DE2750013A1

DE2750013A1 - Teleskopische vorrichtung

Info

Publication number: DE2750013A1
Application number: DE19772750013
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: John Laing and Son Ltd
Current assignee: John Laing and Son Ltd
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1978-05-18
Also published as: PT67245A; ES232032U; FI773337A; PT67245B; ES232032Y; US4132041A; NL7712069A; NO773801L; FR2369993A1; SE7712208L; BE860443A; DK494477A

Description

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Lain;? fir. oon , Ltd. ο η c η η 1

fiüed ^τΙον. ■:-., 1976 °

John Laing and Son Limited Street, London NW7 2ER, Enpland

Teleskopische Vorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine teleskopische Auslegernnordnunp; mit einem ersten und einem zweiten Auslegerteil, welche teleskopisch zueinander verschiebbar sind. Sie betrifft allgemein eine teleskopische Vorrichtung, welche insbesondere für eine Hebevorrichtung mit einem teleskopisch ausfahrbaren Arm verwendbar ist.

Bisher wurde das Ausfahren und Einfahren der Teile eines teleskopischen Arms für Hebezeuge, wie beispielsweise Kräne und Luftplattformen, mittels Ketten und Seilen gesteuert. Eine derartige Steuerung ist jedoch stoßbehaftet und ermöglicht nur eine relativ ungenaue Einstellung einer gewünschten Teleskoparmlange.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirksame teleskopische Auslegeranordnung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Anordnungen beseitigt

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und insbesondere eine sanftere und genauere Steuerung der teleskopisch zueinander verschiebbaren Teile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer teleskopischen Auslegeranordnung mit einem ersten und einem zweiten Auslegerteil, welche teleskopisch zueinander verschiebbar sind, erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.

Die erfindungsgemäße teleskopische Auslegeranordnung verwendet einen Zahnstangenmechanismus, welcher durch eine hydraulisch gesteuerte Kolben-Zylinder-Anordnung angetrieben wird. Die Verwendung dieser KOmbination ergibt eine extrem sanfte Fewegung der teleskopisch zueinander verschiebbaren Auslegerteile und ermöglicht, daß ihre Positionierung zwangsläufig und präzise ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2

schematische Längsschnitte einer ersten Ausfiihrungsform der erfindungsgemäßen Anordnung im eingezogenen bzw. ausgefahrenen Zustand,

Fig. 3 ein Schaltschema eines T^eils einer bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten hydraulischen Schaltung,

Fig. 4- einen schematischen Längsschnitt eines Teils der Anordnung gemäß den Figuren 1 und 2,

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung im ausgefahrenen Zustand,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsritzels und

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Fig. 7 einen detaillierten Querschnitt der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Anordnung.

In den Figuren 1 und 2 ist ein äußerer Auslegerteil 1 einer teleskopischen Auslegeranordnung für eine teleskopische Luftplattform mit drei Abschnitten ersichtlich. Der Auslegerteil 1 ist in der Praxis nahe seinem Ende 2 schwenkbar befestigt an einer Basis, die gewöhnlich der Boden eines Fahrzeugs ist. Der Auslegerteil 1 hat einen rechteckigen Querschnitt, und längs der inneren Oberfläche auf der Seite 3 ist ein Paar von parallelen Zahnstangen angeordnet, von denen eine bei 4 zu sehen ist. Ein doppelt wirkender hydraulisch betätigter Zylinder 6, welcher ebenfalls an der inneren Oberfläche der Seite 3 angebracht ist, wie durch 7 angedeutet, enthält einen (nicht gezeigten) Kolben, welchem eine Kolbenstange 8 zugeordnet ist, die ein Antriebsritze] 9 trägt. Das Antriebsritzel 9 kämmt mit der Zahnstange 4,und ein zweites (nicht gezeigtes) Antriebsritzel, welches ebenfalls von der Kolbenstange 8 getragen wird, kämmt mit einer (nicht gezeigten) Zahnstange, welche parallel zur Zahnstange 4 angeordnet ist.

Ein Ausleger-Zwischenteil oder zweiter Auslegerteil 11 der teleskopischen Auslegeranordnung, welcher ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt aufweist, trägt eine Zahnstange 12 an der äußeren Oberfläche seiner Seite 13· Die Zahnstange 12 kämmt mit dem Antriebsritzel 9· Auf der inneren Oberfläche einer Seite 14 des Auslegerteils 11 befindet sich eine Zahnstange 15· Ein doppelt wirkender hydraulisch betätigter Zylinder 16 ist außerdem auf der inneren Oberfläche der Seite 14 angebracht, wie bei 17 angedeutet. Der Zylinder 16 enthält einen (nicht gezeigten) Kolben, und eine .Kolbenstange 18, welche an den Kolben des Zylinders 16 angefügV, trägt ein Antriebsritzel 19. Das Antriebsritzel 19 kämmt mit der Zahnstange 15·

Ein innerer Auslegerteil 21 der teleskopischen Auslegeranordnung, welcher ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt aufweist, hat

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eine Seite 22, an deren äußerer Oberfläche sich eine Zahnstange 23 befindet. Die Zahnstange 23 arbeitet mit dem Antriebsritzel 19 zusammen.

Vorteilhafterweise Bind den Zahnstangen 1-', 15 und 2v (nicht gezeigte) parallele Zahnstangen zugeordnet, welche mit (nicht gezeigten) Antriebsritzeln zusammenwirken, die den Antriebsritzeln 9 und 19 entsprechen.

In Fig. ;) sind schema ti sch die Zylinder 6 und 16 sowie die zugehörigen Kolbenstangen 8 bzw. 1R dargestellt. Die Kolbenstangen P und 18 sind an Kolben 25 bzw. 26 angefügt. Die Zylinder 6 und 16 sind hydraulisch in Reihe geschaltet mittels hydraulischen Leitungen 27· Es versteht sich, daß zum Zwecke des Bewegens der Kolben 25 und 26 mit derselben Geschwindipkeit die Mengen der Hydraulikflüssigkeit, welche für eine gegebene Längsbewegung der Kolbenstangen 8 und 18 durch die Oberflächen 28 und 29 der Kolben 25 bzw. 26 verdrängt wird, gleich sein sollte. Es ist daher so eingerichtet, daß der Flächeninhalt der Oberfläche 28 des Kolbens 25 gleich sein sollte dem Flächeninhalt der Oberfläche 29 des Kolbens 26.

In Fig. 4- ist im größeren Detail als in den Figuren 1 und 2 möglich das Kämmen des Antriebsritzels 9 mit den Zahnstanp-en 4 und 12 gezeigt.

Es versteht sich, daß während des Betriebs die Zuführung von Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 27 zum Zylinder 6 derart, daß der Kolben 25 bewegt wird zum Drücken von Hydraulikflüssigkeit mittels der Oberfläche 28 in den Zylinder 16 und zum Einwirken auf die Oberfläche 29 des Kolbens 26, darin resultiert, daß die Kolben 8 und 18 veranlaßt werden, sich aus ihren zugehörigen Zylindern herauszubewegen, und daß dar. Antriebsritze] 9 längs der Zahnstange ¹V und das Antriebsritzel 19 längs der Zahnstange 15 läuft. Aufgrund dieses Vorgangs ergibt die Heaktion zwischen dem Antriebsritzel 9 und der Zahnstange 12 sowie dem Antriebsritzel 19 und der Zahnstange 2?, daß der Zwischenausle-

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gerteil 11 und der innere Auslegerteil 21 dazu veranlaßt werden, nun den Auslegerteilen 1 bzw. 11 auszufahren. Es ist ferner leicht einzusehen, daß als Ergebnis einer wohlbekannten physikalischen Tatsache der Auslegerteil 11 dazu veranlaßt wird, sich zweimal so schnell linear zu bewegen wie die Kolbenstange 8 und der Auslegerteil 21 dazu veranlaßt wird, sich zweimal so schnell linear zu bewegen wie die Kolbenstange 18.

])as Einfahren der Kolbenstangen 8 und 18 in ihre zugehörigen Zylinder resultiert im Einfahren der Auslegerteile 11 und 21 in den äußeren Auslegerteil 1, bis die in Fig. 1 dargestellte Position erreicht ist.

Es ist einzusehen, daß die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung sanft und zwangsläufig ist als ein Resultat der mechanischen Kupplung zwischen den einzelnen Auslegerteilen.

In Fig. 5 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, welche einen mittleren Auslegerteil 31 einer teleskopischen Auslegeranordnung mit drei Abschnitten aufweist. Der Auslegerteil 31 umgibt zwei doppelt wirkende doppelt hydraulisch betätigte Zylinder und 33» welche am Auslegerteil 31 befestigt sind, wie bei 3^ bzw. 35 angedeutet. Der Auslegerteil 31 trägt ferner Zahnstangen 36, 37, 38 und 39· Jeder der Zylinder 32 und 33 umgibt zwei (nicht gezeigte) Kolben, welche jeweils einer Kolbenstange 41, 42, 43 bzw. 44 zugeordnet sind. Die Kolbenstangen 41, 42, 43 und 44 tragen jeweils Antriebsritzel 45, 46, 47 bzw. 48, welche mit Zahnstangen 36» 37» 38 bzw. 39 zusammenwirken.

Ferner tragen Auslegerteile 50 und 51 Zahnstangen 52, 54 bzw. 53, 55» welche mit Antriebsritzeln 45, 47 bzw. 46, 48 zusammenarbeiten.

Somit ist es möglich, durch Aufbringung von Hydraulikflüssigkeit zum Zentrum des Zylinders 32 und 33 zu bewirken, daß die Kolben 41 und 43 simultan mit den Kolben 42 und 44 aus ihren zugehörigen Zylindern ausfahren und die Auslegerteile 50 und 51 aus dem

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Auslegerteil 31 heraus ausgefahren werden. Die Aufbringung von hydraulischer Flüssigkeit zum Kreislauf in entgegengesetzter Richtung veranlaßt die Aus]oberteile 'X) und S1 zum Einfahren in den Auslegerteil 31·

Fig. 5 zeigt lediglich schematisch das Funktionsprinzip der Anordnung. Es versteht sich, daß es durch geeignete Ausbildung der Querschnitte der Auslegerteile SO, v1 unct 51 möglich ist, den Teilen 50 und 51 zusatz]iche Festigkeit zu geben und sie dazu zu befähigen, einen Teil einer teleskopischen Auslegeranordnung zu bilden.

Es ist nicht notwendig, daß die Teilung der Zähne an den Zahnstangen, welche mit einem bestimmten Antriebsritzel zusammenarbeiten, gleich ist. Es ist möglich, ein mechanisches Getriebe zu erhalten durch Verwendung eines Antriebsritzels mit einer Anzahl von Zähnen mit einer ersten Teilung, welches mit einer der Zahnstangen zusammenwirkt, sowie mit einer zweiten Anzahl von Zähnen mit einer zweiten Teilung, um mit einer zweiten Zahnstango zusammenzuarbeiten. Ein derartiges Ani riebsri tzel 57 mit ersten Zähnen Sfi von einer Teilung und zweiten Zähnen 59 von der anderen Teilung ist in Fig. f> dargestellt.

In Fig. 7 ist ein Querschnitt durch ein in der Praxis realisieT— ten Ausführungsbeispiel der in den Figuren 1 und P schematised gezeigten Anordnung dargestellt. In Fig. 7 werden soweit wie möglich dieselben Bezugsziffern verwendet für Teile, welche den in Fig. 1 und 2 gezeigten Teilen entsprechen.

Der äußere rechteckige Auslegorteil Λ der teleskopischen Auslegeranordnung ist vom mittleren Auslegerteil 11 in Abstand gehalten durch Abstandshalter, wie beispielsweise die bei 61 und 62 gezeigten. Der Auslegerteil 1 trägt Zahnetangen 4 und 65 und den Zylinder 6. Der Zylinder 6 enthält die Kolbenstange 8, an deren einer Seite sich das Antriebsritzel 9 befindet, welches mit der Zahnstange 4 zusammenarbeitet, und an deren anderer Seite sich ein Antriebsritzel 66 befindet, welches mit der Zahnstange

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65 zusammenarbeitet. Der mittlere Auslegerteil 11 trägt die Zahnstange 12 und eine entsprechende Zahnstange 67, welche mit den Antriebsritzeln 9 bzw. 66 zusammenarbeiten. Es ist zu erwähnen, daß der Auslegerteil 11 im Querschnitt einen einspringenden Bereich 68 aufweist, welcher ermöglicht, daß der Zylinder und die Kolbenstange 8 zusammen mit den zusammenwirkenden Antriebsritzeln 9 und 66 sowie die Zahnstangen 4-, 12, 65 und 67 innerhalb des Auslegerteils 1 umschlossen warden.

Der innere Auslegerteil 21, welcher vom Auslegerteil 11 mittels Abstandshaltern 63 und 64 in Abstand gehalten wird, hat einen H-förmigen Querschnitt, welcher sich dem einspringenden Bereich 68 des mittleren Auslegerteils 11 anpaßt und einen einspringenden Bereich 69 bildet, welcher die Anordnung von Kolbenstange 18 und Zylinder 16 zusammen mit dem zugehörigen Antriebsritzel 19 und den Zahnstangen 15 und 23 an den Auelegerteilen 11 bzw. 21 beherbergt. Ein zweites Antriebsritzel ist an der gegenüberliegenden Seite der Kolbenstange 18 gegenüber dem Antriebsritzel und wirkt mit den Zahnstangen an den Auslegerteilen 11 und 21 in ähnlicher Weise wie das Antriebsritzel 66 und die Zahnstangen 65 und 67 in der bereits beschriebenen Anordnung zusammen.

Es versteht sich, daß die Erfindung mit Bezug auf besondere Ausführungsformen beispielhaft beschrieben wurde und Variationen, Abänderungen und Kombinationen vorgenommen werden können, welche innerhalb des Erfindungsgedankens liegen.

Beispielsweise können die besonderen Querschnittsformen der Auslegerteile der teleskopischen Auslegeranordnung von Fig. 7 variiert werden, um andere Konstuktionen der Kolben-Zylinder- sowie Zahnstangen-Antriebsritzelanordnungen aufzunehmen oder um eine Änderung der Festigkeit eines oder mehrerer der Auslegerteile herbeizuführen.

Es ist ferner einzusehen, daß, obwohl in den beschriebenen Ausführungsformen die Anordnungen derart sind, daß die Auslegerteile 11 und 21 sich mit denselben Geschwindigkeiten bewegen bezüglich

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des Auslegerteils 1, es möglich ist, durch Dimensionierung der hydraulischen Zylinder und Schaltungen auf unterschiedliche Weise gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen, daß die Auslegerteile sich mit unterschiedlichen Genchwindigkeiten mit Bezug zueinander bewegen.

Darüber hinaus kann eine Relativbewegung zwischen den Auslegerteilen erzeugt werden durch eine sich von der dargestellten unterscheidende Anordnung des Zahnstangenmechanisrous. Beispielsweise könnte die Zahnstange 12 an der Seite eines Zylinders ausgeformt werden, welcher sich im Auslegerteil 11 befindet und den Zylinder 6 ersetzt, wobei die Kolbenstange des Zylinders am äußeren Ende am Auslegerteil 1 verankert ist und das Antriebsritzel 9 frei drehbar zwischen den Zahnstangen 4- und ist. Alternativ kann ein den Zylinder 6 ersetzender Zylinder an einer etwas anderen Stelle im Auslegerteil 11 angeordnet sein, wobei das äußere Ende seiner Kolbenstange am Auslegerteil 1 verankert ist und das Antriebsritzel 9 zwischen den Zahnstangen 4- und 12 frei drehbar ist.

In einer nochmals weiteren Ausführung zur Erzeugung von Relativbewegung in Längsrichtung zwischen zweien der Auslagerte Hc ist ein Antriebsritzel, welches sich im Eingriff mit zwei Zahnstangen befindet, die jeweils mit den Auslegorteilen verbunden sind, in Drehrichtung beispielsweise durch einen Motor angetrieben entweder mit oder ohne Bewegung seiner Achse in Längsrichtung in Richtung der Bewegung der Auslegerteile, um die gewünschte Relativbewegung der Auslegerteile in Längsrichtung herbeizuführen.

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Claims

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Ansprücho

( 1.7 Toleskopische Auslegeraiiordnung mit einem ersten und einem zweiten Auslegerteil, welche teleskopisch zueinander verschiebbar sind, gekennzeichnet durch eine erste Zahnstange und eine zweite Zahnstange (12), welche fest angebracht sind relativ zum ersten (1) bzw. zweiten (11) Auslegerteil, ein erstes Antriebsritzel (9)» welches mit der ersten und zweiten Zahnstange (4,12) drehbar im Eingriff steht, sowie Einrichtungen zum Bewegen des ersten und zweiten Auslegerteils (1,11) in Längsrichtung relativ zueinander und zum gleichzeitigen Bewirken eines Drehens des ersten Antriebsritzels (9) zwischen der ersten und zweiten Zahnstange (4
2. Teleskopische Auslegeranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Zylinder (6), welcher relativ zu dem ersten (1) oder dem zweiten (11) Auslegerteil fest angeordnet ist, einen Kolben (25) innerhalb des Zylinders (6) sowie eine Kolbenstange (8), welche an dem Kolben (25) befestigt ist, wobei die Kolbenstange (8) ferner an dem drehbaren Antriebsritzel '9Jbefestigt ist.
3. Teleskopische Auslegeranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Zylinder (6), welcher relativ zu einem der beiden Auslegerteile (1,11) fest angeordnet ist, einen Kolben (25) innerhalb des ersten Zylinders (6) sowie eine Kolbenstange (8), welche an dem Kolben (25) befestigt ist, wobei die Kolbenstange (8) ferner an dem anderen der beiden Auslegerteile (11,1) befestigt ist.
4·. Teleskopische Auslegeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen dritten teleskopisch verschiebbaren Auslegerteil (21), welcher in dem zwei ten Auslegerteil (11) teleskopisch verschiebbar ist, eine dritte Zahnstange (15)

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und eine vierte Zannstange (P.5), welche relativ zum zweiten (11) bzw. dritten (21) Auslegerteil fest angeordnet sind, ein zweites Antriebsritzel (1^CO, welches drehbar zwischen der dritten und vierten Zahnstange (15, ?-*>) angeordnet ist, sowie Einrichtungen zum Bewegen des zweiten und dritten Auslegerteils (11, 21) in Längsrichtung relativ zueinander und zum Bewirken einer Rotation des zweiten Antriebsrltsols (19) zwischen der dritten und vierten Zahnstange (i^r>, 2-Ί)·
5. Teleskopische Auslegeranordnung nacn Anspruch -'(-, gekennzeichnet durch einen zweiten Zylinder (16), welcher relativ zum zweiten (11) und dritten (21) Auslegerteil fest angeordnet ist, einen zwei ten Kolben (26) innerhalb des zweiten Zylinders (16) und eine zweite Kolbenstange (1«), welche an dem zweiten Kolben (26) befestigt ist, wobei die zweite Kolbenstange (18) ferner am zweiten Antriebsritzel (19) befestigt ist.
6. Teleskopische Auslegeranordnung nach Anspruch S, gekennzeichnet durch einen doppelt wirkenden Zylinder (?2), welcher den ersten und zweiten Zylinder bildet.
7. Teleskopische Auslegeranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Kolben (25» 26) Arbeitsflächen (28, 29) von gleicher Größe haben, der erste und zweite Zylinder (6, 16) in Reihe geschaltet sind und der Flüssigkeitsauslaß (27) von einem der Zylinder (16) verbunden ist mit dem Flüssigkeitseinlaß des anderen Zylinders (6).
8. Teleskopische Auslegeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Antriebsritzel (57) mit einer ersten Gruppe von Zähnen (58) mit einer ersten Teilung für den Eingriff mit einer ersten Zahnstange sowie einer zweiten Gruppe von Zähnen (59) mit einer zweiten Teilung für den Eingriff mit einer zweiten Zahnstange.

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