<Desc/Clms Page number 1>
INRICHTING VOOR HET MET EEN BESTUURBARE DRAGENDE ARM, ZOALS EEN GIEK VAN EEN GRAAFMACHINE VERBINDEN VAN EEN WERKTUIG ZOALS EEN SLOOPSCHAAR
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het met een bestuurbare dragende arm, zoals een giek van een graafmachine verbinden van een werktuig zoals een sloopschaar. Bij het werken met een hydraulische sloopschaar die aangebracht is aan het einde van de giek van een graafmachine, treden grote reactiekrachten op de schaar en dientengevolge ook op de giek van de graafmachine op. De bestuurder van de graafmachine moet daarom zeer behoedzaam en oplettend te werk gaan teneinde overbelasting van de giek met mogelijke schade te voorkomen. Dit heeft vaak tot gevolg dat de capaciteit van de sloopschaar niet maximaal benut wordt, zodat de doelmatigheid van de sloopwerkzaamheden te wensen overlaat.
De uitvinding beoogt nu verbetering in deze situatie te brengen.
Door de inrichting volgens de uitvinding, zoals gekenmerkt in conclusie 1, wordt bereikt dat de te grote reactiekrachten niet doorgeleid worden naar de giek maar door meegeven van de sloopschaar zelf worden beperkt. De op de giek uitgeoefende kracht blijft beperkt tot de door de elastische middelen uitgeoefende reactiekracht. De bestuurder van de graafmachine kan daardoor onbelemmerd het maximale vermogen van de sloopschaar benutten en behoeft niet behoedzaam te manoeuvreren om overbelasting te voorkomen.
Hoewel de uitvinding in het bijzonder geschikt is voor het verbinden van een sloopschaar met een giek van een graafmachine, zal het duidelijk zijn dat deze ook zinvol gebruikt kan worden voor het verbinden van overeenkomstige componenten, teneinde de overgedragen reactiekrachten te begrenzen.
<Desc/Clms Page number 2>
Een gunstige compacte constructie met een minimaal aantal beweegbare delen wordt gekenmerkt in conclusie 2.
Bij voorkeur wordt de maatregel van conclusie 3 toegepast. Met het gebruikte materiaal kan eenvoudig een gewenste progressieve veerwerking worden bereikt terwijl het rubberachtige materiaal bovendien dempingseigenschappen heeft.
De voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting zoals gekenmerkt in conclusie 4 heeft het voordeel dat de elastische middelen beschermd zijn opgenomen. De verbindingsinrichting volgens de uitvinding voldoet daardoor goed aan de eisen die worden gesteld bij ruwbedrijf, zoals het sloopbedrijf.
Doordat de verbinding universeel scharnierbaar is, kan deze met de belangrijkste reactiebewegingen meegeven.
Bij de verdere ontwikkeling volgens conclusie 5 kan bovendien een onderlinge verdraaiing optreden, zodat eveneens wordt voorkomen dat ongewenst grote torsiekrachten worden doorgeleid. Doordat de drukplaat of drukplaten door-de elastische middelen met kracht tegen de eindrand van het deel-bolvormige scharnierelement wordt aangedrukt, treedt een zekere wrijving op bij de verdraaiingsbeweging, zodat de bewegingen van de sloopschaar goed beheersbaar blijven. Met de voorkeursuitvoering van conclusie 6 wordt een gunstig wrijvingsgedrag bereikt.
De inrichting volgens de uitvinding kan op gunstige wijze worden uitgevoerd met de maatregel van conclusie 7.
Hydraulische leidingen die van de besturingspositie van de graafmachine tot aan de sloopschaar lopen, kunnen hierdoor goed beschermd blijven tegen beschadiging.
De uitvinding zal verder worden toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuren.
Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een graafmachine met sloopschaar, waarin de inrichting volgens de uitvinding is toegepast.
Figuur 2 toont een dwarsinrichting van de inrichting volgens de uitvinding.
<Desc/Clms Page number 3>
De in figuur 1 getoonde machine 1 is in wezen een graafmachine 2 waaraan een hydraulische sloopschaar 10 is aangebracht. De graafmachine 2 omvat op gebruikelijke wijze en gelede giek 3 welke met behulp van een hydraulische vijzel 4 omhoog en omlaag bewogen kan worden en waarvan de rijkwijdte kan worden gevarieerd met behulp van de hydraulische vijzel 5.
Aan het einde van de giek 3 is een montageplaat 6 aangebracht die bij 7 scharnierend met de giek 3 is verbonden. Een met een einde scharnierend met de giek 3 verbonden hydraulische vijzel 8 grijpt met zijn andere einde aan op de montageplaat 6, op een afstand van het scharnier 7. Door het activeren van de hydraulische vijzel 8 kan de montageplaat 6 en de daarmee verbonden sloopschaar zo dus om het scharnier 7 worden gezwenkt.
De montageplaat 6 maakt deel uit van de inrichting volgens de uitvinding die in figuur 1 in het algemeen met 9 is aangeduid en in figuur 2 in doorsnede wordt getoond. Deze inrichting omvat een. vast met de montageplaat 6 verbonden eerste scharnierdeel 20 en een met de sloopschaar 10 verbonden tweede scharnierdeel 22. Deze twee scharnierdelen vormen te zamen een bolscharnierconstructie die een universele scharnierbeweging van de schaar 10 ten opzichte van de arm 3 toelaat.
De sloopschaar 10 omvat een vaste bek 11 en een ten opzichte van deze beweegbare bek 12. De bek 12 kan met behulp van een hydraulische vijzel 13 naar de vaste bek 11 toe en daarvan af bewogen worden. De beweegbare bek 12 heeft een snijkant 14. De hydraulische vijzel 13 voor het bedienen van de beweegbare bek 12 wordt via hydraulische leidingen 15 gevoed. De hydraulische leidingen 15 zijn door een centrale opening 16 in de beide scharnierdelen 20, 22 geleid, zodat deze goed beschermd tegen beschadiging zijn. De hydraulische vijzel 13 kan evenals de overige hydraulische vijzels en andere bestuurbare elementen van de graafmachine door een bedieningspersoon bediend worden vanuit een cabine 17. Ter plaatse van de centrale opening 16 kan een over 3600 roteerbare doorvoer voor de hydraulische leidingen worden aange-
<Desc/Clms Page number 4>
bracht.
De van de machine komende leidingen worden aan een zijde met deze doorvoer verbonden en de naar de cilinder 13 voerende leidingen worden dan met de andere zijde van de doorvoer verbonden.
Bij sloopwerkzaamheden worden af te breken bouwsels in de schaar kapot geknepen of geknipt. Zodra tussen de vaste bek 11 en de beweegbare bek 12 een te verbrijzelen deel van het bouwsel wordt aangegrepen en daarop door activering van de hydraulische vijzel 13 een kracht wordt uitgeoefend, treden reactiekrachten op de schaar 10 op, doòrdat de bekken van de schaar zich in een positie willen "zetten" waarin een gelijkmatige krachtenverdeling heerst. De reactiekrachten ten gevolge van dit "zetten" kunnen in alle drie dimensies werken en zowel draaiings-als langskrachten zijn.
Door de zeer aanzienlijke krachten die met de sloopschaar optreden zou de giek 3 van de graafmachine 1 te zwaar belast kunnen worden, in het bijzonder door buigings en torsiekrachten en-momenten. De meer in detail in figuur 2 getoonde koppelinrichting 9 volgens de uitvinding maakt het mogelijk dat de sloopschaar zich kan "zetten" zonder dat ongewenst grote krachten op de giek 3 worden overgedragen, terwijl toch de sloopschaar 10 perfect manipuleerbaar blijft. In plaats van de in figuur 1 getoonde sloopschaar 10 met een van een snijkant 14 voorziene beweegbare bek 12 en een vaste bek 11, kan uiteraard een ander type sloopschaar of-verbrijzelaar worden gemonteerd. Dergelijke werktuigen zijn algemeen bekend en vormen geen onderdeel van de onderhavige uitvinding.
Zoals figuur 2 in detail laat zien, omvat het eerste scharnierdeel 20 een deel-bolvormige schaal 21 met een constante wanddikte. Het tweede scharnierdeel 22 bestaat uit een buitenste element 24 en een binnenste element 25 die door middel van bouten 26 met elkaar zijn verbonden en tussen zich in een met de vorm van de deel-bolvormige schaal 21 complementaire ruimte 23 bepalen. Het tweede scharnierdeel 22 kan daardoor in alle richtingen zwenkbewegingen uitvoeren om het middelpunt van de door de schaal 21 en de ruimte 23 bepaalde bolvorm.
<Desc/Clms Page number 5>
Aan de zich rondom uitstrekkende ruimte 23 sluit een in het tweede scharnierdeel 22 bepaalde kamer 30 aan, waarin elastische middelen in de vorm van een ringvormig blok van rubberachtig materiaal 27 is opgenomen. De cirkelvormige eindrand 31 van de schaal 21 kan bij relatieve verzwenking uitsteken in de kamer 30 en daarbij het rubberblok 27 plaatselijk indrukken. Hierdoor wordt een tegenwerkende kracht opgewekt die de scharnierdelen in de relatieve middenstand tracht dwingen. In de relatieve middenstand neemt het tweede scharnierdeel 22 de met stippellijnen aangeduide stand in ten opzichte van het eerste scharnierdeel 20.
Het rubberachtige materiaal 27 wordt met een aanzienlijke voorspanning in de kamer 30 opgenomen. In het beschreven toepassingsvoorbeeld is deze voorspanning bijvoorbeeld 35 kg/cm2. Hierdoor functioneert de verbindingsinrichting 9 bij onbelaste sloopschaar 10 als een nagenoeg starre verbinding. Pas door de aanzienlijke krachten bij het functioneren van de'sloopschaar 10 zal een zwenkbeweging in willekeurig welke richting kunnen optreden.
Tussen de cirkelvormige eindrand 31 van de schaal 21 en het rubberblok 27 is een drukplaat 28 opgenomen. Deze kan samengesteld zijn uit een aantal, bijvoorbeeld acht losse platen, zodanig dat deze goed kunnen aanliggen tegen het in de kamer 30 uitstekende gedeelte van de cirkelrand 31 van de schaal 21. Het gebruik van meer platen in plaats van een enkele doorlopende, heeft bovendien het voordeel dat het huis gelijkmatiger wordt belast. Bij een doorlopende plaat zou op de plaats tegenover die waar de eindrand 31 van de schaal 21 het verst in de kamer 30 uitsteekt, in principe slechts puntcontact optreden, met de zeer hoge plaatselijke belasting van dien.
De platen 28 kunnen aan het rubberblok 27 zijn gevulcaniseerd of gelijmd maar kunnen ook los opgenomen zijn. De platen 28 zijn voorzien van een rug 29 die aangrijpt in een groef in het rubberblok 27, ter voorkoming van een onderlinge verschuiving van de platen over het rubber blok. De platen 28 voorkomen dat het rubberblok 27 ten gevolge van de voorbelasting uitstulpt in de ruimte 23 en
<Desc/Clms Page number 6>
verschaffen bovendien een glijdvlak waarover de eindrand 31 van de schaal 21 kan glijden, zodat de scharnierdelen 20 en 22 bovendien om hun symmetrieas onderling kunnen verdraaien.
De wrijving tussen de eindrand 31 en de drukplaten 28 en bovendien tussen het buitenste bolvlak van de schaal 21 en het overeenkomstige holle vlak van het tweede scharnierdeel 22 voorkomt dat de schaar 10 vrij om deze symmetrieas zou kunnen verdraaien en daardoor moeilijk manipuleerbaar zou worden. Bij het positioneren van de bekken 11, 12 om een te verbrijzelen voorwerp, fungeert de inrichting volgens de uitvinding 9 dus ook als een starre verbinding. Ook hier weer zal pas een verdraaiing optreden, zodra de reactiekrachten een bepaalde drempelwaarde overschrijden. De grootte van de krachten waarbij een relatieve beweging van de scharnierdelen 20 en 22 aanvangt, kan op geschikte wijze worden gekozen door een geschikte voorspanning van het rubberblok 27.
Zoals in het onderste gedeelte van figuur 2 is te zien, heeft de kamer 30 een zodanige vorm dat aan het einde van de toelaatbare zwenkbeweging het rubberblok 27 geheel in de kamer wordt omsloten. Hierdoor wordt bereikt dat aan het einde van de zwenkbeweging het rubberblok 27 een sterk toenemende weerstand tegen verdere indrukking verschaft.
Aldus wordt een soepele eindaanslag verkregen.
Het tweede scharnierdeel 22 heeft een eindrand 32 welke in de uiterste stand een mechanische aanslag vormt.
Deze mechanische aanslag bij normaal bedrijf niet in werking treden door de sterk progressieve werking van het rubberblok 27 zoals hierboven beschreven, aan het einde van de zwenkslag. De bedieningspersoon kan tijdig bemerken dat de zwenkbeweging te sterk wordt en heeft dus een duidelijke indicatie dat de schaar gelost moet worden en op een andere wijze het te verbrijzelen object aangegrepen moet worden.
Zoals reeds eerder opgemerkt is de inrichting volgens de uitvinding in het bijzonder geschikt voor het met een giek van een graafmachine verbinden van een sloopschaar. Het zal echter duidelijk zijn dat de inrichting ook gebruikt kan worden voor het verbinden van overeenkomstige construc-
<Desc/Clms Page number 7>
tiedelen in die gevallen waarin het gewenst is dat in de onof lichtbelaste toestand met het oog op een goede manipuleerbaarheid een nagenoeg starre verbinding aanwezig is, terwijl overbelasting wordt voorkomen.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for connecting an implement with a controllable arm, such as an excavator boom, such as a shears
The invention relates to a device for connecting a tool such as demolition shears to a steerable carrying arm, such as an excavator boom. When working with hydraulic demolition shears fitted to the end of an excavator boom, high reaction forces occur on the shears and consequently on the excavator boom. The excavator operator must therefore be very careful and attentive to avoid overloading the boom with possible damage. This often results in the capacity of the demolition shears not being used to the maximum, so that the efficiency of the demolition work leaves something to be desired.
The object of the invention is now to improve this situation.
The device according to the invention, as characterized in claim 1, ensures that the excessive reaction forces are not transmitted to the boom, but are limited by the fact that the demolition shears themselves are passed along. The force applied to the boom is limited to the reaction force exerted by the elastic means. The excavator operator can therefore use the maximum power of the demolition shears without hindrance and does not need to maneuver carefully to avoid overloading.
While the invention is particularly suitable for connecting a demolition shear to an excavator boom, it will be appreciated that it may also be useful for connecting corresponding components to limit the transferred reaction forces.
<Desc / Clms Page number 2>
A favorable compact construction with a minimum number of movable parts is characterized in claim 2.
The measure of claim 3 is preferably applied. The material used makes it easy to achieve a desired progressive spring action, while the rubber-like material also has damping properties.
The preferred embodiment of the device as characterized in claim 4 has the advantage that the elastic means are included in a protected manner. The connecting device according to the invention therefore satisfies the requirements set in rough operation, such as demolition operation.
Because the connection is universally hinged, it can yield with the most important reaction movements.
In the further development according to claim 5, a mutual rotation can moreover occur, so that undesirably large torsional forces are also prevented from being transmitted. Because the printing plate or printing plates are pressed forcefully against the end edge of the part-spherical hinge element by the elastic means, a certain friction occurs during the twisting movement, so that the movements of the demolition shears remain well controllable. With the preferred embodiment of claim 6, a favorable friction behavior is achieved.
The device according to the invention can be advantageously implemented with the measure of claim 7.
Hydraulic lines running from the excavator's control position to the demolition shears can thus remain well protected against damage.
The invention will be further elucidated in the following description with reference to the attached figures.
Figure 1 shows a perspective view of an excavator with demolition shears, in which the device according to the invention is applied.
Figure 2 shows a transverse device of the device according to the invention.
<Desc / Clms Page number 3>
The machine 1 shown in figure 1 is essentially an excavator 2 to which a hydraulic demolition shear 10 is arranged. The excavator 2 conventionally comprises an articulated boom 3 which can be moved up and down by means of a hydraulic jack 4 and whose reach can be varied using the hydraulic jack 5.
A mounting plate 6 is provided at the end of the boom 3 and is hingedly connected to the boom 3 at 7. A hydraulic jack 8 hingedly connected to the boom 3 at one end engages with the other end on the mounting plate 6, at a distance from the hinge 7. By activating the hydraulic jack 8, the mounting plate 6 and the associated demolition shears can be thus be pivoted about the hinge 7.
The mounting plate 6 forms part of the device according to the invention, which is generally indicated by 9 in Figure 1 and is shown in section in Figure 2. This device includes a. first hinge part 20 fixedly connected to the mounting plate 6 and a second hinge part 22 connected to the demolition shears 10. These two hinge parts together form a spherical hinge construction which permits a universal hinge movement of the scissors 10 relative to the arm 3.
The demolition shear 10 comprises a fixed jaw 11 and a jaw 12 movable relative to this jaw. The jaw 12 can be moved towards and away from the fixed jaw 11 by means of a hydraulic jack 13. The movable jaw 12 has a cutting edge 14. The hydraulic jack 13 for operating the movable jaw 12 is fed via hydraulic lines 15. The hydraulic lines 15 are passed through a central opening 16 in the two hinge parts 20, 22, so that they are well protected against damage. The hydraulic jack 13, like the other hydraulic jacks and other controllable elements of the excavator, can be operated by an operator from a cabin 17. At the central opening 16, a throughput for the hydraulic lines rotatable by 3600 can be provided.
<Desc / Clms Page number 4>
brought.
The pipes coming from the machine are connected on one side to this lead-through and the pipes leading to the cylinder 13 are then connected to the other side of the lead-through.
During demolition work, structures to be demolished are pinched or cut in the shears. As soon as a part of the structure to be crushed is engaged between the fixed jaw 11 and the movable jaw 12 and a force is exerted on it by activation of the hydraulic jack 13, reaction forces occur on the scissors 10, because the jaws of the scissors act want to "set" a position in which there is an even distribution of forces. The reaction forces due to this "setting" can work in all three dimensions and can be both rotational and longitudinal forces.
Due to the very considerable forces that occur with the demolition shears, the boom 3 of the excavator 1 could be overloaded, in particular due to bending and torsional forces and moments. The coupling device 9 according to the invention shown in more detail in figure 2 makes it possible for the demolition shears to "settle" without undesirably large forces being transferred to the boom 3, while the demolition shears 10 remain perfectly manipulable. Instead of the demolition shears 10 shown in figure 1 with a movable jaw 12 provided with a cutting edge 14 and a fixed jaw 11, a different type of demolition shears or crushers can of course be mounted. Such tools are well known and do not form part of the present invention.
As Fig. 2 shows in detail, the first hinge part 20 comprises a part-spherical shell 21 with a constant wall thickness. The second hinge part 22 consists of an outer element 24 and an inner element 25 which are connected to each other by means of bolts 26 and which define between them in a space 23 complementary to the shape of the part-spherical shell 21. The second hinge part 22 can therefore perform pivoting movements in all directions around the center of the spherical shape determined by the shell 21 and the space 23.
<Desc / Clms Page number 5>
Connected to the all-round space 23 is a chamber 30 defined in the second hinge part 22, in which elastic means in the form of an annular block of rubber-like material 27 are incorporated. The circular end edge 31 of the shell 21 can protrude into the chamber 30 with relative pivoting and thereby compress the rubber block 27 locally. This generates a counteracting force which tries to force the hinge parts into the relative middle position. In the relative central position, the second hinge part 22 assumes the position indicated by dotted lines relative to the first hinge part 20.
The rubbery material 27 is received in the chamber 30 with a considerable bias. In the described application example, this pretension is, for example, 35 kg / cm2. The connecting device 9 hereby functions as an almost rigid connection with unloaded demolition shears 10. A pivoting movement in any direction can only occur due to the considerable forces in the functioning of the demolition shears 10.
A pressure plate 28 is included between the circular end edge 31 of the shell 21 and the rubber block 27. This can be composed of a number, for instance eight loose plates, such that they can abut well against the part of the circular edge 31 of the shell 21 projecting in the chamber 30. The use of more plates instead of a single continuous one has moreover the advantage that the house is taxed more evenly. In the case of a continuous plate, at the location opposite that where the end edge 31 of the shell 21 protrudes furthest into the chamber 30, in principle only point contact would occur, with the very high local load that entails.
The plates 28 can be vulcanized or glued to the rubber block 27, but can also be included separately. The plates 28 are provided with a backing 29 which engages in a groove in the rubber block 27, to prevent mutual displacement of the plates over the rubber block. The plates 28 prevent the rubber block 27 from protruding into the space 23 and as a result of the preload
<Desc / Clms Page number 6>
in addition, provide a sliding surface over which the end edge 31 of the shell 21 can slide, so that the hinge parts 20 and 22 can moreover rotate about their axis of symmetry.
The friction between the end edge 31 and the pressure plates 28 and moreover between the outer convex surface of the shell 21 and the corresponding hollow surface of the second hinge part 22 prevents the scissors 10 from turning freely around this axis of symmetry and thereby becoming difficult to manipulate. When the jaws 11, 12 are positioned around an object to be crushed, the device according to the invention 9 thus also functions as a rigid connection. Again, a twisting will only occur as soon as the reaction forces exceed a certain threshold value. The magnitude of the forces at which a relative movement of the hinge parts 20 and 22 commences can be suitably selected by suitable biasing of the rubber block 27.
As can be seen in the lower part of Figure 2, the chamber 30 has a shape such that at the end of the allowable pivoting movement, the rubber block 27 is completely enclosed in the chamber. This achieves that at the end of the pivoting movement the rubber block 27 provides a strongly increasing resistance to further compression.
A smooth end stop is thus obtained.
The second hinge part 22 has an end edge 32 which, in the extreme position, forms a mechanical stop.
These mechanical stops will not operate during normal operation due to the highly progressive action of the rubber block 27 as described above, at the end of the swing. The operator can detect in time that the swinging movement is too strong and therefore has a clear indication that the scissors must be unloaded and the object to be crushed must be engaged in another way.
As previously noted, the device according to the invention is particularly suitable for connecting demolition shears to an excavator boom. It will be clear, however, that the device can also be used to connect corresponding constructions.
<Desc / Clms Page number 7>
parts in those cases where it is desired that in the unor lightly loaded condition, in order to ensure good manipulability, a substantially rigid connection is present, while overloading is prevented.