DE69835698T2

DE69835698T2 - Stift zur verrieglung von einsätzen für bagger

Info

Publication number: DE69835698T2
Application number: DE69835698T
Authority: DE
Inventors: S. John Portland KREITZBERG
Original assignee: Esco Corp
Current assignee: Esco Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2018-12-12
Also published as: NO20003134D0; TW397882B; EP1054755A4; AU748126B2; EP1054755A1; ES2272016T3; NO20003134L; JP2002508482A; MXPA00005975A; DE69835698D1; PT1054755E; KR100396169B1; KR20010033277A; JP3839255B2; NZ505229A; EP1054755B1; NO20003187D0; HK1034222A1; TR200001930T2; ATE337139T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die folgende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Verriegelungsstift zur Verwendung beim Befestigen von Spitzen auf Adapter an Erdbewegungsgeräten aller Art und insbesondere zur Verwendung in einem Ausbaggergerät.
Hintergrund der Erfindung
Beim Bergbau und beim Bau schließt Erdbewegungsgerät gewöhnlich eine Reihe von voneinander beabstandeten Zähnen ein, welche über die Schaufelkante des Baggers (z.B. die Lippe eines Korbs) montiert sind. Die Zähne ragen nach vorne, um das in den Korb zu sammelnde Material in Eingriff zu nehmen und aufzubrechen. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Zähne hoch abrasiven Bedingungen ausgesetzt sind und eine beachtliche Abnutzung erfahren.
Um das Abfallmaterial von verwendeten Austauschteilen zu verringern, werden die Zähne aus mehreren Teilen hergestellt, einschließlich eines Adapters und einer Spitze. Der Adapter wird an der Lippe des Korbes angebracht und schließt eine nach vorne vorragende Nase ein. Die Spitze schließt ein ein vorderes Grabeende und sie definiert einen nach hinten sich öffnenden Sockel, in welchem die Nase des Adapters aufgenommen wird. Auf diese Art umgibt die Spitze im Wesentlichen die Adapternase. Die Spitze ist daher den Abriebsbedingungen ausgesetzt und muss häufig ersetzt werden. Die Spitzen müssen sicher an den Adaptern befestigt werden, um der schweren Belastung zu widerstehen, aber sie müssen noch einfach ersetzt und gelöst werden für einen Austausch der Spitzen draußen vor Ort. Der Verriegelungsstift muss auch in der Lage sein, jeglichen Umweltbedin gungen zu widerstehen, denen die Zähne ausgesetzt sind, bevorzugt einschließlich eventuell korrosiven Bedingungen, wie Arbeiten in Salzwasser.
Im Allgemeinen sind die Spitze und die Adapternase versehen mit komplementären Verriegelungsöffnungen zum Aufnehmen eines Verriegelungsstiftes. Eine breite Vielfalt von Spitze-Adapternasen-Konfigurationen ist möglich. Ein paar Beispiele sind beschrieben in dem U.S. Patent Nr. 5,469,648, welches durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingebunden ist. Wenn die Teile zusammengebaut sind, sind die Öffnungen ausgerichtet, um die Aufnahme eines Verriegelungsstiftes zu ermöglichen. In einigen Fällen wird ein fester Stift verwendet in Kombination mit einem elastischen Halterelement. Das Halterelement wird eingesetzt, um den Stift in den Öffnungen zu halten und um den Eingriff der Spitze über der Adapternase zu festigen. In einer alternativen Anordnung wird ein Sandwich- bzw. geschichteter Stift verwendet ohne ein getrenntes Halterelement. Im Allgemeinen weist ein Sandwichstift ein Paar von starren Abschnitten auf, welche kombiniert sind mit einem elastischen Abschnitt in einer integralen Konstruktion, so dass der Stift arbeitet, um die Spitze am Ort zu sichern und die Verbindung der Teile zu festigen.
Obwohl Sandwichstifte das Angenehme der Verwendung eines einzelnen Verriegelungsteiles bieten, wobei sie einen Stift mit Kohäsion ausbilden, kann eine haltbare Konstruktion ein Problem darstellen. Zum Beispiel sind der elastische Abschnitt und der Metallabschnitt typischer Weise aneinander befestigt durch einen Klebstoff um den Stift als Einzelteil beizubehalten. Es besteht daher ein großes Vertrauen in die Klebstoffverbindung zwischen den Teilen. Jedoch können Klebstoffe in korrosiven Umgebungen versagen, was zu einem Lösen der Teile eines Verriegelungsstiftes und dem Verlust des Stiftes führt.
Während der Verwendung ist der Stift dauernd belastet, was den Metallabschnitt veranlasst, sich gegen den elastischen Abschnitt in typischer Art und Weise zu bewegen. Das elastische Material kann seine Elastizität aufgrund von Ermü dungsversagen verlieren aufgrund der kontinuierlichen Belastung, so dass das Material nicht ausreichend sich ausdehnend ist, um den Stift in den ausgerichteten Öffnungen zu halten. Der Verlust des Stifts führt zu einem Verlust der Spitze, was wiederum den Adapter einem vorzeitigen Verschleiß aussetzt und einer möglichen Beschädigung der Ausrüstung, welche die Überbelastung mit der verlorenen Spitze empfängt.
Die kontinuierliche Belastung kann auch eine negative Wirkung auf die klebende Verbindung zwischen dem elastischen Abschnitt und dem Metallabschnitt haben, was zu einem Ermüdungsversagen der Verbindung führt.
In den meisten Verriegelungszusammenbauten, welche Sandwichstifte einsetzen, muss sich das Elastomerelement in dem Stift ausdehnen, um eine feste Passung in den ausgerichteten Zusammenbauöffnungen beizubehalten und den Verlust des Stiftes zu verhindern. Sobald die Maximalausdehnung des Elastomerelements erreicht ist, kann der Stift verloren gehen oder heraus fallen. Um daher die Lebensdauer der Komponenten zu maximieren, werden die Öffnungen, welche durch die Spitze und die Adapternase definiert sind, unabhängig davon, ob sie vertikale oder horizontale Öffnungen sind, typischer Weise so konstruiert, dass der Stift ursprünglich in sehr feste Anordnung eingefügt ist.
Um das Elastomerelement und die festen Elemente des Stiftes zusammenzuhalten, werden die meisten Sandwichstiftkomponenten hergestellt durch Einfügen des festen Metallelementes in eine Form, Beschichten eines Klebstoffes auf den Metallelementen und dann Spritzgießen des Elastomerelementes. Dieses Einspritzverfahren ist typischer Weise arbeitsintensiv, wobei es eine manuelle Platzierung der Metallelemente in der Form, Gießen und dann Entfernen der Teile aus der Form erfordert. Zusätzlich zu den manuellen Positionierungs-, Gieß- und Entfernungsschritten erfordert dieses Herstellungsverfahren ein Reinigen der Teile, wo Primer und ein Klebstoff auf die Metallelemente beschichtet wurden und auch ein Reinigen des Anflugs und des Anspritzrestes von dem Teil.
U.S. Patent Nr. 5,469,648 an Jones et al. offenbart einen Erdbewegungszahn, welcher zusammen mit einem Sandwichverriegelungsstift gesichert ist. Der Verriegelungsstift schließt ein ein starres bzw. festes Gehäuse, ausgebildet mit einem oder zwei Hohlräumen zum Aufnehmen von Elastomermaterial und Metallabdeckungen, welche das Elastomermaterial überdecken, um eine vorzeitige Abnutzung zu verhindern. Die Hohlräume, in welchen die Abdeckungen aufgenommen sind, sind jedoch so oberflächlich, um die Abdeckungen während der Verwendung zurückzuhalten. Folglich ist ein Klebstoff oder dergleichen erforderlich, um die Abdeckungen gegen Verlust zu sichern. Ein Versagen des Klebstoffes aufgrund von Korrosion oder Ermüdung wird zu einem Versagen des Stiftes und einem Verlust der Spitze oder anderenfalls des Abnutzungselementes führen.
U.S. Patent Nr. 2,772,492 an Murtaugh offenbart einen Rückhaltekeil zum Befestigen des Adapters an einem Kellenzahn an einer Lippe eines Korbes. Der Rückhaltekeil weist auf ein C-förmiges Element, einen Keil und ein elastisches Pad, zwischen ihnen zwischengeordnet. Obwohl der Keil Vorsprünge aufweist, welche in Rücksprünge aufgenommen sind, sind die Rücksprünge an einer Seite seitlich offen. Als Ergebnis gibt es keine Vorsorge für ein seitliches Zwingen bzw. Klemmen des Keils innerhalb des Gehäuses. Während einer Installation und einer Benutzung könnte der Keil aus der Seite des Gehäuses herausgleiten und verloren gehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verriegelungsstift, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Elastomerelement und die starren bzw. festen Elementen des Stiftes auf sichere Art und Weise zusammenzuhalten. Dieses Problem wird gelöst auf solche Art und Weise, dass die erste Zusammenbaustruk tur Zwangselemente aufweist, welche eine Bewegung des zweiten starren Elementes in eine dritte Richtung, in welche das zweite starre Element durch das Elastomerelement vorgespannt ist, zwingen, wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Querrichtung, der zweiten Querrichtung und der Längsrichtung ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen verbesserten Verriegelungsstift zur Verwendung beim Befestigen eines Verschleißelements an einer Basis, wie etwa einer Spitze an einem Adapter, und insbesondere auf eine Verwendung mit Ausbaggerprodukten. Der Stift weist auf zwei zusammenarbeitende Stahlteile, ein Gehäuse und einen Einsatz und ein Elastomerteil. Das Gehäuse und der Einsatz weisen longitudinale Körper aus, welche im Allgemeinen parallel und beabstandet einer vom anderen sind. Die zwei Stahlteile sind zusammen zusammengebaut in einer besonderen Abfolge, so dass die Komponenten fest zusammengehalten werden und an einer Bewegung in alle bis auf eine Richtung gehindert werden – in Richtung und weg voneinander. Das Elastomerelement ist zwischengeordnet zwischen den zusammengebauten Stahlteilen, um die Metallteile elastisch voneinander weg vorzuspannen, so dass die Teile fest in alle Richtungen gezwungen werden. Die feste Anordnung vermeidet auch das Erfordernis nach einem Klebstoff, um das Elastomer an das Metall zu binden, Demgemäß kann der Stift verwendet werden ohne Befürchtung eines Versagens eines Klebstoffes aufgrund von Ermüdung oder aufgrund einer korrosiven Umgebung.
Durch die Beseitigung der Erfordernis eines Klebstoffs wird die Herstellung der Teile auch erleichtert durch die Eliminierung von zumindest drei Schritten: Einfügen der Metallteile in eine Form; Beschichten eines Klebstoffes auf die Metallteile; und Reinigung des Teils von Klebstoffprimer, Anflug und Anspritzteilen nach dem Spritzen. Da all diese Schritte typischerweise manuell erfolgen, werden auch Zeit und Arbeit gespart durch eine unabhängige Herstellung der Komponenten und sie dann zusammenbauend. Das Elastomerelement der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt separat hergestellt in einer größtenteils automatisierten Linie, welche Stücke erzeugen kann, welche nicht so viel Reinigung oder Ab schlussarbeiten erfordert aufgrund der Verwendung von hochqualitativem Werkzeug.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung können vollständig verstanden werden von der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinandergezogene, teilweise perspektivische Ansicht eines Adapters und einer Spitze, welche zusammen zusammengebaut sind mit einem Verriegelungsstift in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Verriegelungsstiftes der vorliegenden Erfindung, zusammengebaut gezeigt mit einem Elastomer an Ort und Stelle.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Verriegelungsstiftes der 1, gezeigt ohne das Elastomer.
4 ist eine Draufsicht von der Vorderseite des Verriegelungsstiftes der 1.
5 ist eine Draufsicht von der Rückseite des Verriegelungsstiftes der 3.
6 ist eine Enddraufsicht auf den Verriegelungsstift der 3.
7 ist eine Draufsicht auf eine Seite des Verriegelungsstiftes der 3.
8 ist eine Draufsicht auf eine andere Seite des Verriegelungsstiftes der 3.
9 ist eine Draufsicht auf eine Seite des Elastomers, die gegenüberliegende Seite ist in 13 gezeigt.
10 ist eine Enddraufsicht auf das Elastomer der 9.
11 ist eine Draufsicht auf die gerippte Seite des Elastomers der 9.
12 ist eine Draufsicht auf die geschlitzte Seite des Elastomers der 9.
13 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauansicht der Verriegelungsstiftteile der 2.
14 ist eine Zusammenbauansicht des Verriegelungsstiftes der 2, den ersten Eingriff des Einsatzes in das Gehäuse zeigend.
15 ist eine Zusammenbauansicht des Verriegelungsstiftes der 2, den Zusammenbau von beiden Enden des Einsatzes mit dem Gehäuse zeigend.
16 ist eine Zusammenbauansicht des Verriegelungsstiftes der 2, den Einsatz eingepasst in das Gehäuse zeigend.
17 ist eine Zusammenbauansicht des Verriegelungsstiftes der 2, den Einsatz komplett zusammengebaut in das Gehäuse und mit dem Elastomer an Ort und Stelle zeigend.
18 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauansicht des Gehäuses und des Einsatzes in Übereinstimmung mit einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verriegelungsstiftes.
19 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauansicht des Gehäuses und des Einsatzes in Übereinstimmung mit einer dritten bevorzugten Ausführungsform des Verriegelungsstiftes.
20 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauansicht des Gehäuses und des Einsatzes in Übereinstimmung mit einer vierten bevorzugten Ausführungsform des Verriegelungsstiftes.
20A ist ein Querschnitt, allgemein genommen entlang der Linie 20A-20A der 20.
21 ist eine auseinandergezogene Zusammenbauansicht des Gehäuses und des Einsatzes in Übereinstimmung mit einer fünften bevorzugten Ausführungsform des Verriegelungsstiftes.
21A ist ein Querschnitt, allgemein genommen entlang der Linie 21A-21A der 21.
21B ist ein Querschnitt, allgemein genommen entlang der Linie 21B-21B der 21.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Verriegelungsstift zum Verriegeln von irgendwelchen zwei Teilen miteinander, welche versehen sind mit ausgerichteten Verriegelungsöffnungen. Zur Vereinfachung der Erklärung wird der Verriegelungsstift der vorliegenden Erfindung allgemein in dieser Anmeldung beschrieben in dem erläuternden Kontext einen Adapter und eine Spitze eines Zahnes von Erdbewegungsgerät zusammen zu verriegeln. Es ist beabsichtigt, dass der verbesserte Verriegelungsstift, welcher hier beschrieben ist, mit einer Vielzahl von anderer Ausrüstung verwendet werden könnte. Ein Betrieb von Erdbewegungsgerät kann dazu führen, dass der Zahn und der Verriegelungsstift viele verschiedene Orientierungen annehmen. Die Komponenten des Verriegelungsstiftes definieren bestimmte absolute Orientierungen oder Richtungen bezüglich zueinander. Die drei Hauptrichtungsbezüge, welche in dieser Beschreibung verwendet werden, sind die Längsrichtung der Stiftkomponenten und erste und zweite Querrichtungen, welche zueinander und zu der Längsrichtung orthogonal sind. Zusätzlich sind der Verriegelungsstift und seine Elemente zeitweise beschrieben mit Bezugnahme auf relative Richtungen, wie etwa vorne, hinten, seitlich, oben und unten. Diese relativen Richtungen werden willkürlich gewählt nur zur Erleichterung der Erläuterung mit nur den Zeichnungen und sie stimmen nicht notwendigerweise mit der Ausrichtung überein, welche der Stift in seinem Arbeitsumfeld einnehmen kann.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (1–17) wird ein Verriegelungsstift 10 zusammen mit einer Adapternase 12 und einer Spitze 14 verwendet durch Einführen des Stiftes jeweils in ausgerichtete Verriegelungsöffnungen 16 und 18. Nichtsdestotrotz kann der Verriegelungsstift verwendet werden, um andere Abnutzungselemente an einer Basis in vielfältigem Erdbewegungsgerät zu befestigen. Ein Verriegelungsstift 10 weist auf ein Gehäuse 20, ein Einsatz 22 und ein Elastomerelement 24.
Das Gehäuse 20 ist ausgebildet, um eine allgemeine C-Form aufzuweisen mit einem longitudinalen Körperabschnitt 26 und seitlich sich erstreckenden Armen 28 und 30, welche einander gegenüber stehen. Die Arme 28 und 30 haben jeder jeweils Aufnahmeaussparungen 32 und 34 an der Seite, welche dem gegenüberliegenden Arm gegenüber steht (13). Eine Aussparung 32 weist eine gestufte Konfiguration auf mit einem tieferen und größeren Abschnitt 32 in der Nähe des Körpers und einem flacheren und kleineren Abschnitt 33 entfernt von dem Körper. Dieser entfernte Abschnitt 38 ist an seinem äußeren Ende verschlossen durch einen Verriegelungsanschlag 40. Eine Aussparung 34 weist eine weich kon turierte Konfiguration auf mit einem Verriegelungsanschlag 42 an ihrem äußersten Ende. Eine Längsrippe 44 ist auch bevorzugt vorgesehen entlang des Inneren des Körperabschnitts 26, um eine laterale Unterstützung vorzusehen und eine vergrößerte Elastomereingriffsoberfläche, um eine unbeabsichtigte laterale bzw. Querbewegung des Elastomers zu verhindern.
Der Einsatz 22 weist einen Längskörper auf, welcher gestaltet ist, um das Elastomer zu überdecken, wenn der Verriegelungsstift zusammengebaut ist. Der Einsatz 22 ist zusammengebaut in das Gehäuse 20, so dass deren Körper allgemein parallel und voneinander beabstandet sind (3–5 und 13). Jedes Ende des Einsatzes 22 ist versehen mit einem Streifen, welcher nach außen in die gleiche Längsrichtung wie der Körper vorragt. Die Streifen sind nicht identisch und sie sind geformt, um mit den Aussparungen des Gehäuses 20 zusammenzupassen. Ein Streifen 46 ist geformt für einen Zusammenbau in eine Aussparung 32, wohingegen ein Streifen 48 geformt ist für einen Zusammenbau in eine Aussparung 34. Genauer weist der Streifen 46 eine Form auf, welche dem flacheren Abschnitt 38 der Aussparung 32 entspricht. Auf gleiche Weise weist der Streifen 48 eine Form auf, welche der Form der Aussparung 34 entspricht. Mit den Streifen 46 und 48, aufgenommen in den Aussparungen 32 und 34 und eingestellt, so dass sie an die Verriegelungsanschläge 40 und 42 jeweils anschlagen, ist der Einsatz an einer Bewegung relativ zum Gehäuse in der Längsrichtung und in einer ersten Querrichtung gehindert. Da die Seiten der Aussparungen passend mit den Streifen des Einsatzes eingreifen, begrenzen die Aussparungen auch jegliche Drehung des Einsatzes relativ zu dem Gehäuse. Als Ergebnis können sich der Einsatz und das Gehäuse nur zu und weg voneinander bewegen und somit weisen sie nur einen Freiheitsgrad in der zweiten Querrichtung auf. Der Einsatz 22 weist bevorzugt einen länglichen Schlitz 50 entlang der Oberfläche auf, welche dem Gehäuse 20 gegenüber steht zum Aufnehmen eines entsprechenden Rippe an dem Elastomer und eine greifende Stelle vorsehend, wenn der Stift vollständig zusammengebaut ist.
Ein Elastomer 24 weist eine Form auf, welche ähnlich bzw. gleich der des Einsatzes 22 ist, obwohl die Abmessungen aus Gründen, welche deutlich werden, unterschiedlich sind. Das Elastomer 24 weist einen Körper auf mit einem Paar von nach außen vorragenden Streifen 52 und 54. Der Streifen 52 ist bemessen und geformt zur Aufnahme in den tieferen Abschnitt 36 der Aussparung 32. Der Streifen 54 wird aufgenommen in die Aussparung 34. In einem zusammengebauten Verriegelungsstift ist das Elastomer 24 zwischen dem Gehäuse 20 und dem Einsatz 22 zwischengeordnet (2 und 13). Der Körper des Elastomers 24 ist allgemein länglich und schließt ein eine Längsrippe 56 an der Einfügeseite, welche aufgenommen wird in einen Schlitz 50 des Einsatzes und einen Längsschlitz 58 auf der Gehäuseseite, um eine Rippe 44 des Gehäuses aufzunehmen.
Der Zusammenbauvorgang des Gehäuses und des Einsatzes ist fortschreitend in den 14 bis 17 gezeigt. Um das Gehäuse und den Einsatz zusammen zusammenzubauen, wird der Einsatz 22 in verriegelndes Verhältnis mit dem Gehäuse 20 gepasst durch Einfügen des längeren Streifens 46 in den tieferen Abschnitt 36 der Aussparung 32, wobei der Einsatz bezüglich dem Gehäuse gekippt bzw. verkantet wird. Dies gestattet es dem kürzeren Streifen 48 den Anschlag 42 des Gehäuses freizugeben, wie durch Pfeil 60 angezeigt, und in die Aussparung 34 aufgenommen zu sein. Wenn der Einsatz 22 ausgerichtet ist, 15, wird der Streifen 46 innerhalb der tiefen Aussparung 36 gesetzt und die Körper des Gehäuses 20 und des Einsatzes 22 werden in parallele Beziehung gebracht. Der Einsatz 22 wird dann nach außen bewegt bezüglich dem Körper des Gehäuses 20, Figur 16, in der Richtung des Pfeils 62, so dass der Streifen 46 in den flacheren Abschnitt 38 der Aussparung 32 gesetzt wird und gegen den Verriegelungsanschlag 40 drückt. Gleichzeitig bewegt sich der Streifen 48 nach außen, so dass er gegen den Verriegelungsanschlag 42 drückt. Auf diese Art und Weise werden die Streifen 46 und 48 zusammenpassend aufgenommen in den Aussparungen 32 und 34, so dass die Streifen jeweils gegen die Anschläge 40 und 42 drücken. Das Gehäuse 20 und der Einsatz 22 definieren dadurch dort dazwischen einen Raum 21.
Das zusammengebaute Gehäuse und Einsatz werden fest miteinander verbunden durch Einfügen des Elastomerelements 24 in den Raum 21, welcher zwischen ihnen definiert ist. Das Elastomer 24 füllt auch im Wesentlichen die Abschnitte der Aussparungen 32 und 34 des Gehäuses angrenzend an den Körper aus und den Raum zwischen dem Gehäuse und dem Einsatz (17). Diese Zwischenordnung des Elastomerelements zwischen dem Gehäuse und dem Einsatz hindert den Einsatz vom Gleiten in den tieferen Abschnitt 36 der Aussparung 32 und vom Sichlösen oder auseinandergebaut zu sein. Für verbesserten Eingriff nimmt ein Längsschlitz 58 des Elastomers 24 eine Längsrippe 44 des Gehäuses auf und eine Längsrippe 56 des Elastomers 24 wird aufgenommen in einen Längsschlitz 50 des Einsatzes. Diese passenden Rippen- und Schlitz-Beziehungen stellen sicher, dass eine Querbewegung des Elastomers verhindert wird und sie bieten auch einen größeren Oberflächenbereich des Eingriffs zwischen dem Elastomer und den Metallteilen.
Während die bevorzugte Ausführungsform des Elastomers einen Schlitz an der Gehäuseseite und eine Rippe an der Einsatzseite aufweist, soll verstanden werden, dass dies umgedreht sein kann mit einer entsprechenden Änderung bei dem Schlitz und der Rippe des Gehäuses und des Einsatzes. Zusätzlich sind jegliche andere Mittel zum Verbessern des Eingriffs dieser Komponenten in Erwägung gezogen, um innerhalb des Umfangs dieser Erfindung zu liegen. Zum Beispiel könnte eine Reihe von Vorsprüngen und zusammenpassenden Aussparungen verwendet werden, anstelle der festen Rippe und des Schlitzes.
Die Zusammenbaustrukturen des Gehäuses und des Einsatzes, d.h. die Aussparungen und Streifen, können in einer Verschiedenheit bzw. Vielfalt von Konfigurationen angeordnet sein, welche einen Schritt-für-Schritt-Zusammenbau und ein Verriegeln und Zurückhalten gestattet, sobald in paralleles Verhältnis gezogen. 18–21 stellen weitere bevorzugte Ausführungsformen des Gehäuses und des Einsatzes dar. In diesen Figuren werden die Komponenten in einer erhöhten Draufsicht ähnlich zu 4 gezeigt.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, 18, ist ein Gehäuse 120 versehen mit Zusammenbaustreifen 146 und 148 jeweils an Armen 128 und 130. Die Zusammenbaustreifen 146 und 148 werden aufgenommen jeweils in Aussparungen 132, 134. Ein Zusammenbau des Einsatzes und des Gehäuses dieses Stiftes würde in einer ähnlichen Abfolge auftreten, wie derjenige der ersten Ausführungsform. Der Einsatz 122 wird so gekippt, dass der Streifen 146 in den tieferen Abschnitt 136 der Aussparung 132 eingefügt wird. Dies gestattet es dem Streifen 148, den Anschlag 142 des Gehäuses freizugeben und in der Aussparung 134 aufgenommen zu werden. Wenn der Einsatz 122 ausgerichtet ist, wird der Streifen 146 in die tiefe Aussparung 136 eingesetzt und die Körper des Gehäuses 120 und des Einsatzes 122 werden in paralleles Verhältnis gebracht. Der Einsatz 122 wird dann nach außen bewegt bezüglich dem Körper des Gehäuses 120, so dass der Streifen 146 in den flacheren Abschnitt 138 der Aussparung 132 gesetzt wird und gegen den Verriegelungsanschlag 140 drückt. Gleichzeitig bewegt sich der Streifen 148, um gegen den Verriegelungsanschlag 142 zu drücken. Auf diese Weise werden die Streifen 146 und 148 passend aufgenommen in den Aussparungen 132 und 134, so dass die Streifen jeweils gegen die Anschläge 140 und 142 drücken. Diese werden somit an einer Bewegung in irgendeine Richtung gehindert mit Ausnahme translatorisch zu und weg voneinander. In dem Raum, welcher zwischen dem Gehäuse 120 und dem Einsatz 122 definiert ist, wird ein Elastomer zwischengeordnet, wie es oben beschrieben wurde, um die Komponenten weiter am Ort zu verriegeln.
In einer dritten bevorzugten Ausführungsform, 19, ist ein Gehäuse 220 versehen mit einem Zusammenbaustreifen 248 an einem Arm 230 und einer Aussparung 232 an einem Arm 228. Entsprechend ist ein Einsatz 222 versehen mit einer Aussparung 234 an einem Ende und einem Zusammenbaustreifen 246 an dem anderen Ende. Natürlich kann die Streifen- und Aussparungsanordnung an den Armen 228 und 230 umgedreht sein. Die Abfolge des Zusammenbaus würde beginnen mit einem Kippen des Einsatzes 222, um den Streifen 246 in den tiefen Abschnitt 236 der Aussparung 232 einzufügen. Dies gestattet es dem Streifen 248 den Anschlag 242 des Einsatzes freizugeben und in der Aussparung 234 aufgenommen zu sein. Wenn der Einsatz 222 ausgerichtet ist, wird der Streifen 246 innerhalb der tiefen Aussparung 236 gesetzt und die Körper des Gehäuses 220 und des Einsatzes 222 werden in paralleles Verhältnis gebracht. Der Einsatz 222 wird dann nach außen bewegt bezüglich dem Gehäusekörper 220, so dass der Streifen 246 in den flacheren Abschnitt 238 der Aussparung 232 gesetzt wird und gegen den Verriegelungsanschlag 240 drückt. Gleichzeitig drückt Streifen 248 gegen Verriegelungsanschlag 242. Auf diese Art und Weise werden die Streifen 246 und 248 passend in den Aussparungen 232 und 234 aufgenommen, so dass die Streifen jeweils gegen die Anschläge 240 und 242 drücken. Das Gehäuse und der Einsatz werden somit an einer Bewegung in irgendeiner Richtung gehindert mit Ausnahme translatorisch zu und weg voneinander. In den Raum, welcher zwischen dem Gehäuse 120 und dem Einsatz 122 definiert ist, wird ein Elastomer zwischengeordnet, wie es oben beschrieben ist, um die Komponenten weiter an Ort und Stelle zu verriegeln.
Die vierten und fünften bevorzugten Ausführungsformen stellen leicht unterschiedliche Aussparung und Struktur dar. In diesen Ausführungsformen können die Streifen und Aussparungen von gleicher Länge und Tiefe sein, da die Streifen in die Aussparungen von der Seite eingefügt werden. Das gemeinsame Merkmal dieser Ausführungsformen ist, dass, gesehen im Querschnitt, die Aussparungen L-förmig sein würden, so dass ein Fuß des L als Einfügefläche dient und der andere Fuß des L als Verriegelungsfläche dient, einschließlich des Verriegelungsanschlags.
Speziell in 20 weist ein Gehäuse 320 Aussparungen 332 und 334 auf, welche offene Enden 333 und 335 aufweisen und jeweils Verriegelungsanschläge 340 und 342. Wie in 20A zu sehen, stehen die offenen Enden oder Kanäle 333 und 335 in gewinkeltem Verhältnis zu Verriegelungsanschlägen 340 und 342 und bevorzugt in rechtwinkeligem Verhältnis. Ein Einsatz 322 schließt ein Zusam menbaustreifen 346 und 348 an seinen Enden. Um die Komponenten zusammenzubauen, wird der Einsatz 322 so positioniert, dass die Streifen 346 und 348 in offene Kanäle 333 und 335 jeweils eingefügt werden. Der Einsatz 322 wird dann bezüglich dem Gehäuse 320 belegt, bis die Streifen 346 und 348 jeweils gegen die Verriegelungsanschläge 340 und 342 drücken. Es wird deutlich werden, dass in dieser Ausführungsform der Einsatz 322 und das Gehäuse 320 in parallelem Verhältnis über den ganzen Zusammenbauvorgang sind. Das Gehäuse und der Einsatz sind somit an einer Bewegung in irgendeiner Richtung mit Ausnahme translatorisch zu und voneinander gehindert. In dem Raum, welcher zwischen dem Gehäuse 320 und dem Einsatz 322 definiert ist, wird ein Elastomer zwischengeordnet, wie oben beschrieben, um die Komponenten weiter an Ort und Stelle zu verriegeln.
In der fünften bevorzugten Ausführungsform, 21, weist ein Gehäuse 420 Aussparungen 432 und 434 auf, welche jeweils offene Enden oder Kanäle 433 und 435 und Verriegelungsanschläge 440 und 442 aufweisen. Im Unterschied zu 20, in welcher die offenen Kanäle der Aussparungen auf der gleichen Seite des Gehäuses liegen, weisen die Aussparungen der 21 deren offene Kanäle an gegenüberliegenden Seiten auf. Das heißt, der Kanal 435 ist zu einer Seite des Gehäuses 420 offen und der Kanal 433 ist zu der gegenüberliegenden Seite offen. Die Kanäle 433 und 435 stehen in gewinkeltem Verhältnis zu den Verriegelungsanschlägen 440 und 442 und bevorzugt in rechtwinkeligem Verhältnis. Der Einsatz 422 schließt ein Zusammenbaustreifen 446 und 448 an seinen Enden. Um die Komponenten zusammenzubauen, wird der Einsatz 422 so gedreht, dass die Streifen 446 und 448 an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 420 positioniert sind, um jeweils die Streifen in die offenen Kanäle 433 und 435 einzufügen. Der Einsatz 422 wird dann bezüglich dem Gehäuse 420 gedreht, bis der Einsatzkörper 422 und das Gehäuse 420 in Linie sind, was die Streifen 446 und 448 jeweils in die Aussparungen 432 und 434 bringt. Der Einsatz 422 wird nach außen bewegt bezüglich dem Gehäuse 420, bis die Streifen 446 und 448 jeweils gegen die Verriegelungsanschläge 440 und 442 drücken. In dieser Ausführungsform sind der Einsatz 422 und das Gehäuse 420 über den gesamten Zusammenbauvorgang in parallelem Verhältnis, aber der Einsatz 422 wird bezüglich dem Gehäuse 420 um eine Querachse gedreht. Sobald zusammengebaut, werden das Gehäuse und der Einsatz an einer Bewegung in irgendeiner Richtung mit Ausnahme translatorisch zu und weg voneinander gehindert. In dem Raum, welcher zwischen dem Gehäuse 420 und dem Einsatz 422 definiert ist, wird ein Elastomer zwischengeordnet, wie oben beschrieben, um die Komponenten weiter an Ort und Stelle zu verriegeln.
In all den Ausführungsformen ist das Elastomer überdimensioniert für den Raum zwischen dem Gehäuse und dem Einsatz, so dass es den zusammengebauten Stift vorspannt, um die Verriegelungskraft der drei Komponenten zu erhöhen. Dieser Stift sieht konsequenterweise eine höhere durchschnittliche Kraft zum Zusammenhalten der Spitze und der Adapternase vor über den Bereich der Kompression des Stiftes, verglichen zu herkömmlichen Sandwichstiften. Zusätzlich ist dieser Stift einfacher in einen Zusammenbau zu treiben, da das Gehäuse und der Einsatz in im Wesentlichen parallelem Verhältnis stehen während sie getrieben werden. Dies verhindert den Keileinfluss bzw. die Keilwirkung der Stifte des Standes der Technik, welche zusammengedrückt werden zu Beginn und sich dann ausdehnen, was ein Treiben schwierig macht. Der vorliegende Stift mit dem kompressiblen bzw. zusammendrückbaren Elastomer erfordert auch kein übermäßiges Einschlagen oder spezielle Platzierungswerkzeuge, wie es ein starrer Stift erfordern würde, welcher für den Raum überdimensioniert war und in eine Passung mit Übermaß gezwängt wurde.
Somit sind die Komponenten des komplett zusammengebauten Verriegelungsstiftes fest miteinander konstruiert und stellen ein integrales Stück dar zum Einfügen in ausgerichtete Verriegelungsöffnungen. Da das Elastomer durch strukturelle Zwangsmaßnahmen an Ort und Stelle gehalten wird, gibt keine Erfordernis für einen Klebstoff um das Elastomer mit den Metallteilen zu verbinden. Es besteht dort dafür keine Besorgnis hinsichtlich der Stabilität oder Haltbarkeit eines Kleb stoffes, wenn das Stück verwendet wird, selbst in korrosiven Umgebungen. Auch stellt das fest zusammengebaute Verhältnis aller drei Komponenten sicher, dass nicht ein Stück lose werden kann oder herausfallen kann oder verlorengehen kann, selbst während Aufbringung hoher Kräfte.
Der Verriegelungsstift der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen gezeigt als bestimmte äußere Konturen und Oberflächen aufweisend. Die speziellen Konturen und Oberflächen sind gestaltet, um mit ausgerichteten Verriegelungsöffnungen verwendet zu werden, welche eine entsprechende innere Kontur aufweisen. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verriegelungsstift für Ausbaggergerät, aber die äußeren Konturen und Oberflächen des Gehäuses und des Einsatzes können variiert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Während die vorliegende Erfindung gedacht ist zur Verwendung mit Erdbewegungsgerät, insbesondere Ausbaggergerät, ist daran gedacht, dass die Struktur des Verriegelungsstiftes und die Prinzipien seines Betriebes verwendet werden können, um jegliche Teile zusammenzuhalten, welche ausgerichtete Zusammenbauöffnungen aufweisen.
Aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung wird deutlich werden, dass es eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung gibt, welche im Tätigkeitsbereich der Fachleute vorkommen. Es ist jedoch daran gedacht, dass alle solche Variationen, welche nicht vom Geist der Erfindung abweichen, als innerhalb des Umfangs davon angesehen werden, wie er nur durch die hieran angehängten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Verriegelungsstift zum Miteinanderverbinden von Teilen durch Einführen des Verriegelungsstifts in ausgerichtete Verriegelungsöffnungen, wobei der Verriegelungsstift aufweist ein erstes starres Element (20), welches einen ersten Körper aufweist, der sich in eine Längsrichtung erstreckt, und welches eine erste Zusammenbaustruktur (32, 34) einschließt, ein zweites starres Element (22), welches einen zweiten Körper aufweist, welcher sich in der Längsrichtung erstreckt, und welches eine zweite Zusammenbaustruktur (46, 48) einschließt, wobei das zweite starre Element (22) zusammengebaut ist mit dem ersten starren Element (20) und in die Längsrichtung gezwungen und in eine erste und zweite Querrichtung bezüglich dem ersten starren Element (20) durch Zusammenwirken der ersten Zusammenbaustruktur (32, 34) mit der zweiten Zusammenbaustruktur (46, 48), wobei die erste und zweite Querrichtung entlang einer gemeinsamen Achse läuft; und ein Elastomerelement (24), dazwischen angeordnet zwischen dem ersten starren Element (20) und dem zweiten starren Element (22), um das erste und zweite starre Element (22) voneinander elastisch vorzuspannen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusammenbaustruktur (32, 34) Zwangselemente (40, 42) aufweist, welche eine Bewegung des zweiten statten Elements (22) in eine dritte Richtung zwingen, in welche das zweite starre Element (22) durch das Elastormerelement (24) vorgespannt ist, wobei die dritte Richtung senkrecht zu der ersten Querrichtung, der zweiten Querrichtung und der Längsrichtung ist.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei die erste Zusammenbaustruktur (32, 34) Arme (28, 30) aufweist, ausgebildet an jedem Ende des ersten starren Elements (20), wobei sich die Arme (28, 30) in der zweiten Querrichtung erstrecken, welche senkrecht zu der ersten Querrichtung ist, und wobei die Arme (28, 30) jeder Aussparungen definieren, so dass die Aussparungen einander gegenüberstehen. 3, Verriegelungsstift des Anspruchs 2, wobei die zweite Zusammenbaustruktur (46, 48) Einfügestreifen aufweist, ausgebildet an jedem Ende des zweiten starren Elements (22), wobei die Einfügestreifen angepasst sind zum Einfügen in die Aussparungen.
Verriegelungsstift des Anspruchs 2, wobei eine der Aussparungen eine gestufte Konfiguration aufweist, um einen schrittweisen Zusammenbau des Verriegelungsstifts zu ermöglichen.
Verriegelungsstift des Anspruchs 2, wobei eine der Aussparungen einen Kanalabschnitt und einen Verriegelungsabschnitt einschließt, welcher orthogonal zu dem Kanalabschnitt ist.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das Elastomerelement (24) mit der ersten und zweiten Zusammenbaustruktur (46, 48) zusammenwirkt, um das erste starre Element (20) und das zweite starre Element (22) in einem räumlichen Verhältnis zu halten.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei die erste Zusammenbaustruktur (32, 34) Arme (28, 30) aufweist, ausgebildet an jedem Ende des ersten starren Elements (20), wobei die Arme (28, 30) sich in der zweiten Querrichtung erstrecken, welche orthogonal zu der ersten Querrichtung ist, und wobei jeder Arm einen Einfügestreifen (46, 48) daran vorgesehen aufweist.
Verriegelungsstift des Anspruchs 7, wobei die zweite Zusammenbaustruktur (46, 48) Aussparungen aufweist, ausgebildet in jedem Ende des zweiten starren Elements (22), zum Aufnehmen der Einfügestreifen.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei die erste Zusammenbaustruktur (32, 34) Arme (28, 30) aufweist, ausgebildet an jedem Ende des ersten starren Elements (20), wobei die Arme (28, 30) sich in der zweiten Querrichtung erstrecken, welche orthogonal zu der ersten Querrichtung ist, wobei einer der Arme einen ersten Einfügestreifen aufweist, vorgesehen daran, und der andere Arm eine erste Aussparung aufweist, vorgesehen darin.
Verriegelungsstift des Anspruchs 9, wobei die zweite Zusammenbaustruktur (46, 48) eine zweite Aussparung aufweist, vorgesehen in einem Ende des zweiten starren Elements (22), zum Aufnehmen des ersten Einfügestreifens, und wobei die zweite Zusammenbaustruktur (46, 48) einen zweiten Einfügestreifen aufweist, vorgesehen an dem anderen Ende des zweiten starren Elements (22), zum Einführen in die erste Aussparung.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das erste starre Element (20) und das Elastomerelement (24) miteinander in Eingriff sind durch eine Eingriffstruktur.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das zweite starre Element (22) und das Elastormerelement (24) miteinander in Eingriff sind durch eine Eingriffsstruktur.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das erste starre Element (20) und das Elastormerelement (24) miteinander in Eingriff sind durch eine zusammenpassende Rippen (44)- und Schlitz (28) -Anordnung.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das zweite starre Element und das Elastomerelement (24) miteinander in Eingriff sind durch eine zusammenpassende Rippen (56)- und Schlitz (50)-Anordnung.
Verriegelungsstift des Anspruchs 1, wobei das Elastomerelement (24) so überdimensioniert ist, dass ein Zusammenbau des Elastomerelements (24) zwischen dem ersten starren Element (20) und dem zweiten starren Element (22) den Verriegelungsstift fest fixiert und vorspannt.
Verfahren zum Zusammenbauen der Komponenten eines Verriegelungsstifts des Anspruchs 1, wobei der Verriegelungsstift zusammengesetzt ist durch Kippen des zweiten starren Elements (22) bezüglich dem ersten starren Element (20), Einfügen eines Endes des zweiten starren Elements (22) in eine Aussparung in dem ersten starren Element (20), Richten des zweiten starren Elements (22), so dass das andere Ende des zweiten starren Elements (22) eingefügt wird in eine andere Aussparung in dem ersten starren Element (20), Ziehen des ersten starren Elements (20) und des zweiten starren Elements (22) voneinander weg in parallelem Verhältnis, um dazwischen einen Raum zu definieren, und Einführen des Elastomerelements (24) in den Raum zwischen dem ersten und zweiten starren Element (20 und 22), um die Komponenten fest zusammenzuhalten, während die Enden des zweiten starren Elements (22) gegen die Endwände gedrückt werden, welche die Aussparungen des ersten starren Elements (20) einschließen.