專利名稱：伸縮式起重臂的自調節滑塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種伸縮式起重臂的滑塊以及伸縮式起重臂的滑塊組件(arrangement)。特別是，本發明涉及一種自調節滑塊，即，一種滑塊，它能使其寬度滿足其在伸縮臂中或在伸縮臂上的組件內的環境和需求，從而最佳地滿足其任務。
背景技術：
這里上下文使用的術語“滑塊組件”是指滑塊本身的部分，以及為保證其功能而與滑塊共同作用的伸縮臂中的那些部分。
在伸縮臂中設置滑塊的目的是使伸縮部分彼此相對的伸縮動作具有盡可能小的磨擦損失，從而最小化對伸縮部分本身的磨損。一般地，它們簡單地插在伸縮部分之間，且通常固定在一個伸縮部分上，或者是外側的一個，或者是內側的一個，以便另一個伸縮部分能在滑塊的滑動面上運動。
這種傳統方案的缺點是，它們可以準確調節，但是有大的難度和高的復雜度，而且調節僅是在限定的鎖定位置進行，并且需要隨后的調節(例如，在磨損時)，在沒有特定的隨后調節或者在調節不準確時，它們可能導致不準確的配合。
由于使用高拉伸強度的材料制造伸縮臂，并且由于相應減小了用于制造臂的板厚，所以在運行期間在這些臂中會出現明顯較高程度的變形。由于(a)滑塊的反沖；(b)板由于載荷局部傳遞而形成彎曲(薄膜效應)；(c)在橫截面部分的較高磨損，所以會出現這些變形，并且這些變形將使起重機的運行更加困難，基于此原因需要將由于上述原因出現的所有變形限制在最小程度。在這一方面，配合的不準確性以及滑塊的設計對(a)和(b)有特別明顯的影響。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種伸縮臂的滑塊以及伸縮臂的滑塊組件，其對于任何伸縮位置都能夠提供最準確的配合，以便將臂變形限制在最小程度。
本發明目的的實現是基于具有權利要求1特征的伸縮臂的滑塊，以及具有這種滑塊的伸縮臂的滑塊組件。從屬權利要求定義了本發明的優選實施方式。
為了本發明的目的，伸縮臂的滑塊具有至少兩個協同工作的滑塊部分，二者相互之間預先拉緊并能夠在傾斜面上相互移動，從而滑塊的總寬度根據滑塊部分彼此相對位置而改變。按這種方式將滑塊分成至少兩個部分的特殊優點在于，整個滑塊可以設定成不同的寬度，而不需要其它手段。
具有斜面的楔子是優選設計，使得沿陡峭的斜面在高度方向上具有預先拉緊的作用，而所承受的載荷(外力傳遞)在寬度方向上(基本上是預先拉緊方向的橫向)與平的斜面接觸。由于作用力在傾斜面間分解，所以兩個單獨部分可以在較低的作用力(由預先拉緊引起)下相互移動，結果滑塊適于成為補充的滑動面。通過根據彼此相對的摩擦性能以及預先拉緊的互補作用選擇各個材料，可以通過選擇充分的平斜面，以防止各個部分因沿寬度方向的作用力而產生位移(外力作用)。
因此在此寬度方向，滑塊可以設計成自阻止的。這樣，滑塊能自我調節，但由于在外作用力影響下滑塊不能移動，因此能完全傳遞載荷。
由于在高度方向需要小的移動力，因此在伸縮動作期間僅以小的反作用力即可抑制各個部分的相互預先拉緊。
結果在滑動面或支撐面之間出現的氣隙消除了滑動副之間的摩擦，從而以很小的汽缸力即可實現伸縮動作。同樣，在桿件中出現的任何公差(長或短的波紋)不會影響滑塊，這意味著可以防止在滑塊上產生對任何伸縮部分的阻塞。
優選地，預先拉緊可以利用鎖定單元(例如，與伸縮缸形成一體)，或者利用這里未詳細說明的一些其它機構抑制，優選地以適當方式與鋼鎖機構連接。
這種機械連接系統保證僅在實際伸縮過程中在滑動面或支撐面之間出現氣隙。
如同本發明提出的，自動實現高質量寬度調節是有優勢的，此調節中不再需要任何維護人員。也不再需要隨后的調節工作，例如重新調節滑塊，這有利于大大節約時間。自動重新調節也可作為補償滑塊磨損的方式。
在一種實施方式中，本發明提出的滑塊設計成，利用至少一個滑塊部分的楔形設計形成傾斜表面。為了形成本發明提出的傾斜表面，當然也可以將兩個滑塊部分設計成具有至少一些楔形部分。
在一種優選實施方式中，本發明提出的滑塊具有推力楔和滑動部分，由此相對于滑動部分定位推力楔以使滑動部分的滑動面可以移動。因此，滑動部分是結合有滑動面的部分，在伸縮過程中伸縮部分在滑動面上滑動。
本發明提出的伸縮臂的滑塊組件具有滑塊，其類型是在上述幾種實施方式中使用的，下面將更加詳細地描述其中的一種類型。優選地，滑塊處于內伸縮部分上，特別是在內伸縮部分的底部，此時外伸縮部分能在其上面滑動。在原理上，相反的配置也是可以的。
在下面給出的具體實施方式
的解釋中，通常參考的方式是，本發明提出的滑塊置于伸縮部分的底部。這應該認為是一種優選的實施方式，原理上，它也可以設置在伸縮部分(桿)本身的長度的適合點上。
滑塊的推力楔通過預先拉緊裝置牢固地固定在內伸縮部分，此種情況下推力楔相對于可移動設置的滑動部分的位置，也就是滑動部分的位置，通過預先拉緊裝置設定。預先拉緊裝置可以是彈簧拉伸單元，特別是壓縮彈簧拉伸單元，預先拉緊裝置在固定在內伸縮部分(底部)的一端具有固定裝置，在對推力楔施加壓縮力的另一端具有壓縮件。
推力楔和滑動部分優選地置于內伸縮部分的凹槽中，從而它們可以移動并按移動方式連接，從而推力楔在第一方向的運動引起滑動部分在第二方向的運動，第二方向基本與第一方向垂直，反之亦然。這可以設計成，推力楔的運動方向基本垂直于內伸縮部分的橫截面，并基本與伸縮部分的輪廓相切；滑動部分的運動方向基本是水平方向，并基本從內伸縮部分徑向向外延伸。后一個方向是從內伸縮部分朝外伸縮部分跨過間隙的方向。
將推力楔和滑動部分置于內伸縮部分的凹槽中也是可以的。在這種情況下，滑動部分利用結合在其滑動面上的部分穿過伸縮部分外壁中的小孔向外突出，突出的尺寸取決于推力楔和滑塊部分的相對位置。
在一種變例中，預先拉緊可以通過預先拉緊裝置上的調節機構設定，特別是通過調節機構調節壓縮彈簧的基本長度。另外，預先拉緊可以根據伸縮部分之間的間隙大小選擇或調節，從而滑塊的滑動面總是在推力楔的作用力下跨過內和外伸縮部分之間的間隙。
在本發明提出的滑塊組件的另一種實施方式中，推力楔具有用于伸縮缸的鎖緊螺栓的接觸點和配合點，在這種情況下接觸點/配合點和/或螺栓設計成將螺栓擰入內伸縮部分并推動推力楔抵抗預先拉緊，從而將推力楔作用在滑動部分上的至少一部分作用力抵消。此特征的結果是，伸縮部分的相互伸縮作用可以較小，因為摩擦力減小。在這種實施方式中，推力楔的接觸點/配合點和/或螺栓可以具有斜面或傾斜的共同配合的表面，以使推力楔在擰入過程中移動。原理上，當然可以接受其它選擇作為升起推力楔或者用鎖緊螺栓將推力楔從滑動部分稍微后移的裝置，例如，在螺栓和推力楔或推力楔和鋼螺栓連接單元之間的杠桿或線纜拉伸機構。
下面將參考優選的實施方式更加詳細地說明本發明。所有這里所述的特征可以單獨使用或者按任何組合形式使用。在附圖中圖1和2是表示本發明提供的滑塊的推力楔的不同視圖；圖3和4是表示本發明提供的滑塊的滑動部分的不同視圖；圖5表示本發明的滑塊，它設置在伸縮部分的底部件中；圖6表示具有預先拉緊裝置的推力楔；圖7A和7B詳細表示圖6的預先拉緊裝置；圖8表示本發明提供的滑塊的具有凹槽的伸縮部分的底部件；圖9和10表示具有內置推力楔的底部件；圖11到13表示在伸縮部分之間具有不同間隙尺寸的滑塊組件的不同工作狀態；圖14是表示出相關作用力的滑塊組件的較大比例圖；以及圖15是本發明提供的具有鎖緊螺栓釋放的滑塊組件的實施方式。
具體實施例方式
圖1到4是本發明提供的滑塊的一種實施方式的詳細圖以及單個部分的透視圖。滑塊包括兩個部分，即推力楔1(圖1和2)和滑動部分5(圖3和4)。推力楔1具有楔面2以及承載面3。推力楔1還具有固定裝置4，固定裝置4在此實例中為凹陷小孔的形式，以作為配合預先拉緊裝置的結構，預先拉緊裝置將在下面更加詳細地說明。圖3和4所示的滑動部分5構成對推力楔1的補充件，滑動部分5在其外面具有滑動面6，在其內面具有楔面7，當這些部分處于組裝狀態時，楔面7與推力楔的楔面2接觸并共同作用。滑動部分5還具有凹槽8。預先拉緊裝置的一部分隨后裝入凹槽8以及推力楔的凹槽中，這里不作詳細解釋(參看圖5、6、9和10)。可以看到，圖5的滑塊處于組裝狀態。滑塊包括推力楔1，滑塊5基本上處于框架腹板10a(外)和10i(內)以及下腹板9之間。滑動部分5的一部分延伸穿過框架部分10a中的小孔，以使滑動面6突出到外部。在圖5中未表示的外伸縮部分在滑動面6上滑動。預先拉緊裝置11是以壓縮彈簧拉伸裝置的形式提供的，可以從圖5、6和7中看到。預先拉緊裝置11具有固定件12和外圓柱杯13以及內彈簧杯14。彈簧16(圖7A)保證推力楔1能夠被內彈簧杯14向下推動，并且由于相互鄰接的推力楔1和滑動部分5的兩個楔面，能夠通過滑動部分5被向外預先拉緊。
從圖5可以看出，推力楔的一側(圖1的表面3)在腹板10i上被引導。推力楔1的楔面2位于滑動部分5的表面7上。在這個方面，需要特別注意此傾斜的楔面的設計和傾斜度以及材料的選擇，特別是在摩擦系數方面。
如果楔面具有適當的傾斜度，則推力楔1的垂直位移基本上會造成滑動部分5的水平位移(向外)。下面將更加詳細地解釋作為結果出現的工作狀態。預先拉緊裝置，下面一般將統一稱為術語彈簧杯11，固定在腹板9上，并與內彈簧杯14一起利用彈簧16的作用力從上方壓在凹孔4上，如圖1所示。因此，凹孔4中的小孔可以穿過調節螺栓15，特別是，此調節螺栓15更加清楚地表示在圖9中。圖9和圖10表示伸縮部分的底部件，如圖8一樣，表示出用標記數字18表示的底部件以及由標記數字19表示的滑塊的凹槽(袋)。圖9和10更加清楚地表示了彈簧杯11及其固定件12如何由兩個固定螺栓20固定，以及調節螺栓15如何伸入推力楔1的凹孔。調節螺栓15具有六邊形窩，由此可以設定彈簧的初始長度，從而設定初始的定位作用力。
圖10所示的狀態大致對應于半拉伸的初始設定。
下面參看圖11、12和13說明內伸縮部分的底部件與外伸縮部分的桿之間的具有不同間隙大小的各種工作狀態，在這種情況下內伸縮部分的底部件是外腹板10a，外伸縮部分的桿用標記數字21表示。
圖11表示最小間隙尺寸的狀態，用箭頭22表示。因此，在這種情況下桿21非常靠近腹板10a，這可能是由于特殊操作設定或由于當前公差造成的，例如，底部件是在最大正公差下制造的，而桿件21是在最大負公差下制造的。
在這種情況下，彈簧杯11的彈簧被完全拉伸，因為桿件21向內(箭頭)推動滑塊5，導致推力楔1被沿腹板10i推動，并在相互鄰接的楔面上向上一段長距離。在特殊情況下，彈簧杯11的彈簧向前偏壓到閉塞(block)長度。在標記數字25所表示的點，可以看到推力楔1被向上推動多遠。
在正常間隙尺寸的情況下，或者說在相應的工作狀態或在桿件21和底部件的公差為零時，得到圖12所示的狀態。彈簧杯11的彈簧是半預先拉緊的，或者說是彈簧最大行程的一半，并將推力楔1向下(箭頭)推動，將滑塊5向外推動，直到它與外伸縮桿21接觸。在這種情況下，突出表示的點25表示推力楔1已經到達中間位置。
圖13表示底部件和相鄰最大桿件21之間存在最大間隙的狀態。這也是在特殊工作狀態下出現的，或者如果底部件制造時具有最大負公差并且桿件制造時具有最大正公差。可以看出，彈簧杯11的彈簧已經形成大的或最大的行程，推力楔1已經被向下推得很遠。這從突出表示的點25看得更清楚。因此，推力楔1在傾斜楔面上將滑動部分5向外(左)推得很遠，直到底部件(腹板10a)和相鄰最大桿件21之間的間隙消失。
結果，在不同工作狀態下和在所有可能的公差配置下，在每種情況下都出現外桿21與滑動部分5的滑動面緊靠的狀態，這種狀態是由于彈簧杯11的彈簧力作用在楔上形成的。滑動件在外力作用下的任何位移都被本發明提供的滑塊設計排除在外。這些力在圖14中再次用箭頭表示。
另一種優選的實施方式表示在圖15中。此滑塊組件對應于上面表示的，但例外的是還具有鎖緊螺栓26，鎖緊螺栓26從伸縮缸的頭部伸出，插在推力楔1中。因此圖15表示了螺栓結合位置。鎖緊螺栓還具有斜面29，當與推力楔1配合時，使得推力楔1稍微向上升起。調節螺栓28是松開的。由于當楔1與鎖緊螺栓配合時，即螺栓結合時，楔1被鎖緊螺栓升起，因此釋放了推力楔1對滑動部分5施加的一些作用力，并且不再對外桿件21(氣隙30)施加預先拉緊。
因此，伸縮缸僅需要施加很小的力以影響伸縮動作，因此系統作為整體一般是與外伸縮部分(桿件)的公差無關。也就不需要對滑塊潤滑。
在此實施方式中，實際的優點是推力楔1具有對應于鎖緊螺栓的形狀產生的配合，或者說是具有斜面。
權利要求
1.一種伸縮式起重臂的滑塊，其特征在于該滑塊具有至少兩個協同工作的滑塊部分(1、5)，二者相互預先拉緊并且在傾斜面上可以朝彼此移動，從而滑塊的總寬度根據滑塊部分(1、5)的相對位置而改變。
2.如權利要求1所述的滑塊，其特征在于所述傾斜面設計成，預先拉緊沿陡峭傾斜面作用，且被吸收的外力沿寬度方向作用在平的傾斜面上或與平的傾斜面接觸。
3.如權利要求1或2所述的滑塊，其特征在于所述傾斜面是通過至少一個滑塊部分(1、5)的楔形設計形成的。
4.如權利要求1到3中的任一項所述的滑塊，其特征在于該滑塊具有至少一個推力楔(1)以及一個滑動部分(5)，由此滑動部分(5)的滑動面(6)可以根據推力楔(1)相對于滑動部分(5)的位置而移動。
5.一種具有如權利要求1到4所述的滑塊的伸縮式起重臂的滑塊組件，其特征在于滑塊置于內伸縮部分上，特別是在內伸縮部分的底部件(18)上，從而外伸縮部分(21)能在滑塊上面滑動。
6.如權利要求5所述的滑塊組件，其特征在于滑塊的推力楔(1)通過預先拉緊裝置(11)固定在內伸縮部分上，且推力楔(1)相對于可移動設置的滑動部分(5)的位置，以及由此滑動部分(5)的位置，通過預先拉緊裝置(11)設定。
7.如權利要求5或6所述的滑塊組件，其特征在于預先拉緊裝置(11)是彈簧拉伸裝置，特別是壓縮彈簧拉伸裝置，預先拉緊裝置(11)在固定到內伸縮部分(18)的一端具有固定裝置(12)，在對推力楔(1)施加壓縮力的另一端具有壓縮件。
8.如權利要求5到7中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)和滑動部分(5)置于內伸縮部分的槽(19)中而可以移動并按移動方式連接，從而推力楔(1)在第一方向的運動能引起滑動部分(5)在第二方向的運動，第二方向基本與第一方向垂直，反之亦然。
9.如權利要求8所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)的運動方向基本相對于橫截面垂直延伸并基本與伸縮部分的輪廓相切，滑動部分(5)的運動方向基本是水平方向并基本從內伸縮部分徑向向外延伸。
10.如權利要求5到9中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)和滑動部分(5)置于內伸縮部分(18)的槽(19)中，滑動部分(5)利用其滑動面(6)上結合的一部分穿過內伸縮部分外壁上的小孔向外突出，突出的尺寸取決于推力楔(1)和滑塊部分(5)之間的位置關系。
11.如權利要求5到10中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于預先拉緊可以通過預先拉緊裝置上的調節機構調節，特別是通過調節壓縮彈簧基本長度的調節機構。
12.如權利要求5到11中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于預先拉緊的選擇和自我調節是由于滑塊(5)的滑動面(6)總是在推力楔(1)的作用力下跨過內和外伸縮部分之間的間隙。
13.如權利要求5到12中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)具有用于伸縮缸(27)的鎖緊螺栓(26)的接觸點或配合點，所述接觸點/配合點和/或螺栓(26)設計成，在擰入內伸縮部分時，螺栓(26)移動推力楔(1)抵抗預先拉緊，從而將推力楔(1)作用在滑動部分(5)上的至少一部分作用力抵消。
14.如權利要求13所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)的接觸點/配合點和/或螺栓(26)具有斜面或傾斜的共同配合的表面，從而在擰螺栓時使推力楔(1)發生移動。
15.如權利要求5到12中的任一項所述的滑塊組件，其特征在于推力楔(1)具有與鋼螺栓的拉動機構或連接單元的接觸點或配合點，并且拉動機構或連接單元設計成當拉動鋼螺栓時，推力楔發生移動抵抗預先拉緊，從而將推力楔作用在滑動部分上的至少一部分作用力抵消。
全文摘要
本發明涉及一種伸縮式起重臂的滑塊，該滑塊具有至少兩個相互協同工作的滑塊部分(1、5)，二者相互預先拉緊并且在傾斜面上可以相互移動，從而滑塊的總寬度根據滑塊部分(1、5)的相對位置而改變。本發明還涉及一種具有這種滑塊的伸縮式起重臂的滑塊組件，所述滑塊置于內伸縮部分上，特別是在內伸縮部分的底部件(18)上，從而外伸縮部分(21)能在其上面滑動。
文檔編號B66C23/687GK1817778SQ20061000134
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月19日 優先權日2005年2月10日
發明者J·布林克曼, F·帕施克, R·施塔茨 申請人:美國格若沃有限責任公司