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Die Erfindung betrifft einen Hebebock
und insbesondere einen Wagenheber, der für das Heben und/oder Senken
eines Fahrzeugs verwendet und in dem besagten Fahrzeug, z. B. einem
Personenwagen, transportiert werden kann.
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Zu einem Wagenheber, der Gegenstand
des französischen
Patents FR 552 918 A ist, gehören eine
Halterung mit einem ersten und einem zweiten Kegelradgetriebe und
eine Übertragungsvorrichtung, die
das zweite Zahnrad funktionsfähig
mit einem Lastträger,
der eine Last aufnehmen soll, verbindet. Eine Basisplatte der Halterung
und das zweite Zahnrad sind mit ringförmigen Rillen versehen, die
als Führung
für einen
Satz Kugeln dienen. Die Basisplatte, die Kugeln und das zweite Zahnrad
bilden zusammen ein Kugellager. Aus dem genannten französischen
Patent geht nicht hervor, wie der Hebebock gefertigt ist. Jedoch
weisen Form und Stärke
der Hauptwerkstoffe der Basisplatte, des zweites Zahnrads und der
sonstigen Teile darauf hin, dass die Basisplatte, die Zahnräder und
auch verschiedene Teile der Übertragungsvorrichtung
im Wesentlichen durch spanabhebende Verfahren wie Drehen und Walzen
oder möglicherweise
durch Giessen und mit darauf folgender Spanabhebung gefertigt werden.
Die zumindest teilweise spanabhebende Fertigung der Basisplatte, der
Zahnräder
und der übrigen
Teile des Hebebocks ist sehr zeit- und kostenaufwendig, und es entsteht Ausschuss,
der „verloren"
geht und entsprechend entsorgt werden muss. Ein Hebebock, so wie
er im Patent FR 552 918 A präsentiert
wird, hat ausserdem ein grosses Gewicht. Dies ist besonders nachteilig
für Wagenheber,
die in einem Personenwagen oder sonstigen Fahrzeug befördert werden
sollen.
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Das US-Patent 4 514 015 A hat ein
Kugellager zum Gegenstand, das aus einer unteren Scheibe, einer
oberen Scheibe und einem Satz Kugeln besteht. Die beiden Scheiben
haben flache Haupt- und Randzonen, die nach oben bzw. nach unten
gebogen sind und die Kugeln zusammenhalten. Die beiden Scheiben
sind aus ursprünglich
flachen Freimassen geformt, die mithilfe von Presswerkzeugen und
Locheisen in Form gebracht werden.
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Das US-Patent 3 862 577 A hat einen
Hebebock zum Gegenstand, der eine Halterung, ein erstes Zahnrad,
ein zweites Zahnrad und eine Übertragungsvorrichtung
enthält,
die das zweite Zahnrad funktionsfähig mit einem Lastträger verbindet.
Das zweite Zahnrad, nämlich
die Zahnscheibe, liegt auf einem Gleitlager, welches den Nachteil
hat, dass es eine relativ hohe Reibung verursacht. Das erste Zahnrad,
nämlich
das Ritzel, wird gefertigt, indem ein zylindrischer Rohling ausgestanzt
und anschliessend fünf
plastischen Formvorgängen
mit unterschiedlichen Werkzeugen unterzogen wird. Obwohl die Zähne des
ersten Getriebsrads plastisch geformt sind, ist die Fertigung dieses
Zahnrads kostspielig, weil sie zahlreiche Formvorgänge und
unterschiedliche Werkzeuge erfordert. Über die Fertigung des zweiten Zahnrads,
d. h. der Zahnscheibe, gibt das US-Patent 3 862 577 A keinen Aufschluss.
Vermutlich wird das zweite Zahnrad auf traditionelle Art gefertigt,
wobei das zweite Zahnrad und insbesondere seine Zähne zumindest
teilweise durch kostspielige spanabhebende Verfahren gefertigt wird.
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Das Patent
DE 1 287 549B zeigt die Produktion
von geradverzahnten Rädern
und Kegelradgetrieben, wobei Rohlinge, welche aus zylindrischen Ringen
oder Ringscheiben bestehen, gewalzt, d. h. glattgewalzt werden.
Ein zu formender Rohling wird in ein Werkzeug gelegt, welches eine
gezahnte Oberfläche
hat und anschliessend zusammen mit dem Rohling gewalzt wird. Während der
Rotation des Werkzeugs wird eine Walze so verschoben, dass sie den
Rohling Schritt für
Schritt in das Werkzeug einpresst. Dieser Formvorgang dauert ziemlich
lange und erfordert eine sehr präzise
Positionierung und Verschiebung der Walze, wodurch das gefertigte Zahnrad
entsprechend kostspielig ist. Das Patent
DE 1 287 549B enthält im Übrigen keine
Informationen darüber,
wie die Zahnräder
gehalten und wozu sie verwendet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die
Nachteile der bekannten Hebeböcke
zu umgehen und insbesondere einen Hebebock zu fertigen, der im Vergleich
zu der Höchstlast,
die damit gehoben und/oder gesenkt werden kann, leicht ist und unter
geringem Kostenaufwand gefertigt werden kann, wobei besonders die
Lagervorrichtung für
das zweite Zahnrad ein geringes Gewicht haben und schnell und wirtschaftlich
zu fertigen sein soll.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hebebock nach
Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren für
die Fertigung eines Hebebocks nach Anspruch 17.
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Verbesserungen des Hebebocks und
des Verfahrens können
aus den jeweiligen Ansprüchen abgeleitet
werden.
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Ein Beispiel für die bevorzugte Ausführung der
Erfindung wird in den beiliegenden Zeichnungen gegeben. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 einen
Seitenriss eines Wagenhebers, dessen Lastträger sich in der untersten Position
befindet,
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3 einen
vertikalen Querschnitt des Hebebocks, wobei sich der Lastheber in
der obersten Position befindet,
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3 einen
vertikalen Querschnitt durch den unteren Teil des Hebebocks an der
Linie III–III von 4 entlang, und zwar in einem
grösseren Massstab
als in 1 und 2,
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4 eine
Draufsicht der Halterung des Hebebocks,
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5 einen
axialen Querschnitt des ersten Zahnrads des Hebebocks,
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6 eine
Seitenansicht des ersten Zahnrads,
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7 einen
axialen Querschnitt durch das zweiten Zahnrad des Hebebocks an der
Linie VII-VII von 8 entlang,
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8 eine
Draufsicht des zweiten Zahnrads,
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9 eine
entwickelte Sicht des zweiten Zahnrads in Richtung des Pfeils IX
in 8,
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10 ein
Detail aus 2 in einem
grösseren
Massstab,
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11 einen
axialen Querschnitt des röhrenförmigen Teils
und der Gewindebuchse des dritten Gewindeelements des Hebebocks,
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12 einen
axialen Querschnitt durch den separaten röhrenförmigen Teil des dritten Gewindeelements
sowie
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13 ein
Querprofil des röhrenförmigen Teils
an der Linie XIII–XIII
in 12 entlang.
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Der Wagenheber 1 in 1 und 2 beinhaltet eine Halterung 2,
die auch in 3 und 4 dargestellt wird, und auf
einer glatten, horizontalen Auflagefläche 3 eines Untergrundes
o. ä. ruhen
kann, und stellt ein Gehäuse
dar, das einen Innenraum begrenzt. Die Halterung 2 definiert
eine erste Achse 4 und eine zweite Achse 5. Diese
Achsen sind jeweils schräg und
vertikal angeordnet, wenn die Halterung 2 auf der Auflagefläche 3 ruht.
Die Halterung 2 besteht aus einer Basisplatte 7,
einem Aufsatz 8, einer Lagerbuchse 9 und einem
Führungsrohr 10.
Jedes dieser Halterungsteile 7, 8, 9 und 10 besteht
aus einem ursprünglich
separaten, ganzen, d. h. einteiligen, Teil aus einem flexiblen metallischen
Werkstoff, und zwar Stahl.
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Die Basisplatte 7 hat, von
oben gesehen, beispielsweise eine meist vierseitige, meist quadratische
Kontur, wobei der Rand der Basisplatte beispielsweise vier gerade
Randabschnitte besitzt, die durch ein bogenförmiges Übergangsstück verbunden sind. Die Basisplatte 7 besteht
aus einem Blechelement und beinhaltet – von der Mitte nach aussen
hin – einen
glatten, kreisförmigen
Mittelteil 7a, einen nach oben ragenden ringförmigen Ansatz 7b,
einen ringförmigen
Stützteil 7c und
einen Aussenteil 7d. Die Unterseiten des Mittelteils 7a und
des Stützteils 7c sowie
der Rand der Basisplatte 7 ergeben zusammen eine glatte
Fläche
und ruhen auf der Auflagefläche 3.
Die Einzelteile des Mittelteils 7a und des Ansatzes 7b,
die nebeneinander liegen, bilden zusammen einen Übergangsteil, der eine ringförmige Führungs- und Wälzfläche 7e auf
der Oberseite der Basisplatte ergibt.
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Der Aufsatz 8 besteht aus
einem Blechelement und besitzt einen Basisteil 8A und einen
Hauptteil 8b, der oberhalb des Basisteils angeordnet ist. Der
Basisteil 8a hat eine im Wesentlichen quadratische Kontur,
ist teilweise zu Querprofilen gebogen, ist in den Aussenteil 7d und
den Rand der Basisplatte 7 eingepasst und sitzt dicht am
Aussenteil 7d. Der Aufsatz 8 ist fest und untrennbar
mit der Basisplatte
7 verbunden, nämlich an mehreren Punkten am Rand
der Basisplatte entlang angeheftet bzw. buckelverschweisst. Der
Hauptteil 7b des Aufsatzes 8 ist im Wesentlichen
rotierend symmetrisch zu der zweiten Achse 5; er ist kalottenförmig und
konvex in Abschnitte gebogen, die durch die zweite Achse 5 verlaufen. Der
Hauptteil 8b ist mit einem seitlich angeordneten Loch 8c und
einer Öffnung 8d oben
auf dem Aufsatz 8 versehen. Der Hauptteil 8b ist
desweiteren mit zwei Kerben 8e versehen. Das Loch 8c und
die beiden Kerben 8e sind, von oben gesehen, gleichmässig auf der
zweiten Achse 5 verteilt.
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Die Lagerbuchse 9 ist durch
eine Schweissnaht am Rand des Loches 8c fest und untrennbar
mit dem Aufsatz 8 verbunden und ragt aus dem Aufsatz 8 hervor.
Das Loch 8c und die Lagerbuchse 9 sind koaxial
zu der ersten Achse 4 angeordnet und umreissen ergeben
Zusammen die Letztere. Die Buchse 9 ist an beiden Enden
offen und hat eine Wandung 9a mit einem zylindrischen Hauptteil
und einer Begrenzung 9a am äusseren Ende der Buchse.
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Das Führungsrohr 10 ist
durch eine Schweissnaht fest und untrennbar mit dem Aufsatz 8 an
dessen oberem Ende verbunden und ragt aus der Basisplatte 7 und
dem Aufsatz 8 hervor. Die Öffnung 8d des Aufsatzes 8 und
das Führungsrohr 10 sind
koaxial zu der zweiten Achse 5 und definieren gemeinsam
diese Achse. Das Führungsrohr 10 ist
ein beiden Enden offen und hat eine zylindrische Wandung 10a, die
mit einer nach innen ragenden Kerbung 10b am oberen Ende
des Führungsrohrs 10 versehen
ist.
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Der Hebebock beinhaltet ein Kegelradgetriebe 13 mit
einem ersten Zahnrad 14, d. h. einem Ritzel, und ein zweites
Zahnrad 15, d. h. ein Antriebskegelrad. Die beiden Zahnräder 14 und 15 sind
im Innenraum des von der Halterung 2 gebildeten Gehäuses angeordnet.
Das erste Zahnrad 14 ist um die erste Achse 4 rotierbar.
Das zweite Zahnrad ist um die zweite Achse 5 rotierbar.
Die beiden Achsen 4 und 5 kreuzen sich über der
Basisplatte 7 und beispielsweise kurz über dem zweiten Zahnrad 15 und
bilden gemeinsam einen Winkel, der mindestens 45°, weniger als 90°, am besten
60° bis
80° und
beispielsweise 70° bis
75° beträgt. Das
Querprofil der ersten Achse 4, die innerhalb des ersten
Zahnrads 14 angeordnet ist, verläuft schräg nach oben von der Basisplatte 7 weg
in eine von der zweiten Achse weg weisende Richtung.
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Das erste Zahnrad 14 ist
in 5 und 6 getrennt dargestellt und beinhaltet
einen vorwiegend flachen Mittelteil 14a mit einem durchgehenden
Loch 14b, das kreisförmig
ist und koaxial zu der ersten Achse 14 verläuft.
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Der Mittelteil 14a hat eine
ebene Auflagefläche 14c,
die rechtwinklig zu der ersten Achse 4 verläuft. Das
erste Zahnrad 14 beinhaltet eine Reihe von Zähnen 14d,
die an den Mittelteil 14a angrenzen und schräg davon
auf der Seite weg verlaufen, die die Auflagefläche 14c bildet. Die
Zähne 14c umreissen ergeben
zusammen eine kegelförmige
Wälzfläche (nicht
dargestellt), die mit der ersten Achse 4 einen Steigungswinkel
bildet, der am besten kleiner als 45° und beispielsweise 10° bis 30° gross ist.
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Das zweite Zahnrad 1, das
in 7, 8 und teilweise in 9 separat dargestellt wird, beinhaltet einen
Mittelteil 15a mit einem durchgehenden Loch 15b in
der Mitte. Der Teil des Mittelteils, der von dem Loch in der Mitte
aus verläuft,
ist ungefähr
Z- und/oder S-förmig
in einem radialen Querprofil, das so durch die zweite Achse 5 verläuft, dass
die Innenfläche
des innersten Teils einen Bund bildet, der das Loch 15b umgibt,
wobei Letzteres mindestens teilweise zylindrisch ist. Der Aussenquerschnitt
des Mittelteils 15a begrenzt eine ringförmige Führungs- und Walzfläche 15c auf der
Unterseite des zweiten Zahnrads 15. Das zweite Zahnrad
beinhaltet eine Reihe von Zähnen 15d.
Diese Zähnen
grenzen an den Mittelteil 15a und definieren zusammen eine
Wälzfläche (nicht
dargestellt), die einen sehr stumpfen Kegel bildet, so dass der
Steigungswinkel zwischen dieser Wälzfläche und der zweiten Achse 5 beispielsweise mindestens
80° und
weniger als 90° beträgt.
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Die Zähne 14d bzw. 15d der
beiden Zahnräder 14 und 15 greifen
ineinander, wenn der Hebebock montiert ist. Die Zähne 14d und 15d haben
Profile mit Flanken, die konvex zu Querprofilen gebogen, und zwar
mindestens im Wesentlichen evolvent geformt sind, wie in 6 und 9 zu sehen ist. Jedes Zahnrad 14 und 15 beinhaltet
ein ganzes, einteiliges Blechelement aus einem metallischen Werkstoff, nämlich Stahl.
Jedes Zahnrad 14 und 15 besteht zumindest teilsweise
und am besten im Wesentlichen ausschliesslich aus dem jeweiligen
Blechelement, wobei insbesondere alle Zähne 14d und 15d jedes Zahnrads
aus einem Teil des jeweiligen Blechelements geformt wird. Die Blechelemente
bilden auch Brücken,
die die benachbarten Zähne
verbinden und den tiefsten Teil der Zahnlücken begrenzen und/oder bilden.
Die kompletten Konturen und Formen der Zähne 14d und 15d,
mit Ausnahme ihrer Aussenränder,
also im Wesentlichen die kompletten Formen der Zähne und insbesondere die Querschnittsprofile und/oder
Profile der Zähne 14d und 15d,
entstehen im Wesentlichen durch plastisches, spanloses Formen der
zahnbildenen Abschnitte der Blechelemente. Jeder Zahn hat entsprechend
eine rillenförmige Auskehlung
an der Rückseite,
d. h. an der Seite, die von dem jeweils anderen Zahnrad weg weist.
Das erste Zahnrad 14 hat beispielsweise eine gerade Anzahl
von Zähnen,
so dass die Durchmesserabschnitte durch das Zahnrad 14,
das in 2, 3 und 5 dargestellt wird, durch die Spitzen
der beiden Zähne
des ersten Zahnrads 14 verlaufen. Das zweite Zahnrad 15 hat
beispielsweise eine ungerade Anzahl von Zähnen, so dass die Durchmesserabschnitte
durch das zweite Zahnrad 15, wie in 2 und 7 dargestellt, links
durch eine Zahnspitze und rechts durch eine Zahnlücke des
zweiten Zahnrads 15 verlaufen. Die Anzahl der Zähne 15c des
zweiten Zahnrads 15 ist desweiteren beispielsweise durch
3 teilbar, so dass der in 3 dargestellte
Querschnitt, der an der Linie III–III von 4 entlang verläuft, durch zwei Zahnlücken des
zweiten Zahnrads 15 verläuft.
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Das zweite Zahnrad 15, d.
h. das Antriebskegelrad, hat mehr Zähne als das erste Zahnrad 14,
d. h. das Ritzel, das als treibendes Zahnrad wirkt, so dass das
Kegelradgetriebe 13 ein Reduktionsgetriebe ist. Das zweite
Zahnrad 15 hat am besten maximal 2,5-mal und mindestens
zweimal mehr Zähne
als das erste Zahnrad 14, so dass das Untersetzungsverhältnis zwischen
2,5 und 2 liegt. Das erste Zahnrad 14 hat beispielsweise
12 Zähne,
und das zweite 27, so dass das Untersetzungsverhältnis weniger als 2,5 und zwar
2,25 beträgt.
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Ein Antriebselement 17 beinhaltet
eine Antriebswelle 18 und einen Griffadapter 19 und
ist fest und untrennbar mit dem ersten Zahnrad 14 verbunden.
Die Welle 18 und der Adapter 19 sind aus Stahl gefertigt
und angeschweisst. Die Welle 18 hat einen zylindrischen
Hauptteil, der an einem Ende eine radiale, ebene Fläche besitzt,
die auf der Auflagefläche 14c des
ersten Zahnrads 14 liegt. Die Welle 18 besitzt
ausserdem einen Ansatz, der in das Loch 14b des ersten
Zahnrads 14 eindringt und mit dem Letzteren verschweisst
ist. Der zylindrische Teil der Welle 18 ist zumindest teilweise
in der Lagerbuchse 9 angeordnet und wird rotierbar von
dieser gehalten. Die Begrenzung 9b der Lagerbuchse ragt
in eine ringförmige
Rille zwischen der Antriebswelle 18 und dem Griffadapter 19 und
hindert das Antriebselement 17 daran, sich axial zu verschieben.
Die Buchse 9 und das Antriebselement 17 formen
entsprechen eine erste Lagervorrichtung, die das erste Zahnrad in
der Halterung 2 rotierbar festhält.
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Die ringförmigen Führungs- und Wälzflächen 7e und 15c der
Basisplatte 7 und die ringförmige Führungsfläche des zweiten Zahnrads ist
bzw. sind kreisförmig
und koaxial zu der zweiten Achse 5 angeordnet. Die Führungs-
und Wälzflächen haben
die Form einer Rille und/oder einer Welle und/oder einer Stufe o. ä. Die Querschnittsprofile
sowie die Umfangsformen und damit die kompletten Formen der beiden
Führungsflächen entstehen
vorwiegend durch plastische Formgebung. Die beiden Führungs- und
Wälzflächen 7e und 15c,
bilden zusammen einen kreisförmigen
Wälzraum
oder Wälzkanal,
der eine Reihe von Wälzkörpern 21,
nämlich
Kugeln, enthält.
Die Führungs-
und Wälzflächen halten
und führen
die Wälzkörper so,
dass sie an den Führungs- und
Wälzflächen entlang
wälzen,
aber den besagten Wälzraum
oder -kanal nicht verlassen können.
Die Führungsflächen 7e und 15c beinhalten – in Querprofilen,
d. h. in Abschnitten, die durch die Achse 5 verlaufen – einen
konkav geformten Teil, dessen Krümmungsradius
zumindest ungefähr – und am
besten genau – gleich
dem Radius der Kugeln ist, die die Wälzkörper 21 bilden. Letztere
Wälzkörper bilden
zusammen mit der Basisplatte 7 und dem zweiten Zahnrad 15 eine
zweite Lagervorrichtung, die das zweite Zahnrad 15 in der
Halterung 2 rotierbar festhält, wobei die zweite Lagervorrichtung
aus einem Wälzlager 22,
nämlich
einem Kugellager, besteht. Es wird darauf hingewiesen, dass das
Wälzlager 22 keinen
zusätzlichen
Stützring
und keinen zusätzlichen Käfig enthält und ausschliesslich
aus der Basisplatte 7, dem zweiten Zahnrad 15 und
den Wälzkörpern 21 besteht.
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Der Hebebock 1 beinhaltet
desweiteren eine Übertragungsvorrichtung 25,
die das zweite Zahnrad 15 funktionsfähig mit einem Lastträger 27 dergestalt verbindet,
dass sich Letzterer bewegen, d. h. an der zweiten Achse 5 entlang
verschieben kann, indem das zweite Zahnrad 15 in Drehung
versetzt wird. Der Lastträger 27 ist
für das
Aufnehmen und Tragen einer Last, z. B. eines Fahrzeugs (nicht dargestellt),
geeignet, die gehoben und/oder gesenkt werden soll. Die Übertragungsvorrichtung
liegt lose in der Halterung 2 und kann zumindest in bestimmten
Zuständen
ein axiales Spiel haben. Wenn sich der Hebebock in Einsatzposition
befindet und auf einer horizontalen Stützfläche 3, so wie in 1 bis 3 gezeigt, ruht, so wird das zweite Zahnrad 15 von
dem Eigengewicht des zweiten Zahnrads, die Übertragungsvorrichtung und
möglicherweise
durch eine Last festgehalten.
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Soll der Hebebock im Fahrzeug befördert werden,
so kann er in eine andere Position gebracht werden, so dass die
zweite Achse beispielsweise schräg
oder horizontal verläuft.
Die Kerbungen 8e des Aufsatzes 8 und das erste
Zahnrad 14 können
in diesem Fall als Anschlag- und/oder Halteelement dienen, die das
zweite Zahnrad 15 mit einem gewissen Spiel festhalten,
so dass die Wälzlager 21 den besagten
Wälzraum
oder -kanal in keiner Position des Hebebocks verlassen können.
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Die Übertragungsvorrichtung 25 beinhaltet eine Überschiebmuffe 30,
ein erstes Gewindeelement 31, ein zweites Gewindeelement 32 und
ein drittes Gewindeelement 33. Die Überschiebmuffe 30 und
alle drei Gewindeelemente 31, 32 und 33 sind gedehnt
und generell koaxial und rotationsfähig symmetrisch zu der zweiten
Achse 5. Mindestens zwei der drei Gewindeelemente – und zwar
alle drei Gewindeelemente – sind
schlauch- und/oder rohrförmig.
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Die Überschiebmuffe 30,
das erste Gewindeelement 31 und das zweite Gewindeelement 32 bestehen
jedweils aus einem ganzen, einteiligen Rohrelement, das an beiden
Enden offen ist. Das dritte Gewindeelement 33 besteht aus
zwei separaten Teilen. Alle erwähnten
Teile der Übertragungsvorrichtung 25 bestehen
aus flexiblen metallischen Werkstoffen, und zwar Stahl.
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Die Überschiebmuffe 30 hat
eine Wandung mit einer vorwiegend zylindrischen Aussenfläche und ist
mit wenig radialem Spiel in das Führungsrohr 10 der
Halterung eingepasst. Die Aussenfläche der Muffe 30 ist
mit einer axialen Rille 30a versehen, die über die
gesamte Muffe verläuft.
Die Muffe ist am unteren Ende der Rille 30a mit einem Ansatz 30b versehen, die
aus dem tiefsten Teil der Rille nach aussen ragt, sich aber komplett
in der zylindrischen Hüllfläche befindet,
die von dem zylindrischen Teil der Aussenfläche der Muffe 30 definiert
wird. Die Muffe 30 ist ausserdem mit einer Kerbung 30c versehen,
die in 10 besonders
gut zu sehen ist. Die Kerbung 30c befindet sich am oberen
Ende der Muffe 30, z. B. der Rille 30a gegenüber.
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Das erste Gewindeelement 31 hat
eine Wandung mit einem Aussengewinde 31a, das zumindest ungefähr auf der
ganzen Länge
des Gewindeelements 31 verläuft. Der untere Abschnitt des
Gewindeelements 31 verlängert
sich in das Loch 15b des zweiten Zahnrads 15 und
ist fest mit diesem verschweisst, wobei der besagte Endabschnitt
mit einem Gewinde versehen sein kann oder nicht. Eine ringförmige Vergrösserung
ist am oberen Ende des ersten Gewindeelements 31 vorhanden
und bildet einen Anschlag 31b.
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Das durchgehende axiale Loch des
zweiten Gewindeelements 32 hat am unteren Ende einen Endabschnitt
mit einem Innengewinde 32a und darüber einen breiteren Hauptabschnitt, der
im Wesentlichen von einer zylindrischen, glatten, d.h. gewindelosen Innenfläche umgeben
ist. Die Innenfläche
des zweiten Gewindeelements 32 hat – an der Übergangsstelle zwischen dem
Innengewinde 32a und dem breiteren Hauptabschnitt des axialen
Loches – eine
Anschlagfläche 32b,
die mindestens teilweise einen Winkel mit der zweiten Achse 5 bildet.
Das zweite Gewindeelement 32 hat ein Aussengewinde 32c,
das sich im Wesentlichen über
die ganze Länge
des zweiten Gewindeelements erstreckt. Ein Heftschweissanschlag 34,
bestehend aus einem erstarrten Tropfen Schweissmaterial, befindet
sich am oberen Ende des Aussengewindes 32c, wie in 10 dargestellt.
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Das dritte Gewindeelement 33 ist
teilweise auch in den 10 bis 13 dargestellt und besteht, wie
bereits erwähnt,
aus zwei separaten Teilen, nämlich
einem längeren,
einteiligen röhrenförmigen Teil 35 und
einer viel kürzeren,
einteiligen Gewindebuchse und/oder -mutter 36. Der röhrenförmigen Teil 35 hat
eine meist zylindrische Wandung mit einer Aussen- und einer Innenfläche. Jedoch
ist die Aussenfläche
mit einer axialen Rille 35a versehen, die über die gesamte
Länge des
röhrenförmigen Teils 35 verläuft. Der
röhrenförmige Teil 35 beinhaltet
zumindest zwei und beispielsweise drei Kerbungen 35b, die über die zweite
Achse 5 am unteren Ende des röhrenförmigen Teils 35 verteilt
sind. Die meist zylindrische Innenfläche des röhrenförmigen Teils 35 ist
mit einer Kerbung 35c zwischen dem unteren Ende des röhrenförmigen Teils 35 und
den Kerbungen 35b in dem Teil des röhrenförmigen Teils versehen, der
den tiefsten Punkt der Rille 35a bildet. Die Kerbung 35c bildet
an der Aussenfläche
des röhrenförmigen Teils
einen aus dem tiefsten Teil der Rille hervorstehenden Vorsprung,
der sich innerhalb der zylindrischen Hüllfläche befindet, die von dem zylindrischen
Teil der Aussenfläche
des röhrenförmigen Teils
gebildet wird. Die Kerbung 35c ist übrigens auch in 12 dargestellt, die einen
Teil des separaten röhrenförmigen Teils darstellt,
obwohl die Kerbung 35c am besten nur beim Zusammenbau des
röhrenförmigen Teils 35 und
der Gewindebuchse und/oder -mutter 36 entsteht.
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Die Gewindebuchse und/oder -mutter 36 hat eine
Wandung mit einer zylindrischen Aussenfläche und ist am unteren Ende
des röhrenförmigen Teils 35 angeordnet;
sie sitzt fest in diesem Teil und/oder ist in den röhrenförmigen Teil 35 eingepresst
und hat einen ringförmigen,
flachen oberen Abschluss, der auf den unteren Enden der Kerbungen 35b ruht.
Der untere, ringförmige,
flache Abschluss der Gewindebuchse und/oder -mutter 36 ist
zumindest ungefähr
bündig mit
der unteren, ringförmigen,
flachen Abschlussfläche
des röhrenförmigen Teils 35.
Das durchgehende axiale Loch der Gewindebuchse und/oder -mutter
36 ist mit einem Innengewinde 36a versehen. Die Gewindebuchse
und/oder -mutter 36 ist mit einem Ansatz 36b versehen,
der von einer Kerbung in der Innenfläche der Gewindebuchse und/oder
-mutter 36 gebildet wird und aus der zweiten Achse 5 in
die Kerbung 35c auf der Innenseite des röhrenförmigen Teils 35 ragt.
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Jede Kerbung 10b, 30b und 35b besteht
aus einer zungen- und/oder
nasenförmigen
Wandung, die durch Kaltformung von Kunststoff, nämlich durch Kerbstanzen entsteht;
sie ist stachelförmig
in einem Querprofil, das durch die zweite Achse 5 verläuft, und hat
eine Innenfläche,
die nach unten quer in Richtung der zweiten Achse 5 und
einer Anschlag- oder Ruhefläche
am unteren Ende verläuft,
wobei die Anschlag- oder Ruhefläche
einen Winkel mit der zweiten Achse bildet. Die Wandungsteile, die
die Kerbungen 10b, 30c und 35b bilden,
können
durch einen Einschnitt von den restlichen Wandungsteilen an den
unteren Enden der Kerbungen getrennt sein, müssen es aber nicht. Die Gewinde 31A, 32b, 32c und 36a der
drei Gewindeelemente sind beispielsweise Trapezgewinde.
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Im montierten Zustand der Übertragungsvorrichtung
ragt die Kerbung 10b des Führungsrohrs 10 mit
wenig Spiel in die Rille 30a über dem Ansatz 30b hervor,
so dass die Muffe 30 an der zweiten Achse 5 entlang
gleiten kann, aber am Rotieren gehindert wird. Der Wandungsteil,
der die Kerbung 30c der Überschiebmuffe 30 bildet,
ragt in die axiale Rille 35a des röhrenförmigen Teils 35 des
dritten Gewindeelements 33 hinein, hindert dieses am Rotieren
und schiebt das dritte Gewindeelement an der zweiten Achse 5 entlang.
Die Kerbungen 35b, 35c und der Ansatz 36b bilden
Sicherungs- und Verbindungsvorrichtungen, die die Gewindebuchse
und/oder -mutter 36 am Rotieren und axialen Verschieben
im Verhältnis
zu dem röhrenförmigen Teil 35 hindern
und damit die Gewindebuchse und/oder -mutter 36 zumindest ungefahr
starr mit dem röhrenförmigen Teil 35 verbinden.
Die drei Gewindeelemente 31, 32 und 33 sind miteinander
verschraubt, so dass das Gewinde 31a in das Gewinde 32a,
und das Gewinde 32c in das Gewinde 36a eingreift.
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Die Kerbung 10b und der
Ansatz 30b dienen auch als Anschläge, die ineinander greifen
können, wie
in 2 und 3 dargestellt, und damit die höchst mögliche Position
der Überschiebmuffe 30 im
Verhältnis
zur Halterung 2 bestimmen. Der Anschlagteil 31b,
den die ringförmige
Vergrösserung
des ersten Anschlagelements 31 bildet, und die Anschlagfläche 32b des
zweiten Gewindeelements 32 können auch, wie in 2 und 3 gezeigt, ineinander greifen und gemeinsam
Anschlagelemente bilden, die die höchst mögliche Position des zweiten
Gewindeelements 32 im Verhältnis zum ersten Gewindeelement 31 bestimmen.
Der obere Abschluss der Gewindebuchse und/oder -mutter 36 des
dritten Gewindeelements 33 kann in den heftgeschweissten
Anschlag 34 eingreifen, der, wie in 2 und 10 gezeigt,
an jedem Ende des zweiten Gewindeelements 32 angeordnet
ist. Entsprechend bilden der heftgeschweisste Anschlag 34 und
der obere Abschluss der Gewindebuchse und/oder -mutter 36 eine
Anschlagvorrichtung, die die höchst
mögliche
Position des dritten Gewindeelements 33 im Verhältnis zum
zweiten Gewindeelement 32 bestimmt. Dazu sei zu bemerken,
dass die Kerbung 30c der Überschiebmuffe 30 in
den Vorsprung eingreifen kann, die durch die Kerbung 35c aussen
an dem röhrenförmigen Teil 35 des
dritten Gewindeelements 33 in der höchst möglichen Position des Letzteren
gebildet wird, und diese höchst mögliche Position
so definieren kann, dass die Kerbung 30c und der Wandungsteil,
der die Kerbung 35c bildet, mit dem heftgeschweissten Anschlag 34 und dem
oberen Abschluss der Buchse und/oder Mutter 36 entsprechend
eine Anschlagvorrichtung bilden kann.
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Der Lastträger 27 beinhaltet
beispielsweise eine mehr oder weniger schalenförmige Auflage und ist durch
eine Verbindungsvorrichtung fest mit dem oberen Ende des röhrenförmigen Teils 35 des
dritten Gewindeelements 33 verbunden. Die Verbindungsvorrichtung
besteht beispielsweise aus einem Aufsatz 38, der in den
röhrenförmigen Teil 35 eingepresst
und/oder damit verschweisst ist, und einem Niet 39, der
den Lastträger 27 am
Aufsatz 38 befestigt.
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Die Teile 7, 8, 9 und 10 der
Halterung, die Zahnräder 14 und 15 sowie
die Teile 30, 31, 32, 35 und 36 der Übertragungsvorrichtung 25 bestehen alle
aus einem metallischem Material, das zumindest am Anfang flexibel
und für
das am besten kalte oder mindestens heisse, spanlose plastische
Formen geeignet ist. Diese Teile können beispielsweise aus Weichstahl
und/oder universellem Baustahl gefertigt sein, der zumindest anfänglich einen
niedrigen Kohlenstoffgehalt überall
hat, z. B. Stahl der Güte
SAE 1010.
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Im Folgenden werden Fertigung und
Montage von Hebebock 1 beschrieben. Es können beispielsweise
grosse Flachbleche für
die Fertigung der Basisplatte 7, den Aufsatz 8 und
die beiden Zahnräder 14 und 15 einiger
Hebeböcke
verwendet werden. Im ersten Fertigungsschritt werden Rohlinge in
Form von Flachblechelementen vorbereitet, nämlich so aus den grossen Blechen
geschnitten, dass sie die passzenden Konturen und Abmessungen haben,
um die Basisplatte, den Aufsatz und. die Zahnräder zu bilden. Die Blechelemente
werden auch mit den notwendigen Löchern versehen. Die Rohlinge
oder Blechelemente und besonders ihre Löcher können beispielsweise ausgestanzt
werden. Dann werden die Flachblechelemente im folgenden Schritt
durch plastische, spanlose Kaltformung gefertigt. Jedes Blechelement
wird dabei mit Hilfe einer Presse und einem Paar sich gegenüber liegender
Werkzeuge geformt, nämlich
einem matrizenförmigen
und einem stempelförmigen
Werkzeug, wobei eines der Werkzeuge an einer feststehenden Halterung
und der andere an einem beweglichen Teil der Presse befestigt ist.
Ein zu formendes Blechelement wird zwischen den beiden Werkzeugen
angeordnet. Das bewegliche Werkzeug und das Blechelement werden
in Bewegung gesetzt und von der Presse geradlinig zu dem fest montierten Werkzeug
befördert.
Die besagte gerade Linie entspricht der Achse 4 oder 5 des
fertigen Hebebocks. Jedes der besagten Teile 7, 8, 14, 15 und
insbesondere die Basisplatte 7 sowie die beiden Zahnräder 14 und 15 können beispielsweise
mit Hilfe eines einfaches Paares von Werkzeugen in einem einfachen plastischen
Formvorgang oder -hub geformt werden. Sie können aber auch ganz oder teilweise
plastisch geformt werden. Die Blechelemente werden beispielsweise
im Wesentlichen durch Tiefziehen und/oder auch durch Extrusion geformt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die plastische Formgebung und insbesondere
das Formen der Führungsflächen 7e und 15c sowie
der Zähne 14d und 15d ausschliesslich
durch Pressen erfolgt, indem die Werkzeuge an einer geraden Linie
zueinander bewegt werden, und dass die Rotation eines Werkzeugs und/oder
Blechelements und das Walzen eines Blechelements entfällt. Jede
ringförmige
Führungsfläche und
jede Verzahnung wird entsprechend gleichzeitig am gesamten Umfang
entlang geformt, wobei die ringförmige
Führungsfläche und
die Verzahnung des zweiten Zahnrads beispielsweise simultan geformt werden.
Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Führungsflächen 7e und 15c für das Halten
der Wälzkörper 21,
die Querschnittsprofile oder Profile und damit im Wesentlichen die
kompletten Formen der Zähne
der beiden Zahnräder 14 und 15 und
vorzugsweise auch die Formen der übrigen Flächen der Basisplatte, des Aufsatzes
und der Zahnräder
am besten ausschliesslich durch plastisches, spanloses Formen erzielt
werden, d. h. ohne weiteres Nacharbeiten oder Nachschleifen o. ä. Dazu sei
zu bemerken, dass die Aussenkanten der Zahnräder und damit ihre Zahnräder durch
die Aussen kanten der ursprünglichen
flachen, zurechtgeschnittenen Blechemente gebildet werden. Die gebogenen
und/oder kantigen Querschnittsformen der Basisplatte 7,
des Aufsatzes 8 und der Zahnräder 14 und 15 sowie
die Formen der Zähne
der Zahnräder
sind trotz der Tatsache, dass sie aus relativ dünnen Blechelementen bestehen, formstabil.
Die Basisplatte und die Zahnräder
können aus
Blechen gefertigt werden, die ursprünglich, d. h. vor der spanlosen
Formgebung, eine Dicke von mindestens 2 mm, höchstens 4 mm und beispielsweise 2,5
bis 3 mm haben. Die maximalen Durchmesser der beiden fertigen Zahnräder 14 und 15 können beispielsweise
bei 40 bis 50 mm bzw. 85 und 100 mm liegen.
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Wenn die Platte 7 und die
Zahnräder 14 und 15 geformt
sind, werden sie einer Oberflächenhärtung einschliesslich
Wärmebehandlung
unterzogen. Die Zonen der Teile 7, 14 und 15,
die an die Flächen grenzen
und die Oberflächen
dieser Teile bilden, werden dabei ca. 0,2 bis 0,3 mm tief karbonisiert
und gehärtet.
Die Oberflächenhärtung trägt auch
zur Formstabilität
der Teilen 7, 14 und 15 bei und reduziert
den Verschleiss bei Einsatz des Hebebocks.
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Die Lagerbuchse 9, das Führungsrohr 10, die Überschiebmuffe 30,
das erste Gewindeelement 31, das zweite Gewindeelement 32,
der röhrenförmige Teil 35 und
die Gewindebuchse und/oder -mutter 36 können aus zylindrischen Röhren aus
flexiblem Stahl gefertigt werden. Man kann dann zunächst Rohrteile
in der gewünschten
Länge schneiden. Dann
kann man das Rohrstück
nehmen, aus dem durch plastische, spanlose Kaltformung mit der Begrenzung 9b die
Lagerbuchse 9 gefertigt werden soll. Das Rohrstück, das
für das
Formen des Führungsrohres 10 bestimmt
ist, wird durch plastische Kaltformung gefertigt, d. h. durch Kerbstanzen
von aussen, mit der Kerbung 10b. In die Rohrstücke, aus
denen die Überschiebmuffe 30 und
der röhrenförmige Teil 35 gefertigt
werden, wird eine Rille 30a bzw. 35a gefräst. Das
Rohrstück,
aus dem die Muffe 30 gefertigt werden soll, wird ausserdem
durch plastische Kaltformung mit dem Ansatz 30b und der
Kerbung 30c versehen, d. h. durch Kerbstanzen von aussen
bzw. innen. In die Rohrstücke,
aus denen das erste Gewindeelement 31 und das zweite Gewindeelement 32 gefertigt
werden sollen, werden Gewinde geschnitten oder gepresst. Das Rohrstück, daus
dem das erste Gewindeelement gefertigt werden soll, wird zusätzlich durch
plastisches, spanloses Projektionsheissformen, d. h. Druckverformung,
mit dem Anschlagteil 31b versehen. Der röhrenförmige Teil 35 wird
durch plastisches Kaltformen, d. h. Kerbstanzen von aussen, ehe
die Rille 35a gefräst
wird, mit den Kerben 35a versehen. Die Gewindebuchse und/oder -mutter 36 wird
in den röhrenförmigen Teil 35 eingefügt, so dass
die Buchse und/oder Mutter 36 in die Kerbungen 35b zu
liegen kommt. Dann werden simultan der Ansatz 36b und die
Kerbung 35c durch plastisches Kaltformen geformt; dazu
wird die Buchse und/oder Mutter 36 von innen kerbgestanzt
und danach das Innengewinde 36a geschnitten.
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Die Lagerbuchse 9 und das
Führungsrohr 10 werden
an den Aufsatz 8 geschweisst. Die Antriebswelle 18 kann
auf der Drehbank geformt werden und wird dann an das erste Zahnrad 14 geschweisst.
Das erste Gewindeelement 31 wird an das zweite Zahnrad 15 geschweisst.
Die beiden Zahnräder,
die mit der Antriebswelle bzw. dem ersten Gewindeelement verbunden
sind, werden dann am besten einer Wärmebehandlung unterzogen. Man
kann auch einen Tropfen Schweissmaterial auf das zweite Gewindeelement 32 applizieren,
um den Heftschweissanschlag 34 zu formen.
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Um einen Hebebock zusammenzubauen, muss
man die Antriebswelle 18, die zuvor mit dem ersten Zahnrad 14 verbunden
wird, in die Lagerbuchse 9 schieben, die beiden Zahnräder 14 und 15 sowie die
Wälzkörper 21 in
dem durch die Basisplatte 7 und den Aufsatz 8 begrenzten
Innenraum anordnen, die Basisplatte 7 und den Aufsatz 8 durch
Heft- und/oder Projektionsschweissen
verbinden und den Griffadapter 19 an die Antriebswelle 18 schweissen.
Die einzelnen Schritte für
den Zusammenbau der einzelnen Teile der Übertragungsvorrichtung können in
der angemessenen Reihenfolge durchgeführt werden, wobei der eine
oder andere bereits erwähnte
Schritt für das
Formen eines Ansatzes oder Kerbung oder eine Schweissung auch erst
nach dem teilweisen Zusammenbau der Übertragungsvorrichtung erfolgen
können.
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Die Halterung 2, die Zahnräder 14 und 15, das
Wälzlager 22,
die Übertragungsvorrichtung 25 und
entsprechend der komplette Hebebock 1 können rasch und kostengünstig in
Serie gefertigt und montiert werden. Die beschriebene plastische
Formgebung der Führungs-
und Wälzfläche 7e und 15c sowie
der Zähne
der Zahnräder
machen es dabei möglich,
auf einfache Weise eine ausreichende Präzision zu erreichen. Es ist
auch von Vorteil, dass beim plastischen Formen der Führungs-
und Walzfläche 7e und 15c,
der Zähne
der einzelnen Kerbungen, Ansätze
und sonstigen Teile kein Ausschuss entsteht, der „verloren"
geht und entsprechend entsorgt werden muss. Da die Basisplatte 7,
der Aufsatz 8 und die Zahnräder 14 und 15 aus
Blechelementen bestehen und da das Wälzlager 22 ausschliesslich
aus der Basisplatte 7, dem zweiten Zahnrad 15 und
den Wälzkörpern 21 besteht
und keine zusätzlichen
Lagerringe und keinen Käftig
hat, da die Basisplatte 7 und der Aufsatz 8 angeschweisst
und nicht mit Schrauben, Bolzen oder Mutter o. ä. befestigt sind, und da die Übertragungsvorrichtung 25 im
Wesentlichen aus hohlen, nämlich
rohr- und/oder schlauchförmigen Teilen
besteht, hat der Hebebock trotz seiner Grösse, seiner höchst zulässigen Traglast
und seiner Hubhöhe
ein nur geringes Gewicht.
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Die Halterung 2 und die Übertragungsvorrichtung 25 sind
so konfiguriert und bemessen, dass der Innenraum des Gehäuses, der
durch die Halterung 2 gebildet wird, mindestens den grössten Teil der Übertragungsvorrichtung 25 aufnehmen
kann, wenn sich der Lastträger
in der untersten Position befindet (1).
Die Überschiebmuffe
umfasst dann mindestens den grössten
Teil des äussersten
Gewindeelements, nämlich
des dritten Gewindeelements 33. Letzteres enthält dann
zumindest den grössten Teil
des zweiten Gewindeelements 32, das seinerseits mindestens
den grössten
Teil des ersten Gewindeelements 31 enthält.
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Wenn der Hebebock für das Heben
und/oder Senken einer Last, z. B. eines Fahrzeugs, verwenden werden
soll, so kann man einen Griff (nicht dargestellt) mit dem Griffadapter 19 verbinden,
so dass Letzterer zusammen mit dem Griff eine Kurbel bildet. Dann
kann die Kurbel und damit auch – mit
Hilfe des Kegelradgetriebes 13 – das erste Gewindeelement 31 gedreht
werden. Wenn Letzteres gedreht wird, wird auch das zweite Gewindeelement 32 in
Drehung versetzt. Die Überschiebmuffe 30,
das zweite Gewindeelement 32 und das dritte Gewindeelement 33 können dadurch
teleskopisch nach oben bewegt werden, so dass der Lastträger 27,
wie in 2 gezeigt, in
die höchste
Position gebracht werden kann. Wenn die Kurbel und die Zahnräder in die
umgekehrte Richtung gedreht werden, kann der Lastträger selbstverständlich wieder
herunter gefahren werden. Durch das Untersetzungsverhältnis von
2,25 können
Lasten bis zu 2.000 kg Gewicht mit relativ hoher Geschwindigkeit
gehoben oder gesenkt werden. Der Hebebock 1 hat auch einen
grossen Hub im Verhältnis
zu. der Mindesthöhe
des Hebebocks. Wenn sich der Lastträger 27 in der in 2 gezeigten höchsten Position befindet,
so hat der Hebebock eine Höhe,
die mindestens das Doppelte der Höhe beträgt, die er in der niedrigsten
Position des Lastträgers
hat. Der Hebebock hat beispielsweise eine Mindesthöhe von ca. 200
mm und eine Hubhöhe
von mindestens 200 mm und beispielsweise ca. 250 mm.
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Der Hebebock und seine Fertigung
können variieren.
Man kann beispielsweise die Abmessungen und die Anzahl von Zähnen und/oder
das Untersetzungsverhältnis
der beiden Zahnräder ändern. Das
zweite Zahnrad 15 kann auch eine Wälzfläche erzielen, die anstatt kegelförmig, flach
ist und rechtwinklig zu der zweiten Achse verläuft. Es sei darauf hingewiesen,
dass solch ein flaches Antriebskegelrad als Kegelrad betrachtet
wird. Man kann auch eines der Zahnräder, das aus einem Blechelement
besteht, z. B. das erste Zahnrad 14, durch ein „normales"
Zahnrad massiverer Bauart ersetzen, z. B. ein gegossenes Zahnrad.
Die Führungsfläche 7e und/oder 15c kann
im Querschnitt winkelig oder teilweise winkelig und teilweise gekrümmt sein.
Eine der Führungsflächen kann
auch flach sein, wobei die gegenüber
liegende Führungsfläche dann
so rillenförmig
sein muss, dass die Wälzkörper den
umlaufenden Wälzraum
oder -kanal trotzdem nicht verlassen können. Man kann ausserdem das
Wälzlager 22 zusätzlich mit
einem leichten Käfig
versehen. Es besteht auch die Möglichkeit
einer Übertragungsvorrichtung
mit nur zwei Gewindeelementen anstatt der drei Gewindeelemente 31, 32 und 33.