerweise am oberen Teil des Ansatzstückes eine schulterförmige Erweiterung oder ein Sprengring vorgesehen sein.
An Stelle des Lagerstückes kann im Ansatzstück auch eine, vorzugsweise aus Stahl bestehende Lagerkugel gelagert sein. Die Anordnung kann dann so getroffen sein, dass in der Stirnseite des Ansatzstückes eine ungefähr dem Kugeldurchmesser entsprechende Ausnehmung vorgesehen ist, die die Kugel teilweise in sich aufnimmt. Um eine axiale Verschiebung des Ansatzstückes in der Gelenkskugel zu verhindern,
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kann vorgesehen sein, das die Lagerkugel teilweise umfassende Ringstück des Ansatzstückes aufzuweiten oder einen Sprengring vorzusehen.
Da die Gewindespindel nur einen bestimmten, begrenzten Schwenkradius hat und sich damit auch die Gelenkskugel nur innerhalb eines bestimmten Bereiches verschwenken kann, kann zur Materialeinsparung vorgesehen sein, die Gelenkskugel an ihrem unteren Ende segmentartig, beispielsweise bis zum Beginn des aufgeweiteten Ringstückes des Ansatzstückes, abzunehmen.
Das Material für die Gelenkskugel kann beliebig, beispielsweise Kunststoff oder ein anderes, sich we- nig abnutzendes Material sein.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine
Gesamtansicht eines Wagenhebers, Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführung- form des Gelenkfusses der Gewindespindel in grösserem Massstab als Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise geschnit- tene Ansicht einer zweiten Ausführungsform in grösserem Massstab als Fig. l, Fig. 4 eine teilweise ge- schnittene Ansicht einer dritten Ausführungsform in grösserem Massstab als Fig. l, Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer vierten Ausführungsform in grösserem Massstab als Fig. 1, Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht einer fünften Ausführungsform in grösserem Massstab als Fig. 1.
Bei dem in Fig. 1 in Gesamtansicht dargestellten Wagenheber ist mit 10 eine Gewindespindel, mit 11 eine Gewindemutter mit einem Hebearm12 und mit 13 ein Abstützfuss als Ganzes bezeichnet. 1m folgen- den sollen verschiedene Ausführungsformen der Lagereinrichtung des Spindelendes des Wagenhebers an Hand der Fig. 2-6 beschrieben werden. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Der Abstützfuss 13 weist eine im wesentlichen quadratische Fussplatte 14 auf, die eine zur Aufstellfläche offene Wölbung hat und gemäss dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1-6 sich mit krallenförmigen Füssen 16 auf einer Aufstellfläche abstützt. In Richtung zum Fu.'3plattenmittelteil weist die Fussplatte 14 mehrere zur Versteifung dienende Abstufungen 17 bzw. 18 und in ihrer Mitte eine Kugelpfanne 20 auf. In die letztere ist gemäss Fig. 2 eine Lagerschale 21 eingelegt, deren Oberrandfläche mit der die Kugelpfanne 20 umgebenden Randfläche 23 in einer Ebene liegt.
In der Kugelpfanne 20 ist eine Gelenkskugel 25 mit der fest in ihr angeordneten Gewindespindel 10 gelagert. Die Gelenkskugel 25 weist auf ihrer, zur Lagerschale 21 gerichteten Seite ein Kugelsegment 26 auf, dessen Durchmesser kleiner als der der übrigen Gelenkskugel ist. Zwischen dem Kugelsegment 26 und der Oberfläche der Lagerschale 21 ist ein enger Zwischenraum 28 gebildet. In der Mitte des Kugelsegmentes 26 ist in axialer Richtung zur Gewindespindel 10 eine Ausnehmung 30, beispielsweise nach Art einer Sackbohrung, vorgesehen, in die eine Lagerkugel 31 eingesetzt ist. Die Grösse der letzteren ist so bemessen, dass sie um die Breite des Zwischenraumes 28 über die Oberfläche des Kugelsegmentes 26 übersteht und daher gegen die Oberfläche der Lagerschale 21 anliegt.
In Richtung zur Gewindespinde110 ist die Gelenkskugel 25 von einem Randteil 34 einer Abdeckschale 33 teilweise überfangen. Die Abdeckschale 33 ist entsprechend der Absteifung 18 und der oberen Randfläche 23 der Fussplatte 14 ausgebildet und beispielsweise durch Nieten auf der letzteren befestigt. Der Randteil 34 der Abdeckschale 33 erlaubt der Gewindespindel eine Schwenkbewegung bis ungefähr 45 nach allen Seiten. Durch diesen Randteil und den oberen Teil der Lagerschalenoberf1 che ist ausserdem die Führung der Gelenkskugel 25 im Abstützfuss 13 und der Zusammenhalt von Gelenkskugel und Fuss sihergestellt.
Beim Betätigen des Wagenhebers dreht sich gemäss Fig. 2 nunmehr die Gewindespindel 10 mit ihrer Lagerkugel 31 und die letztere stützt sich, unabhängig von der Stellung der Spindel in Richtung zur Aufstellfläche, auf der Oberfläche der Lagerschale 21 ab.
Die Spindelführung in Fig. 3 zeigt den Abstützfuss 13 mit Kugelpfanne 20, in die eine Gelenkskugel 40 eingesetzt ist, die durch eine Abdeckschale 33, entsprechend derjenigen in Fig. 2 abgedeckt ist.
Die Gelenkskugel 40 hat eine Ausnehmung 41, in deren Bohrung eine Lagerkugel 42 angeordnet ist. Die untere Stirnfläche 44 der Gewindespindel 10 sitzt auf der Lagerkugel 42 auf. Das Spindelende ist beispielsweise durch einen Sprengring46 in der Gelenkskugel40 axial unverschiebbar, aber drehbar gehalten.
Beim Drehen der Spindel 10 dreht sich die Stirnfläche 44 des Spindelendes auf der Lagerkugel 42, die den Hauptteil der Reibung aufnimmt.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Gelenkspindellagerung unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten und beschriebenen nur so weit, als die Gelenkskugel 50 eine abgesetzte Sackbohrung aufweist. In die erste Teilbohrung 51 mit grossem Durchmesser ragt das Spindelende hinein und in der zweiten Teilbohrung 52 mit kleinerem Durchmesser sind zwei Kugeln 53 und 54 angeordnet. Die Lagerkugel 53 liegt dabei gegen die untere Stirnfläche 56 der Gewindespindel an. Ein Sprengring 46 sichert die axiale Verschiebung der Gewindespindel 10.
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Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform weist in der Mitte der Fussplatte 14 eine Kugelpfanne 20 auf, deren Innenfläche 22 als Lagerschale ausgebildet ist.
In der Kugelpfanne 20 ist eine, beispielsweise aus Kunststoff bestehende Gelenkskugel 35 gelagert, die an ihrem gemäss Fig. 5 unteren Ende segmentartig abgenommen ist. In Achsrichtung weist die Gelenkskugel 35 eine Durchbohrung 27 auf, durch die sich das noch näher zu beschreibende untere Spindelende hindurch erstreckt.
In Richtung zur Spindel 10 ist die Gelenkskugel 35 von dem Randteil 34 einer Abdeckschale 33 teilweise überfangen. Der Randteil 34 der Abdeckschale 33 erlaubt der Gelenkskugel und damit der Gewindespindel eine Schwenkbewegung bis ungefähr 450 nach allen Seiten. Durch diesen Randteil und den oberen Teil der Lagerschalenoberf1äche ist ausserdem die Führung der Gelenkskugel 35 im Abstützfuss 13 und der Zusammenhalt von Gelenkskugel und Fuss sichergestellt.
Der untere, unterhalb des letzten Gewindeganges befindliche Teil der Spindel 10 bildet das Ansatzstück 60, das die Durchbohrung 27 der Gelenkskugel durchdringt. Am gemäss Fig. 5 unteren Ende des Ansatzstückes 60 weist dieses eine konische Erweiterung 61 auf, die ein, an seinem oberen Ende 64 konisches, beispielsweise aus Stahl bestehendes Lagerstück 63 umfasst. Das untere Ende weist eine domartige Lagerfläche 65 auf, deren Radius im wesentlichen der Innenfläche 22 der Lagerschale entspricht. Oberhalb der Gelenkskugel35 weist das Ansatzstück 60 eine Wulst 67 auf, so dass durch diese und die konische Erweiterung 61 eine axiale Verschiebung der Spindel innerhalb der Gelenkskugel verhindert ist.
Das Einsetzen des Ansatzstückes in die Gelenkskugel und das Befestigen des Lagerstückes 63 im Ansatzstück geschieht in der Weise, dass das noch nicht konisch erweiterte Ansatzstück 60 durch die Durchbohrung 27 der Gelenkskugel hindurchgesteckt wird, bis es auf dem Lagerstück 63 aufsitzt. Nun wird die Abdeckschale 33 über die Gelenkskugel gestülpt und in an sich bekannter Weise auf der Fussplatte 14 befestigt. Jetzt wird die Spindel gestaucht, so dass der untere, gegenüber dem harten Lagerstück 63 weiche Teil des Ansatzstückes auf das konische Ende 64 aufgedrückt und dieses umgreifend aufgeweitet wird. Der Wulst 67 wird vor dem Stauchen gebildet.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform weist ein Ansatzstück 70 auf, das an seinem unteren Teil eine Ausnehmung 71 hat, in die eine beispielsweise aus Stahl bestehende Lagerkugel 75 eingesetzt ist und die von dem unteren, erweiterten Teil 72 des Ansatzstückes 70 teilweise umfasst wird : Auch bei dieser
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kugel 75 durch Stauchen, wie es schon im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Wagenheber mit einer drehbaren Gewindespindel, deren unteres Ende in einem Abstützfuss mit Hilfe einer in einer Kugelpfanne gelagerten Gelenkskugel als Ganzes schwenkbar angeordnet ist und die eine Gewindemutter aufweist, an die ein mit dem zu handhabenden Gerät verbindbarer Hebearm angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spindelende und der Gelenkskugel (25, 35, 40, 50) bzw. Kugelpfanne (20) oder zwischen Gelenkskugel (25, 35, 40, 50) und Kugelpfanne (20) besondere, vor-
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42, 53, 54, 63, 75), z. B. in40, 50) und die, infolge ihrer punktförmigen Berührung einer ihrer Lagerflächen, das Drehen der Gewindespindel (10) erleichtern.