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Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder, insbesondere Hubzylinder eines Flurförderzeug-Hubmastes, mit einem Zylinderrohr, einer Kolbenstange und einer die Kolbenstange koaxial umfassenden, mechanischen Einfahrbegrenzung zwischen einem Außenende der Kolbenstange und einer dazu nahen Stirnseite des Zylinderrohrs, wobei die Längsabmessung der Einfahrbegrenzung einstellbar ist.
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Ein gattungsgemäßer Hydraulikzylinder ist in der
EP 1 794 460 B1 offenbart. Die Einfahrbegrenzung besteht aus zwei jeweils längsgeteilten Buchsen, die im zusammengebauten Zustand eine mittels Gewinde längenverstellbare, durch die Längsteilung nachträglich im Bereich des Außenendes der Kolbenstange anbringbare Baueinheit bilden. Je nachdem, wie weit dabei eine aus zwei Hälften bestehende, mit einem Außengewinde versehene Gewindebuchse in eine ebenfalls aus zwei Hälften bestehende, mit einem Innengewinde versehene Gewindebuchse hineingeschraubt ist, ergibt sich eine bestimmte Längsabmessung der Einfahrbegrenzung.
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Das kann dazu ausgenutzt werden, um bei Einsatz eines Hydraulikzylinders als Hubzylinder eines Flurförderzeugs, die Kettenlängung der Lastkette auszugleichen, an der ein mittels Hubzylinder höhenverfahrbarer Gabelträger einer Lastgabel aufgehängt ist. Ohne Ausgleich der Kettenlängung würde nach einiger Betriebszeit die Lastgabel bei vollständig eingefahrener Kolbenstange des Hubzylinders infolge Kettenlängung auf der Fahrbahn aufliegen und durch die Fahrzeugbewegungen rasch verschleißen. Dieses Problem besteht auch bei Reifenverschleiss und der damit einhergehenden Durchmesserverringerung der Vorderräder, die eine Annäherung der Gabelzinken der Lastgabel an die Fahrbahn und schließlich verschleissverursachenden Kontakt mit der Fahrbahn bewirkt. Eine Einfahrbegrenzung des Hubzylinders wirkt insofern als Gabelzinkenverschleissschutz.
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Bei der aus der genannten Druckschrift bekannten Bauweise einer Einfahrbegrenzung werden die im Betrieb entstehenden, zum Teil stoßartigen Kräfte über die Gewindeabschnitte der Gewindebuchsenhälften übertragen. Dementsprechend müssen erhebliche Materialstärken im Gewindebereich vorhanden sein, um dort Schäden zu vermeiden und dauerhaft eine störungsfreie Schraubbewegung beim Einstellen der Längsabmessung der Einfahrbegrenzung zu gewährleisten. Das ist nicht nur aufwendig in der Fertigung sondern führt auch zu relativ großen Abmessungen der Einfahrbegrenzung, insbesondere großen Durchmessern, die als sichtbehindernd empfunden werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Hydraulikzylinder der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der eine einfache, funktionssichere und Platz sparende Einfahrbegrenzung aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einfahrbegrenzung zwei rotationssymmetrische, einteilige Gewindebuchsen umfasst, von denen eine erste Gewindebuchse mit einem Außengewinde versehen ist, das in ein Innengewinde einer zweiten Gewindebuchse eingreift, die einen sich nach radial innen zur Kolbenstange erstreckenden Stützabschnitt aufweist, der direkt oder – über einen radial zwischen dem Innengewinde und der Kolbenstange angeordneten, axialkraftübertragenden Abstandshalter – indirekt an einer benachbarten Stirnseite der ersten Gewindebuchse abstützbar ist.
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Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, die Einfahrbegrenzung im Wesentlichen aus nur zwei Hauptkomponenten zu bilden und durch Gewinde in der Länge einstellen zu können, hinsichtlich der Kraftübertragung jedoch eine Anordnung zu erzielen, bei der ein Kraftfluss unter größtmöglicher Umgehung von Gewinden angeordnet ist. Dadurch müssen die Gewinde keine oder nur geringe Kräfte übertragen und die Einfahrbegrenzung kann kompakt, d. h. mit geringem Bauraumbedarf und sichtoptimiert ausgebildet und mit nur wenig Aufwand hergestellt werden. Infolgedessen kann ein als Hubzylinder vorgesehener Hydraulikzylinder bereits serienmäßig mit der Einfahrbegrenzung ausgerüstet werden.
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Die gewünschte Längenabmessung der Einfahrbegrenzung wird durch Verwendung von axialkraftübertragenden Abstandshaltern mit unterschiedlicher Materialstärke (Dicke) erzielt und durch Weglassen des Abstandshalters. Im letztgenannten Fall ergibt sich dabei eine direkte Kraftübertragung zwischen der innerhalb der Einfahrbegrenzung angeordneten Stirnseite der ersten Gewindebuchse und dem Stützabschnitt der zweiten Gewindebuchse. Die Einfahrbegrenzung wird für eine geringstmögliche Längsabmessung ohne Abstandshalter verwendet, also dann, wenn noch keine Kompensation von Kettenlängung und/oder Reifenverschleiss erforderlich ist. Erst im Laufe der Zeit werden Abstandshalter in die Einfahrbegrenzung eingebaut, wobei Abstandshalter mit verschiedener Materialstärke verwendbar sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Abstandshalter übereinander in die Einfahrbegrenzung einzubauen, um eine bestimmte Längsabmessung zu erzielen.
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Sofern die erste Gewindebuchse dem Außenende der Kolbenstange axial benachbart ist und die zweite Gewindebuchse zum Anschlag an das Zylinderrohr vorgesehen ist, ergibt sich durch die Einfahrbegrenzung bei eingefahrener Kolbenstange eine Abstützung über die erste Gewindebuchse und deren innere Stirnseite – direkt oder indirekt – auf dem Stützabschnitt der zweiten Gewindebuchse, die sich wiederum am Zylinderrohr abstützt. Gleichwohl ist es grundsätzlich auch möglich, diese Anordnung zu vertauschen, d. h. die zweite Gewindebuchse benachbart zum Außenende der Kolbenstange anzuordnen und die erste Gewindebuchse gegen das Zylinderrohr anschlagen zu lassen.
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Um den Abstandshalter auf einfache Weise einbringen oder austauschen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Abstandshalter aus zwei Halbschalen gebildet ist. Es genügt somit die Kolbenstange auszufahren, die beiden Gewindebuchsen der Einfahrbegrenzung auseinander zu schrauben und axial etwas auseinander zu ziehen, um an den radial zwischen dem Innengewinde der zweiten Gewindebuchse und der Kolbenstange angeordneten Bereich zu gelangen, der für den Einbau des Abstandshalter vorgesehen ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt ein das Außenende der Kolbenstange begrenzendes, kraftübertragendes Kopfelement gegen eine äußere Stirnseite der Kolbenstange und eine äußere Stirnseite der benachbarten Gewindebuchse an. Bei eingefahrener Kolbenstange ist somit ein Kraftfluss vom Kopfelement über die erste Gewindebuchse und den Stützabschnitt der zweiten Gewindebuchse auf das Zylinderrohr möglich.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kolbenstange am Außenende mit einer außenumfangsseitigen Durchmesserverjüngung, insbesondere einer Fase, versehen ist, die zu einer an der benachbarten Gewindebuchse der Einfahrbegrenzung innenumfangsseitig angeformten Durchmesserverjüngung komplementär ist. Durch diesen Formschluss wird ein Durchsacken oder Abrutschen der Absenkbegrenzung beim Ausfahren der Kolbenstange verhindert. Die Einfahrbegrenzung befindet sich somit stets an der für ihre Funktion vorgesehenen Stelle.
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Von Vorteil ist es ferner, wenn an der inneren Stirnseite der ersten Gewindebuchse ein Elastomerring angeordnet ist, der im montierten Zustand der Einfahrbegrenzung radial in Richtung zur Kolbenstange verformt ist und gegen diese anliegt. Auch diese Maßnahme ist in der Lage, die Absenkbegrenzung relativ zur Kolbenstange zu fixieren, wobei hier durch elastische Materialverformung Reibschluss erzeugt wird. Darüber hinaus werden durch diese Ausgestaltung Klappergeräusche der Absenkbegrenzung verhindert oder zumindest gedämpft.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine Seitenansicht des oberen Endes eines Hubzylinders,
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2 einen Schnitt längs der Linie A-A in 1 samt vergrößertem Detail C und
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3 eine perspektivische Darstellung der Einfahrbegrenzung.
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Aus einem Zylinderrohr 1 eines Hubzylinders eines in den Figuren nicht dargestellten Flurförderzeug-Hubmastes ist eine Kolbenstange 2 ausfahrbar. An einem Außenende der Kolbenstange 2 ist ein Kolbenkopf 3 befestigt, insbesondere eingeschraubt, der als Halterung für eine Lastkette ausgebildet ist. Beim Ausfahren der Kolbenstange 2 aus dem Zylinderrohr 1 des Hubzylinders wird in bekannter Weise durch die Lastkette ein Gabelträger mit einer darin eingehängten Lastgabel angehoben.
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Axial zwischen dem Außenende der Kolbenstange 2 und dem Zylinderrohr 1 befindet sich eine die Kolbenstange umschließenden Einfahrbegrenzung 4, deren Länge auf noch zu beschreibende Weise einstellbar ist, um eine durch Kettenlängung der Lastkette und/oder Reifenverschleiss eines Flurförderzeugs bedingte Annäherung bzw. ein Aufsetzen der Lastgabel auf der Fahrbahn zu verhindern bzw., zu kompensieren. Zu diesem Zweck wird die Axiallänge der Einfahrbegrenzung vergrößert. Die Einfahrbegrenzung 4 bestimmt, wie weit die Kolbenstange 2 in das Zylinderrohr 1 einfahren kann. Bei vollständig eingefahrener Kolbenstange 2 stützt sich der Kolbenkopf 3 auf der Einfahrbegrenzung 4 und diese auf dem Zylinderrohr 1 ab.
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Wie sich aus der Zusammenschau der 2 und 3 ergibt, umfasst die Einfahrbegrenzung 4 zwei jeweils rotationssymmetrische, einteilige Gewindebuchsen 41 und 42, von denen eine oben, d. h. benachbart zum Kolbenkopf 3 angeordnete erste Gewindebuchse 41 außenumfangsseitig mit einem Außengewinde 41a versehen ist. Das Außengewinde 41a steht mit einem Innengewinde 42a einer unten, d. h. axial näher am Zylinderrohr 1 angeordneten zweiten Gewindebuchse 42 in Eingriff. Die zweite Gewindebuchse 42 ist mit einem bevorzugt angeformten Stützabschnitt 42b versehen, der sich nach radial innen zur Kolbenstange 2 erstreckt. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass sich die erste Gewindebuchse 41 unten befindet und die zweite Gewindebuchse 42 oben.
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Axial zwischen dem Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse 42 und einer zugewandten, inneren Stirnseite 41b der ersten Gewindebuchse 41 befindet sich ein ringscheibenförmiger Abstandshalter 5. Die beiden Gewindebuchsen 41, 42 werden soweit zusammengeschraubt, bis der Abstandshalter 5 zwischen der Stirnseite 41b der ersten Gewindebuchse 41 und dem Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse 42 eingespannt ist. Daraus wird ersichtlich, dass die Dicke, d. h. die Materialstärke des Abstandshalters 5 die Längsabmessung der Einfahrbegrenzung 4 bestimmt: Je dicker der Abstandshalter 5, desto länger die Einfahrbegrenzung 4. Wird der Abstandshalter 5 weggelassen, dann können die beiden Gewindebuchsen 41, 42 soweit ineinandergeschraubt werden, dass die innere Stirnfläche 41b der Gewindebuchse 41 direkt am Stützabschnitt 42b der Gewindebuchse 42 zur Anlage kommt, wodurch die kürzestmögliche Längsabmessung der Einfahrbegrenzung 4 erzielbar ist.
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Der Abstandshalter 5 ist aus zwei Halbschalen 51, 52 zusammengesetzt (3), um ihn nachträglich einbauen oder gegen einen Abstandshalter einer anderen Materialstärke austauschen zu können. Durch die Höhenvariabilität des Abstandshalters 5 wird die Längsabmessung der Einfahrbegrenzung 4 festgelegt.
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Das oben bereits erwähnte Kopfelement 3 liegt gegen eine äußere Stirnseite 2a der Kolbenstange 2 und eine äußere Stirnseite 41c der benachbarten Gewindebuchse an, bei der es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um die mit dem Außengewinde 41a versehene erste Gewindebuchse 41 handelt. Die Kolbenstange 2 ist am Außenende mit einer außenumfangsseitigen Durchmesserverjüngung 2b, nämlich einer Fase, versehen. Diese Durchmesserverjüngung 2b ist zu einer an der ersten Gewindebuchse 41 innenumfangsseitig angeformten Durchmesserverjüngung 41d komplementär (siehe auch Detail C). Beim Ausfahren der Kolbenstange 2 aus dem Zylinderrohr 1 wird daher ein Durchrutschen der Einfahrbegrenzung 4 verhindert.
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An der zum Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse 42 benachbarten Stirnseite 41b der ersten Gewindebuchse 41, genauer, am Übergang zwischen der Stirnseite 41b und der Innenumfangsfläche der ersten Gewindebuchse 41, ist ein Elastomerring 6 angeordnet. Wenn die Einfahrbegrenzung 4 montiert, also zusammengeschraubt wird, bis die innere Stirnseite 41b der ersten Gewindebuchse 41 zur Anlage am Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse kommt oder zur Anlage an den axial dazwischen angeordneten Abstandshalter 5, wird der Elastomerring 6 radial in bestimmtem Maße in Richtung zur Kolbenstange 2 verformt. Diese Maßnahme verhindert oder verringert Klappergeräusche und würde bei einer fehlenden formschlüssigen Fixierung der ersten Gewindebuchse 41 an der Kolbenstange 2, wie sie oben beschrieben ist, genügen, um durch Reibungskräfte die Einfahrbegrenzung 4 an der Kolbenstange 2 festzulegen, so dass beim Ausfahren der Kolbenstange 2 aus dem Zylinderrohr 1 die Einfahrbegrenzung 4 mit ausfährt und nicht durchrutscht. Der elastisch verformte Elastomerring 6 verhindert auch ein Verdrehen der Einfahrbegrenzung 4 relativ zur Kolbenstange 2.
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Bei eingefahrener Kolbenstange 2 ergibt sich ein Kraftfluss der in den Kolbenkopf 3 von der in den Figuren nicht dargestellten Lastkette eingeleiteten Kräfte über die äußere Stirnseite 41c der ersten Gewindebuchse 41 zu deren inneren Stirnseite 41b und von dort entweder direkt auf den Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse 42 (sofern kein Abstandshalter 5 eingebaut ist) oder indirekt über den eingebauten Abstandshalter 5 auf den Stützabschnitt 42b der zweiten Gewindebuchse 42, die sich auf dem Zylinderrohr 1 abstützt. Das Außengewinde 41a der ersten Gewindebuchse 41 und das Innengewinde 42a der zweiten Gewindebuchse 42 sind an diesem Kraftfluss nicht beteiligt und können daher relativ schwach, also mit geringer Gewindetiefe ausgelegt werden, was raumsparend ist und den Fertigungsaufwand klein hält. Raumsparend wirkt auch die simple Art, wie die beiden Gewindebuchsen 41, 42 der Einfahrbegrenzung 4 ineinander verschraubt werden. Zu diesem Zweck sind in die Gewindebuchsen 41, 42 außenumfangsseitige Ausnehmungen S eingearbeitet, in die Haken von Hakenschlüsseln eingreifen können, um die Gewindebuchsen 41, 42 relativ zueinander zu verdrehen. Die kompakte und sichtoptimierte Bauweise der Einfahrbegrenzung 4 ermöglicht einen Einsatz in nahezu allen gebräuchlichen Hubzylinder- und Hubmasttypen. Es versteht sich, dass dies sowohl Hubzylinder der im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Art als auch Hubzylinder umfasst, die als Außenzylinder vorgesehen sind und daher keinen Kolbenkopf aufweisen, sondern mit der Kolbenstange gegen einen Querträger anschlagen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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