DE3441955A1

DE3441955A1 - Schwenkverbindung

Info

Publication number: DE3441955A1
Application number: DE3441955A
Authority: DE
Inventors: Robert Lee Benton Harbor Mich. Siewert; Edmund Kestutis St. Joseph Mich. Varnelis
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Vme Americas Inc Cleveland Ohio Us
Priority date: 1983-11-21
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1985-05-30
Also published as: JPS60113815A; FR2555266B1; FR2555266A1; CA1232147A; US4507005A; BR8405499A

Description

CLARK EQUIPMENT COMPANY in Buchanan (Michigan, V.St.A.)

Schwenkverb indung .

Die Erfindung bezieht sich auf Schwenk-bzw. Drehverbindungen, um zwei gegeneinander bewegliche Elemente bzw. Teile, die einen Teil einer Maschine bilden, miteinander zu verbinden. Sie ist von besonderem Nutzen bei Erdbewegungsmaschinen, ist aber nicht auf solche Anwendungen beschränkt.

Eine Vielzahl von Schwenk- bzw. Drehverbindungsmechanismen sind dem Fachmann bekannt und bei oder für Erdbewegungsmaschinen benutzt worden. Eine der anfälligsten bzw. beschwerlichsten Anwendungen eines derartigen Mechanismus bei Erdbewegungsmaschinen ist die, in der der Mechanismus eine Schaufel bzw. Ladeeimer dreh- bzw. schwenkbar mit dem äußeren Ende einer Auslegervorrichtung verbindet. Derartige Mechanismen bzw. Vorrichtungen arbeiten häufig unter sehr ungünstigen Bedingungen, wobei die Anwesenheit von Felsen, Steinen, steinigem Sand bzw. Kies, Dreck, Wasser und anderen Sachen gegeben ist, die in dem Material gefunden werden, das von der Eräbewegungsmaschine aufgeladen oder abgetragen wird.

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Der Dreh- bzw. TSchwenkmechanismus der vorliegenden Erfindung benutzt ein Paar kegelartiger Verriegelungen an den jeweiligen Enden eines Drehbolzens, die leicht montiert werden können, um alle inneren Teile an ihrer Stelle zu halten. Jede kegelartige Verriegelung weist einen inneren eingreifenden männlichen Teil und einen äußeren aufnehmenden weiblichen Teil auf. Beide Verriegelungen können mit Hilfe einer einzigen Schraube, die durch eine Bohrung in dem Bolzen hindurchgreift, und einer Mutter auf der Schraube verriegelt bzw. festgelegt werden. Die Dreh- bzw. Schwenkverbindungsvorrichtung kann leicht wieder gelöst bzw. in ihre einzelnen Teile zerlegt werden, indem Druckschrauben in die weiblichen Teile an den Enden der Vorrichtung eingeführt werden und die sich verjüngenden weiblichen Verschlußteile rückwärts wieder rausbewegt werden.

Die Zeichnung verdeutlicht mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine axiale Schnittansicht, bei der der Bolzen nicht geschnitten ist, einer Schwenk- bzw. Drehverbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine gleichartige Ansicht einer Schwenkverbindungsvorrichtung, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und

Fig. 3 ist eine gleichartige Ansicht einer Schwenkverbindungsvorrichtung, die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Schwenkverbindungsvorrichtung 1o nach der vorliegenden Erfindung, die zwei gegeneinander bewegliche Teile 12 und 14 schwenkbar verbindet. Der Teil 12 ist gegabelt und weist zwei voneinander Abstand aufweisende Platten 12a und 12b auf. Der anderen Teil 14 ist teilweise zwischen den Platten 12a und 12b angeordnet. Jede der>voneinander Abstand aufweisenden Platten 12a und 12b und der Teil 14 haben eine kreisförmige öffnung j

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bzw. Bohrung, die durch sie hindurchgeht, und welche jeweils durch die Bezugszahlen 16a,18 und 16b kenntlich gemacht sind, wobei die Mittelpunkte dieser öffnungen auf einer Achse 2o liegen, welche sich quer zu den Ebenen erstreckt, in denen die bewegbaren Teile liegen. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die öffnuna 18 in einem Lagerteil bzw. in einer Büchse 3ο in Teil 14 angeordnet.

Ein zylindrischer Drehbolzen 22, welcher der Hauptbauteil der Dreh- bzw. Schwenk verbindungsvorrichtung ist, ist in den öffnungen 16a, 18 und 16b parallel zur Achse 2o angeordnet und dient der Teil 14 als Gleitlager . Der Dreh- bzw. Schwenkbolzen 22 weist einen mittleren Teil bzw. Abschnitt 24 und äußere Teile bzw. Abschnitte 26 und 28 auf.

Beim Zusammenbau einer Schwenkvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist ein erster Schritt der Zusammenbau einer Montagegruppe 31. Diese Montagegruppe, die die Lagerplatte 3o und die zu- ' gehörigen Teile aufweist, wird unabhängig von der in den Patentzeichnungen gezeigten Anordnung zusammengebaut. Beim Zusammenbau der Montagegruppe 31 wird ein dichtendes Haltelager 36 an seine Stelle in der öffnung 18 durch die Lagerplatte 3o hindurch angebracht und auf geeignete Weise, wie etwa durch Schweißen bei dem Bezugszeichen 38, fest mit dieser verbunden. Dann wird ein Gleitlager, wie etwa ein konisches Rollenlager 39 so an seine Stelle gebracht, daß es an das dichtende Haltelager 36 stößt. Dann wird ein Abstandsstück 33 angebracht; danach wird ein zweites konsiches Rollenlager 41 angebracht, wobei dessen äußerer Laufring 41a an das Abstandsstück 33 stößt. Dann wird ein zweites dichtendes Lager 4o angebracht und fest mit der Lagerplatte etwa durch die Schweißung 42 verbunden. Die Beiden

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dichtenden Lager stoßen an die äußeren Laufringe 39a und 41a der Rollenlager und sind jeweils mit den Dichtungen 44 und 46 versehen, um Schmiermittel innerhalb der Montagegruppe 31 zu halten.

Als nächstes wird-die Montagegruppe 31 montiert, vorzugsweise mit einem Preßsitz, wobei die öffnung in den Teil 14 eingreift. Weiterhin können die Montagegruppe 31 und der Teil 14 miteinander befestigt werden durch eine nicht gezeigte Schraube, die durch die Öffnung 34 hindurchgreift. Nachdem die vorhergende Montagegruppe angebracht worden ist, wird ein Paar von Abstandsringen 48 und 5o, welche die Dichtungen 52 und 54 aufweisen, hinzugefügt. Als nächstes werden zwei ringförmige männliche Verriegelur kegel 56 und 58 angebracht, so daß sie jeweils die Abstands stücke 48 und 5o berühren. Dann werden die passenden weiblichen Kegelverriegelungsteile 6o und angebracht, so daß die inneren Kegelstumpfflächen der Kegelteile 6o und 62 in Berührung mit den entsprechenden äußeren Keqelstuirpfflächen der männlichen Teile -56 und stehen. Jeder der weiblichen Teile weist einen dazugehörigen Abschlußteil auf, entsprechend 6oa und 62a, welche an den ringförmigen Teilen der weiblichen Teile durch Schweißen befestigt werden können.

Der Stift bzw. Bolzen 22 weist eine axiale Bohrung 68 auf, die durch ihn hindurchgeht. In zusammengebauter Form weist die Schwenkverbindungsvorrichtung eine Schraube 7o auf, die durch die Bohrung hindurchgreift. Teile 6oa und 6 2a der weiblich kegelförmigen Verschlußteile weisen jeweils mit Gewinden versehene Öffnungen 76 und 78 auf, die einen größeren Durchmesser haben als die Bohrung 68. Nachdem

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alle Teile der Schenkvorrichtung, wie vorher beschreiben, angeordnet worden sind, wird die Schraube 7o durch die Bohrung 68 hindurchgeführt. Die Mutter wird an dem anderen Ende festgeschraubt, um die weiblichen Kegelteile gegen die Flächen der männlichen Kegelteile und gegen die umgebenden Flächen 16a bzw. 16b zu drucken, damit der Schwenkverbindungsmechanismus verriegelt und während der Arbeit an seiner Stelle gehalten wird.

Wenn es gewünscht wird, die Schwenkvorrichtung wieder abzubauen, ist es nur erforderlich, die Mutter 80 zu entfernen und dann die Schraube 7o zu entfernen. Dann wird eine Druckschraube in die passenden inneren Gewindegänge in der Bohrung 76. eingeschraubt, bis sie die äußeren Enden 82 des Bolzens bzw. des Stiftes berührt. Wenn die Druckschraube weitergedreht wird, wird der weibliche Kegelteil außer Eingriff mit dem männlichen Kegelteil und der umgebenden Fläche von Teil 12 gebracht. Nachdem der weibliche Kegelteil an dem anderen Ende gleichermaßen durch eine Druckschraube in der Öffnung 78 behandelt worden ist, kann die Vorrichtung vollständig auseinandergenommen werden, indem die Abstandsstücke 48 und 5o und dann die Montagegruppe 31 von der Lagerplatte 3o entfernt werden.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Lagerteil 3o fehlt, und der Teil 14a, welcher dem Teil des ersten Ausführungsbeispiels entspricht und eine durchgehende Öffnung 19 aufweist, die den gleichen Durchmesser wie die öffnung 18 durch den Lagerteil 3o des ersten Ausführungsbeispiels haben kann. Die beiden

dichtenden Haltelager 36 und 4o, die Lager 39 und 41 und das Abstandsstück 33 werden in dein Teil 14a in der gleichen Weise angebracht wie die gleichen Teile in dem Lagerteil 3o des ersten Ausführungsbeispiels angebracht waren. Dann werden alle übrigen Teile in der gleichen Art wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zusammengesetzt.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wo ein einziges Paar von ringförmigen Flachdichtungen 45 und 4 7 die beiden Paare von Dichtungen 44, 46 und 52, der beiden anderen Ausführungsbeispiele ersetzt. In Fig. 3 haben Teile, die die gleichen oder im wesentlichen die gleichen sind wie in Fig. 1 die gleichen Bezugs zeichen.Das dritte Ausführungsbeispiel weist ein Lagerabstandsstück auf, das in den beiden anderen Ausführungsbeispielen nicht anzutreffen ist, namentlich das Abstandsstück 35, welches zwischen den inneren Laufringen 39b bzw.41b der Gleitlager angebracht ist. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind keine Dichtungen 52 und 54 vorhanden, und daraus folgend, sind die betroffenen Abstandsringe in Fig. 3 mit den Bezugszahlen 48a und 5oa versehen. Die Dichtungen 45 und 4 7 sind jeweils in dichtender Verbindung mit einem Paar von ringförmigen Aussparungen 36a und 4oa in den Haltestücken 36 und angeordnet. Die Dichtungen werden funktionsmäßig vervollständigt durch die dichtende Berührung zwischen den Dichtungsteilen 45 und 4 7 und den ringförmigen Dichtungsunterlagen 81 und 82 an den männlichen Teilen 56 und 58.

Die Schwenkverbindungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sorgt für längere Lagerschmierintervalle und fängt stoßartige bzw. plötzliche Belastuncren durch die reibur

ι freien bzw. reibungsarmen lager auf. Sie beseitigen ebenfalls

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die Notwendigkeit von Einlagen/ Schweißungen am Bolzen und den Gebrauch von Verriegelungsplatten. Sie erlaubt den Zusammenbau der Erfindunosvorrichtung, ohne die Dichtungen zu beschädigen.

Während hier bevorzugte Erfindungsausführungen beschrieben und dargestellt worden sind, wobei das erste Ausführungsbeispiel als das am besten zur Ausführung der Erfindung angesehen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß Änderungen vorgenommen werden können. So wird es z.B. bei verschiedenen Schv;enkverbindun<jen nützlich sein, daß ein einziges reibungsfreies lager anstelle von zweien, wie hier beschrieben, benutzt werden kann.

Die angefügten Patentansprüche sollen die zahlreichen Änderungen und Abwandlungen, die möglich sind, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, abdecken.

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Claims

CLARK EQUIPMENT COMPANY in Buchanan (Michigan, V.St.A.). Patentansprüche.

1. Dreh- bzw. Schwenkverbindungsmechanismus zur Verbindung zweier gegeneinander beweglicher Teile, wobei einer dieser Teile (12) gegabelt ist und zwei seitlichen Abstand voneinander habende ebene Teile (12a,12b) aufweist, und der andere Teil (14) einen ebenen Teil aufweist, der zwischen den Abstand habenden ebenen Teilen angebracht ist, wobei jeder der ebenen Teile eine kreisförmige Öffnung aufweist (16a,18,16b), deren Mittelpunkte auf der Achse (2o) liegen, die sich quer zu den Ebenen der ebenen Teile erstreckt,, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

ein ringförmiges Lager bzw. eine Büchse (3o), welche in der Öffnung bzw. Bohrung (32 des anderen Teils (14) angebracht bzw. untergebracht ist;

einen zylindrischen Bolzen bzw. Zapfen (22), der einen mittleren Teil (24) und zwei Endteile (26,28) sowie eine durchgehende Längsbohrung (68) aufweist,*

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wobei der mittlere Teil (24) des Bolzens bzw. Zapfens in der kreisförmigen Öffnung (18) des anderen Teils angeordnet ist;

ein Paar dichtender Haltelager (36,4o), die ebenfalls in der kreisförmigen öffnung (18) bzw. Bohruna in dem anderen Teil angeordnet und befestigt sind.

eine reibungsfreie bzw. reibungsarme Lagervorrichtung (39,41), die zwischen den dichtenden Haltellagern eingeklemmt ist und für die Schwenkbewegung des anderen Teils (14) gegenüber dem Bolzen (22) sorgt;

ein Paar von Abstandsringen (48,5o) um den Bolzen herum, die an den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Enden der Lager anliegen;

ein Paar männlicher Verschlußteile (56,58), welche die beiden Endteile (26,28) des Bolzens ringförmig umgeben und jeweils an den Abstandsringen anliegen;

ein Paar weiblicher Verschlußteile (6o,62) in Berührung mit den entsrpechenden männlichen Verschlußteilen und

eine Vorrichtung, welche ein Spannungsteil (7o) aufweist, der durch die Längsbohrung in dem Bolzen hindurchgreift, um die weiblichen Verschlußstücke in eine abschließende Verbindung mit den entsprechenden männlichen Verschlußteilen zu zwingen.

2. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß ein ringförmiges Lager bzw. rinaförr Büchse' (3o) zwischen einer kreisförmigen Öffnung (32) in df anderen Teil und den äußeren Flächen beider reibungsfreier bzw. reibungsarmer Lager und den dichtenden Haltelagern angeordnet ist.

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3. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (68) koaxial mit der Achse (2o) des Bolzens ist.

4.Schwenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der weiblichen Verschlußteile als Bestandteil einen Endabschlußteil (6oa, 62a) aufweist, und jeder Endabschlußteil eine mit einem Gewinde versehene öffnung (76,78) besitzt, die koaxial mit der Längsbohrung (68) , aber von größerem Durchmesser durch ihn hindurchführt, wodurch eine Druckschraube in jede der mit einem Gewinde versehenen Öffnungen eingeführt werden kann und so durch die Reaktion auf das Ende des Bolzens (22) dazu benutzt werden kann, die jeweiligen weiblichen Verschlußteile zu lösen.

5. Schwenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der weiblichen Verschlußteile (6o,62) als Bestandteil einen Endabschlußteil (6oa,62a) aufweist, und jeder Endabschluß- ^ teil eine mit einem Gewinde versehene öffnung besitzt, die koaxial mit der Längsbohrung (68) aber von größerem Durchmesser durch ihn hindurchführt, wodurch eine Druckschraube in jede der mit einem Gewinde versehenen öffnungen eingeführt werden kann, und so durch die Reaktion auf das Ende des Bolzens (22) dazu benutzt werden kann, die jeweiligen weiblichen Verschlußteile zu lösen.

6. Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei einzelne reibungsfreie bzw. reibungsarme Lager (39,41) aufweist, welche zwischen den dichtenden Haltelagern eingeklemmt sind.

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7. Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Laufringe (39a,41a) der reibungsfreien bzw. reibungsartnen Lager an die jeweiligen dichtenden Haltelager (36,4o) anstoßen, und daß ein Abstandsstück (33) zwischen den äußeren Laufringen der reibungsfreien Lager angeordnet ist und an sie anstößt.

8. Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reibungsfreie Lager zwei konische Rollenlager (39,46), aufweist, · von denen jedes einen äußeren Laufring und einen inneren Laufring, ein zwischen den äußeren Laufringen eingeklemmtes Abstandsstück (33) aufweist, wobei die äußeren Laufringe gegen die jeweiligen dichtenden Haltelager (36,4o) stoßen.

9. Schwenk verbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Laufringe der konischen Rollenlager gegeneinanderstoßen.

10. Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Abstandsstück (35) zwischen beiden -inneren Laufringen eingefügt ist und gegen sie stößt.

11. Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes männliches Verschlußstück (56,58) nach innen hervorstehende Dichtungshalter (81,82) zur Aufnahme eines Dichtungsteils und ein Paar von Dichtungsteilen (45,47) aufweist, die jeweils zwischen den Haltern und den dichtenden Haltelagern (36,4o) angeordnet sind.

12. Verfahren zur Montage einer Schwenkverbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Paares (12, 14) gegeneinander beweglicher Teile, wobei einer der Teile (12) gegabelt ist und zwei voneinander Abstand aufweisende ebene Teile (12a,12b) hat,

und der andere (14) der Teile einen ebenen Teil hat, der zwischen den Abstand aufweisenden Teilen angeordnet ist, wenn die Vorrichtung montiert ist, wobei jeder der ebenen Teile jeweils eine kreisförmige öffnung (16a,i8,16b) in sich aufweist, wobei jede der kreisförmigen öffnungen koaxial mit einer Achse (2o) ist, die sich quer zu den Ebenen der ebenen Teile bzw. Abschnitte erstreckt, gekennzeichnet durch:

die koaxiale Anordnung-in den kreisförmigen öffnungen eines zylindrischen Bolzens (22), der einen mittleren Abschnitt (24) und zwei Endabschnitte (26,28) und eine Längsbohrung (68) durch sich aufweist;

die Anordnung eines Paares von dichtenden Haltelagern (34,4ο) in der kreisförmigen Öffnung (18) im anderen Teil mit einer reibungsfreien Lagervorrichtung (39,41), die darin eingeklemmt ist;

die Anordnung eines Paares von Abstandsringen (48,5o) um den zylindrischen Bolzen, welche an den gegenüberliegenden Enden der Lagervorrichtung anstoßen;

die Anordnung eines Paares männlicher Verschlußstücke (56,58), die die beiden Endabschnitte (26,28) des Bolzens uneben und an die jeweiligen Abstandsringe anstoßen:

die Anordnung eines Paares weiblicher Verschlußstücke (6o,62) in Berührung mit den männlichen Verschluß stücken, und

die Einfügung eines Spannungsteils (7o), der durch die Längsborhung (68) in dem Bolzen hindurchgreift, wodurch die weiblichen Verschlußstücke (6o, 62) mit genügender Kraft aufeinander zugedrückt werden,

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um die Schwenkbefestigungsvorrichtung während der Arbeit zusammenzuhalten.

13. Verfahren zur Montage einer Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Lager (3o) in die kreisförmige öffnung in dem anderen Teil eingefügt wird und daß die dichtenden Haltelager (36,

40) und die reibungsfreien Lagervorrichtungen (39,

41) in dem Lager angeordnet sind.

14. Verfahren zur Montage einer Schwenkverbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Paar männlicher Verschlußstücke (56/58) jedes einen ringförmigen Dichtungshalter (81,82) trägt, und daß ein Paar von Dichtunge:

(4 5,47) zwischen jedem der dichtenden Haltelager und den jeweils entsprechenden Dichtungshaltern angeordnet ist.

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