NO179151B - Leddforbindelsesaktuator for utförelse av lineære eller roterende bevegelser - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører området for håndteringsutstyr generelt, nemlig for å heve, dreie, skyve og trekke, så vel som for stabilisering av håndteringsmaskiner eller gategående kjøretøyer e.l., eller andre anvendelser, og har til formål å tilveiebringe en leddforbindelsesaktuator som virker på to elementer som utgjør leddforbindelsen, idet leddets aksel er stivt forbundet med et første element og leddforbindelsen, hvilken aktuator omfatter en jekk og kjeder eller kabler som er ført over leddakselen og er koblet til det andre element av leddforbindelsen.

For tiden blir leddsammenkobligen av håndteringsutstyr, gategående kjøretøyer e.l., så som leddforbindelsen mellom de forskjellige sammenfoldbare elementer av en utliggerkran, idet leddforbindelsen for utliggerne av visse gategående kjøretøyer og/eller disses tilhengere eller semi-tilhengere e.l., eller også leddforbindelsen for en svinggaffel for tipping av en skuffe e.l., eller alle andre innretninger hvor det kreves roterende eller lineær bevegelser, hoved-sakelig gjennomført ved hjelp av jekker som er anordnet mellom elementene som utgjør leddforbindelsen og er montert under eller på disse elementer.

En slik utførelse utøver meget store krefter på elementene og nødvendiggjør kraftig dimensjonering av den således tilveiebragte montasje.

Det har vært foreslått å rydde denne ulempe av veien ved å plassere jekken delvis innenfor i det minste ett element av leddforbindelsen, noe som imidlertid gjør det nødvendig å forsterke sideveggene av det hus som danner elementet.

Imidlertid innebærer en slik anordning av en jekk på den øvre eller nedre flate av i det minste ett av leddforbindel-seselementene også den ulempe at jekken utsettes for risikoen for raskt å bli ødelagt ved slag eller ved støt på eller mot fremmedlegemer, noe som krever hyppig utskiftning og derfor høye vedlikeholdsomkostninger.

Endelig krever jekkene som benyttes ved disse typer ledd-forbindelser, selv om de er anordnet innenfor leddforbindelsen, vanligvis meget store dimensjoner.

En leddforbindelsesaktuator av den innledningsvis nevnte type er kjent fra NO 170.470. Her benyttes leddforbindelsesaktuatoren til å parallellforskyve en lasteplattform, en bevegelse som skjer uten særlig stor friksjon og som derfor ikke medfører særlig store krefter. Også i dette tilfelle er jekken montert utvendig mellom en opplagringsbrakett og et av leddforbindelsens elementer, hvilket bl.a. gjør jekken utsatt for skader.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å rydde disse ulemper av veien.

Formålet med oppfinnelsen av den innledningsvis nevnte type er således å tilveiebringe en leddforbindelsesaktuator som er kjennetegnet ved at det andre element opptar jekken og kjedene eller kablene, at kjedene eller kablene er endeløse og er ført rundt tannhjul, sportrinser eller kilehjul opptatt i nevnte andre element, og at jekken er festet med i det minste sin ene ende til kjedene eller kablene, idet den andre ende eventuelt er festet til leddakselen, for å utøve strekk i kjedene eller kablene og virke på en vektarm på leddakselen for å drive sistnevnte i rotasjon.

Oppfinnelsen vil forstås bedre av den følgende beskrivelse

i forbindelse med foretrukne, ikke-begrensende utførelses-eksempler, under henvisning til de vedføyede skjematiske tegninger, hvor

fig. 1 er et partielt sideriss av en leddforbindelsesaktuator ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 og 3 viser riss i likhet med fig. 1 av modifiserte utførelser av oppfinnelsen,

fig. 4 er et partielt sideriss som viser anvendelsen av en aktuator på en tippbart lasteplan,

fig. 5 - 7 viser riss i likhet med fig. 4 av modifiserte utførelser av aktiveringen av et lasteplan, og

fig. 8 og 9 er partielle sideriss som viser aktiveringen av en utligger.

Ifølge oppfinnelsen, og som vist mer spesielt ved ikke-begrensende utførelseseksempler på fig. 1 - 3 av tegningene, er leddforbindelsesaktuatoren for utførelse av alle lineære og roterende bevegelser, som påvirker elementer 1 og 2 som utgjør leddforbindelsen, karakterisert ved at den virker direkte på leddakselen 3 og at den fortrinnsvis utgjøres av 1 det minste én jekk 4 og kjeder eller kabler 5, som er ført over leddakselen 3 og over tannhjul eller sportrinser eller kilehjul 6, idet jekken samvirker med kjedene eller kablene og eventuelt med leddakselen 3, som ved sine ender er festet til ett av de to elementer 1 eller 2, mens det andre element 2 eller 1 opptar aktuatoren.

Ifølge en første utførelse av oppfinnelsen, som vist på fig. 1, er jekken 4 via sin sylinder forbundet med kjedene eller kablene 5 ved hjelp av en vogn 7 som omfatter styreruller 8 for styring på den motsvarende innvendige flate av ett av elementene 1 eller 2, idet disse ruller 8 kan være anordnet enten over vognen 7 eller være montert på vognens 7 aksel som forbinder den med kjedeleddene eller kablene 5, idet enden av jekkens 4 stempelstang virker på en eksentrisk tapp 9 på leddakselen 3. Denne utførelse gjør det mulig å oppnå en høy rotasjonskraft ved bruk av en jekk med forholdsvis liten diameter sammenlignet med hva som ville vært nødvendig ved en jekk for drift av de kjente leddfor-bindelser, på grunn av tilveiebringelsen av en momentarm på akselen 3 og av en trekkraft som utøves på kjedene eller kablene 5, likeledes på denne aksel 3.

Fig. 2 viser en andre utførelse av oppfinnelsen, hvor jekken 4 via sin sylinder er montert på leddakselen 3 mellom elementene 1 og 2 og via enden av sin stempelstang er direkte forbundet med kjedene eller kablene 5, idet rullene 8 er anordnet ved denne forbindelse og samvirker med den tilsvarende innvendige vegg av elementet 1 eller 2.

Ifølge en annen modifisert utførelsesform av oppfinnelsen, vist på fig. 3 av de vedføyede tegninger, virker jekken 4 med sine to ender direkte på løpene av kjedene eller kablene 5, med styring av disses forbindelser med kjedene eller kablene 5 ved hjelp av ruller på de motsvarende innvendige vegger av elementet 1 eller 2. Således blir momentarmen multiplisert med to, hvorved det blir mulig å oppnå maksimalt torsjonsmoment på akselen 3.

Utførelsene av en leddforbindelsesaktuator ifølge fig. 1-3 er spesielt egnet til å folde ut én eller flere leddarmer av en kran, en håndteringsmast, en leddarm som bærer en skuffe, eller en taubanemast e.l.

I et slikt tilfelle er det selvsagt tilstrekkelig ganske enkelt å anordne så mange leddforbindelsesaktuatorer som det er leddaksler.

Ifølge en annen modifisert utførelse av oppfinnelsen, som ikke er vist på tegningene, kan leddforbindelsesaktuatoren fortrinnsvis være montert i en glider som danner en ramme som kan innføres og sperres i enden av ett av elementene 1 eller 2, idet leddakselen 3 danner en integrerende del av denne glider, mens det andre element 2 eller 1 ved hjelp av sideplater 6 er montert på endene av akselen 3 etter innføring av glideren i det første element 1 eller 2.

En slik utførelse tillater begrensning av maskineringen av elementet for opptagelse av aktuatoren til et minimum og tilveiebringelse av en montering og forhåndsjustering av aktuatormontasjen før innføringen i det nevnte element.

Fig. 4-9 på de vedføyede tegninger viser forskjellige mulige anvendelser av aktuatoren ifølge oppfinnelsen. Således vedrører fig. 4-7 tilpasning til lastebiler eller tilhengere forsynt med tippbare eller fjernbare lasteplan.

I utførelsen på fig. 4 utgjøres ett av leddforbindelses-elementene av selve chassiset 10 av en lastebil eller tilhenger og inneholder aktuatoren, idet det andre leddforbindelseselement utgjøres av en arm 11 som ved sin ene ende er festet til akselen 3 av aktuatoren og ved sin andre ende er forsynt med en rulle 12 som styres i en glideskinne 13 som er festet til rammen 14 av et lasteplan.

Etter aktivering av jekken 4 blir armen 11 således dreiet og understøttes mot lasteplanets ramme 14 via rullen 12. I løpet av dreiebevegelsen, som resulterer i forskyvning av rullen 12 i forhold til lasteplanets ramme 14, styres rullen 12 i glideskinnen 13, hvorved tippingen av lastebilens plan kan gjennomføres på kontinuerlig og jevnt måte.

Ifølge et annet karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, utgjøres armen 11 fortrinnsvis av to uavhengige deler som hver er utført i ett med en ende av aktuatorens aksel 3, idet hver del er forsynt med en rulle 12 som samvirker med en glideskinne 13 som er festet til en side av lasteplanets ramme 14. Takket være dette arrangement blir det samtidig mulig å sikre god tverrgående stivhet av lastplanet på nivået hvor dettes ramme 14 er forbundet med aktuatoren.

Ifølge et andre karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, vil akselen 13 for opplagring av tannhjul eller sportrinser eller kilehjul 6 også kunne være utført i ett med disse og ved sine ender være forbundet med plater 16 som er festet til lasteplanets ramme 14 for å danne dettes dreieakse. Takket være dette arrangement blir aktiveringen av tippingen av lasteplanet gjennomført samtidig på nivået av dettes dreieakse og nær den motstående ende av denne akse, slik at den nødvendige kraft vil kunne reduseres betydelig. Fig. 5 viser en annen utførelse av aktuatoren for tipping av et lasteplan, hvor leddforbindelsesaktuatoren er integrert i armen 17 for svinging av et lasteplan, hvis ramme 14 via glideskinner 13 som samvirker med ruller 12 på den ende av armen 17 ligger overfor sistnevntes leddaksel 3, er opplagret på chassiset 10 av lastebilen eller tilhengeren, idet armen 17 fortrinnsvis er utført som dobbeltarm eller et hus som opptar leddforbindelsesaktuatoren. Fig. 6 viser en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor leddforbindelsesaktuatoren er utført i ett med et chassis 10 av en lastebil eller tilhenger og ved hjelp av sin aksel 3 er forbundet med en arm 18 som opptar i det minste en teleskopisk jekk 19 hvis stempelstang eller sylinder er forbundet med i det minste ett lager 20 av lasteplanets ramme 14, på motsatt side av sistnevntes leddaksel 15 på chassiset 10.

En slik utførelse gjør det på den ene side mulig å skifte ut rullene 12 og glideskinnene 13 og på den annen side samtidig med svingekraften å utvikle en skyvkraft som bidrar til tippingen av lasteplanet. I et slikt tilfelle er størrelsen av jekkene 4 og 19 eller deres mateanordning beregnet slik at jekken 4 virker med prioritet, idet jekkens eller jekkenes 19 kraft ikke utvikles før etter en forhåndsbestemt tidsperiode. En differensialdrift av jekkene kan spesielt tilveiebringes på kjent måte ved hjelp av en tidsstyrean-ordning.

Fig. 7 viser en annen utførelse av oppfinnelsen, hvor leddforbindelsesaktuatoren er integrert i én av armene av en foldeanordning 21 for styring av tippingen av lasteplanet, hvis leddaksel 3 er integrert i chassiset 10 av en lastebil eller en tilhenger og hvis aksel 15 for opplagring av tannhjulene, sportrinsene eller kilehjulene 6 danner leddakselen for den andre arm av styreanordningen, hvis frie ende samvirker med et lager 22 av lasteplanets ramme 14.

En slik foldeanordning 21 virker helt på samme måte som en kjent klassisk sammenfoldingsanordning.

Fig. 8 og 9 i de vedføyede tegninger viser bruken av aktuatoren ifølge oppfinnelsen for stabilisering av utliggere for kjøretøyeer eller håndteringsutstyr, spesielt under laste- og losseoperasjoner.

Som vist på fig. 8, kan aktuatoren integreres i en utligger 23 med mulighet for å dreie om sin aksel 3 på enden av en teleskopisk tverrbjelke 24 av et kjøretøy. Under aktiveringen av jekken 4 dreier utliggeren seg således til den stilling som er vist med brutte linjer på fig. 8, for å bringe sin fot 25 ned på marken og stabilisere kjøretøyet. En supplerende stabilisering kan oppnås ved komplementær aktivering av jekken 4, hvilket medfører at utliggeren 23 dreies til vertikal stilling, idet denne dreining følges av en teleskoperende forlengelse av tverrbjelken 24, som vist med stiplede linjer på fig. 8.

Fig. 9 viser en modifikasjon av fig. 8, hvor utliggeren 23 er montert på chassiset 26 av et kjøretøy i form av et

parallellogram ved hjelp av i det minste ett par parallelle armer 27, som på den ene side er leddforbundet med chassiset 26, og på den annen side, den ene direkte med kjedene eller kablene 5 og den andre med utliggeren 23.

Således vil utliggeren 23, ved bevegelse fra posisjonen vist på fig. 9 ved aktivering av jekken 4, først heve seg med foten hevet fra marken og deretter dreie seg i retning av kjøretøyets chassis 26 til sin ikke viste sammenfoldede stilling.

Takket være oppfinnelsen er det mulig å tilveiebringe en leddforbindelsesaktuator for å utføre alle lineære eller roterende bevegelser, som spesielt er anvendelig for sammenfoldings- og utfoldingsbevegelser av kranarmer, lasthåndteringsbommer, skuffearmer, taubanemaster e.l. så vel som stabiliseringsanordning for en maskin, eller som hydraulisk utligger for en maskin eller for håndtering av kasser eller andre beholdere som er montert på lastebiler eller tilhengere, eller for slike mekanismer hvor det kreves en roterende eller lineær bevegelse.

Claims (13)

1. Leddforbindelsesaktuator som virker på to elementer (1, 2) som utgjør leddforbindelsen, idet leddets aksel (3) er stivt forbundet med et første element (1 eller 2) og leddforbindelsen, hvilken aktuator omfatter en jekk (4) og kjeder eller kabler (5) som er ført over leddakselen (3) og er koblet til det andre element (2 eller 1) av leddforbindelsen, karakterisert ved at det andre element (2 eller 1) opptar jekken (4) og kjedene eller kablene (5), at kjedene eller kablene (5) er endeløse og er ført rundt tannhjul, sportrinser eller kilehjul (6) opptatt i nevnte andre element (2 eller 1), og at jekken (4) er festet med i det minste sin ene ende til kjedene eller kablene (5), idet den andre ende eventuelt er festet til leddakselen (3), for å utøve strekk i kjedene eller kablene (5) og virke på en vektarm på leddakselen (3) for å drive sistnevnte i rotasjon.

2. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at jekken (4) via sin sylinder er forbundet med kjedene eller kablene (5) ved hjelp av en vogn (7), hvilken vogn (7) omfatter ruller (8) for styring på den motsvarende innvendige flate av ett av elementene (1 eller 2), idet disse ruller (8) enten styres over vognen (7) eller er montert på forbindelsesakslene mellom vognen (7) og kjedeleddene eller kablene (5), og enden av jekkens (4) stempelstang virker på en eksentrisk tapp (9) på leddakselen (3).

3. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at jekken (4) via sin sylinder er montert på leddakselen (3) mellom elementene (1 og 2) og via enden av sitt stempel er direkte forbundet med kjedene eller kablene (5), og rullene (8) er anordnet på nivået for denne forbindelse og samvirker med den motsvar ende innervegg av elementet (1 eller 2).

4. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at jekken (4) ved sine to ender virker direkte på kjedenes eller kablenes (5) løp, med styring av sine elementer for forbindelse med kjedene eller kablene (5) ved hjelp av ruller på de motsvarende innerveg-ger av elementet (1 eller 2).

5. Leddforbindelsesaktuator ifølge et av kravene 1 - 4, karakterisert ved at den er montert i en glider som danner et hus som kan innføres i og sperres ved enden av ett av elementene (1 eller 2), idet leddakselen (3) danner et intregrerende parti av denne glider, og det andre element (1 eller 2) ved hjelp av sideplater er montert på enden av akselen (3) etter innføringen av glideren i det første element (1 eller 2).

6. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at ett av leddforbindel-seselementene utgjøres direkte av chassiset (10) av en lastebil eller en tilhenger og opptar aktuatoren, idet det andre leddforbindelseselement utgjøres av en arm (11) som ved den ene ende er integrert med akselen (3) av aktuatoren og ved sin andre ende er forsynt med en rulle (12) som styres i en glideskinne (13) som er utført i ett med rammen (14) av et lasteplan.

7. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 6, karakterisert ved at armen (11) fortrinnsvis utgjøres av to uavhengige ben som hvert er integrert med en ende av akselen (3) av aktuatoren, idet hvert ben er forsynt med en rulle (12) som samvirker med en glideskinne (13) som er integrert med en side av lasteplanets ramme (14).

8. Leddforbindelsesaktuator ifølge et av kravene 1, 6 og 7, karakterisert ved at akselen (15) for opplagring av tannhjulene eller sportrinsene eller kilehjulene (6) er integrert med disse og at to plater (16) er forbundet med dens ender og er festet til lasteplanets ramme (14) for å danne lasteplanets dreieaksel.

9. Leddforbindelsesaktuator ifølge et av kravene 1, 6 og 7, karakterisert ved at den er integrert i svingarmen (17) av et lasteplan, hvis ramme (14) ved hjelp av glideskinner (13) som samvirker med ruller (12) på den ende av armen (17) som ligger overfor dennes leddaksel (3), er opplagret på chassiset (10) av lastebilen eller tilhengeren, idet armen (17) fortrinnsvis har form av en dobbelt arm eller et hus som opptar leddforbindelsesaktuatoren .

10. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at den er integrert med lastebilens eller tilhengerens chassis (10) og via sin aksel (3) er forbundet med en arm (18) som opptar i det minste én teleskopisk jekk (19) hvis stempelstang eller sylinder er forbundet med i det minste ett lager (20) av lasteplanets ramme (14), på den side som ligger overfor lasteplanets leddaksel (15) på chassiset (10).

11. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at den er integrert med én av armene av en foldeanordning (21) for styring av tippingen av et lasteplan, idet dens leddaksel (3) er integrert med chassiset (10) av en lastebil eller tilhenger, og dens aksel (15) for opplagring av tannhjul, sportrinser eller kilehjul (6) danner leddakselen for den andre arm av foldeanord-ningen, hvis frie ende samvirker med et lager (22) av lasteplanets ramme (14).

12. Leddforbindelsesaktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at den er integrert i en utligger (23) med muligheten for ved hjelp av sin aksel (3) å dreie om enden av en teleskopisk tverrbjelke (24) av kjæretøyet.

13. Leddforbindelsesaktuator ifølge et av kravene 1 - 12, karakterisert ved at utliggeren (23) er montert på et kjøretøys chassis (26) som et parallellogram ved hjelp av i det minste ett par parallelle armer (27) som på den ene side er leddforbundet med chassiset (26) og på den annen side den ene direkte med kjedene eller kablene (25) og den andre med utliggeren (23).