SE420012B - Koppling av kulledstyp - Google Patents

Description

10 15 20 2st 30 35 40 7-807787-2 2 Ehuru uppfinningen framsprungit ur behoven på det ergonomiska området för arbetsfordon är dess användbarhet emellertid icke begränsat till detta om- råde, vilket berörts redan i ingressen. Sålunda är ett mer generellt syfte med uppfinningen att erbjuda en koppling med vars hjälp man enkelt, säkert och snabbt kan ställa in två objekt relativt varandra, till exempel ett instrument relativt ett stativ för att rikta in instrumentet mot ett mål; ett verktyg relativt en verktygshållare för att bearbeta ett arbetsstycke OSV.

Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att de kopplingsorgan som är anslutna till det ena av de båda objekt som skall ställas in relativt varandra innefattar dels en ledskål med viss sfärisk radie, dels en led- kula med en mindre radie än ledskålens, varvid ledkulans centrumaxel fixerat samanfaller med ledskålens och en spalt med en bredd motsvarande skillnaden mellan nämnda radier bildas mellan ledskålen och ledkulan. Vidare innefattar de kopplingsorgan som är anslutna till det andra objektet ett mellan ledskålen och ledkulan anordnat sfäriskt skal vars yttre och inre radier överensstämer med ledskålens och ledkulans radier så att nämnda skal helt kan utfylla spalten mellan ledskålen och ledkulan samt kan för- skjutas i olika riktningar genom glidning i nämnda spalt. Därjämte är medel anordnade att med kraft kunna föra ledkulan och ledskålen i riktning mot varandra så att det mellanliggande skalet kan låsas i önskade lägen och där- med även låsa de båda objekten i önskade lägen relativt varandra.

FIGURERNA Figurerna visar såsom exempel en föredragen utföringsform och tillämpning av kopplingen enligt uppfinningen. I figurerna visar Fig. l från sidan en koppling vilken utgör förbindning mellan en förar- stol och ett fundament, och_ Fig. 2 visar samma koppling mer i detalj genom ett vertikalt snitt illustrerande hur kopplingen kan användas för horisontera stolen då fordonet lutar.

BESKRIVNING AV DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMEN Refererande först till Fig. 1 har en schematiskt visad förarstol i ett arbetsfordon allmänt betecknats 1, medan golvet i förarhytten har beteck- nats 2. Stolen l uppvisar ett ryggstöd 8, en sits 9 och ett underrede 10 med en underredshotten ll. Under underredets botten ll är anordnade tre stycken vibrationsdämpare 16, som är jämnt fördelade omkring en symmetri- axel S1, Fig. 2. Övre och nedre bärarmar till vibrationsdämparna 16 10 15 20 25 30 35 40 7807787-2 3 har betecknats 17, respektive 18. De övre bärarmarna 17 är anslutna till botten ll på stolens l underrede 10.

Ett fundament har betecknats 12. Detta är delvis nedsänkt i golvet 2 och är teleskopiskt för att kunna variera stolens l höjd. Härför är anordnade ett par hydrauliska bälgcylindrar 13 vilka kan pressa upp en teleskopiskt anordnad inre trumma 14, vars överdel betecknats 15.

Mellan stolen l och fundamentet 12, eller mer bestämt mellan de nedre armar 18, som bär upp stolens vibrationsdämpare l6 och överdelen 15 på fundamentet, är anordnad en koppling allmänt betecknad 20. Kopplingens 20 konstruktion framgår mer i detalj av Fig. 2. De kopplingsorgan som är anslutna till stolen l via underredet l0 och vibrationsdämparna 16 inne- fattar dels en ledskål 3 med en viss sfärisk radie R, dels en halvsfärisk ledkula 4 med mindre radie 5_än ledskålens. Ledkulans 4 symmetriaxel S1 sammanfaller med ledskålens och en spalt 21 med en bredd motsvarande skill- naden (R-r) mellan nämnda radier är bildad mellan ledskålen 3 och ledkulan 4. Vibrationsdämparnas 16 nedre bärarmar 18 är anslutna till ledskålens 3 cylindriska mantel. Ledskålen 3 och ledkulan 4 uppvisar vardera ett genom- gående axiellt hål 25, resp. 26. Ledkulan 4 uppvisar vidare ett hålrum 27 som sträcker sig från ledkulans plana botten 28 och som uppfyller en väsent- lig del av ledkulans volym. Vidare uppvisar ledkulan en hals 29.

De kopplingsorgan som är anslutna till fundamentet l2 innefattar ett sfäriskt skal 5 som är anordnat i spalten 21 mellan ledskålen 3 och led- kulan 4. Mer bestämt är det sfäriska skalet 5 halvsfäriskt med ytter- och innerradier R resp. 5 överensstämmande med ledskålens 3 och ledkulans 4 radier, så att det sfäriska skalet 5 helt uppfyller spaltens 2l bredd. Ned- till uppvisar det halvsfäriska skalet 5 en utåtvänd, runtgående fläns 22 som är förenad med fundamentets 12 överdel 15. En axiell genomgående cirku- lär öppning i skalets 5 kalott har betecknats 30.

Kopplingen 20 är anordnad att låsas fast - fixeras - i önskade lägen med ett låsdon, som allmänt betecknats 23. Låsdonet 23 är härvid så utrustat att det med kraft kan föra ledkulan 4 och ledskålen 3 i riktning mot varandra så att det mellanliggande skalet 5 kan låsas i önskade lägen och därmed även låsa stolen l i önskat läge relativt fundamentet l2 och golvet 2. Låsdonet 23 innefattar en cylindrisk låstapp 24 som sträcker sig med passning genom de ogängade hålen 25 och 26 i ledskålen 3 och ledkulan 4, varvid låstappen 24 passerar genom det halvsfäriska skalets 5 öppning 30, 10 15 20 25 30 35 40 7007787- 2 u. vars diameter är tre gånger så stor som ledtappens i området för öppningen 30. Låstappen 24 hindras från att vridas i hålen 25 och 26 medelst en lås- klack 31. Låstappens 24 övre och nedre ändar 32 resp. 33 är gängade. På de gängade partierna är fastskruvade en s k kullagermutter 34, resp. 35 med en låsbricka 36, resp. 37. En vanlig plan bricka har betecknats 38. Mellan fbrickan 38 och hålrummets 27 ändyta 39 är anordnat ett paket av på varandra staplade tallriksfjädrar 40, vilka hålls samman av låstappen 24. Genom att skruva samman muttrarna 34 och 35 i lämplig grad pressas fjädrarna 40 sam- man tills man uppnår tillräcklig fastspänningskraft mellan ledskålen 3 och ledkulan 4 för att det mellanliggande skalet 5 skall låsas fast med till- räcklig kraft för att kunna hålla stolen l fixerad relativt fundamentet i det intagna läget.

För att kunna lossa kopplingen 20 då man önskar ställa in stolen l i nytt läge relativt fundamentet 12 och golvet l har kopplingen även utrustats med frikopplingsdon, allmänt betecknade 41. Frikopplingsdonen innefattar ett luft-hydrauliskt spännelement 42. Spännelementet 42 består av en luft- hydraulisk tvåstegscylinder, som drivs med tryckluft. En anslutning till en tryckluftkälla har betecknats 43. 0en erforderliga hydrauloljan ryms i spännelementet 42. Spännelement av denna typ tillverkas av Leibfried Maschinenbau GmbH, Tyska Förhundsrepubliken, och medger spännkrafter om 3-30 kN vid manövertryck om l-10 bar trots små inbyggnadsmått. Spännele- mentets 42 mantel är gängad. Spännelementet är med sin främre del inskruvat i den yttre gängade delen av hålrummet 27 i ledkulan 4 och hålls fast medelst en låsring 44. Vidare sträcker sig spännelementet 42 genom en cirkulär öppning i fundamentet 12 övre del l5, vilken öppning har betyd- ligt större diameter än spänningselementet så att detta kan svänga åt o- lika håll i öppningen. Sama sak gäller för övrigt för låstappens 24 möjligheter att kunna röra sig i öppningen 30 relativt skalet 5.

I spännelemntet 42 finns en kolv, vars främre del 45 sträcker sig ut ur spännelemntet. Denna del benämns i denna text kolvstång 45. Kfllvstången 45 anligger mot låstappens 32 nedre ände. Ledningen 43 är via en icke visad ventil ansluten till fordonets pneumatiska system. Ventilen kan öppnas ge- nom fjärrmanövrering, lämpligen via ett reglage på fordonets instrument- panel, för att ge manövertryck till spännelementet 42.

Fundamentets 12 symmetriaxel har betecknats S2. För att stolen l automa- tiskt skall intaga horisontalläge då fundamentet 12 är helt vertikalt och kopplingen 20 är frikopplad, d v s för att symmetriaxlarna Sloch S2 skall 10 15 20 25 30 35 40 7067787-2 bringas att sammanfalla, är ett återföringsorgan anordnat. Detta åter- föringsorgan tjänar även till att förhindra att kopplingen förlorar all stadga då den frikopplas. Nämnda återföringsorgan kan i princip utgöras av fjädrar av skilda slag och utförande mellan ledkulan 4 och överdelen 15 på fundament 12, till exempel en stålspiralfjäder som i sin övre ände är trädd över halsen 29 på ledkulan 4. Man kan även tänka sig ett flertal fjädrande organ anordnade mellan nämnda element. Enligt utföringsformen har man emellertid anordnat ett fjädrande element i form av en krage 46 av ett elastiskt material. Kragen 46 är med en viss spänning trädd runt halsen 29 på ledkulan 4 och anligger i koaxialläge mot överdelen 15 på fundamentet. Då ledkulan 4 lutas relativt fundamentet pressas kragen 46 ihop på ena sidan, vilket ger erforderlig stadga åt kopplingen då denna frikopplas. Ett lämpligt material för kragen 46 är ett plastgummi som är känt under handelsnamnet ADIPRENE och som har mycket god elastisitet samt lämpligt deformationsmotstånd för denna tillämpning.

Ehuru kopplingens funktion väsentligen torde framgå av det föregående skall denna emellertid ytterligare förklaras. I fixerat läge pressas led- skålen 3 och ledkulan 4 mot varandra med hjälp av tallriksfjädrarna 40.

Kraftöverföringen sker medelst låstappen 24, och fjäderkraften ställs in med muttrarna 34 och 35. Då man önskar ändra läge på stolen 1, till exem- pel för att horisontera denna då fordonet lutar, eller för att luta stolen framåt eller bakåt för att variera arbetsställningen, eller för att vrida stolen i en ny riktning, frikopplas kopplingen 20. Detta utför föra- ren med hjälp av ett icke visat reglage, till exempel en knapp eller spak på instrumentpanelen i fordonet. Härvid öppnas en ventil så att tryckluft matas in i spännelementet 42 genom ledningen 43. Via en luft-hydraulisk kraftutväxling pressas härvid kolvstången 45 uppåt med stor kraft. Kraft- utväxlingen och kolvstångens 45 slaglängd är härvid så valda att kolv- stången 45 under motstånd från fjädrarna 40 lyfter upp låstappen ett litet stycke så att muttern 34 lättar. Kopplingen 20 är nu frikopplad och nya lägen kan intagas genom att vicka eller vrida stolen 1. Den elastiska kragen 46 erbjuder emellertid ett visst motstånd mot vickningsrörelser ge- nom att elastiskt deformeras. När önskat läge uppnåtts avbryts matnings- trycket till spännelementet 42, varvid kolvstången 45 återgår till vilo- läge och tallriksfjädrarna 40 åter låser fast elementen i kopplingen.

Claims (9)

10 15 20 25 30 vssvvav-2 ¿ PATENTKRAV

1. Koppling av kulledstyp mellan två objekt, innefattande till vardera objektet anslutna kopplingsorgan, av vilka de kopplingsorgan som är anslutna till det ena objektet (1) innefattar dels en ledskål (3) med en viss sfärisk radie (R), dela en ledknla (4) med en mindre radie (r) än led- skålens, varvid ledkulans centrumaxel fixerat sammanfaller med ledskålens och en spalt (21) med en bredd motsvarande skillnaden (R-r) mellan nämnda radier bildas mellan led- skâlen och ledkulan, varjämte de kopplingsorgan som är anslutna till det andra objektet (12) innefattar ett mellan ledskålen och ledkulan anordnat skal (5), med formen av en del av en sfär, vars yttre och inre radier (R och r) överens- stämmer med ledskålens och ledkulans radier (R och r) så att nämnda skal helt kan utfylla spalten mellan ledskålen och ledkulan, kzä n n e t e c k n a d av dels fastspännings- medel (25) anordnade att med sådan kraft kunna föra ledkulan och ledskålen i riktning mot varandra att det mellanliggande skalet (5) kan låsas i önskade lägen, dels frikopplingsdon (41) vilka utgör en i förhållande till nämnde faatepännings- medel självständig enhet, varvid man genom nämnda konstruk- tion dels, då så önskas, kan låsa - fixera - de båda objekten (1 och 12) i önskade lägen relativt varandra, dels, då detta önskas, kan lossa kopplingen då nya positioner skall intagas varvid nämnda skal kan förskjutas i olika riktningar genom glidning i nämnda spalt.

2. Koppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fastspänningsmedel (25) innefattar en låstapp (24) som sträcker sig mellan ledskålen och ledkulan samt är anordnad att med fjäderkraft kunna pressa ledskålen och ledkulan mot varandra, fastlåsande det mellanliggande sfäriska skalet. 10 15 20 25 50 35 7807787-2

3. Koppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att fjäderkraften utvecklas av en fjäder eller fjäderpaket (40) på endera av ledskålens och ledkulans från spalten (21) vända baksida, inspänt mellan nämnda sida och ett anslag (35, 57 och 58), på låstappen.

4. Koppling enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda frikopplingsdon innefattar ett spänn- element (42) som är fästat i det element (ledskål eller ledkula) mot vilket nämnda fjäder eller fjäderpaket är inspänt samt anordnat att kunna pressa samman denna/detta ett tillräckligt stycke för att upphäva inspänningskraften så att kopplingen frigöras.

5. Koppling enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a d av att låstappen sträcker sig genom axiella hål (25 och 26) i ledskålen och ledkulan samt genom en större öpp- ning (30) i det sfäriska skalet, vilket tillåter förskjut- ningar av skalet relativt ledskål och ledkula utan hinder av låstappen, och att nämnda fjäder eller fjäderpaket är anordnat i ett hålrum (27) i ledkulan på. dennas baksida, varvid ena änden (33) på låstappen skjuter ut i nämnda halm.

6. Koppling enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att spännelementet är anordnat axiellt med låstappen samt anord- nat att med kolvstång (45) anligga mot den ände på låstappen som sträcker sig in i nämnda hålrum i ledkulan.

7. Koppling enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda frikopplingsdon är anordnade att kunna fjärrutlösas.

8. Koppling enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e o k - n a d av att återföringsorgan (46) är anordnade att kunna återföra kopplingsorganen till symmetriläge samt att dämpa kopplingens rörelser då den är frikopplad. 7897787-2 _ '

9. Koppling enligt krav 8, k ä. n n e t e c k n a d av att nämnda återföringsorgan innefattar ett eller flera flexibla element mellan ledkulans baksida (28) och en kropp (15) till vilken det sfäriska skalet är anslutet.