SE504032C2

SE504032C2 - Shaft union

Info

Publication number: SE504032C2
Application number: SE9301333A
Authority: SE
Inventors: Rolf Oernberg
Original assignee: Hultdin System Ab
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1996-10-21
Also published as: SE9301333L; SE9301333D0

Abstract

The shaft union has a bearing bush (26) which is firmly connected to the other construction part (21) and is located between the connecting pieces (22, 23) and a bearing shaft (30) which extends through the bearing bush. The bearing shaft end parts (31, 32) have an outwardly diverging recess (33, 34) for formation of an inner conical surface (35, 36) and a peripheral clamp part (37, 38). The shaft union has conical plates (44, 45) which each have a conical outer surface (46, 47) with the same conicity as the clamp part inner conical surface and which are accommodated in the recesses (33, 34). A bolt (48) and a nut (40) draw in the plates into the recesses (33, 34) for pressing the clamp parts against the connecting pieces (22, 23).

Description

504 032 10 15 20 25 30 35 larnas lagring i en timmergrip, hydraulcylinderns lagring mot dessa gripskänklar samt parallellstagens lagring i båda gripskänklarna. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett axelförband, som är så utformat att tillförlitlig låsning säkerställes och som kan förses med ett glid- lager, som fyller funktionerna att utgöra själva glidlag- ret, att skydda lagringen från smuts och att även tillåta tillförsel av nytt smörjmedel samtidigt som gammalt smörjmedel pressas ut från lagringen. 504 032 10 15 20 25 30 35 the bearings of the hinges in a timber grip, the bearing of the hydraulic cylinder against these grip legs and the bearing of the parallel struts in both grip legs. The object of the present invention is to provide a shaft joint which is designed so as to ensure reliable locking and which can be provided with a sliding bearing which fulfills the functions of constituting the sliding bearing itself, to protect the bearing from dirt and to also allow the supply of new lubricant at the same time as old lubricant is forced out of the storage.

Axelförbandet enligt uppfinningen kännetecknas av att skruvorganet består av en bult och en mutter för gängin- grepp med bultens fria ände för att axiellt indraga de koniska brickorna i de koniska urtagningarna hos lager- axeln, att lageraxeln har formen av en hylsa med ett genomgående hål, att lagerbussningens lagerorgan utgöres av ett hylsformat glidlager, som vid sina båda ändar är försett med invändiga tätningssvulster, att nämnda koni- citet är 5-20°, och att de koniska urtagningarna vardera har en axiell utsträckning, som är större än tjockleken av nämnda plåtstycke, och en förutbestämd största tjock- lek vid basen så att en samverkan mellan nämnda konici- tet, nämnda axiella utsträckning av det koniska ändpar- tiet och nämnda största tjocklek av det koniska ändpar- tiet vid basen säkerställer att det koniska ändpartiet expanderar radiellt vid applicering av en yttre kraft mot den koniska ytan medelst nämnda bult och mutter via nämnda koniska brickor.The shaft joint according to the invention is characterized in that the screw means consists of a bolt and a nut for threaded engagement with the free end of the bolt for axially retracting the conical washers in the conical recesses of the bearing shaft, that the bearing shaft has the shape of a sleeve with a through hole. that the bearing means of the bearing bushing consist of a sleeve-shaped sliding bearing, which is provided at both ends with internal sealing tumors, that said conicity is 5-20 °, and that the conical recesses each have an axial extent which is greater than the thickness of said sheet metal piece. , and a predetermined maximum thickness at the base so that a co-operation between said conicity, said axial extent of the conical end portion and said largest thickness of the conical end portion at the base ensures that the conical end portion expands radially upon application of an external force against the conical surface by means of said bolt and nut via said conical washers.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare med hänvisning till ritningarna.The invention will be described in more detail with reference to the drawings.

Figurerna 1, 2 och 3 är olika vyer av en timmergrip med axelförband enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 504 032 Figurerna 4 och 5 är tvà olika vyer av den inre gripklon hos gripen enligt figurerna 1-3.Figures 1, 2 and 3 are different views of a timber grip with shoulder joints according to the present invention. Figures 4 and 5 are two different views of the inner gripper clone of the gripper of Figures 1-3.

Figur 6 visar delar av ett stativ och den inre gripklon hos gripen enligt figurerna l-3 och vridbart förbundna med ett axelförband enligt uppfinningen.Figure 6 shows parts of a stand and the inner gripping clone of the gripper according to Figures 1-3 and rotatably connected to a shaft joint according to the invention.

Figur 7 är en vy av lageraxeln hos axelförbandet enligt figur 6.Figure 7 is a view of the bearing shaft of the shaft joint according to Figure 6.

Figur 8 är en tvärsnittsvy av en bricka hos axelförbandet enligt figur 6.Figure 8 is a cross-sectional view of a washer of the shaft joint of Figure 6.

Figur 9 är en vy av glidlagret i lagerbussningen hos axelförbandet enligt figur 6.Figure 9 is a view of the plain bearing in the bearing bushing of the shaft joint according to Figure 6.

Figur 10 är en vy av en utskuren del av glidlagret enligt figur 9.Figure 10 is a view of a cut-out part of the plain bearing according to Figure 9.

I figurerna 1-3 visas en utföringsform av en timmergrip med en inre gripklo 1, som är lagrad i ett stativs 2 ena ände i en lagring 7, och med en yttre gripklo 3, som är lagrad i stativets 2 andra ände i motsvarande lagring 7.Figures 1-3 show an embodiment of a timber gripper with an inner gripping claw 1, which is mounted in one end of a frame 2 in a bearing 7, and with an outer gripping claw 3, which is mounted in the other end of the frame 2 in the corresponding bearing 7. .

I de båda gripklorna är vidare en hydraulcylinder 4 lag- rat infäst med sin kolvstàngsände i den ena gripklon i en lagring 8, och med cylinderänden i den andra gripklon i en lagring 9. Två parallellstag 5 är också lagrat infästa mellan de båda gripklorna l, 3 pá ömse sidor om hydraul- cylindern 4, varvid deras ena ände är lagrade i samma axel som hydraulcylinderns cylinderände i lagring 9, och deras andra ände i separata lagringar 10 på gripklorna.Furthermore, in the two gripping claws a hydraulic cylinder 4 is mounted with its piston rod end in one gripping claw in a bearing 8, and with the cylinder end in the other gripping claw in a bearing 9. Two parallel rods 5 are also mounted fixedly between the two gripping claws 1, 3 on either side of the hydraulic cylinder 4, one end of which is mounted in the same axis as the cylinder end of the hydraulic cylinder in bearing 9, and their other end in separate bearings 10 on the gripping claws.

Gripens funktion och problemområden i lagringarna 7, 8, 9, 10 kan beskrivas pà följande sätt: När hydraul- cylindern 4 tillförs hydraulolja öppnas respektive stängs gripklorna 1, 3 genom att dessa vrids runt i lagringarna 504 032 10 15 20 25 30 35 7 efter påverkan av dels hydraulcylindern 4, dels parallellstagen 5. Genom att hydraulcylindern 4 arbetar med stort hydraultryck överförs stora krafter till gripklorna 1, 3, varvid också de nämnda lagringarna belastas med höga yttryck. För att möjliggöra lång livslängd på konstruktionen som helhet är det angeläget att dels axlarna, runt vilka det rörliga elementet skall vrida sig, kan låsas stumt, dels att smuts hindras från att tränga in till den i det rörliga elementet inpressade glidlagringen samtidigt som smörjmedel kan tillföras de rörliga ytorna på effektivt sätt.The function of the gripper and problem areas in the bearings 7, 8, 9, 10 can be described as follows: When the hydraulic cylinder 4 is supplied with hydraulic oil, the gripper claws 1, 3 are opened and closed, respectively, by turning them around in the bearings 504 032 10 15 20 25 30 35 7 after actuation of partly the hydraulic cylinder 4 and partly the parallel struts 5. Because the hydraulic cylinder 4 operates with high hydraulic pressure, large forces are transmitted to the gripping claws 1, 3, whereby also the mentioned bearings are loaded with high surface pressures. In order to enable a long service life of the construction as a whole, it is important that the shafts around which the movable element is to rotate can be locked silently, and that dirt is prevented from penetrating into the sliding bearing pressed into the movable element at the same time as lubricant can be applied. the moving surfaces effectively.

Samtliga av de ovan nämnda lagringarna 7, 8, 9, 10 utgör axelförband som är utformade enligt föreliggande upp- finning.All of the above-mentioned bearings 7, 8, 9, 10 constitute shaft joints which are designed according to the present invention.

Figur 6 visar en föredragen utföringsform av ett axelför- band, som kan monteras vid den ovan beskrivna gripen.Figure 6 shows a preferred embodiment of a shaft joint, which can be mounted to the grip described above.

Axelförbandet förbinder ett första konstruktionselement 20 och ett andra konstruktionselement 21 med varandra.The shaft joint connects a first structural element 20 and a second structural element 21 to each other.

Det första konstruktionselementet 20 innefattar två parallella plåtformade förbindelsestycken 22, 23, som är anordnade pá förutbestämt avstånd från varandra och för- sedda med motstående cylindriska hål 24, 25. Vid den visade tillämpningen utgöres det första konstruktions- elementet 20 av gripens stativ 2 och det andra konstruk- tionselementet 21 av en av gripklorna l som med ett övre parti sträcker sig mellan plåtstyckena 22, 23. Axelför- bandet innefattar en lagerbussning 26 som är fastmonterad vid gripklon 1 såsom även framgår av figur 5.The first structural element 20 comprises two parallel plate-shaped connecting pieces 22, 23, which are arranged at a predetermined distance from each other and provided with opposite cylindrical holes 24, 25. In the application shown, the first structural element 20 is constituted by the frame 2 of the gripper and the the second structural element 21 of one of the gripping claws 1 which with an upper portion extends between the sheet metal pieces 22, 23. The shaft joint comprises a bearing bush 26 which is fixedly attached to the gripping claw 1 as also shown in figure 5.

Lagerbussningen 26 mottages i mellanrummet 27 mellan plåtstyckena 22, 23 koaxiellt med deras hål 24, 25.The bearing bushing 26 is received in the space 27 between the sheet metal pieces 22, 23 coaxially with their holes 24, 25.

Lagerbussningen 26 innehåller ett lagerorgan 28 i form av ett glidlager, som förses med smörjmedel via en smörj- nippel 29. 10 15 20 25 30 35 504 032 Axelförbandet innefattar en cylindrisk lageraxel 30, som sträcker sig genom lagerbussningen 26 och med sina änd- partier 31, 32 genom plàtstyckenas 22, 23 hál 24, 25.The bearing bushing 26 contains a bearing member 28 in the form of a sliding bearing, which is provided with lubricant via a lubrication nipple 29. The shaft joint comprises a cylindrical bearing shaft 30, which extends through the bearing bushing 26 and with its end portions 31, 32 through the plate pieces 22, 23 and 24, 25.

Varje ändparti 31, 32 har en utàt divergerande urtagning 33, 34 för bildning av en inre konisk yta 35, 36 med en förutbestämd konicitet och ett periferiskt klämparti 37, 38, som avgränsas av den koniska ytan 35, 36, lageraxelns cylindriska yttre yta 39 och lageraxelns ändyta 41, 42, som är belägen något utanför plàtstycket 22, 23. Nämnda konicitet är allmänt 3-30°, företrädesvis 5-20°. vid den visade utföringsformen har lageraxeln 30 ett genomgående häl 43 som har stor diameter och innefattar nämnda koniska urtagningar 33, 34 inom ändpartierna 31, 32. De koniska urtagningarna 33, 34 har vardera en axiell ut- sträckning som är större än tjockleken av plátstycket 22, 23. Vidare har det koniska ändpartiet 31, 32 en förutbestämd tjocklek (tvärsnitt) vid basen (största tjocklek).Each end portion 31, 32 has an outwardly diverging recess 33, 34 for forming an inner conical surface 35, 36 with a predetermined conicity and a peripheral clamping portion 37, 38 defined by the conical surface 35, 36, the cylindrical outer surface 39 of the bearing shaft. and the end surface 41, 42 of the bearing shaft, which is located slightly outside the plate piece 22, 23. Said conicity is generally 3-30 °, preferably 5-20 °. in the embodiment shown, the bearing shaft 30 has a through-hole 43 which has a large diameter and comprises said conical recesses 33, 34 within the end portions 31, 32. The conical recesses 33, 34 each have an axial extent which is greater than the thickness of the plate piece 22. Furthermore, the conical end portion 31, 32 has a predetermined thickness (cross section) at the base (maximum thickness).

Genom en samverkan av de tre hänsynstagandena, nämligen konicitet, det koniska ändpartiets 31, 32 axiella längd och det koniska ändpartiets 31, 32 största tjocklek, säkerställes att det koniska ändpartiet kan expandera radiellt vid applicering av en yttre kraft mot den koniska ytan 33, 34. För detta ändamål innefattar axel- förbandet dels ett ingreppsorgan 44, 45 (se även figur 8) för varje klämparti 37, 38 som uppvisar en konisk yta 46, 47 som har samma konicitet som klämpartiets 37, 38 inre koniska yta 35, 36 och med samma inriktning för intim yt- kontakt med varandra, dels skruvorgan 48, 49 för axiell förflyttning av ingreppsorganen 44, 45 in i ändpartiernas urtagningar 33, 34 för anpressning av klämpartierna 37, 38 mot plátstyckena 22, 23 för bildning av ett stumt för- band av plàtstyckena 22, 23, lageraxeln 30 och skruv- organet 48, 49, dvs. utan vridrörelse mellan plàtstyckena 22, 23 och lageraxeln 30 kring axelförbandets centrumaxel 504 032 10 15 20 25 30 35 50. Nämnda konicitet är således allmänt 3-30°, före- trädesvis 5-20°.By a combination of the three considerations, namely conicity, the axial length of the conical end portion 31, 32 and the largest thickness of the conical end portion 31, 32, it is ensured that the conical end portion can expand radially when applying an external force against the conical surface 33, 34. For this purpose, the shoulder joint comprises on the one hand an engaging member 44, 45 (see also figure 8) for each clamping portion 37, 38 which has a conical surface 46, 47 which has the same conicity as the inner conical surface 35, 36 and 38 of the clamping portion 37, 38 and with the same direction for intimate surface contact with each other, partly screw means 48, 49 for axial movement of the engaging means 44, 45 into the recesses 33, 34 of the end portions for pressing the clamping portions 37, 38 against the plate pieces 22, 23 to form a dull advance. bands of the plate pieces 22, 23, the bearing shaft 30 and the screw means 48, 49, i.e. without rotational movement between the plate pieces 22, 23 and the bearing shaft 30 about the central axis of the shaft joint 504 032 10 15 20 25 30 35 50. Said conicity is thus generally 3-30 °, preferably 5-20 °.

Vid den visade utföringsformen består varje ingreppsorgan av en bricka 44, 45 med ett centrumhål 51 (figur 8) och skruvorganet består av en genomgående bult 48 och en mutter 49 för samtidig axiell indragning av brickorna 44, 45.In the embodiment shown, each engaging member consists of a washer 44, 45 with a center hole 51 (Figure 8) and the screw means consists of a through bolt 48 and a nut 49 for simultaneous axial retraction of the washers 44, 45.

Vid montering av axellagringen träs först lageraxeln 30 genom hålen 24, 25 i stativets plåtstycken 22, 23 och lagerbussningens glidlager 28. Därefter träs brickan 44 på bulten 48 och denna föres sedan genom lageraxeln 30.When mounting the shaft bearing, the bearing shaft 30 is first threaded through the holes 24, 25 in the plate pieces 22, 23 of the frame and the bearing bush 28 of the bearing bushing. Then the washer 44 is threaded on the bolt 48 and this is then passed through the bearing shaft 30.

Den andra brickan 45 träs på den utskjutande bultänden, varefter muttern 49 skruvas på bulten 48. När muttern 49 dras åt kommer de båda brickorna 44, 45 att expandera ut lageraxelns 30 båda ändpartier 31, 32 mot stativets 2 plàtstycken 21, 23 genom att brickornas koniska ytor 46, 47 glider mot lageraxelns 30 inre koniska ytor 35, 36 och härigenom låses lageraxeln 30 genom kil- och friktions- krafter fast mot stativet 2. Denna låskraft är beroende dels av den koniska ytans 35, 36; 46, 47 vinkel, dels av det åtdragningsmoment som ansätts bult 48 och mutter 49, dels av lageraxelns 30 godstjocklek. Vid demontering av axelförbandet lossas muttern 49, varefter hela lageraxeln 30 med bult 48 och bricka 44 kan dras ut ur lagerbuss- ningen 26 och frigöra de sammanbundna elementen gripklo 1 och stativ 2.The second washer 45 is threaded onto the projecting bolt end, after which the nut 49 is screwed onto the bolt 48. When the nut 49 is tightened, the two washers 44, 45 will expand both end portions 31, 32 of the bearing shaft 30 against the plate pieces 21, 23 of the frame 2 by conical surfaces 46, 47 slide against the inner conical surfaces 35, 36 of the bearing shaft 30 and thereby the bearing shaft 30 is locked to the frame 2 by wedge and frictional forces. This locking force depends partly on the conical surface 35, 36; 46, 47 angle, partly by the tightening torque applied to bolt 48 and nut 49, partly by the wall thickness of the bearing shaft 30. When disassembling the shaft joint, the nut 49 is loosened, after which the entire bearing shaft 30 with bolt 48 and washer 44 can be pulled out of the bearing bush 26 and release the connected elements gripping claw 1 and frame 2.

Genom utformningen med de koniska anläggningsytorna på lageraxel och brickorna erhålls en mycket tillförlitlig låsning av lageraxeln, och det vanliga problemet med att lageraxlar lossnar elimineras.Due to the design with the conical contact surfaces on the bearing shaft and the washers, a very reliable locking of the bearing shaft is obtained, and the usual problem of bearing shafts coming loose is eliminated.

Såsom närmare framgår av figur 9 är glidlagret 28 försett med en invändig svulst 52, 53 i båda ändarna, vilken tjänar som avtätning mot smuts och föroreningar. Genom 10 lö 20 25 30 35 504 032 detta utförande behövs inga särskilda tätningsringar in- monteras. Glidlagret 28 kan tillverkas av både plast och andra konventionella material typ mässing och bronslege- ringar, men plastmaterial är att föredra då man lättare kan erhålla den elasticitet i bussningsändarna som i kom- bination med svulsten 52, 53 ger den erforderliga tät- ningsegenskapen (typ tätningsläpp).As can be seen in more detail from Figure 9, the sliding bearing 28 is provided with an internal tumor 52, 53 at both ends, which serves as a seal against dirt and contaminants. Through 10 Sat 20 25 30 35 504 032 this design, no special sealing rings need to be installed. The plain bearing 28 can be made of both plastic and other conventional materials such as brass and bronze alloys, but plastic material is preferred as it is easier to obtain the elasticity in the bushing ends which in combination with the tumor 52, 53 gives the required sealing property (type sealing lip).

Claims

504 032 10 15 20 25 30 35 P A T E N T K R A V

Shaft joint for rotatably bearing first and second structural members (20, 21) relative to each other, said first structural member (20) comprising two parallel spaced apart connecting pieces (22, 23) having opposite circular holes ( 24, 25), which shaft joint comprises a bearing bush (26), which is fixedly connected to the second structural element (21) and is located between said connecting pieces (22, 23) concentrically with their holes (24, 25), and a cylindrical bearing shaft (30) extending concentrically through the bearing bush (26) and with its end portions (31, 32) through said holes (24, 25), each end portion (31, 32) having an outwardly diverging recess ( 33, 34) to form an inner conical surface (35, 36) having a predetermined conicity and a peripheral clamping portion (37, 38) defined by said conical surface (35, 36), the cylindrical outer surface of the bearing shaft (30) surface (39) and the end face (41, 42) of the bearing shaft, and the shaft joint comprises an engaging member in the form of a conical washer (44, 45) provided with a center hole (51) for each clamping portion (37, 38), which washer (44, 45) has a conical outer surface (46, 47). ) with the same conicity as the inner conical surface (35, 36) of the clamping portion (37, 38) and which is arranged to be received in the recess (33, 34) of the end portion, and a screw means (48, 49) which is passed through the washers (44 , 45) center hole (51) and a through hole (43) of the bearing shaft (30), for axial movement of the washers (44, 45) into said recesses (33, 34) for pressing the clamping portions (37, 38) against said connecting piece (22, 23), characterized in that the screw means consists of a bolt (48) and a nut (49) for threaded engagement with the free end of the bolt (48) for axially tightening the conical washers (44, 45) in the conical recesses (33, 34) of the bearing shaft (30), that the bearing shaft (30) is in the form of a sleeve with a through hole (43), that the bearing members of the bearing bushing 10 of a sleeve-shaped sliding bearing (28), which at its both ends is provided with internal sealing beads (52, 53), that said conicity is 5-20 °, and that the conical recesses (33, 34) each have an axial extent , which is greater than the thickness of said plate piece (22, 23), and a predetermined maximum thickness at the base so that an interaction between said conicity, said axial extent of the conical end portion (31, 32) and said largest thickness of the conical end portion (31, 32) at the base ensures that the conical end portion (31, 32) expands radially upon application of an external force against the conical surface (33, 34) by means of said bolt (48) and nut (49) via said conical washers ( 44, 45).