NO160222B - Hurtigkobling for verktoey. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hurtigkobling for verk-tøy av den type som er angitt i innledningen til vedføyede krav 1.

For det formål å feste verktøy såsom graveskuffer, lasteskuffer, gafler og lignende til arbeidsmaskiner har det lenge vært kjent å benytte tapper som føres inn gjennom ører anordnet på redskapet eller arbeidsmaskinen. I tillegg til at denne koblingsoperasjon er meget tungvint og til og med risikabel, er det også stor risiko for at ørene på enkelte punkter kan bli deformert slik at innføring av tappene ikke lenger vil være mulig.

For å eliminere alvorlige ulemper av denne type hos konven-sjonelle koblinger har det vært foreslått konstruksjoner som omfatter underskårne føringsstaver anordnet i vinkel i forhold til hverandre. Disse føringsstaver er vanligvis perma-nent anordnet på en graveskuff eller lignende, og koblingen oppnås ved å tilveiebringe en festeplate på den ytterste del av armen av en gravemaskin, hvilken festeplate har skrå kanter som også er plassert i vinkel med hverandre, hvilken festeplate innføres sideveis inn i sporet som dannes av de underskårne føringsstaver. Etter innføring av festeplaten mot bunnen av sporet, låses denne hydraulisk, f.eks. ved å be-vege tapper i retning utad til kontakt med anslag anordnet i forbindelse med føringsstavene.

En iboende ulempe hos disse kjente konstruksjoner består i

at det er relativt komplisert å føre festeplaten sideveis inn på riktig måte i sporet uten å vri eller kile denne fast i sporet. Av andre ulemper kan nevnes at låsetappene har en relativt eksponert stilling og kan skades under arbeid, slik at frigjøring eller fornyet tilkobling kan vanskeliggjøres eller hindres fullstendig, at en viss selvlåsing ved kilevirk-ning kan oppstå mellom festeplaten og sporet, noe som gjør det vanskelig å fjerne redskapet for utskifting, og at glide-bevegelsen mellom festeplaten og sporet kan medføre slitasje

på disse deler, spesielt dersom jord og stein kommer inn i sporet. Slik slitasje bevirker ofte at koblingen blir slar-kete etter noen bruk, slik at riktig kobling ikke lenger kan sikres.

Det er videre kjent et arrangement for montering av en kran-bom på et kjøretøy, omfattende en festeplate som har skrå sidekanter montert på kjøretøyet og en "glideramme" anordnet på kranbommen, hvilken glideramme har underskårne sidekanter som samvirker med de skrå kanter på festeplaten. Gliderammen er innrettet til å gli på festeplaten og låses hydraulisk på denne i en valgfri stilling. Begge sidekanter på festeplaten og de underskårne flater på gliderammen er innbyrdes parallelle. Imidlertid er dette arrangement hovedsakelig beregnet for valgfri posisjonering av kranbommen langs festeplaten og vil ikke kunne virke som hurtigkobling fordi innfør-ingen av gliderammen i festeplaten ville være altfor komplisert på grunn av de nøyaktige toleranser som kreves mellom de samvirkende flater.

Et ytterligere problem som forekommer f.eks. i forbindelse med kobling av en graveskuff til en gravemaskinarm skyldes det faktum at det ofte er ønskelig å være i stand til å montere skuffen for graving både i retning nedover og i retning oppover, noe som betyr at graveskuffen må kunne monteres i to alternative stillinger med en vinkelavstand på 180° i forhold til hverandre..

Fra europeisk patentsøknad nr. 58058 er det kjent en hurtigkobling av den innledningsvis nevnte type, omfattende et forskyvbart, avfaset koblingsorgan som ved hjelp av en hydraulsylinder bringes til inngrep med et fast, underskåret andre koblingsorgan for å tilveiebringe låsing mellom koblingsdelene. Denne konstruksjon gir ingen sikkerhet mot direkte frikobling

i tilfelle hydraulsylinderen blir trykkløs. I så fall ville nemlig det avfasede koblingsorgan presses tilbake, slik at arbeidsredskapet i neste øyeblikk ville kunne løsne fullstendig og forårsake skader på arbeidsmaskinen eller personer som oppholder seg nær denne.

Fra svensk utlegningsskrift nr. 430 264 er det kjent en hurtigkobling som gir noe større sikkerhet mot fullstendig frikobling enn den ovenfor omtalte. Imidlertid inneholder også denne hurtigkobling en låseklakk som beveges av en hydraulsylinder og som direkte overfører kraften mellom arbeidsredskapet og arbeidsmaskinens funksjonsarm. Derved foreligger det også her risiko for at låseklakken presses tilbake dersom hydraulsylinderen blir trykkløs. Forøvrig er denne konstruksjon utsatt for slitasje, slik at den må fornyes etter en tid.

Det er således formålet med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en hurtigkobling for arbeidsredskaper av den type som er nevnt innledningsvis, som eliminerer de ovennevnte problemer og som tillater rask og sikker tilkobling av arbeidsredskapet i i det minste to forskjellige stillinger .

Dette formål oppnås ved hjelp av en hurtigkobling av den type som er angitt i de vedføyede krav, idet disse krav også angir de spesielt karakteristiske trekk ved oppfinnelsen .

Det vil ses at på grunn av de samvirkende flater på den sentrale kile og sidekilene, oppnås det en kraftig selvlåsing slik at hurtigkoblingens koblingshalvdeler forblir i låsende inngrep med hverandre selv om det skulle oppstå lekkasje i hydraulsystemet.

Selv om hydraulsylinderen skulle bli helt trykkløs, klarer ikke de krefter som under normale arbeidsforhold oppstår mellom det forskyvbare og det faste koblingsorgan å fri-gjøre sammenkoblingen. Da disse krefter ikke virker på den sentrale kile, men mot sidekilene, forsterkes disses selvlåsing, og fullstendig frikobling kan kun oppnås ved at en tilbaketrekkende kraft utøves mot den sentrale kile.

Oppfinnelsen skal beskrives i større detalj i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger, hvor

Fig. 1 og 2 skjematisk viser sammenstillingen av den andre koblingsdel, som f.eks. er montert på funksjonsarmen av en arbeidsmaskin, med den første koblingsdel montert på arbeidsredskapet, Fig. 3 og 4 viser låsemekanismen i to forskjellige stillinger under låsingen, Fig. 5 er et snitt gjennom låsemekanismen på fig. 3 og 4, og Fig. 6 viser en alternativ utførelse av den første koblingsdel.

Innledningsvis skal det påpekes at hurtigkoblingen ifølge oppfinnelsen er nyttig for tilkobling både av graveskuffer, lasteskuffer og gafler, så vel som andre mulige arbeidsredskaper for alle typer av arbeidsmaskiner, såsom gravemaskiner, frontlastere, traktorer og lignende.

Som det fremgår av tegningene, omfatter hurtigkoblingen 1 ifølge foreliggende oppfinnelse hovedsakelig en stasjonær første koblingsdel 2 montert på arbeidsredskapet 3 og en ut-vidbar andre koblingsdel 4 montert på arbeidsmaskinen 5.

I utførelsen vist på fig. 1-5 omfatter den stasjonære koblingsdel 2 to parallelle festestaver 6 som er underskåret på deres mot hverandre vendende flater 7 for stort sett å danne et svalehalespor. Festestavene 6 kan være direkte festet til arbeidsredskapet 3, men er hensiktsmessigvis festet til en ramme 8, som i sin tur er festet til arbeidsredskapet. Dette letter montering ut fra det faktum at festestavene bør være absolutt parallelle med hverandre for å garantere sikker låsing. I forbindelse med endene av festestavene er det anordnet føringsplater 8a for å lette innføring av den utvidbare andre koblingsdel 4 til riktig stilling. (To føringsplater 8a er vist med brutt linje på fig. 1, men er utelatt for tyde-

lighetens skyld på fig. 2).

1 hver festestav 6 er det anordnet et sentralt gjennomgående hull 9, som strekker seg fra den underskårne flate 7 til den motsatte side av festestaven. Som en forlengelse av det gjennomgående hull 9 er det anordnet en hylse 10, idet det gjennomgående hull og hylsen er innrettet til å oppta en sentreringstapp 11 på den utvidbare koblingsdel 4. Det vil forstås at i en mere forenklet utførelse hvor snuing av arbeidsredskapet ikke er krevet, kan den stasjonære koblingsdel 2 være forsynt med det gjennomgående hull 9 og hylsen 10 på kun én av festestavene 6. I denne utførelse kan det til og med være tilstrekkelig å anordne føringsplater 8a kun ved endene av festestaven som ikke er forsynt med noe gjennomgående hull.

Den utvidbare koblingsdel 4 omfatter hovedsakelig en festeplate 12, som ved én av sine kantflater har en skrå flate 13, idet helningsvinkelen er gitt en vinkel som stemmer med vinkelen av den underskårne flate på festestaven 6. På sin underside er festeplaten 12 utsparet for å oppta låsemekanismen 12a for hurtigkoblingen, hvilken utsparing er dekket av en beskyttelsesplate 14 (se fig. 5).

På fig. 3 og 4 er festeplaten vist nedenifra med beskyttel-sesplaten 14 fjernet. Det vil ses at låsemekanismen 12a omfatter en hydraulsylinder 15 som er festet til festeplaten 12 og som på egnet måte er forbundet med hydraulsysternet til arbeidsmaskinen via hull i festeplaten. Av sikkerhetsgrunner er hydraulsylinderen med fordel koblet via en beskyttelsesven-til (ikke vist), som i tilfelle av svikt i arbeidsmaskinens hydraulsystem (f.eks. på grunn av slangebrudd) forhindrer at hydraulolje tømmes fra sylinderen når denne befinner seg i sin låsende stilling.

Hydraulsylinderen 15 er forsynt med en stempelstang hvis frie ende bærer en sentral kile 16, som har første kileflater 17 som strekker seg i en relativt stor vinkel i forhold til hverandre, og andre kileflater 18 som strekker seg i en relativt liten vinkel i forhold til hverandre. Ved den fremre ende av den sentrale kile 16 nær de første kileflater 17 er sentreringstappen 11 montert, hvilken er forsynt med et avlangt hull 11b og en avsmalnende fremre ende lic.

Ved aktivering av hydraulsylinderen 15 er den sentrale kile

16 innrettet til å samvirke med to sidekiler 19, som med ett av sine kantpartier 20 danner den andre forskyvbare kileflate på festeplaten 12, hvilken flate er forsynt med en skråkant som tilsvarer helningen av flaten 13. Sidekilene 19 er innrettet til å gli med en føringsflate 21 mot en tilsvarende føringsflate 22 i festeplatens 12 utsparing. Disse førings-flater 21 og 22 er fortrinnsvis også hhv. skrådd og underskåret. Ved hjelp av avlange hull 23 er sidekilene 19 glidbart lagret på skruer 24 med sylindriske hoder montert i gjengede hull i festeplaten.

For samvirke med kileflåtene 17, 18 på den sentrale kile er sidekilene forsynt med første kileflater 25 som strekker seg i relativt stor vinkel med hverandre og andre kileflater 26 som strekker seg med relativt liten vinkel i forhold til hverandre.

For returbevegelse er sidekilene 19 funksjonelt forbundet med hverandre ved hjelp av en medbringertapp 27, som er glidbart montert i glidebøssinger 28 i sidekilene og som strekker seg gjennom det avlange hull 11b i sentreringstappen 11.

For å sikre pålitelig funksjon av låsemekanismen, er det anordnet en flerhet smørekanaler 29 gjennom hvilke smøremiddel kan innføres mellom de innbyrdes samvirkende flater i låsemekanismen .

På fig. 6 er det vist en alternativ utførelse av den første, stasjonære koblingsdel 2'. Denne utførelse er spesielt beregnet for bruk når det er ønskelig å montere et arbeidsredskap i fire forskjellige stillinger for å oppnå så stor fleksibi-litet som mulig. I denne utførelse er den første koblingsdel forsynt med fire festestaver 6' som er anordnet som sidene i et kvadrat og som sentralt har et gjennomgående hull 9' og en hylse 10'. Herved kan festeplaten plasseres i fire forskjellige stillinger i forhold til den stasjonære koblingsdel.

Hurtigkoblingen ifølge oppfinnelsen fungerer på følgende måte: Når et arbeidsredskap skal kobles f.eks. til funksjonsarmen på et arbeidsredskap, blir arbeidsarmen sammen med festeplaten 12 montert på denne, slik det fremgår av fig. 1 og 2, beveget på skrå mot den stasjonære koblingsdel'2, slik at den stasjonære skrå flate 13 på festeplaten opprinnelig føres mot den underskårne flate 7 på den ene festestav 6 på den første koblingsdel 2. Som vist på fig. 2, når kilene 19 befinner seg i helt tilbaketrukket utgangsstilling, er avstanden mellom den stasjonære skrå flate 13 og den skrå flate 20 på sidekilene 19 tilstrekkelig stor til å muliggjøre at festeplaten, etter innføring av den stasjonære skrå flate 13 på ovennevnte måte, kan svinges ned til den stilling som er vist med heltrukne linjer på fig. 2 til parallellitet med den første koblingsdel.

Etter montering av koblingsdelene som beskrevet ovenfor, aktiveres hydraulsylinderen 15 ved hjelp av en ventil, ikke vist, for å skyve ut stempelstangen. Herved bevirkes at de første kileflater 17 på den sentrale kile støter mot de første kileflater 25 på sidekilene, hvorved sidekilene forskyves i retning på skrå sideveis. I en egnet utførelse - idet det vil forstås at dimensjoneringen kan variere i stor grad mellom forskjellige utførelser - er avstanden mellom de skrå flater 20 på sidekilene 19 og den underskårne flate på den tilsvarende festestav 6 i utgangsposisjon omtrent 20 mm, og på grunn av det faktum at vinkelen mellom de første kileflater 17 og 25 på hhv. den sentrale kile og sidekilene er tilsvarende stor, vil sidekilene først bli skjøvet utad med relativt høy hastighet. Etter at de er forskjøvet så langt at deres skrå flater 20 er forskjøvet omtrent 16-17 mm i retning rett utad, vil de andre kileflater 18, 26 støte mot hverandre, og fordi vinkelen mellom disse andre kileflater er betydelig mindre, vil sidekilene under den siste del av sin bevegelse bli for-skjøvet med relativt lav hastighet og med stor kraft. Takket være denne lille vinkel vil også en viss selvlåsende virkning oppnås mellom den sentrale kile og sidekilene når skråflatene 20 på sidekilene er kommet i tett kontakt mot den underskårne flate 7 på festestaven 6. Herved oppnås ytterligere låsesik-kerhet selv om lekkasje skulle skje i hydraulsylinderen. Vanligvis vil hydraulsylinderen stå under fullt trykk under hele låseoperasjonen. Derved vil låsemekanismen automatisk oppta eventuell klaring som måtte oppstå under bruk. Når den sentrale kile forskyves utad, vil sentreringstappen 11 innføres i hullet 9 i festestaven 6, og på grunn av avsmal-ningen av den ytre ende lic, vil den om nødvendig bevirke sentrering av koblingsdelene i forhold til hverandre. Hylsen 10 som er anordnet på festestaven er innrettet til å beskytte sentreringstappen mot skade.

Under frigjøring aktiveres hydraulsylinderen ved hjelp av ventilen, ikke. vist, for å trekke stempelstangen inn. Under returbevegelsen vil medbringertappen 27 komme i kontakt med den fremre ende av det avlange hull 11b i sentreringstappen 11, hvorved også sidekilene 19 returneres til deres utgangsstilling. Den innbyrdes forskyvning av medbringertappen og det avlange hull 11b er slik valgt at tappen 27 vil komme i kontakt med enden av hullet først når den sentrale kile har returnert så langt at sidekilene fritt kan returneres til ut-gangsstillingen. Deretter kan festeplaten 12 fjernes fra festestavene og kobles direkte til et annet arbeidsredskap.

Selv om foreliggende oppfinnelse er beskrevet ovenfor under spesiell henvisning til en egnet utførelse, vil det forstås at en fagmann kan foreta endringer og modifikasjoner uten å avvike fra oppfinnelsens grunnleggende idé. Det vil f.eks. være mulig å anordne en forskjellig type drift for låsemekanismen, f.eks. en manuelt betjenbar skrue-mutter-anordning.

I et slikt tilfelle bør det også være mulig å anordne festeplaten på arbeidsredskapet og festestavene på arbeidsmaskinen. De samvirkende flater på den første og andre koblingsdel kan også konstrueres med en annen egnet tverrsnittsprofil forskjellig fra den viste profil. Beskyttelsesområdet for oppfinnelsen skal således kun være begrenset av de vedføyede krav.

Claims (6)

1. Hurtigkobling for arbeidsredskap, med en på arbeidsredskapet (3) eller på f.eks. en arbeidsmaskins funksjonsarm (5) anordnet første koblingsdel (2) med i det minste et par faste, i avstand fra hverandre anordnede før-ste koblingsorganer (7), og med en på f.eks. arbeidsmaskinens funksjonsarm eller på arbeidsredskapet anordnet andre koblingsdel (4) med.et par i avstand fra hverandre anordnede, andre koblingsorganer (13, 20) for låsende inngrep med de første koblingsorganer, idet ett (13) av de andre koblingsorganer er fast og det andre (20) er forskyvbart til inngrep med ett av de første koblingsorganer, samt med et drivorgan (15) for manøvrering av det forskyvbare andre koblingsorgan (20), karakterisert ved at den andre koblingsdels (4) forskyvbare koblingsorgan (20) dannes av to sidekiler (19) som med en side (21) er forskyvbare mot styreflater (22) på den andre koblingsdel (4), som på ■ en annen side oppviser en til det første koblingsorgan (7) komplementær form, og som på en tredje side (25, 26) påvirkes av en av drivorganet (15) manøvrer-bar sentral kile (16), at samvirkende første kileflater (17 hhv. 25) på hhv. den sentrale kile (16) og sidekilene (19) danner en forholdsvis stor vinkel med den sentrale kiles bevegelsesretning for til å begynne med relativt hurtig å forflytte sidekilene mot sin utragende stilling, og at samvirkende andre kileflater (18 hhv. 26) på hhv. den sentrale kile og på sidekilene danner en forholdsvis liten vinkel med den sentrale kiles bevegelsesretning for under sluttfasen av bevegelsen å forflytte sidekilene relativt langsomt og med stor kraft til sin endestilling for fastlåsing av disse mot det første koblingsorgan (7), idet den sentrale kiles (16) og sidekilenes (19) andre kileflater (18 hhv. 26) danner en så liten vinkel med den sentrale kiles bevegelsesretning at en selvlåsing tilveiebringes for den sentrale kile i den helt utskjøvne stilling.

2. Hurtigkobling ifølge krav 1, karakterisert ved at den sentrale kile (16) ved sin i for-skyvelsesretningen fremre ende oppviser en sentreringstapp (11) som i utragende stilling løper inn i et tilsvarende hull (9) anordnet i minst ett av den første koblingdels (2) koblingsorganer (7) og tilveiebringer en sentrering og en ekstra sikring.

3. Hurtigkobling ifølge krav 2, karakterisert ved at for det formål å returnere sidekilene (19) til deres inntrukne utgangsstilling, er det anordnet en medbringertapp (27) som med sine motstående ender opptas glidende i hver sidékile og som fritt strekker seg gjennom en avlang utsparing (11b) i sentreringstappen (11) på den sentrale kile (16), slik åt under retur av den sentrale kile og derved av sentreringstappen, vil medbringertappen støte mot den fremre ende av utsparingen for å returnere sidekilene.

4. Hurtigkobling ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at sentreringstappen (11) ved sin fremre, frie ende (lic) er utformet avsmalnende for å bevirke innstyring til korrekt stilling.

5. Hurtigkobling ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den første koblingsdels (2) og den andre koblingsdels (4) koblingsorganer (7, hhv. 13) utgjøres av i det minste to parvis komplementære underskårne, hhv. avfasede flater.

6. Hurtigkobling ifølge krav 5, karakterisert ved at den første koblingsdels (2). underskårne flater og den andre koblingsdels (4) avfasede flater innbyrdes er underskåret, hhv. avfaset med samme vinkel for derved å muliggjøre alternativ sammenkobling i minst to forskjellige stillinger.