SE447281B

SE447281B - Rotator for a load-bearing unit such as a excavator scoop, and similar units

Info

Publication number: SE447281B
Application number: SE8505195A
Authority: SE
Inventors: Ulf Goran Holmdahl
Original assignee: Ulf Goran Holmdahl
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1985-11-04
Publication date: 1986-11-03
Also published as: JPH0380218B2; SE8505195D0; JPS63501233A; SE8505195L

Abstract

Device (14) for a load-bearing unit (12) designed to connect the load-bearing unit (12) and a piece (10) supporting the load-bearing unit (12), intended to convey a twist motion on the load-bearing unit (12) relative to the supporting piece (10) in one plane, as well as a pendulum movement in a second plane extending away from the first. The device features a tube or pin-shaped part (36), rotationally positioned relative to the supporting piece (10). Said part (36) supports the load-bearing unit (12) in connection to an end piece, as well as a preferably cylindrical disc-shaped piece (30) at a distance there from, which along with the edge pointed towards the load-bearing unit (12) defines a primary contact plane. The load-bearing unit (12) is designed with a contact (48), defining a second contact plane that runs essentially parallel to the cylindrical piece (30). Two groups of roller-shaped parts (44, 46) are arranged in an intermediate position between the first and second contact planes, one group (46) arranged to make adjustable contact with the first plane and a second group (44) arranged to make adjustable contact with the second plane. A unit (40) is positioned to convey the cylindrical disc-shaped (30) piece a preferably reversible rotational movement, and thereby to rotate or swivel the load-bearing unit (12) arbitrarily relative to the supporting piece (10). The device (14) is best rotationally installed in the supporting piece (10) with at least one piston cylinder (26), preferably hydraulically actuated, designed to convey the device (14), in addition to the connected load-bearing unit (12), a swinging motion in a plane distinct from the plane in which a rotational or swivelling motion is executed.<IMAGE>

Description

447 281 2 2 ett mellanliggande läge mellan en lastbärande enhet och en den last- bärande enheten uppbärande del, samt är anordnad att bibringa den lastbärande enheten dels en vridrörelse relativt den uppbärande delen i ett första plan, dels företrädesvis även en pendelrörelse i ett från det första planet utsträckt andra plan, samt kännetecknas i huvudsak av att den innefattar en rör- eller tappformig del, vrid- eller roterbart anordnad relativt den uppbärande delen, anordnad att i anslutning till ett första ändparti uppbära den lastbärande enheten, samt i anslutning till ett andra ändparti förenad med en företrädesvis cylindrisk skiv- formig del, vilken med den mot den lastbärande enheten riktade ytan definierar ett första anliggningsplan, varjämte den lastbärande enheten är anordnad uppvisande en anliggningsdel, definierande ett andra och mot den cylindriska delen riktat väsentligen parallellt utsträckt anligg- ningsplan, varjämte två grupper rullformiga organ är anordnade i ett mellanliggande läge mellan nämnda första och andra anliggningsplan, varav en grupp är anordnad att medge upptagande av ansättbar anliggning gentemot det första anliggningsplanet, samt den andra gruppen är anord- nad att medge upptagande av ansättbar anliggning gentemot det andra anliggningsplanet, varjämte ett organ är anordnat att bibringa den cylindriska skivformiga delen en företrädesvis reversibel roterande rörelse, samt att därvid rotera eller vrida den lastbärande enheten godtyckligt relativt den uppbärande delen. 447 281 2 2 an intermediate position between a load-bearing unit and a supporting unit supporting part, and is arranged to impart it the load-bearing unit and on the other hand a rotational movement relative to the supporting part in a first plane, and preferably also a pendulum motion in one from it first plane extended second plane, as well as characterized mainly by that it comprises a tubular or pin-shaped part, rotatable or rotatable arranged relative to the supporting part, arranged to in connection with a first end portion support the load-bearing unit, as well as in connection to a second end portion joined to a preferably cylindrical disc. shaped part, which with the surface facing the load-bearing unit defines a first bearing plan, in addition to the load-bearing unit is arranged having an abutment part, defining a second and against the cylindrical part directed substantially parallel to the abutment bearing plan, and two groups of roller members are arranged in one intermediate position between said first and second abutment planes, of which a group is arranged to allow admission of employable matter opposite the first landing plane, and the second group is arranged to allow the admission of a contingent liability to the other the abutment plane, and a means is provided for imparting it cylindrical disc-shaped part a preferably reversible rotating movement, and thereby rotating or rotating the load-bearing unit arbitrarily relative to the supporting member.

Såsom ytterligare kännetecken kan anges, att varje grupp rullformiga organ innefattar åtminstone tre rullformiga organ, radiellt utsträckta samt företrädesvis vinkelmässigt väsentligen likformigt skilda från varandra inom varje grupp, liksom att att de rullformiga organen är anordnade infästade vid ett manuellt påverkbart ansättningsorgan, anordnat att medelst excenterverkan ansätta de rullformiga organen gentemot respektive anliggningsplan.As additional features, it can be stated that each group is roller-shaped means comprise at least three roll-shaped members, radially extending and preferably angularly substantially uniformly separated from each other within each group, as well as that the roll-shaped members are arranged attached to a manually actuable applicator, arranged to employ the roll-shaped members by means of eccentric action against the respective construction plan.

Ett exempel på en utföringsform av en anordning enligt föreliggande upp- finning, anordnad vid en grävmaskinsskopa, skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, varpåz- Fig. 1 är en principiell sidovy av en utföringsform av en anordning en- ligt uppfinningen, anordnad vid en kranarm uppbärande en skopa; 447 281 Fig. 2 är en sidovy av den i Fig. 1 visade anordningen; Fig. 3 är en vy i tvärsnitt längs snittlinjen III-III i Fig. 2; samt Fig. 4 är en vy i tvärsnitt längs snittlinjen IV-IV i Fig. 2.An example of an embodiment of a device according to the present invention finning, arranged at an excavator bucket, will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, Fig. 1 is a basic side view of an embodiment of a device according to according to the invention, arranged at a crane arm supporting a bucket; 447 281 Fig. 2 is a side view of the device shown in Fig. 1; Fig. 3 is a cross-sectional view along the section line III-III in Fig. 2; and Fig. 4 is a cross-sectional view along the section line IV-IV in Fig. 2.

Med hänvisning till Fig. 1, så indikeras en grävmaskins kranarm 10 och en tillhörande skopa 12 med brutna linjer, varvid skopans 12 öppna parti är riktat åt vänster i nämnda figur. Anordningen enligt uppfinningen, såsom helhet betecknad 14, är utformad för att medge infästning gentemot kranarmen 10 på konventionellt sätt medelst ett infästningsorgan 16. In- fästningsorganet 16 bildar en första del av anordningen 14, samt inne- fattar två parvis anordnade uppbärande delar 18, mellan vilka en axel 20 är utsträckt. En andra del av anordningen 14 utgöres av två plattformiga delar 22, skilda från varandra samt svängbart lagrade vid axeln 20. De plattformiga delarna 22 är förenade med en platta 24, utsträckt i ett tvärriktat förhållande relativt de plattformiga delarna 22. Det parti av den andra delen av anordningen 14 som sträcker sig från plattan 24 i riktning från den uppbärande axeln 20 är utformat såsom ett hus, i av- sikt att skydda i anordningen 14 ingående rörliga delar.Referring to Fig. 1, an excavator crane arm 10 and an associated bucket 12 with broken lines, the open portion of the bucket 12 is directed to the left in said figure. The device according to the invention, as a whole designated 14, is designed to allow attachment to the crane arm 10 in a conventional manner by means of a fastening means 16. the fastening means 16 forms a first part of the device 14, and contains comprises two support parts 18 arranged in pairs, between which a shaft 20 is extended. A second part of the device 14 consists of two platforms parts 22, separated from each other and pivotally mounted at the shaft 20. They the flat parts 22 are connected to a plate 24, extended in one transverse relationship relative to the flat portions 22. The portion of the second part of the device 14 extending from the plate 24 in direction from the supporting shaft 20 is formed as a housing, in aim to protect moving parts included in the device 14.

En kolvcylinder 26, företrädesvis hydrauliskt påverkbar, är anordnad ut- sträckt mellan en första svängbart lagrad infästningspunkt vid infäst- ningsorganet 16 och en andra svängbart lagrad infästningspunkt vid det hus som är anordnat vid de plattformiga delarna 22, vilket mera i detalj visas i Fig. 2. Genom att påverka nämnda kolvcylinder 26, så kan skopan 12 bibringas en pendlande rörelse, i samband med att den andra delen av anordningen 14 svänges relativt den första delen.A piston cylinder 26, preferably hydraulically actuatable, is provided stretched between a first pivotally mounted attachment point at attachment means 16 and a second pivotally mounted attachment point thereon housing arranged at the flat parts 22, which in more detail shown in Fig. 2. By actuating said piston cylinder 26, so can the bucket 12 is imparted a oscillating motion, in connection with the second part of the device 14 is pivoted relative to the first part.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning medger även att skopan 12 bi- bringas en vridningsrörelse, och ett exempel på hur en sådan vrídnings- rörelse kan åstadkommas visas i Fig. 1 och 3. För detta ändamål utnytt- jas en snäckskruv 28, anordnad att ingripa gentemot ett kugghjul 30, ut- format med snäckskruven 28 samverkande periferiellt anordnade kuggar 32.The device of the present invention also allows the bucket 12 to be a rotational movement is brought about, and an example of how such a rotating movement can be achieved shown in Figs. 1 and 3. For this purpose, a worm screw 28, arranged to engage against a gear 30, formed with the worm screw 28 cooperating circumferentially arranged teeth 32.

Kugghjulet 30 är infäst med ett skruv- eller bultförband gentemot ett första ändparti av en tappformig del 34, vars andra ändparti är förenat med ett infästningsorgan 36 för skopan 12. Den tappformiga delen 34 är vridbart anordnad relativt en omslutande rörformig del 38, som är fast 447 281 4 förenad med den svängbara andra delen av anordningen 14. Snäckskruven 28 är också roterbart lagrad i denna andra del av anordningen, samt drives medelst en motor 40. Genom att påverka motorn 40, så kan således snäck- skruven 28 bibringas en roterande rörelse, samt därvid även vrida kugg- hjulet 30, den tappformiga delen 34, samt skopan 12. Genom styrning av motorns 40 rotationshastighet och rotationsriktning, så kan skopan 12 vridas i alternativa riktningar till upptagande av önskad vinkel, och vridningsrörelsen kan härvid genomföras godtyckligt antal varv i valfri riktning, samt med godtyckligt varierad vridningshastighet.The gear 30 is attached with a screw or bolt joint opposite one first end portion of a pin-shaped portion 34, the second end portion of which is joined with a fastening means 36 for the bucket 12. The pin-shaped part 34 is rotatably arranged relative to an enclosing tubular member 38, which is fixed 447 281 4 connected to the pivotable second part of the device 14. The worm screw 28 is also rotatably mounted in this second part of the device, as well as driven by means of a motor 40. By actuating the motor 40, the screw can thus the screw 28 is subjected to a rotating movement, and thereby also turn the tooth the wheel 30, the pin-shaped part 34, and the bucket 12. By steering of the rotational speed and direction of rotation of the motor 40, the bucket 12 can rotated in alternate directions to record the desired angle, and the turning movement can be carried out at any number of revolutions in any direction, as well as with arbitrarily varied rotational speeds.

I syfte att medge upptagande av de krafter och belastningar som uppkom- mer under skopans 12 arbete, så är ett antal rullformiga organ 44, 46 anordnade i ett mellanliggande läge mellan en platta 48 vid infäst- ningsorganet 36, samt det sidoplan av kugghjulet 30 som är riktat mot nämnda platta 48. Med hänvisning till det i Fig. 4 visade exemplet på en utföringsform, så utnyttjas fyra rullar 44 anordnade i anliggning gente- mot plattan 48, samt fyra rullar 46 för anliggning gentemot kugghjulets 30 sidoplan. Antalet rullar 44, 46 kan härvid varieras, men antalet rul- lar i varje anliggningsgrupp bör icke understiga tre, medan däremot det inte finns något hinder för att utnyttja fler än fyra rullar 44, 46 i varje grupp, då en ytterligare ökning av antalet väsentligen enbart med- för fördelar. Såsom visat i Fig. 1 och 4, så är även med fördel en hyls- formig lagring lokaliserad mellanliggande den tappformiga delen 34 och omgivande rörformig del 38, t.ex. utformad av lagerbrons, avsedd att re- ducera förekommande friktion mellan den tappformi ga delen 34 och omgi- vande rörformig del 38.In order to allow the absorption of the forces and loads that arise more during the work of the bucket 12, a number of roller-shaped members 44, 46 arranged in an intermediate position between a plate 48 at attachment 36, and the side plane of the gear 30 facing said plate 48. Referring to the example shown in Fig. 4 of a embodiment, four rollers 44 arranged in abutment are used. against the plate 48, and four rollers 46 for abutment against the gear 30 side plan. The number of rollers 44, 46 can be varied in this case, but the number of rollers in each concern group should not be less than three, whereas there is no obstacle to using more than four rollers 44, 46 in each group, as a further increase in the number of essentially only for benefits. As shown in Figs. 1 and 4, a sleeve is also advantageously shaped storage located between the pin-shaped portion 34 and surrounding tubular member 38, e.g. formed of bearing bronze, intended to reduce the friction that occurs between the pin-shaped part 34 and the surrounding tubular part 38.

För att erhålla god och fullständig-anliggning mellan rullarna 44, 46 samt tillhörande platta 48 respektive kugghjul 30, så är ansättningsor- gan 49 anordnade, vilket närmare visas i Fig. 2. Enligt denna utförings- form utgöres ansättningsorganen 49 av en väsentligen triangulär platta, vilken är svängbart lagrad vid en väggdel tillhörande den andra delen av anordningen 14, vilken i detta fall är utformad som en flersidig del vid det yttre och mot skopan 12 riktade partiet, såsom visat i Fig. 4. De axlar som uppbär rullarna 44, 46 vid ansättningsorganen 49 är härvid något förskjutet lokaliserade relativt ansättningsorganens 49 lagrings- punkt vid väggdelen. Härigenom erhålles en excenterverkan vid en sväng- ningsrörelse av ansättningsorganen 49, vilket medför att tillhörande 447 281 rulle 44, 46 ansättes mot plattan 48, eller kugghjulet 30. När lämplig ansättning erhållits, så spärras ansättningsorganet 49 i upptaget läge genom att en tapp införes i lämpligt hål 50. Ansättningskraften väljes härvid med utgångspunkt från den typ av arbete som skall genomföras.To obtain a good and complete abutment between the rollers 44, 46 and associated plate 48 and gear 30, respectively, 49, which is shown in more detail in Fig. 2. According to this embodiment, shape, the mounting means 49 are constituted by a substantially triangular plate, which is pivotally mounted to a wall part belonging to the other part of the device 14, which in this case is designed as a multi-sided part at the outer and directed portion of the bucket 12, as shown in Fig. 4. De shafts supporting the rollers 44, 46 at the attachment means 49 are here slightly offset relative to the storage means 49 of the recruiting means 49 point at the wall part. As a result, an eccentric effect is obtained at an oscillating movement of the recruiting means 49, which entails that associated 447 281 roller 44, 46 is applied to the plate 48, or the gear 30. When appropriate If an application has been received, the attachment member 49 is locked in the occupied position by inserting a pin into a suitable hole 50. The force of application is selected in this case on the basis of the type of work to be carried out.

Under arbete, så kan skopans 12 vridningsrörelse och pendelrörelse ge- nomföras oberoende av varandra, då de organ som åstadkomma nämnda rö- relser är individuellt styrda. Vidare medger infästningsorganen 16, 36 snabb och konventionell infästning av anordningen 14 gentemot kranarmar 10 och skopor 12. Anordningen 14 är vidare synnerligen kompakt samt upp- tager ett minimalt utrymme mellan skopa 12 och kranarm 10. Vidare uppta- ger anordningen 14 ej något utrymme i skopan 12. Snäckväxeln 28, 30, och rullarna 44, 46, omslutes av ett hus samt är väl skyddade gentemot smuts och skador. Genom den excentriskt verkande anspänningsmöjligheten för rullarna 44, 46 så kan dessa lätt justeras för upptagande av förefint- ligt spel, samt för att upptaga och över en stor yta fördela de belast- ningar som anordningen 14 utsättes för under arbete. Det sätt varpå applicerade krafter fördelas via rullarna 44, 46 över förhållandevis stora tryckupptagande ytor medför vidare att anordningen 14 kan motstå förekommande krafter, liksom att driftssäkerheten blir synnerligen god.During work, the rotational movement and pendulum movement of the bucket 12 can be carried out independently of each other, as the bodies responsible for are individually controlled. Furthermore, the fastening means 16, 36 allow rapid and conventional attachment of the device 14 to crane arms 10 and buckets 12. The device 14 is furthermore extremely compact and takes up a minimal space between bucket 12 and crane arm 10. Furthermore, the device 14 does not give any space in the bucket 12. The worm gear 28, 30, and the rollers 44, 46, are enclosed by a housing and are well protected against dirt and injuries. Through the eccentrically acting tension possibility for rollers 44, 46, these can be easily adjusted to accommodate existing game, as well as to absorb and distribute over a large area the to which the device 14 is subjected during work. That way applied forces are distributed via the rollers 44, 46 over relatively large pressure-absorbing surfaces further mean that the device 14 can withstand existing forces, as well as that operational reliability is extremely good.

Den utföringsform som visats och beskrivits kan emellertid ytterligare modifieras, dels i syfte att erhålla anpassning till andra typer av maskiner och lastbärande enheter, dels även med avseende på konstruktiva detaljlösningar. Som exempel på sådana modifieringar kan nämnas att rul- larna 44, 46 givetvis kan lagras i andra typer av ansättningsorgan 49 som medge excenterverkan, t.ex. med rullarnas 44, 46 axlar infästade i ett excentriskt lokaliserat hål upptaget i en cylindrisk brickformig del, vilken kan anordnas vridbar i en omgivande cylindrisk ursparning. Även det sätt varpå ansättningsorganet 49 låses i upptaget läge kan gi- vetvis ytterligare varieras, varvid exempelvis låsskruvar, klämförband och andra lösningar kan tillämpas. För vissa ändamål kan även tidigare berörd pendelrörelse vara av mindre intresse, varvid de delar som med- för möjlighet att åstadkomma en sådan rörelse givetvis kan exkluderas.However, the embodiment shown and described may further modified, partly for the purpose of obtaining adaptation to other types of machines and load-bearing units, and also with regard to structural detailed solutions. As an example of such modifications, it may be mentioned that 44, 46 can of course be stored in other types of recruiting means 49 which allow eccentric action, e.g. with the shafts of the rollers 44, 46 attached to an eccentrically located hole accommodated in a cylindrical tray-shaped part, which can be arranged rotatably in a surrounding cylindrical recess. The manner in which the applicator 49 is locked in the occupied position can also of course further varied, whereby, for example, locking screws, clamping joints and other solutions can be applied. For some purposes, even earlier the pendulum movement concerned may be of minor interest, with the parts for the possibility of effecting such a movement can of course be excluded.

Det sätt varpå rotationsrörelse åstadkommas kan likaledes ytterligare varieras, och således kan motorn 40 och snäckskruven 28 exempelvis er- sättas av en hydrauliskt eller pneumatiskt påverkbar kolvcylinder, för- bunden med en kuggstång i ingrepp med kugghjulet 30. Den vridbara tapp- formiga delen 34 kan även med fördel utformas som en rörformig del, i 447 281 syfte att reducera anordningens 14 totala vikt. i Före1iggande uppfinning är såïedes på intet sätt begränsad ti11 den ut- föringsform som visats och beskrivits, då den ytterligare kan varieras inom ramen för uppfinnartanken och efterföïjande patentkrav.The manner in which rotational movement is effected can likewise be further varied, and thus the motor 40 and the worm screw 28 can, for example, set by a hydraulically or pneumatically actuable piston cylinder, tied to a rack in engagement with the gear 30. The rotatable pin the shaped part 34 can also advantageously be designed as a tubular part, i 447 281 in order to reduce the total weight of the device 14. in the present invention is thus in no way limited to the embodiment embodiment shown and described, as it can be further varied within the scope of the inventors' idea and the appended claims.

Claims

447 281 P A T E N T K R A V

Device (14) at a load-bearing unit (12). intended to be located in an intermediate position between the load-bearing unit (12) and a part (10) supporting the load-bearing unit (12), arranged to impart to the load-bearing unit (12) a rotational movement relative to the supporting part (10) in a first plane, and preferably also a pendulum movement in a second plane extending from the first plane, characterized in that it comprises a tubular or pin-shaped part (34), rotatably or rotatably arranged relative to the supporting part (10) , arranged to support the load-bearing unit (12) in connection with a first end portion, and in connection with a second end portion connected to a preferably cylindrical disc-shaped part (30), which defines with the surface facing the load-bearing unit (12) a first abutment plane, and the load-bearing unit (12) is arranged having an abutment part (48), defining a second abutment and directed towards the cylindrical part (30) extending substantially parallel. plan, wherein two groups of roller-shaped members (44, 46) are arranged in an intermediate position between said first and second abutment planes, of which a group (46) is arranged to allow the receiving of abutable abutment against the first abutment plane, and the second group (44) is arranged to allow the receiving of abutable abutment relative to the second abutment plane, furthermore a means (40) is arranged to impart to the cylindrical disc-shaped part (30) a preferably reversible rotating movement, and thereby to rotate or rotate it the load-bearing unit (12) arbitrarily relative to the supporting part (10).

Device according to claim 1, characterized in that each group of roller-shaped members (44, 46) comprises at least three roller-shaped members (44, 46), radially extending and preferably angularly substantially uniformly separated from each other within each group.

Device according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the roller-shaped members (44, 46) are arranged fastened to a manually actuatable mounting member (49), arranged to engage the roller-shaped members (44, by means of eccentric action). 46) against the respective construction plan. 447 281

Device according to claim 3, characterized in that the manually actuable mounting member (49) is arranged with a locking or locking member (50), arranged to allow locking of the mounting member (49) in any occupied mounting position.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the device (14) is pivotally fastened to the supporting part (10), and that at least one piston cylinder (26), preferably hydraulically actuatable, is arranged. to allow a pivoting movement of the device (14), together with the associated load-bearing unit (12), in a plane different from the plane in which the load-bearing unit (12) can be subjected to a rotating or rotating movement.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the preferably cylindrical disc-shaped part (30) consists of a gear wheel, formed with circumferentially arranged teeth (32).

7. Device according to claim 6, characterized in that the peripherally arranged teeth (32) are arranged in engagement with a worm screw (28), driven by means of a motor (40) with preferably reversible direction of rotation.

Device according to claim 6, characterized in that the circumferentially arranged teeth (32) are arranged in engagement with a rack, preferably connected to a hydraulically or pneumatically actuable piston cylinder.

Device according to any one of claims 1 to 8; characterized in that the device (14) comprises a first part with a fastening means (16) arranged to allow attachment to the supporting part (10), and a second part, comprising a fastening means (36) arranged to allow fastening towards the load-bearing unit (12).

Device according to claim 9, characterized in that the first and the second part of the device (14) are pivotally arranged relative to each other in a plane separate from the plane 447 281 in which the load-bearing unit (12 ) can be rotated or rotated.