NO336319B1 - Hurtigkobling for feste av et arbeidsredskap til en maskin. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hurtigkobling forteste av et arbeidsredskap til en maskin, som angitt i den innledende delen av det selvstendige krav.

Foreliggende løsning beskriver en måte å forspenne en hurtigkobling fast til arbeidsredskap på. Opplagring av endetapper på en krybbeaksling og plasseringen av senter på en festeaksling gir eksentrisk rotasjon. Roteringen mellom lager og senter har en kort momentarm i forhold til momentarmen til jekk og senter.

Opplagringen haren ekstrem gunstig plassering for kraftoverføringen mot festeakslingen når forspenningen som jekken utøver etter at den er aktivert for låsing. Dette medfører at festet ligger stabilt, og det må en stor reverskraft til for å motvirke forspenningen fra jekken.

Bevegelsen som denne løsningen bygger på, er viktig for å unngå slitasje. Jekken sin bevegelse strekker festeakslingene i lengderetningen samtidig som den tvinger koblingen mot festeakslingene, i begge ender.

Innholdet i foreliggende søknad er en videreutvikling av N0333221B1, tilhørende samme innehaver.

Fra annen patentlitteratur vises blant annet til EP 0143074 A1 og US 5692325 A, og som begge viser en hurtigkobling forteste av et arbeidsredskap til en maskin, omfattende en ramme utstyrt på en side med ordinære innfestingsinnretningerfor feste til maskinen, og på motsatt side med en trykksylinder innrettet til å drive en første og en andre låseanordning i motsatte retninger og i inngrep med respektive første og andre festeakslinger på arbeidsredskapet, og der minst en av nevnte låse anordninger er utformet med en krybbelignende form som er innrettet til å romme festeakslingen

US 5382110 A viser en hurtigkobling for feste av et arbeidsredskap til en maskin, omfattende en ramme utstyrt på en side med ordinære innfestingsinnretningerfor feste til maskinen, og på motsatt side med en motordrevet gir-utveksling innrettet til å drive en låseanordning i inngrep med en festeaksling på arbeidsredskapet, og der nevnte låseanordning er utformet med en krybbelignende form som er innrettet til å romme festeakslingen, og der nevnte låseanordning er opplagret til å rotere eksentrisk i forhold til festeakslingens senterakse under påvirkning av gir-utvekslingen.

FR 2760029 A1 viser videre en hurtigkobling for feste av et arbeidsredskap til en maskin, omfattende en ramme utstyrt på en side med ordinære innfestingsinnretningerfor feste til maskinen, og på motsatt side med en aktuator og en fjær med respektive krybber som danner en felles krybbe innrettet til å romme en festeaksling, og innrettet til å rotere eksentrisk i forhold til festeakslingens senterakse.

Videre vises til WO 2012/156672 A1, AU 2008202616 A1, EP 1318242 A2 og US 2009129858 A1, der alle dokumentene viser hurtigkoblinger for feste av et arbeidsredskap til en maskin.

På markedet i Skandinavia i dag er det festeløsninger med en kile i bakkant for låsing og en nyere versjon med "standard" kile i begge ender. Denne type feste spenner ut enten en kile eller to kiler (en i hver ende av sylinderen) direkte mot underkant av festeboltene på redskapet. Når dette da tas i bruk vil resultatet bli at krefter fra redskapet (graveskuffen) går gjennom festeboltene og presser mot kilene som holdes på plass av en hydraulikk sylinder. Dette vil "fjære" og en helt fast forbindelse vil gjerne ikke oppnås. Disse små bevegelsene resulterer over mange timers bruk slitasje og slark

Hurtigkoblinger som benytter to kiler er som nevnt kjent innen teknikken. Et problem med de kjente løsninger er at toleranse under innfesting av arbeidsredskapet ikke tas opp, hvilket medfører større slitasje på utstyret. Hurtigkoblingen beskrevet i søknaden gir en hurtigkobling som kiler seg mellom og spenner fast mellom festeakslingene på arbeidsredskapet og sidevangene på hurtigkoblingen.

Med oppfinnelsen tas det særlig sikte på å frembringe en hurtigkobling med en låse-og sikkerhetsinnretning som hinder og sikrer at i hvert fall en av låseanordningene som er inngrep med festeakslingene går ut av inngrep med akslingen.

Eksempelvis kan en gravemaskinsjåfør under montering av arbeidsredskapet (så som en skuff) til maskinen ofte ikke se fra sin plass i maskinen om skuffen er korrekt montert til hurtigkoblingen. I noen tilfeller kan skuffen "henge" på kun en av låseanordningene, og når bommen løftes kan hele skuffen falle av og i verste fall føre til svært alvorlige eller dødelige skader på annet personell som måtte stå i nærheten. Med låse- og sikkerhetsinnretningen i følge oppfinnelsen tas det sikte på å unngå slike eller lignende ulykker.

Overnevnte formål oppnås med en hurtigkobling for feste av et arbeidsredskap til en maskin, omfattende en ramme utstyrt med ordinære innfestingsinnretninger for feste til maskinen og en trykksylinder innrettet til å drive en første og en andre låseanordning i motsatte retninger og i inngrep med respektive første og andre festeakslinger på arbeidsredskapet, hvor minste en av nevnte låseanordninger omfatter en krybbe med en innvendig, tilnærmet U form som er innrettet til å romme festeakslingen, og som er opplagret til å rotere eksentrisk i forhold til festeakslingens senterakse under påvirkning av trykksylinderen. Hurtigkoblingen er utstyrt med en låse- og sikkerhetsinnretning for å hindre at krybben roterer ut av inngrep med festeakslingen, der låse- og sikkerhetsinnretning omfatter en tapp som er innrettet for innføring i en utsparing på krybben. Tappen til låse- og sikkerhetsinnretning er anordnet forskyvbar i rammen, og som under påvirkning av en trykkinnretning, så som en forspent fjær, er innrettet til å forskyves inn i utsparingen på krybben, og som under påvirkning av en motsatt virkende kraft er innrettet til å forskyves ut av utsparingen på krybben. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den andre låseanordningen under inntrekk er innrettet til å frembringe nevnte kraft for å forskyve tappen ut av utsparingen på krybben.

Alternative utførelser er definert i de uselvstendige kravene.

Tappen kan i en utførelse være oppheng forskyvbar på en aksling, hvilken aksling omfatter en trykkfjær som er innrettet til å forskyve tappen inn i utsparingen på krybben til den første låseanordningen, og der tappen er forbundet med et leddet stag som under påvirkning av den andre låseanordningen er innrettet til å tillate forskyvning av tappen inn i utsparingen når den andre låseanordningen kjøres ut, og til å trekke tappen ut av utsparingen når den andre låseanordningen kjøres inn.

Ytterligere trekk med hurtigkoblingen er at akslingen kan være opphengt i en fremre og bakre festearm, at trykkfjæren kan være anordnet om akslingen og mellom nevnte festearmer, at tappen kan være utformet som en glidehylse som er anordnet på akslingen, at tappen kan være utstyrt med en krage som hviler mot trykkfjæren, at tappen kan være anordnet forskyvbar i et spor i den fremre festearmen, at tappen kan være forbundet med en første del av det leddete staget, at en andre del av det leddete staget kan være festet til den bakre festearmen og leddet forbundet med den første delen.

Krybben kan videre på hver side omfatter en eksentrisk opplagret endetapp anordnet i respektive sidevanger, og krybben kan være innrettet til å romme festeakslingen i hovedsakelig hele den aksiale lengden til festeakslingen.

Den andre låseanordningen kan være en kile som drives av trykksylinderen til inngrep med den andre festeakslingen, og at kilen er konstruert med en plateform og strekker seg i hovedsakelig hele den aksiale lengden til festeakslingen.

Trykksylinderen kan være en hydraulisk jekk innrettet til å gi et kontinuerlig trykk til begge låseanordningen Videre kan trykksylinderen omfatte en sikkerhetsventil, innrettet til å slå inn ved trykkfall.

Endetappen kan være utformet som en plate som er montert til krybben og som ligger i en rotasjonsstøtte i respektiv sidevange.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere ved hjelp av de vedlagte figurer som viser en eksempelutførelse av oppfinnelsen, hvori: Figur 1 viser en hurtigkobling montert mellom et arbeidsredskap og armen til en gravemaskin.

Figur 2 viser en hurtigkobling.

Figur 3 viser en krybbe som inngår i hurtigkoblingen.

Figur 4 viser en forstørret utførelse av hurtigkoblingen.

Figur 5 viser deler av hurtigkoblingen i perspektiv.

Figur 6 viser en figur tilsvarende som figur 5, men uten den ene sidevangen.

Figur 7 viser en videre variant av en hurtigkobling i følge oppfinnelsen.

Figur 8 viser et utsnitt av en låse- og sikkerhetsinnretning i følge oppfinnelsen.

Hurtigkoblingen beskrevet i søknaden bygger på tradisjonelle hurtigkoblinger 1 for et arbeidsredskap 4 på eksempelvis gravemaskiner 8. Den har i likhet med sine forgjengere som formål å kunne skifte utstyr på gravemaskiner uten manuelt arbeid med festing eller låsing, og har som oppgave å hindre slitasje mellom kobling 1 og festeakslinger 3.

Vanlige koblinger har som nevnt kun en en- eller tosidig kile 6 som låser koblingen fast til arbeidsredskaper 4 ved hjelp av en hydraulisk styrt sylinder 7.

Foreliggende hurtigkobling er også hydraulisk styrt, men har bevegelige låse-mekanismer 5, 6 i begge ender av koblingen 1. En ende av koblingen kan dersom ønskelig benytte gammelt prinsipp med bevegelig kile 6, mens motsatt ende kan ha tilordnet en krybbe 16 for festeakslingen 3. Festeakslingen 3 er en fast integrert standard del på arbeidsredskaper 4 for koblinger av denne typen i diverse størrelser, og er fastsveiset til sidefester på redskapet.

Hurtigkoblingen 1 omfatter en ramme 14 utstyrt med tilhørende sidevanger 20. Krybben 16 er innrettet til å rotere eksentrisk i forhold til sin egen opplagring 9. Det vil si at endetappene 10 på krybbeakslingen 16 som er opplagret i sidevangene 20 på hurtigkoblingen 1 er eksentrisk plassert i forhold til krybbens sin geometri 11 for festeakslingen 3. Endetappene 10 kan videre være utformet med tilsvarende radius som krybben og kan anligge i en motsvarende utformet rotasjonsstøtte i sidevangene 20. Endetappene 10 kan være fremstilt integrert med krybben, eller som vist i figur 5 kan endetappene fremstilles av en plate 10a som monteres til krybben og som ligger i rotasjonsstøtten.

En trykksylinder i form av eksempelvis en hydraulisk jekk 7 er festet til krybben 16 via et festestag 16a, og kilen 6, og skyver kilen og den roterende krybben i hver sin retning. Krybben 16 sin eksentriske rotasjon i forhold til senteret på festeaksling 3, samt plasseringen av festestaget 16a, gir fremdrift og oppløft i samme bevegelse. Det medfører at begge festeakslingene 3 på arbeidsredskapene 4 blir tvunget inn i tilpasset radius geometri, også den enden der den tradisjonelle kilen 6 virker. Dette bidrar til at redskapet 4 blir fullstendig fastlåst til koblingen 1, og mulighetene for slark og slitasje er eliminert.

Med foreliggende prinsipp kiles fremre festebolt 3 opp mot sidevangene 20 i hurtigkoblingen ved at krybben 16 roteres i sin "eksentriske opplagring". Resultatet blir da at hver ende av krybben 16 som er opplagret mot sidevangene 20 "sprenger" plass, til den bakre festebolten er presset mot det maskinerte leiet. Her kommer også kilen ut under og låser den fra å kunne bevege seg ut av det maskinerte leiet. Når man her tar redskapet i bruk vil kreftene som oppstår gå gjennom redskaps festebolter, via krybbeopplagringen og inn i sidevangene på festet. Det skal enorme krefter til for å kunne få krybben til å rotere tilbake for å resultere i noe slakk i festet. Dette ser man på forholdene på momentarmene.

Hurtigkoblingen 1 er statisk fastholdt med kontinuerlig trykk fra hydraulisk sylinder 7. Sylinderen 7 er fortrinnsvis utstyrt med sikkerhetsventil 12 som slår inn ved trykkfall, dette hindrer utstyret i å falle av ved et eventuelt slangebrudd på gravemaskinen.

Foreliggende hurtigkobling vedrører en slitasjefri hurtigkobling 1 mellom ordinær innfesting 2 på gravemaskiner 8 og festeakslingene 3 på arbeidsredskap 4. I utgangspunktet er koblingen beregnet for arbeidsredskap 4 som er designet etter standard for denne typen koblinger 1. Hensikten er å eliminere slitasje mellom arbeidsredskap 4 og hurtigkobling 1. Den eksentrisk roterende krybben 16 for festeakslingene 3 på arbeidsredskaper forspenner og strekker opp systemet sammen med kilen 6. Dette skjer ved hjelp av samme kraftkilde, den hydrauliske jekken 7 som har frihet til å bevege begge låseanordningene 5, 6 samtidig og i motsatt retning. Prinsippet bygger på at det er større forspenningskraft i systemet fra jekken 7 enn fra lasten som blir returnert til forbindelsen under normalt bruk. Det vil si at systemet har stor virkningsgrad for å holde posisjonen, med kontinuerlig statiske last fra jekken 7. Løsningen gir mindre krav til toleranser, og kan også benyttes på arbeidsredskap 4 som har blitt utsatt for slitasje innenfor realistiske grenser.

Figur 7-10 viser nærmere en låse- og sikkerhetsanordning i følge oppfinnelsen. Figur 7 viser en tilsvarende del av rammen 14 som omtalt tidligere, og omfatter på samme måte en krybbe 16 som er eksentrisk opplagret og som dreies ved hjelp av trykksylinderen 7 koblet til festestaget 16a. Likeledes skyves kilen 6 ut og inn ved hjelp av trykksylinderen 7.

Krybben 16 i den viste utførelsen skiller seg fra den tidligere omtalte ved at den er utstyrt med en utsparing 18. Utsparingen 18 kan være et innfrest spor og som kan strekke seg helt eller delvis gjennom godset til krybben 16. Utsparingen 18 strekker seg videre i langsgående retning i krybben 16. Krybben 16 kan videre være utstyrt med en plate 22 som dreier med krybben, der platen 22 kan virke som en indikator som stikker ut av hurtigkoblingen 1 for å indikere at krybben har dreid på plass om festeakslingen 3, og også som en indikator på at låse- og sikkerhetsinnretningen 30 er i inngrep med krybben 16.

Figurene 8, 9 og 10 viser nærmere låse- og sikkerhetsinnretningen 30. Låse- og sikkerhetsinnretningen 30 er fortrinnsvis festet til eller tilstøtende til en eller begge sidevanger 20. Som det fremgår kan låse- og sikkerhetsinnretningen i en eksempel-utførelse omfatte en tapp 32 som er innrettet til å innføres i utsparingen 18. Tappen 32 kan for så vidt ha hvilken som helst form som innpasser i utsparingen 18. Tappen

32 kan videre være anordnet glidbart som en glidehylse på en aksling 38, der

akslingen 38 er opphengt i en fremre og en bakre festearm 44,46, eksempelvis festet til en av sidevangene 20. En trykkfjær 40 er anordnet om akslingen 38 og støtter mot en krage 42 til tappen 32. En nedre del av tappen (glidehylsen) kan rage ut gjennom et spor 48 i den fremre festearmen 44 og være festet til en første del av et leddet stag 34,36. Den første delen 34 av staget er videre forbundet med en andre del 36 av staget som er dreibart festet til den bakre festearmen 46, slik at stagdelene 34,36 danner en vinkel i forhold til hverandre.

Figurene 9 og 10 viser nærmere hvordan låse- og sikkerhetsinnretningen 30 virker. I figur 9 er tappen 32 til låse- og sikkerhetsinnretningen 30 ikke i inngrep med utsparingen 18 på krybben 16, og krybben 16 hindres ikke i å dreie for frigjøre eller oppta festeakslingen 3. Kilen 6 er innkjørt og en fremre kant av kilen presser mot den andre delen av staget 36, hvorved den andre delen av staget 36 dreier (med klokken i figuren), slik at den første delen av staget 34 trekker tappen 32 bakover (som vist i figuren). Kragen 42 presser da mot trykkfjæren 40 slik at den blir sammentrykt og forspent. I figur 10 kjører trykksylinderen 7 kilen 6 ut og dreier krybben 16. Den andre delen av staget 36 vil da være fri til å dreie motsatt vei (mot klokken i figuren) og tappen 32 vil da forskyves fremover grunnet påvirkning fra den første del av staget 34 og ikke minst trykkfjæren 40. Trykkfjæren 40 kan alternativ være anordnet på annen måte enn vist for å påføre tilsvarende kraft, eksempelvis i leddforbindelsen mellom de to stagene 34,36.

Krybben 16 er som vist i figur 10 da låst fast og hindres fra bevegelse. Kilen 6 er videre tilstrekkelig kjørt ut til at festeakslingen 3 kan gli på oppsiden av kilen. Skulle mot formodning ikke kilen treffe riktig slik at den bakre festeakslingen ikke festes skikkelig, vil allikevel ulykker bli forhindret siden den fremre festeakslingen ligger trykt i krybben 16.

Claims (8)

1. Hurtigkobling (1) for feste av et arbeidsredskap (4) til en maskin (8), omfattende: en ramme (14) utstyrt med ordinære innfestingsinnretninger (2) for feste til maskinen (8) og en trykksylinder (7) innrettet til å drive en første og en andre låseanordning (5, 6) i motsatte retninger og i inngrep med respektive første og andre festeakslinger (3) på arbeidsredskapet (4), hvor minste en av nevnte låseanordninger (5) omfatter en krybbe (16) med en innvendig, tilnærmet U form som er innrettet til å romme festeakslingen (3), og som er opplagret til å rotere eksentrisk i forhold til festeakslingens (3) senterakse under påvirkning av trykksylinderen (7), hurtigkoblingen (1) er utstyrt med en låse- og sikkerhetsinnretning (30) for å hindre at krybben (16) roterer ut av inngrep med festeakslingen (3), der låse- og sikkerhetsinnretning (30) omfatter en tapp (32) som er innrettet for innføring i en utsparing (18) på krybben (16), og tappen (32) til låse- og sikkerhetsinnretning (30) er anordnet forskyvbar i rammen (14), og som under påvirkning av en trykkinnretning (40) er innrettet til å forskyves inn i utsparingen (18) på krybben (16), og som under påvirkning av en motsatt virkende kraft er innrettet til å forskyves ut av utsparingen (18) på krybben (16),karakterisert vedat den andre låseanordning (6) under inntrekk er innrettet til å påføre nevnte kraft for å forskyve tappen (32) ut av utsparingen (18) på krybben (16).

2. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 1,karakterisert vedat tappen (32) er oppheng forskyvbar på en aksling (38), hvilken aksling (38) omfatter en trykkfjær (40) som er innrettet til å forskyve tappen (32) inn i utsparingen (18) på krybben (16) til den første låseanordningen (5), og at tappen (32) er forbundet med et leddet stag (34,36) som under påvirkning av den andre låseanordningen (6) er innrettet til å tillate forskyvning av tappen (32) inn i utsparingen (18) når den andre låseanordningen (6) kjøres ut, og til å trekke tappen (32) ut av utsparingen (18) når den andre låseanordningen (6) kjøres inn.

3. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 2,karakterisert vedat akslingen (38) er opphengt i en fremre og bakre festearm (44,46), at trykkfjæren (40) er anordnet om akslingen (38) og mellom nevnte festearmer (44,46), at tappen (32) er utformet som en glidehylse som er anordnet på akslingen (40), at tappen (32) er utstyrt med en krage (42) som hviler mot trykkfjæren (40), at tappen (32) er anordnet forskyvbar i et spor i den fremre festearmen (44), at tappen (32) er forbundet med en første del av det leddete staget (34), at en andre del av det leddete staget (36) er festet til den bakre festearmen (46) og er leddet forbundet med den første delen (44).

4. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 1,karakterisert vedat krybben (16) på hver side omfatter en eksentrisk opplagret endetapp (10) anordnet i respektive sidevanger (20), og at krybben (16) er innrettet til å romme festeakslingen (3) i hovedsakelig hele den aksiale lengden til festeakslingen.

5. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den andre låseanordningen (6) er en kile som drives av trykksylinderen (7) til inngrep med den andre festeakslingen (3), og at kilen (6) er konstruert med en plateform og strekker seg i hovedsakelig hele den aksiale lengden til festeakslingen.

6. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 1,karakterisert vedat trykksylinderen (7) er en hydraulisk jekk innrettet til å gi et kontinuerlig trykk til begge låseanordninger (5, 6).

7. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 1,karakterisert vedat trykksylinderen (7) omfatter en sikkerhetsventil (12), innrettet til å slå inn ved trykkfall.

8. Hurtigkobling (1) i samsvar med krav 4,karakterisert vedat endetappen (10) er utformet som en plate (10a) som er montert til krybben (16) og som ligger i en rotasjonsstøtte i respektiv sidevange (20).