驱动设备的制作方法

驱动设备
1.描述：
2.本发明涉及一种驱动设备，特别涉及一种提升和运输负载的设备，设备被附接或将被附接到另一个设备。这个另一个设备可以是一个固定的或可移动的设备，例如，其中可移动的设备可以是工业卡车的垂直可移动的升降车。
3.这种用于提升负载的设备可以被集成到工业卡车中，例如，被设计成固定在或将要固定在叉车等设备上的附件。它们通常有可相对于彼此移动的两个或更多个负载提升元件，例如以可相对于彼此移动的两个叉臂的形式。叉的这种移动是通过适当设计的调整设备来实现的，并使用户能够使叉适应要拿起的物体的宽度或适应叉所接合的凹槽。
4.在许多情况下，负载提升元件不仅可以相对于彼此移动，而且可以平行和同时在同一方向上移动，以补偿工业卡车不准确的接近，而不需要对整个车辆进行操纵。这种侧移移动可以由相同的驱动单元进行，就像负载提升元件相对于彼此移动一样。相应的调整设备是由工业车辆的操作者从工作站启动的，他不必为此目的而下场。
5.由于这种负载提升设备通常在相对粗糙的环境中密集使用，所以设计的坚固性是重要的标准。要拿起的负载总是与设备和负载的突出部分直接接触或拿起的负载过于粗暴都会导致损坏。
6.德国专利申请de 10 2011 002 433(a1)公开了一种用于运输负载的设备，包括两个负载提升元件，它们各自安装在可水平移动的滑动臂上，这些滑动臂通过驱动元件可相对于彼此移动，其中，滑动臂安装在至少一个滑动导向体上，通过驱动设备可沿着滑动导向体移动。另外，负载提升元件各自安装在可移动的导向臂上，导向臂在导轨上被导向，滑动导向体和导轨通过两个连接元件相互连接，并相互隔开。驱动元件部分地布置在滑动导向体内部，滑动臂在滑动导向体内部被可移动地导向，其中，滑动导向体具有纵向槽，滑动臂的连接部分通过纵向槽突出并与负载提升元件连接。在设备运行期间，相应驱动元件的主要部分位于滑动导向体内。因此，滑动导向体至少部分地包围了驱动元件和滑动臂，因此，这些元件被有利地容纳在滑动导向体的保护下，同时起到导向滑动臂的作用。因此，工业卡车的损坏和故障可以减少，维护成本也很低。同时，设备可以设计得很紧凑，以便为操作者提供很好的视野来观察负载提升元件，并节约制造成本。这种设计的缺点是，两个滑动导向体一个在另一个上面，尽管设计紧凑，但限制了操作员通过工业卡车的横截面的视线。此外，这种设计的自重较高，也是不利的。
7.国际专利申请wo 2016/205 376 a1公开了一种用于安装在升降车上的货叉定位设备。设备有第一叉定位器和第二叉定位器，这些叉定位器与叉架相连。第一叉定位器与第二叉定位器基本上是镜像对称的。每个叉定位器包括具有内部空腔的管子，在空腔中放置活塞和载体，两者都与杆子相联。活塞和载体都与管子滑动接触。每个叉定位器都有叉架，设置在管子外面，叉架通过管子上的槽与载体相连接。联接到叉架的那部分载体位于第一载体衬套和第二载体衬套之间。由于叉架的存在，叉定位组件具有相当大的结构，减少了叉定位器之间的清晰横截面积，从而降低叉定位组件所附接的工业卡车的操作员的能见度。
8.德国专利申请de10 2017 213 236 a1公开了一种用于提升和运输负载的设备，设
备可以附接到可移动或固定的设备上。第一导向型材元件有空心型材元件，在其内部至少部分地集成了驱动元件。驱动元件和用于叉臂的驱动板的导轨位于一条轴线上。通过这种设计，已经实现了大面积的透视横截面。然而，即使采用这种设计，市场上现有的驱动元件也会减少操作者视线的横截面面积。
9.因此，本发明的任务在于提供一种用于负载提升元件的横向移动的驱动设备，驱动设备可以连接到用于提升和运输负载的设备上，并且通过驱动设备可以进一步使用于提升和运输负载的设备的操作者的视线的自由横截面最大化。
10.根据本发明，这一任务由具有独立权利要求1的特征的驱动设备来解决。所述驱动设备的有利的进一步发展可以在从属权利要求2至11中找到。
11.一种驱动设备，用于设备的至少两个负载提升元件的横向移动，所述设备用于提升和运输安装在可移动或固定设备上的负载，驱动设备包括第一驱动元件和第二驱动元件，其中第一负载提升元件通过第一驱动元件可在用于提升和运输负载的设备的第一导向型材的轴向方向上横向移动，并且第二负载提升元件通过第二驱动元件可在提升和运输负载的设备的第一导向型材的轴向方向上横向移动。至少两个负载提升元件可由第一导向型材支撑。两个驱动元件可以由精确的一个驱动单元驱动，而精确的一个驱动单元定位于两个驱动元件之间。换句话说，由于负载提升元件可由驱动元件驱动，因此驱动单元也被置于负载提升元件之间。本发明的驱动设备的特点是，精确的一个驱动单元设有内部且连续的输出轴，第一输出轴端以旋转固定的方式可操作地连接到第一驱动元件，第二输出轴端以旋转固定的方式可操作地连接到第二驱动元件，并且输出轴的轴线和驱动元件的轴线位于一条线上。输出轴可以与两个驱动元件连接，例如，在输出轴的中心。输出轴的轴线和驱动元件的轴线在一条线上这一事实使驱动设备特别紧凑。然而，驱动元件的轴线也可以相互偏移。例如，一个驱动元件可以可操作地连接到一个齿轮上。这种实施方式对于特殊应用是有利的。
12.本文中，驱动单元被理解为能够驱动驱动元件的装置。为此，驱动单元可以包括马达和可能的其他部件，如轴承、齿轮箱等。马达可以是，例如，液压马达或电动马达。
13.本文中，负载提升元件的横向移动被理解为负载提升元件朝向或远离彼此的移动，即在横向于负载提升或负载运输方向的方向上的移动，以及横向于负载提升方向的负载提升元件的平行移动。通常情况下，负载提升元件可以附件到第一导向型材上，这个第一导向型材横向被布置在负载的运输和提升方向上，并且横向方向指向第一导向型材的方向。
14.由于两个驱动元件只能由精确的一个驱动单元驱动，所以驱动设备特别紧凑。
15.优选地，至少一个驱动元件有主轴。另外，每个驱动元件可以具有不同旋转方向的主轴。
16.优选地，两个驱动元件中的每一个都具有不同旋转方向的双主轴。
17.优选地，每个驱动元件可以可操作地连接到至少一个负载提升元件。例如，可操作地连接可以是驱动元件和至少一个负载提升元件之间的直接连接。然而，可操作地连接也可以通过例如驱动板形式的转接件来建立。负载提升元件可以简单地插入驱动板中，这样就可以使用标准的负载提升元件，如标准的叉臂，它们仍然可以进行横向运动。
18.此外，已经证明有利的是，如果第一导向型材具有中空型材，并且驱动元件至少部
分地集成在第一导向型材中，则第一导向型材具有纵向槽，负载提升元件的支架通过所述纵向槽伸出来。由于驱动元件至少部分集成在中空型材中，所以驱动元件受到保护，不受外界影响，从而避免损坏。
19.在进一步有利的实施例中，除了驱动元件，精确的一个驱动单元也至少部分地集成在第一导向型材中。由于驱动单元至少部分地集成在中空型材中，所以驱动单元被保护起来，免受外部影响，从而避免损坏。
20.在进一步有利的实施例中，精确的一个驱动单元包括齿轮，其中齿轮是可驱动的，并以旋转固定的方式可操作地连接到输出轴。由于这种设计，精确的一个驱动单元是非常紧凑的，因此，用于提升和运输负载的设备的操作者视线的自由横截面被进一步最大化。
21.在有利的实施例中，至少一个驱动元件包括主轴。例如，可以使用循环滚珠丝杠或螺纹主轴。与主轴相对应的可以是衬套，连接件可以附件到所述衬套上，以便与负载提升元件相连接。
22.在进一步有利的实施例中，至少一个驱动元件具有可切换的齿轮，用于扭转至少一个负载提升元件的移动方向。这使得负载提升元件的横向移动有可能在同一方向或相反方向，这取决于齿轮的位置。叉的相反移动使用户可以将负载提升元件之间的距离调整到要拿起的物体的宽度或负载提升元件可以接合在其中的凹槽。两者都在同一方向上移动的负载提升元件的平行移动使工业卡车能够不精确地接近要拿起的负载，其中负载提升元件在同一方向上的平行移动使负载能够被拿起而不需要操纵整个车辆。
23.在有利的实施例中，在驱动设备中提供了轴承，这些轴承被设计用来吸收驱动元件的侧向力。驱动元件的横向力可以来自横向推力移动，并且例如由移动质量的惯性力、摩擦力和可能由于负载提升元件的横向位移而产生的力组成。通过提供轴承，这些力可以被吸收，而不会对齿轮或驱动设备的其他部件造成压力。轴承可以提供在驱动元件的相应端部。
24.进一步，已经证明有利的是，如果驱动单元有壳体，那么驱动元件的轴向力可以通过壳体被传输到用于提升和运输负载的设备上。从驱动元件传输到壳体的负载可以通过上述的轴承进行。通过壳体，负载可以转移到整体结构上，例如通过框架或其他结构元素，而不会对驱动设备的可移动功能元件造成压力。例如，当负载提升元件在运输过程中或在承载负载时受到横向负载，就会出现轴向负载。
25.在进一步有利的实施例中，驱动设备具有至少一个第一连接元件和一个第二连接元件，用于接收至少两个负载提升元件，第一连接元件可操作地连接到第一衬套，并且第二连接元件可操作地连接到具有内螺纹的第二衬套，第一衬套可操作地连接到第一驱动元件，并且第二衬套可操作地连接到第二驱动元件，驱动元件各自具有端部止动件，弹簧设置在衬套和相应端部止动件之间。连接元件横向移动，例如，通过衬套旋转驱动元件，其中横向移动可以是相反的方向或相同的方向。弹簧可以防止驱动元件卡在端部止动件的衬套中。当在主轴上移动的衬套接近端部止动件时，弹簧首先受到压力。当衬套在主轴上前进时，弹簧建立的反作用力缓慢增加，这样衬套就不会突然卡在主轴上，导致主轴的螺纹出现高张力。此外，当稍后主轴向后转动以释放衬套时所需的释放力也得到弹簧的支持。换句话说，弹簧起到了蓄力器的作用。弹簧可以布置在主轴上的端部止动件或衬套中。
26.在一个实施例中，为每个移动方向至少安装一个弹簧。如果这个每个移动方向的
一个弹簧被安装在相反的方向上，并且提供哪怕是轻微的偏移，以便两个弹簧不能同时停住，那么每个方向上只有一个弹簧制动。由于驱动单元中与驱动元件不可旋转连接的输出轴是连续的，所以整个驱动轴和两个驱动元件都会制动。这意味着每个移动方向可以节省一个弹簧，这意味着驱动设备需要更少的空间，并且可以以较低的成本制造。所有已知的合适的弹簧，如螺旋弹簧、碟形弹簧、线圈弹簧、环形弹簧、气压弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧，都可以作为弹簧使用。
27.事实证明，将弹簧布置在衬套的腔室中也是有利的。这可以防止弹簧在负载下发生偏移。此外，负载提升元件的移动范围也得到了最大化。
28.例如，所述驱动设备可以设有液压马达。在这种情况下，液压油在压力下流入腔室，两个齿轮被布置在腔室中，以便它们可以旋转并相互啮合。如同在齿轮泵中一样，齿轮在腔室中的布置方式是，它们可以在腔室壳体中旋转而没有什么间隙。液压油沿旋转方向压在两个齿轮侧翼上，一个齿轮侧翼与旋转方向相反。液压油在齿轮侧翼和壳体壁之间形成的腔室中被导向到排放侧。因此，这样的液压马达具有非常紧凑的设计，使得用于提升和运输负载的设备的操作者的视线的自由横截面被进一步最大化了。在工业卡车上使用驱动设备时，使用液压马达特别有利，因为工业卡车通常有液压动力单元，用于驱动进一步的致动器，因此加压液压油可作为工业卡车的标准。
29.事实证明，如果液压马达有各自用于供应和返回液压油的端口，并且这些端口指向液压马达的同一侧，那将是非常有利的。这也使得连接线的铺设方式不会限制提升和运输负载的设备的操作者的视线。
30.另外，驱动单元也可以有电动马达。电动马达不需要液压油的供应和返回的端口，因此提升和运输负载的设备的操作者的视线受到的限制就更小。
31.事实进一步证明，如果第一导向型材具有接收型材，其外侧之一上具有凸出的凸台是有利的，其中至少一个负载提升元件可以通过与接收型材镜像对称地加工的悬挂型材而被悬挂在接收型材中，其中悬挂型材具有滑动件，当负载提升元件悬挂在接收型材中时，所述滑动件抵靠在接收型材的凸出凸台上。负载提升元件可以悬挂在上导向型材中，被上导向型材和下导向型材所支撑。滑动件在横向调整负载提升元件时将摩擦降至最低，这意味着横向调整负载提升元件所需的能量更少，磨损也最小。
32.事实证明，如果只有一个导向型材有驱动元件，那么它就特别有利。
33.事实也证明，如果至少第一导向型材包围了布置在其内部的驱动元件的一半以上，则是有利的。此外，已经发现，如果包围程度超过75％，则是特别有利的。由于驱动元件被导向型材所包围，所以驱动元件被保护在导向型材中，并被后者以这样的方式固定，即使在施加巨大的力时也不会弯曲或变形。
34.本发明的其他优点、特征和细节将从借助从属权利和附图对实施例的以下说明中得出。
35.在附图中：
36.图1示出驱动设备的三维表示，其中负载提升元件处于最大宽度的位置；
37.图2示出驱动设备的三维表示，其中负载提升元件处于最窄位置；
38.图3示出驱动设备的三维表示，其中连接元件处于最大宽度的位置；
39.图4示出驱动设备的三维表示，其中负载提升元件处于中间位置；
40.图5示出驱动设备在截面图中的三维表示；
41.图6示出驱动设备的截面平面图。
42.图1示出了驱动设备100的三维表示，负载提升元件191、192悬挂在连接元件125、136中。第一驱动元件和第二驱动元件位于平面上，在本实施例中，分别位于第一导向型材120(在图1中未显示，见图4、5和6)和叉架杆124的下方，驱动设备100安装在其上。另外，驱动设备也可以布置在第一导向型材120的上方。此外，驱动设备也可以通过将工业卡车(未示出)的桅杆颊板直接连接到框架结构上而集成在工业卡车的提升框架(未示出)中，这意味着可以省去叉架杆。负载提升元件191、192悬挂在第一导向元件120上，并由后者支撑。负载提升元件191、192也被第二导向型材140所支撑。在第一驱动元件121和第二驱动元件131之间，有位于壳体165中的驱动单元160。这个驱动单元160可以是，例如，电动马达或流体马达，例如，液压马达。驱动单元160旋转地驱动位于连续轴上的第一驱动元件121和第二驱动元件131。驱动元件121、131是主轴，例如循环滚珠丝杠或螺纹主轴。连接元件125、135附接的衬套121h、131h通过驱动元件121、131移动。集成在驱动元件121、131中的可以是齿轮(图中未显示)，齿轮是可切换的，并且可以扭转驱动元件121、131的旋转方向，因此，根据调整负载提升元件191、192的距离所要求的，连接元件125、135平行且沿相同方向移动的侧移运动，以及连接元件125、135的相反方向移动都是可能的。在图1中，连接元件125、135以及负载提升元件191、192都处于最大宽度的位置。
43.图2中示出了图1中的驱动设备100在最窄位置。其中，两个连接元件125、135被向上移动到驱动单元160上的止动件(未显示)。
44.图3示出了根据本发明的驱动设备100，其中连接元件125、135在从装配情况拆下的三维表示中处于最大宽度的位置。连接元件125、135被附接到由驱动元件121、131驱动的衬套121h、131h。驱动单元160被布置在衬套121h、131h之间的中心位置。
45.图4显示了驱动设备100的另一个三维表示，其中连接元件125、135中的负载提升元件处于中间位置。驱动元件121、131被集成到设计成空心型材的第一导向元件120中，因此在本图中不可见。由于集成到第一导向型材120中，所以最大程度地保护驱动元件121、131被保护起来，尽可能不受损坏。本实施例的驱动单元160具有液压马达。液压连接件200通过壳体165中的开口向上指向第一导向型材120外，因此，液压连接件200和附接在其上的液压软管(未显示)不会干扰负载的提升，同时，安装有驱动设备的用于提升和运输负载的设备的操作者的自由视线也不会受到限制。
46.图5示出了驱动设备100的三维横截面视图。在驱动单元160中设有轴承162，轴承被设计为吸收驱动元件121、131的横向力。驱动元件121、131的横向力可以由侧移运动产生，并且例如由移动的质量的惯性力、摩擦力和可能由负载提升元件191、192的负载的横向位移产生的力组成。通过提供轴承162，这些力可以被吸收。驱动单元160具有壳体165，其中驱动元件121、131的轴向力可以通过壳体165被传递到用于提升和运输负载的其上安装了驱动设备100的设备。第一连接元件121具有第一衬套121h，并且第二连接元件131具有带有内螺纹的第二衬套131h，第一衬套121h可操作地连接到第一驱动元件121，并且第二衬套131h可操作地连接到第二驱动元件131，驱动元件121、131各自具有端部止动件300，在衬套121h、131h和相应的端部止动件300之间设有弹簧400。连接元件125、135可以被固定在衬套121h、131h上，并且可以横向移动，例如通过衬套121h、131h旋转驱动元件121、131，其中横
向移动可以在相反方向或同一方向上进行。弹簧400可用于防止相应驱动元件121、131卡在端部止动件300上的相应衬套121h、131h中。如果在相应的主轴121i、131i上移动的衬套121h、131h接近端部止动件300，则弹簧400首先受到压力。由弹簧400建立的反作用力随着相应衬套121h、131h在相应主轴121i、131i上的进一步进展而缓慢增长，使得主轴121i、131i上的衬套121h、131h不会突然卡住，从而在主轴121i、131i的螺纹上施加高张力。此外，稍后当主轴121i、131i回转以释放衬套121h、131h时所需的释放力由弹簧400支撑。换句话说，弹簧400在这里起到了蓄力器的作用。弹簧400可以布置在主轴121i、131i上的端部止动件300处和/或部分布置在衬套121h、131h中。在图中所示的实施例中，第一驱动元件121中的弹簧400被布置在主轴121i上，其方式是可以在驱动单元160和衬套121h之间啮合，而第二驱动元件131中的弹簧400被布置在衬套131h中，其方式是可以在衬套131h和端部止动件300之间啮合。
47.图6以平面视图示出了图5的驱动设备100的实施例的截面图。驱动单元160在输出轴170上具有齿轮161，通过齿轮161，输出轴170可以被驱动。输出轴170具有第一输出轴端171，通过第一输出轴端171，输出轴170以旋转固定的方式连接到第一驱动元件121。此外，输出轴170具有第二输出轴端172，通过第二输出轴端172，输出轴170以旋转固定的方式连接到第二驱动元件131。驱动单元160有两个轴承162，通过两个轴承162，由驱动元件121、131引入的横向力被壳体165吸收，而不会对齿轮161或驱动单元160的其他部件造成压力。对于每个移动方向都安装了一个弹簧400。两个弹簧400的安装方向是相反的，并且也只提供了轻微的偏移，因此两个弹簧400不能同时停住。因此，在每个方向上只有一个弹簧400制动。由于驱动单元160中的输出轴170是连续的，所以在接近止动件300时，整个输出轴170以及因此两个驱动元件121、131在每个移动方向上制动。在所示的实施例中，螺旋形弹簧被用作弹簧400。原则上，可以使用所有已知的合适的弹簧400，如螺旋弹簧、碟形弹簧、线圈弹簧、环形弹簧、气压弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧。
48.附图标记列表
49.100 驱动设备
50.120 第一导向型材
51.121 第一驱动元件
52.121h 第一衬套
53.121i 第一主轴
54.124 叉架杆
55.125 第一连接元件
56.131 第二驱动元件
57.131h 第二衬套
58.131i 第二主轴
59.135 第二连接元件
60.160 驱动单元
61.161 齿轮
62.162 轴承
63.165 壳体
64.170 输出轴
65.171 第一输出轴端
66.172 第二输出轴端
67.191 第一负载提升元件，第一叉臂
68.192 第二负载提升元件，第二叉臂
69.200 液压口
70.300 端部止动件
71.400 弹簧