專利名稱：用于耕耘機(jī)械工具的易損件的可拆式安裝的易損件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)用于某類土壤耕作機(jī)具的工具的易損件系統(tǒng)，這種土壤耕作機(jī)具包括固定地連接在工具上并具有在工具的工作方向上伸出來的大致楔形或咀頭(beak)形的前端部的夾持件，以及可拆式地設(shè)在該夾持咀頭上并具有大致外罩形的后方中空部分的可更換的易損件和/或替換件，該中空部分與夾持件的夾持咀頭相匹配并與之相互作用，并且設(shè)計(jì)成可在易損件和/或替換件安裝就位時(shí)卡住夾持咀頭，并通過可拆式鎖定機(jī)構(gòu)而固定于其上，該可拆式鎖定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置成穿過相互作用的開口的至少一個(gè)鎖定件，這些開口制作成穿過夾持件與易損件和/或替換件，夾持咀頭與易損件和/或替換件的中空部分具有相對于與易損件系統(tǒng)的縱向?qū)ΨQ線Y垂直的大致橫向垂直對稱面XZ來設(shè)置的前接觸區(qū)、后接觸區(qū)和側(cè)面接觸區(qū)，各接觸區(qū)包括至少兩個(gè)相互作用的接觸面，某些接觸面只在一定的預(yù)定磨損之后才會彼此相互作用，這些接觸面設(shè)置成其中一個(gè)位于夾持件上，一個(gè)位于易損件和/或替換件上，并預(yù)期用來吸收相對于所述對稱線Y和沿著該對稱線延伸的水平面YZ起作用的垂直力Fx、水平力Fy和側(cè)向力Fz，在這些接觸區(qū)中用來吸收垂直力Fx的至少一對前接觸區(qū)設(shè)置成基本上水平地平行于對稱線Y和水平面YZ并位于其兩側(cè)，而至少一對后接觸區(qū)與所述線Y和面YZ形成了一定的規(guī)定角度并位于其兩側(cè)；用于吸收側(cè)向力Fz的前、后接觸區(qū)中的至少一對設(shè)置成相互間大致平行，但在側(cè)向上成對地偏開且位于對稱線Y的兩側(cè)，并且相對于水平面YZ大致垂直；以及設(shè)計(jì)成用于吸收水平力Fy的接觸區(qū)一方面包括設(shè)置成大致垂直于對稱線Y和水平面YZ的至少一個(gè)前接觸區(qū)，另一方面包括至少兩個(gè)后接觸區(qū)，其中兩個(gè)接觸區(qū)由相互作用的和可旋轉(zhuǎn)的接合部構(gòu)成，它們以垂直排列的方式設(shè)在側(cè)面上，位于對稱線Y的兩側(cè)且具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線Z，這些接合部中的每一個(gè)均包括具有相應(yīng)接觸面的凹口和凸部，在每個(gè)聯(lián)接件上設(shè)有一個(gè)接合部。
本發(fā)明的問題定義和背景-聯(lián)接系統(tǒng)目前有許多種不同的用于耕耘機(jī)械工具、尤其是運(yùn)土機(jī)鏟斗上的鏟頭的可更換易損件和/或替換件的商用易損件系統(tǒng)。這類易損件系統(tǒng)通常包括兩個(gè)主要的聯(lián)接件，其形式為所謂的“凹件”和“凸件”；一方面為可更換鏟尖形式的前易損件，另一方面為永久地連接在鏟斗上的固定的后夾持件。為了實(shí)現(xiàn)將可更換鏟尖動態(tài)地但仍可靠地固定在夾持件上，聯(lián)接件還包括聯(lián)接系統(tǒng)，其為這些部件所共用，并且具有可拆式鎖定機(jī)構(gòu)。各個(gè)這種聯(lián)接系統(tǒng)均具有非常特征化的幾何體(geometry)，以便由此而以有效、安全且功能上可靠的方式將鏟頭的易損件固定就位，并且僅涉及到最小的磨損，直到易損件因這種不可避免的磨損而必須由新的易損件來取代為止。
這類聯(lián)接系統(tǒng)例如可構(gòu)造成如英國專利申請GB-A-2151207或瑞典專利說明書SE-B-469561中的圖7所示，使得一個(gè)即第一聯(lián)接件包住了相對的第二聯(lián)接件的端部，即以下所稱的咀頭，第二聯(lián)接件與第一聯(lián)接件相互作用，即類似于外罩那樣包圍了第一聯(lián)接件的所有外側(cè)，因此也稱為“外罩系統(tǒng)”。用于聯(lián)接系統(tǒng)的一種解決方案通常通過一個(gè)或多個(gè)相對于鏟頭縱向而言為大致橫向的鎖定件如楔塊、帶槽管等來實(shí)現(xiàn)，這些鎖定件通過特意制作成穿過外罩和咀頭的鎖定件開口而引入。這些鎖定件可設(shè)置成在中心穿過鏟頭或位于鏟頭的一側(cè)或兩側(cè)。外罩的自由外周邊、即下文所稱的鏟頭凸緣通常對應(yīng)于夾持件上的與鏟頭凸緣相對并與鏟頭凸緣相互作用的邊緣，即下文所稱的咀頭凸緣。
這類已知的商用外罩系統(tǒng)常常構(gòu)造成可吸收負(fù)荷(F)，其平行于或大致平行于聯(lián)接幾何體的對稱線并如

圖1所示地借助于一個(gè)或多個(gè)具有特定結(jié)構(gòu)且相互作用的接觸區(qū)而在Y方向上朝向鏟尖的刃口、即大致沿著在鏟頭縱向上延伸的平面來起作用，這些接觸區(qū)設(shè)置成與所述對稱線和面、即下文所稱的縱軸線和水平面或YZ面形成一定的角度。各個(gè)這種接觸區(qū)包括至少兩個(gè)彼此相對和相互作用的接觸面，其中至少一個(gè)接觸面設(shè)在第一聯(lián)接件中，而第二接觸面設(shè)在第二聯(lián)接件中。當(dāng)這些接觸面設(shè)置成基本上垂直于所述縱向?qū)ΨQ線Y、即大致處于橫向垂直面(XZ)中時(shí)，進(jìn)一步的旋擰被夾持件上的齒擋住，因此這些接觸面在下文中也稱為止擋面。另一方式是將接觸面設(shè)置成相對于不同平面具有一定傾角，因此負(fù)荷被因這些面之間的楔入效應(yīng)所引發(fā)的摩擦力吸收。
然而可以理解，在使用工具的過程中，不僅形成有平行于聯(lián)接幾何體的Y方向上的縱向?qū)ΨQ面的負(fù)荷，而且還形成有偏離Y方向的負(fù)荷。因此，基本上各負(fù)荷(F)均包括軸向分力Fy，其形成為平行于聯(lián)接幾何體的縱向?qū)ΨQ方向Y，并垂直于X方向上的橫向垂直面即以下所稱的XZ平面來起作用，一方面包括Z方向上的側(cè)面橫向分力Fz，其垂直于聯(lián)接幾何體的縱向垂直面即以下所稱的側(cè)平面或XY平面而起作用，另一方面還包括另一橫向分力Fx，其在垂直于聯(lián)接幾何體的YZ平面即所述水平面的X方向上起作用。
因此，下文中所用的名詞如垂直面、側(cè)面、水平面等等可源于所述力和平面的上述定義。
作用于鏟尖上的引起橫向力即兩個(gè)后面介紹的橫向分力Fx和Fz的那些負(fù)荷部分地通過類似的接觸區(qū)被吸收，這些接觸區(qū)包括設(shè)置成與作用方向成不同角度的垂直接觸面和側(cè)向接觸面。
分力Fx、Fy和Fz還會因它們的杠桿率而引起比較麻煩的扭矩負(fù)荷，它們必須通過設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸線兩側(cè)的兩個(gè)接觸區(qū)來吸收。這些接觸區(qū)中的每一個(gè)如上所述地包括至少兩個(gè)相互作用的接觸面。例如，橫向分力Fx所引起的扭矩負(fù)荷通過相對于Y方向的至少一個(gè)前接觸區(qū)和一個(gè)后接觸區(qū)來吸收，這些接觸區(qū)可方便地設(shè)置在鎖定件的兩側(cè)及其各自的相對聯(lián)接件上，并且大致平行于對稱線Y。
例如，在通過所述說明書SE-B-469561和GB-A-2151207已知的聯(lián)接系統(tǒng)中，夾持件和鏟頭部分各自包括朝著鏟頭刃口逐漸變小的從垂直縱向剖面(XY)中看去為V形的下凹的和凸出的止擋面，這些止擋面相互作用并吸收軸向力F，并且還吸收由垂直力Fx圍繞Z軸而產(chǎn)生的扭矩負(fù)荷。設(shè)有帶相應(yīng)凹槽的縱向凸棱以便吸收側(cè)向力Fz。除此之外，夾持件和鏟頭部分的凸緣各自包括V形和矩形的凸部和凹口，它們相互間形成互補(bǔ)形，并且還在其相應(yīng)部分中用作止擋面，即，它們在聯(lián)接件連接在一起并進(jìn)入其共同的端部位置中之后沿其垂直端面彼此接觸。這些凸部和凹口在這里分別意味著消除了夾持件和鏟頭部分之間的因不可避免的制造公差而導(dǎo)致的活動性，但它們還可吸收扭矩負(fù)荷，這些扭矩負(fù)荷在一段時(shí)期的不對稱磨損之后會導(dǎo)致出現(xiàn)不希望有的杠桿率。
實(shí)際上，在操作期間，在易損件、夾持件和鎖定件之間的不規(guī)則動態(tài)運(yùn)動期間，包括止擋面在內(nèi)的所有整體式接觸面都會受到不同程度的剪切、磨損和變形。另外，鏟頭部分和夾持件都會受到大致相同的磨損，結(jié)果導(dǎo)致這兩者在磨損達(dá)到其最高水平之后必須更換。當(dāng)然這是非常昂貴的，另外，由于各夾持件焊接在鏟斗上，因此停工時(shí)間遠(yuǎn)比只是快速更換易損件的時(shí)間要長。
因此，需要實(shí)現(xiàn)一種聯(lián)接系統(tǒng)，其允許基本上只有易損件受到比較嚴(yán)重的磨損和開裂，而夾持件和鎖定件至少基本上不發(fā)生外部磨損，其中這些部件的接觸面之間的不可避免的磨損盡可能只發(fā)生于預(yù)定的和專門設(shè)置的表面上。
上述聯(lián)接系統(tǒng)存在的另一非常嚴(yán)重的問題在于，存在鎖定件被剪切力切斷的風(fēng)險(xiǎn)，剪切力一方面在鏟頭部分和夾持件因凸緣上的傾斜止擋面和止擋面的持續(xù)磨損而彼此朝向地水平移動時(shí)產(chǎn)生，另一方面在聯(lián)接系統(tǒng)承受到圍繞著因易損件系統(tǒng)的凸緣之間的磨損而新出現(xiàn)的未預(yù)見到的接觸的不利旋轉(zhuǎn)負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生。為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)置了一個(gè)止擋區(qū)，其具有完全來自聯(lián)接點(diǎn)的對接效果，通過這種設(shè)置，兩個(gè)凸緣部分的垂直端面至少最初未相互接觸。這樣的一個(gè)示例如美國專利說明書US-A-2689419所示，其中大致垂直的前止擋面設(shè)在夾持件咀頭的前緣處，其用于與易損件的中空部分內(nèi)的相應(yīng)內(nèi)止擋面相互作用。
然而，當(dāng)設(shè)計(jì)成用來磨損的初始垂直的止擋面上的磨損增加時(shí)，在易損件的鏟頭凸緣的后緣和夾持件凸緣的前緣之間將形成次要的和不希望有的第二接觸區(qū)，即在相應(yīng)凸緣的垂直面XZ中圍繞著鏟頭凸緣和夾持件凸緣而形成了第二止擋區(qū)，這些邊緣/垂直面最初不相交，另外，該第二止擋區(qū)會逐漸地增大。
如果現(xiàn)在鏟頭承受到在鏟尖處朝向聯(lián)接幾何體的對稱線Y起作用的橫向力Fx和Fz，則聯(lián)接系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將逐漸增加地取決于該不希望有的第二止擋面的位置。因此，凸緣上的新止擋面與鎖定件一起取代了以前的分別大致沿著YZ和XY面的前、后水平接觸面以及相應(yīng)的前、后垂直側(cè)接觸面，這些接觸面分別會增大對鎖定機(jī)構(gòu)不利的橫向力Fx和Fz。在這種情況下，對于大多數(shù)負(fù)荷工況而言都會產(chǎn)生對強(qiáng)度非常有害的扭矩杠桿作用，這種杠桿作用將產(chǎn)生會切斷鎖定件的剪切力。
在根據(jù)文獻(xiàn)US-A-2689419的聯(lián)接系統(tǒng)中，鎖定楔塊在鎖定楔塊的錐形端處最薄弱，準(zhǔn)確地說在此處即在易損件和夾持件之間的摩擦表面上所述剪切力可能為最大，其原因是所述負(fù)荷的杠桿率，以及凸緣之間的游隙一直一樣大，結(jié)果就非常容易形成不希望有的第二接觸區(qū)，從而得到了對結(jié)構(gòu)最不利的杠桿率。
另外，當(dāng)在接觸面和止擋面上產(chǎn)生了劇烈磨損時(shí)，外罩中的鎖定件開口和易損件后緣之間的其余材料以及夾持件咀頭和穿過咀頭的鎖定件開口的水平摩擦表面之間的材料被很大程度地削弱，因此會形成裂紋，之后導(dǎo)致聯(lián)接斷開。為了試圖避免該過程，可以增大易損件側(cè)面上的及其鎖定件開口周圍的材料在Z方向上的厚度，同時(shí)易損件的鏟頭凸緣通過形式為向后朝向夾持件的凸部而得到了加強(qiáng)，因此，實(shí)際上鎖定件開口能夠向后運(yùn)動。因此，咀頭的材料厚度也在其鎖定件開口的高度處增加。這種解決方案增加了生產(chǎn)的成本和復(fù)雜性，同時(shí)咀頭的材料厚度增加還意味著在咀頭以上的部分中鏟頭具有突出的輪廓，這從滲透性方面而言是不利的。另外，所謂的互換因必須向后施加在已知鏟頭的易損件上的材料而變得更糟。實(shí)現(xiàn)盡可能大的互換對于新鏟頭的設(shè)計(jì)而言是必要的。為了得到最佳的鏟頭，鏟頭磨損之后留下的部分應(yīng)在重量上盡可能輕。由于易損件的價(jià)格通?？山频匾钥死?千克來計(jì)算，并且由于主要磨損部分發(fā)生在鏟尖、即易損件的位于內(nèi)中空部分之前的部分上，因此鏟頭應(yīng)在上述鏟尖之后具有最小的可能重量比例。
因此，本發(fā)明的其它本質(zhì)目的是防止在鏟頭和夾持件凸緣之間能夠偶然形成所述第二接觸區(qū)，以及至少顯著地降低第二接觸區(qū)能夠產(chǎn)生對鎖定機(jī)構(gòu)不利的剪切力的風(fēng)險(xiǎn)。
由于夾持咀頭在前緣方向上逐漸變細(xì)的形狀，因此已知的聯(lián)接系統(tǒng)會傾向于在將垂直負(fù)荷施加在鏟尖上時(shí)允許鏟頭部分向前運(yùn)動，即允許鏟頭部分可如跳臺滑雪一樣地從夾持件上滑脫出來，從而使鎖定件受到不希望有的應(yīng)力。因此，需要有一種可消除或至少減輕了這種傾向的易損件系統(tǒng)構(gòu)造。
-鎖定機(jī)構(gòu)-概述目前的鎖定件基本上包括兩種不同的類型，一方面為實(shí)心型的鎖定件，另一方面為可彈性地起作用的鎖定件。實(shí)心型鎖定件具有剛性的鎖定主體，其例如可為直的如條棒形的，或者為更具楔形的。彈性鎖定件通常包括略帶彈性的部件如彈簧或彈性體，其在鎖定件的每次安裝和拆卸時(shí)被壓縮，通過這種彈性件，鏟頭部分就通過彈性件的預(yù)拉伸所產(chǎn)生的力而向上壓到夾持件上，同時(shí)鎖定件無法運(yùn)動離開其位置。還可根據(jù)鎖定機(jī)構(gòu)如何布置、即根據(jù)與鏟頭的聯(lián)接幾何體相關(guān)地垂直或水平地固定鎖定件的程度來對鎖定件分類。這兩種類型都具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但由于目前客戶常常選擇垂直鎖定件，這是因?yàn)樗哂懈训挠脩粲押眯约锤唵蔚陌惭b和拆卸，以及在某種程度上垂直鎖定件使得鏟頭具有更低的型面和更高的滲透性，因此仍然試圖減少或消除垂直鎖定件的缺點(diǎn)。尤其是，這些缺點(diǎn)包括在動態(tài)垂直負(fù)荷施加于鏟尖上時(shí)鎖定件會“自行脫離”鎖定件開口而使鏟尖掉落的風(fēng)險(xiǎn)，以及所述動態(tài)垂直負(fù)荷使鎖定機(jī)構(gòu)在垂直布置的情況下會比水平布置承受到嚴(yán)重得多的剪切力。
-三段式鎖定機(jī)構(gòu)已知的鎖定件通常必須通過有力的錘擊來拆卸，這意味著更具實(shí)心性類型的鎖定件因磨損以及在鎖定主體上和沿著鎖定件開口出現(xiàn)的變形而很快變得不能使用。楔形類型的鎖定件雖然在安裝和拆卸方面都比較簡單，但也更容易因正常操作期間所產(chǎn)生的振動和動態(tài)應(yīng)力而變松。
在彈性鎖定件的情況下，所述預(yù)拉伸將加速彈性件的老化，并因此而縮短鎖定機(jī)構(gòu)的最大工作壽命。當(dāng)橡膠或彈簧老化時(shí)，使鎖定件克服上述問題而仍保持在開口中而所需的預(yù)拉伸實(shí)際上將穩(wěn)定地減小，直到鎖定件可非常簡單地自身脫落出，這些問題包括振動、不利的公差水平、接觸面上的磨損和其它應(yīng)力等等，所有這些都會對易損件在夾持件上的水平運(yùn)動產(chǎn)生不利影響。為了使鎖定機(jī)構(gòu)一直能與鏟頭和夾持件接觸，并因此將鏟頭向上預(yù)拉伸至夾持件上，要求有較長的預(yù)拉伸距離，即彈性件可壓縮和膨脹的距離。彈性件必須還能夠在長時(shí)期內(nèi)進(jìn)行大量的變化壓縮循環(huán)，同時(shí)鎖定件不易受到過度壓縮，但必須還能夠如以前一樣基本上保持其功能，從而提高了質(zhì)量要求和價(jià)格。過度壓縮通常會首先限制鎖定機(jī)構(gòu)的工作壽命，結(jié)果是，通常要增大彈性體的尺寸，以便補(bǔ)償過度壓縮的問題。
因此，一個(gè)要求是能夠提供一種鎖定機(jī)構(gòu)，其在鎖定件的實(shí)際安裝和拆卸時(shí)優(yōu)選從不需要被壓縮至比實(shí)現(xiàn)操作所必須的預(yù)拉伸所要求的壓縮更多，或者實(shí)質(zhì)上只需要被進(jìn)一步地壓縮一點(diǎn)。對鎖定件的進(jìn)一步要求是，在必須進(jìn)行錘擊裝配之前能夠?qū)⑵湟氲狡溟L度的大約一半。這就產(chǎn)生了鎖定件在實(shí)際上被錘擊時(shí)不必用手來扶穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。
對于彈性鎖定件而言，以前采用的針對上述問題的一種解決方案是，使鎖定件和用于接受鎖定件的開口構(gòu)造成使得在穿過外罩中的鎖定件開口來引入鎖定件的期間在彈性件受到初始的額外壓縮之后，鎖定件的各個(gè)板、即固定在彈性件上或由彈性件控制的可動接合件到達(dá)穿過咀頭的鎖定件開口內(nèi)的額外內(nèi)空腔中，該空腔比穿過外罩的實(shí)際孔更寬敞一些。鎖定件的接合件現(xiàn)在可通過彈性件的輕微膨脹而插入到該空腔中。因此，在這種情況下，位于空腔內(nèi)的鎖定件不必如實(shí)際上最初引入時(shí)那樣被預(yù)拉伸以實(shí)現(xiàn)必要的鎖定。然而，這類彈性鎖定件在被引入內(nèi)空腔之后很難被拆下，這是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)用于拆下鎖定件所必須的壓縮更難實(shí)現(xiàn)。試圖通過錘擊來拆下鎖定件的上述方法在使用彈簧時(shí)常常會導(dǎo)致所述彈簧折斷。如果使用在所有方向均有彈性的彈性體，就可實(shí)現(xiàn)回彈，這是通過彈性件在沖擊時(shí)不能在另一方向上膨脹而引起的，結(jié)果是，在與錘擊基本上相同的方向上產(chǎn)生了壓縮和膨脹。
-用于鎖定機(jī)構(gòu)的缺口一種已知的解決方案是使用中間較薄的彈性橡膠芯，以便補(bǔ)償橡膠受壓時(shí)的膨脹，或者使鎖定件開口的橫截面稍大于鎖定件的橫截面，即單純?yōu)橄鹉z的膨脹提供保持為敞開的額外空隙以便允許拆卸鎖定件，該彈性橡膠芯僅在這些空隙未填滿臟物時(shí)才會起作用，實(shí)際上，“臟物”即雪、泥土、土壤等將很快地滲透和填滿該額外空隙。另外，如果“臟物”干燥或凍結(jié)成密實(shí)體，那么鏟頭的更換將會更加困難。
因此，這些鎖定件也會在一段使用時(shí)間之后非常難拆下來。如果沿著孔的額外空隙制作成足夠大或連續(xù)以允許從外側(cè)除去臟物，則會出現(xiàn)鏟頭的強(qiáng)度在材料厚度的減小時(shí)自然降低的缺點(diǎn)，對臟物粘附的問題沒有真正的解決辦法。
因此，能夠生產(chǎn)顯著改進(jìn)的鎖定件是一種高要求，這種改進(jìn)的鎖定件具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可簡單地裝配和拆卸楔形件，彈性鎖定件具有有利的彈性，無需對其進(jìn)行會導(dǎo)致橡膠提前老化的預(yù)拉伸，以及“臟物”不應(yīng)能聚集或至少不應(yīng)阻礙鎖定件的彈性部分膨脹至足以使鎖定件從設(shè)計(jì)用于鎖定件的內(nèi)空腔中容易取出的特征。
-銷和剪切區(qū)的重新定位例如見US-2689419的圖15中的細(xì)節(jié)58，59，在鏟頭部分和夾持件之間的滑動區(qū)中產(chǎn)生了對鎖定件的耐久性很關(guān)鍵的剪切力，其因聯(lián)接件之間的水平運(yùn)動而引起。另外，所述滑動區(qū)在所有外罩型易損件系統(tǒng)中具有最不利的杠桿率，即離Y對稱線的最長杠桿作用，結(jié)果，因所產(chǎn)生的扭矩負(fù)荷而引起的剪切力在該段中是最強(qiáng)的。這些剪切力存在會切斷鎖定件的風(fēng)險(xiǎn)，因此希望僅通過鎖定主體均勻部分的橫截面是未斷開的。因此，在其中鎖定主體被彈性體的中空部分削弱的橫截面中，不應(yīng)產(chǎn)生剪切力或只應(yīng)產(chǎn)生最小的剪切力。同時(shí)，通過這種類型的鎖定件，鎖定件的緊固板應(yīng)設(shè)置成不高于外罩內(nèi)的鏟頭部分的內(nèi)側(cè)、即“外罩頂板(roof)”，以便能夠?qū)㈡i定件固定在其位置中，從而也基本上確定了用于彈性體的所述中空部分的頂邊的位置。使鎖定件在夾持件中而非在外罩頂板上進(jìn)行固定會導(dǎo)致不希望有的負(fù)荷通過鎖定件而傳遞至夾持件上。實(shí)際上，最佳的負(fù)荷工況是，其中所有的動態(tài)負(fù)荷從鏟頭部分直接傳遞至夾持件，而從不通過鎖定件。鎖定件的最佳用途僅僅是在工具從地面上抬起時(shí)防止易損件掉落，以及保持聯(lián)接件的特定接觸面以無游隙的方式相互接觸。另外，將緊固板布置在外罩頂板上會導(dǎo)致彈性體的中空部分處于很“高”，以至于無法得到所述未斷開的橫截面。因此，另一要求是提供一種解決了這一利害沖突的鎖定件。
本發(fā)明的目的及其區(qū)別性特征因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是生產(chǎn)一種用于將可更換的易損件安裝在耕耘機(jī)械的工具上的改進(jìn)易損件系統(tǒng)，這種易損件系統(tǒng)消除或至少顯著地減輕了所有或大部分的上述問題。
本發(fā)明的另一主要目的是生產(chǎn)一種用于所述易損件系統(tǒng)的顯著改進(jìn)的鎖定機(jī)構(gòu)，其中可以同時(shí)地和以比上述更佳的方式來利用不同鎖定類型的有利效果。
在本專利的獨(dú)立權(quán)利要求中陳述的范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)本文中未列出的所述目的和其它用途。本發(fā)明的實(shí)施例在本專利的獨(dú)立權(quán)利要求中陳述。
因此，根據(jù)本發(fā)明，生產(chǎn)出了一種用于將可更換的易損件和/或替換件安裝在土壤耕作機(jī)具上的改進(jìn)易損件系統(tǒng)，其特征在于，在水平面YZ中大致垂直于鎖定件的安裝方向而設(shè)置了公共旋轉(zhuǎn)軸線Z，所述凹口形成于易損件和/或替換件上，并在易損件和/或替換件上的縱向上向前凹進(jìn)，優(yōu)選包括圍繞Z軸大致徑向地成拱形的具有半徑R1的相應(yīng)端面，所述凸部設(shè)在夾持件上，并在聯(lián)接件的公共縱向上向前凸出，優(yōu)選包括圍繞Z軸大致徑向地成拱形的具有半徑R2的相應(yīng)端面，這些側(cè)面的接觸面優(yōu)選具有不同的半徑R1，R2，并且這些接觸面設(shè)計(jì)成相互作用，以便一方面限制將易損件和/或替換件在夾持件上的推進(jìn)，另一方面保證側(cè)面的接觸面之間的接觸將首先形成于大致處于水平面YZ中的兩個(gè)半徑R1，R2的共同中心M0處，其次隨著磨損的發(fā)展而圍繞該中間接觸點(diǎn)M0對稱地形成為逐漸增大的接觸區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)易損件系統(tǒng)的其它方面包括-鎖定件，其垂直地設(shè)在易損件和/或替換件與夾持件之間的相互作用的開口中，易損件和/或替換件與夾持件中的開口在相互作用的開口的縱向上分成至少三個(gè)不同的段，其中首先出現(xiàn)在鎖定件安裝方向上的鎖定件開口中的穿過外罩第一壁的段具有最寬的橫截面，所述壁限制了易損件和/或替換件在第一側(cè)上的中空部分，而最后出現(xiàn)在鎖定件安裝方向上的鎖定件開口中的穿過外罩上與第一壁相對的第二壁的第三段具有最小的橫截面面積，鎖定件中的被首先引入的第三段具有最小的橫截面面積，其用于在完成安裝后延伸穿過第三鎖定件開口中的處于外罩第二壁中的段并與該段精確相配，而安裝方向上的第二鎖定件段延伸穿過第二鎖定件開口中的通過夾持件咀頭的段，其比鎖定件中的首先被引入的第三段具有稍大一些的橫截面，但同時(shí)比所述第二鎖定件開口的段稍小一些，結(jié)果，穿過夾持咀頭的該鎖定件開口即使在鎖定件的安裝之后也包含有余下的空腔，鎖定件的被最后引入的第一段具有鎖定件的最寬橫截面，其對應(yīng)于第一鎖定件開口中的穿過外罩第一壁的段，并且與之相配，-該鎖定件是包括有剛性鎖定件主體的類型，該主體具有嵌入在鎖定件主體中的可彈性變形的彈性材料，這種材料可將至少一個(gè)可動接合件朝向預(yù)定位置加載，-該鎖定件包括至少兩個(gè)由可彈性變形的彈性材料加載的可動接合件，這些接合件由用于可拆式地將鎖定件固定在預(yù)定鎖定位置中的緊固板以及壓板構(gòu)成，其中壓板設(shè)計(jì)成可通過其可彈性變形的彈性材料對易損件和/或替換件與夾持件的接觸區(qū)彼此相對地加載，-鎖定件包括用于該可彈性變形的彈性材料的中空部分，該中空部分在其一側(cè)具有第一間隙開口，以便在鎖定件的拆卸期間在該可彈性變形的彈性材料受到負(fù)荷時(shí)用于彈性材料的膨脹，除此之外，還具有一個(gè)或多個(gè)另外的間隙開口，特定接合件在其中鎖定件未受到外部負(fù)荷的狀態(tài)下可通過這些間隙開口而以一定方式地伸出到鎖定主體之外，-通過夾持件咀頭的鎖定件開口包括位于安裝方向上的第一部分，其與已安裝鎖定的主體的相應(yīng)部分相比至少在第一方向、優(yōu)選在大致Y方向上更寬，并且優(yōu)選還在另一方向上、在這種情況下為大致Z方向上更寬，鎖定件開口的這一部分包括第一節(jié)和第二節(jié)，第一節(jié)在所述第一方向上比相應(yīng)的鎖定件主體更寬，并且設(shè)計(jì)成構(gòu)成了用于處于固定了鎖定件的伸出位置中的緊固板的空腔，而穿過了夾持件咀頭的鎖定件開口中的所述第一部分的第二節(jié)在所述第二方向上比鎖定件主體中的順著拆卸方向上的其余段更寬，并且優(yōu)選構(gòu)造成具有最大橫截面開口的成角斜面，其在鎖定件安裝方向上的首先出現(xiàn)，該第二節(jié)連同已安裝鎖定件的主體一起被設(shè)計(jì)成構(gòu)成或形成了在可彈性變形的彈性材料在鎖定件的拆卸期間承受到負(fù)荷時(shí)用于彈性材料膨脹的空隙，-穿過鏟頭部分的外罩而連接在鎖定件開口上的橫向銷，其在鎖定件的安裝方向上向內(nèi)凸出了一定的限定長度，并且位于外罩頂板的內(nèi)側(cè)上，鎖定件的緊固板應(yīng)固定在該內(nèi)側(cè)上，以便在鎖定件的安裝方向上形成緊固板的向下移動，并因此在鎖定件主體的相應(yīng)端處形成了更大的材料厚度，這是因?yàn)殒i定件主體開口和緊固板從中穿過并起作用的空腔設(shè)在鎖定件安裝方向上的鏟頭部分和夾持件之間的滑動區(qū)內(nèi)，-在鎖定件主體的朝向所述銷的那一側(cè)上設(shè)有在鎖定件的安裝方向上向下變寬的斜面設(shè)，因此鎖定件主體和銷相互間不接觸，-與外罩頂板的內(nèi)側(cè)平齊的通過已安裝鎖定件主體的橫截面包括均勻的、實(shí)心的未斷開橫截面，或者至少50％或以上未斷開的橫截面，-從Y對稱線至鏟頭部分的外罩和夾持件之間的接觸點(diǎn)M0的杠桿率等于零，或者小于凸部的半徑R2，-側(cè)面接合部的端面之間在大致處于水平面YZ中的其公共中心M0處的距離等于零，或者比凸緣端面之間的距離小得多，以便保證隨著易損件和/或替換件與夾持件之間的磨損增加而在各接合部處增大的第二接觸區(qū)具有圍繞著所述公共中心M0對稱的位置，-各凹口的半徑R1優(yōu)選略大于相應(yīng)凸部的半徑R2，這樣產(chǎn)生的效果是，間隙即游隙將根據(jù)所選擇的半徑而變化，并且這些彎曲端面之間的接觸將主要出現(xiàn)在水平面中的各半徑R1，R2的共同中心處，這樣，在一定的限定磨損之后，隨著磨損的發(fā)展，該接觸圍繞著中間接觸點(diǎn)M0而對稱地發(fā)展成徑向接觸區(qū)，-設(shè)置了相對于Y對稱軸對稱的至少兩個(gè)后接觸區(qū)，其具有與沿著穿過咀頭的鎖定件開口的內(nèi)部的縱向周邊線Pi的Y對稱線所形成的且比與外部的側(cè)面縱向周邊線Pii所形成的更大的傾角，-各接觸面包括多個(gè)不同的相對于水平面YZ、側(cè)平面XY和垂直面XZ對稱設(shè)置的傾斜部分、錐形部分和倒圓部分，其中的一些平行但在側(cè)向上偏開，以便在安裝和拆卸部件時(shí)實(shí)現(xiàn)非常準(zhǔn)確的引導(dǎo)，因此已安裝好的易損件系統(tǒng)變得實(shí)際上沒有游隙并且不會被卡住，-因易損件和/或替換件相對于夾持件的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的扭矩負(fù)荷設(shè)計(jì)成可被直接地吸收，或者在因前接觸區(qū)中的至少一個(gè)與至少位于后側(cè)面接合部上的所述接觸區(qū)相互作用而引起的某些少量磨損之后被吸收。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果-聯(lián)接系統(tǒng)鏟頭從夾持件鼻頭處下滑的上述傾向被所謂抽屜效應(yīng)的模擬而有效地抵消，即夾持件和鏟頭部分之間的特定接觸面將壓緊，并因此而將它們相互間“夾持在一起”。
相對于沿著兩個(gè)對稱的大致水平的后接觸區(qū)的鎖定件開口的內(nèi)部縱向周邊線Pi的Y對稱線具有更大傾角的一個(gè)實(shí)施例提供了另外的優(yōu)點(diǎn)。該更大角度使得可以通過鏟頭部分在夾持件上沿Y方向的移動來吸收在鏟頭和夾持件之間具有很小游隙的制造公差，這形成了良好的穩(wěn)定性，因此降低了磨損。因此，配合不良和不可靠的鎖定件增加了鏟頭斷裂或丟失鏟頭的風(fēng)險(xiǎn)。
上述“抽屜效應(yīng)”、各接觸面相對于上述水平面、側(cè)平面和垂直面的不同傾斜部分、錐形部分和倒圓部分，以及鎖定件的特定設(shè)計(jì)意味著在安裝和拆卸部件時(shí)實(shí)現(xiàn)了非常準(zhǔn)確的引導(dǎo)，以及在已安裝的鏟頭中基本上沒有游隙。
該鎖定件在正常情況下不受到任何真正的壓縮負(fù)荷，而在鏟頭從被耕耘表面上提起時(shí)基本上只具有阻止功能。
-側(cè)面半徑，第二止擋面在凸緣端面處位于相應(yīng)凸緣之間的預(yù)定接觸區(qū)，以及同時(shí)鏟頭和夾持件凸緣的其余部分通常保持分開，這便大大降低了不利杠桿率出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
-三段式鎖定機(jī)構(gòu)根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了所需優(yōu)點(diǎn)，其中鎖定件在大致到達(dá)需使用錘子的凸出板或較大橫截面段之前可被引入至其長度的大約一半，鎖定件在最后將所引入部分壓下的期間不必用手來扶住，以及尤其是在鏟頭被保持得比較緊地靠在一起時(shí)，在垂直布置的鎖定件的情況下，與例如US-A-2689419中的上述鏟頭所用的水平放置的鎖定件相比，該鎖定件的安裝和拆卸容易得多。
所實(shí)現(xiàn)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，與彈性件在系統(tǒng)準(zhǔn)備好工作時(shí)的壓縮程度相比，彈性件在實(shí)際安裝和拆卸期間不必被更大程度地壓縮。該彈性件不必被過度壓縮以實(shí)現(xiàn)足夠大的預(yù)拉伸距離，因此可利用處于操作位置中的彈性件的整個(gè)運(yùn)動路徑。
-用于鎖定機(jī)構(gòu)的缺口就上述臟物問題而言，本發(fā)明在另一實(shí)施例中通過構(gòu)造出一種鎖定機(jī)構(gòu)來解決了這一問題，見圖1、10、11和15，該鎖定機(jī)構(gòu)在Z方向上包括不同尺寸的橫截面的段，其中最大的段處于最上面，見圖15b，由于在穿過咀頭部分的鎖定件開口中制出有特定的成角斜面，因此鎖定件的拆卸將因橫截面尺寸的不同而導(dǎo)致形成用于較小尺寸的空隙。這樣產(chǎn)生的效果在于，因板的壓入而造成的橡膠的膨脹部分現(xiàn)在可運(yùn)動到由此而形成的空隙中。因此，鎖定件的拆卸基本上與所有臟物的滲透無關(guān)。
另一優(yōu)點(diǎn)在于，由于鎖定主體和鎖定件開口的橫截面在Y和Z方向上均極為不對稱(根據(jù)圖1)，因此在應(yīng)用中安裝人員不必考慮鎖定件應(yīng)如何朝向。
-銷和剪切區(qū)的重新定位根據(jù)本發(fā)明及其實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即鎖定機(jī)構(gòu)的板可以向下運(yùn)動，使得板所抵達(dá)的內(nèi)空腔因此移動至鏟頭部分和夾持件之間的直接剪切區(qū)之外。剪切負(fù)荷因此將由通過鎖定件的實(shí)心鎖定主體的大致均勻的橫截面來吸收。為了進(jìn)一步增強(qiáng)鎖定件的強(qiáng)度，鎖定主體中的用于彈性體膨脹的間隙開口僅形成于鎖定主體的一個(gè)側(cè)面上，見圖13。
明確地設(shè)計(jì)成用作磨損面的接觸面僅設(shè)在鏟頭部分和鎖定件主體之間，而非夾持件和鎖定件之間。壓板和夾持件之間的接觸僅用來提供必要的支撐，用于形成鏟頭部分在夾持件上的所述預(yù)拉伸以及用于實(shí)現(xiàn)更小的游隙。在該構(gòu)造中實(shí)際上沒有任何板設(shè)計(jì)成用來吸收因使用工具而產(chǎn)生的任何動態(tài)負(fù)荷，因此顯著地提高了系統(tǒng)的功能和工作壽命。因此，夾持件在所有未專門設(shè)計(jì)用于這種用途的表面上受到的磨損最小，例如在咀頭最前面處的止擋面，結(jié)果，夾持件在需要更換之前可重復(fù)使用許多次。
附圖列表下面將參見附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是用于安裝到耕耘機(jī)械工具上的易損件或可更換件的根據(jù)本發(fā)明易損件系統(tǒng)的各部件的示意性分解透視圖，該易損件系統(tǒng)的聯(lián)接件包括可更換式鏟尖形式的前易損件，用于緊固在特定工具上的后夾持件，對于所述部件而言，聯(lián)接系統(tǒng)具有使用了鎖定件的公用鎖定機(jī)構(gòu)，所有這些都以坐標(biāo)軸表示以便顯示聯(lián)接幾何體。
圖2是從上方看去和從前面斜看去的圖1所示夾持件的部件的示意性透視圖。
圖3是從上方看去和從前面斜看去的圖1所示易損件的部件的示意性透視圖。
圖4a是從上方看去和從后面斜看去的圖1所示易損件的部件的示意性透視圖。
圖4b是從后面看去的圖1所示易損件的部件的示意性端視圖。
圖5是從上方看去和從前面斜看去的聯(lián)接件的部件的示意性透視圖，它們形成了易損件系統(tǒng)的一部分，并在一起形成了圖1所示的鏟頭形式的耕作裝置。
圖6是從側(cè)面斜看去的圖5所示已裝配聯(lián)接件的示意性透視圖。
圖7是從側(cè)面看去的圖5所示已裝配聯(lián)接件的示意性側(cè)視圖，尤其分別顯示了易損件和夾持件的凸緣之間的初始游隙，以及設(shè)在聯(lián)接件的任一側(cè)上和凸緣之間的公用側(cè)接合部的優(yōu)選位置，該側(cè)接合部包括凸部以及與該凸部相互作用的凹口，并且具有設(shè)置成相互間直接相對并圍繞Z軸徑向地設(shè)置的不同半徑的端面。
圖8是從上方看去的圖1所示已裝配聯(lián)接件的部件的示意性頂視圖。
圖9是從下方看去的圖1所示已裝配聯(lián)接件的部件的示意性底視圖。
圖10是從正面看去的圖1所示已裝配聯(lián)接件的部件的示意性正視圖。
圖11是從正面和從上方斜看去的圖1所示鎖定件的部件的示意性透視圖，該視圖清楚地顯示了鎖定件的壓板，并且顯示了鎖定件在Y和Z方向上均極為不對稱。
圖12顯示了經(jīng)過圖7所示已裝配聯(lián)接件的部件的示意性垂直縱剖面。
圖13顯示了經(jīng)過圖7所示已裝配聯(lián)接件的部件的、從下方看去的示意性水平縱剖面，清楚地顯示了經(jīng)過被引入鎖定件開口中的鎖定件的剖面，該剖面顯示了鎖定件主體中的側(cè)面間隙開口，其設(shè)置成用于分別位于鎖定主體的前、后側(cè)上的彈性體、壓板和緊固板形式的鎖定件的膨脹。
圖14:1-4示意性地顯示了從剛裝配好的鏟頭到被磨損成開始使用側(cè)接合部的鏟頭的磨損發(fā)展。易損件的某些部件被移開，以便更好地顯示磨損發(fā)展。
圖15:a-d顯示了從后面看去的經(jīng)過圖7所示已裝配聯(lián)接件的部件的示意性橫截面。
圖16顯示了鎖定機(jī)構(gòu)的放大細(xì)節(jié)，包括鎖定件的上部和穿過易損件凸緣的上部鎖定件開口。
實(shí)施例的詳細(xì)描述參見圖1，圖中示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的易損件系統(tǒng)1的部件，該易損件系統(tǒng)1設(shè)計(jì)成用于將可更換的易損件和/或替換件2可拆式地安裝在耕耘機(jī)械的工具上，其在這里更具體而言為位于耕耘機(jī)械的鏟斗上的鏟頭(未詳細(xì)示出)。
當(dāng)然，將在下文中更詳細(xì)地介紹的本發(fā)明首先涉及設(shè)計(jì)成用于會被消耗即磨損的部件，但與特定工具的使用相關(guān)的具有不同功能的任何可更換工作件也屬于本發(fā)明的概念內(nèi)。然而，在下文中將僅就包括鏟頭的實(shí)施例來詳細(xì)介紹本發(fā)明。
易損件系統(tǒng)1在圖1中與包括三個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z的坐標(biāo)軸系統(tǒng)一起顯示，以便說明下文中的力、部件和細(xì)節(jié)的相互位置和彼此之間的范圍。在上文中已經(jīng)給出了作用負(fù)荷(F)根據(jù)所示坐標(biāo)軸系統(tǒng)所產(chǎn)生的分力Fx、Fy和Fz的詳細(xì)描述。
易損件系統(tǒng)1包括兩個(gè)相互作用的主要聯(lián)接件2，3。其一方面為可換式鏟尖的形式的前易損件2，另一方面為用于永久性固定在特定工具(未詳細(xì)示出)上的固定的后夾持件3。
為了實(shí)現(xiàn)可換式鏟尖2在夾持件3上的動態(tài)但可靠的固定，易損件系統(tǒng)1還包括所述聯(lián)接件2，3所共有的可拆式聯(lián)接系統(tǒng)4，該系統(tǒng)也稱為外罩系統(tǒng)，其具有特有的聯(lián)接幾何體4和可拆式鎖定機(jī)構(gòu)5。在圖1和圖5-9中最佳地顯示了聯(lián)接幾何體4在Y方向上的對稱線，所有的軸向力Fy被假定沿著該對稱線或平行于該對稱線來起作用。
方便地參見圖3，第一前聯(lián)接件2包括具有相當(dāng)大的中空部分7的后節(jié)6，具體見圖4a，該中空部分設(shè)計(jì)成基本上圍繞其所有外側(cè)而象外罩6一樣地封閉了相對的第二聯(lián)接件3的前端部8，該前端部在Y方向上向前逐漸變小，即為楔形或咀頭形的，見圖2。
外罩6和咀頭8包括多個(gè)專門構(gòu)造的表面區(qū)9，其彼此之間直接地相互作用或在一定量的磨損之后相互作用，具體見圖12、13、14和15。各表面區(qū)9包括至少兩個(gè)彼此相對且相互作用的接觸面10或未接觸的面11，見圖2和4，其中至少一個(gè)面設(shè)在第一聯(lián)接件2上，而另一個(gè)設(shè)在第二聯(lián)接件3上。
例如可根據(jù)其位置而具有大致平面的、下凹的或凸起形狀等的接觸面10包括引導(dǎo)面、滑動面、摩擦面或止擋面10，它們設(shè)置成相互間以及相對于坐標(biāo)軸系統(tǒng)而具有不同的斜度、范圍和位置，以便形成作為本發(fā)明特征的聯(lián)接幾何體4。接觸面10在這里設(shè)計(jì)成可緊接于聯(lián)接件2，3的安裝之后或者在某些表面10的規(guī)定量磨損之后以相互作用的形式而彼此貼靠或逐漸貼靠在一起。某些所述表面區(qū)9和接觸面10的特定性能和位置將在下文中更詳細(xì)地介紹。
在本文所示的實(shí)施例中，見圖2，夾持件3的后部12包括從咀頭8中向后突出的兩個(gè)相對的接合支腳13，14，這些接合支腳設(shè)計(jì)成通過緊固接頭、例如通過焊接接頭或螺栓接頭(未示出)而大致永久性地固定在特定工具上，在如圖所示的示例中為通過位于工具的可動前緣任一側(cè)上的焊接接頭(未示出)。
見圖4a-4b，外罩6的自由外周向節(jié)15、即下文中所稱的鏟頭凸緣15對應(yīng)于與鏟頭凸緣15相對并與之相互作用的節(jié)16，該節(jié)16即下文中所稱的咀頭凸緣16設(shè)在夾持件3上，見圖2。各凸緣15，16包括大致垂直設(shè)置的邊緣或端面17，18，這些端面17，18相互間相對。
這兩個(gè)聯(lián)接幾何體4包括變化的引導(dǎo)面、滑動面、摩擦面或止擋面10，以及至少開始未與鏟頭部分2接觸的某些未接觸的面11，這些面10，11相互作用以形成所述可拆式聯(lián)接系統(tǒng)4，這兩個(gè)聯(lián)接幾何體4一方面設(shè)在后聯(lián)接件3的咀頭8的外側(cè)上并沿著咀頭凸緣16的端面18，以便形成該聯(lián)接件3的外部聯(lián)接幾何體4，另一方面設(shè)在外罩6內(nèi)側(cè)上的前聯(lián)接件2內(nèi)并沿著鏟頭凸緣15的端面17，以便形成內(nèi)部聯(lián)接幾何體4。
側(cè)面半徑，第二止擋面從咀頭凸緣16的面向易損件2即其前緣的端面18開始，在夾持件3的兩側(cè)上，即在圖2中顯示為大致平行于根據(jù)上述坐標(biāo)軸系統(tǒng)的垂直縱向?qū)ΨQ面(XY)來設(shè)置的側(cè)面上，設(shè)置了在鏟頭部分2的方向上凸出的具有一定半徑20的側(cè)面垂直凸部19。
這兩個(gè)凸部19對應(yīng)于設(shè)置成與其直接相對的兩個(gè)凹口21，這兩個(gè)凹口21在外罩6外周的兩側(cè)上設(shè)在鏟頭凸緣15的端面17即其后緣(方便地見圖4a-4b)中。各凹口21設(shè)計(jì)成緊接于在聯(lián)接件2，3已經(jīng)聯(lián)接在一起之后與凸部19相互作用，以形成兩個(gè)側(cè)面的旋轉(zhuǎn)接合部22，23，或者，凹口21和凸部19通過游隙24而設(shè)置成間隔開一段較小的距離，具體見圖14:1，這樣，所述相互作用僅在某些指定接觸面10產(chǎn)生了一定量的磨損之后才會發(fā)生，優(yōu)選對于所涉及接觸面10而言以一定的相互磨損順序來發(fā)生。
根據(jù)圖14:1的已裝配聯(lián)接件2，3的示意性側(cè)視圖顯示了位于易損件2和夾持件3的各自凸緣15，16之間的該最初游隙24，以及用于設(shè)在聯(lián)接件2，3的各側(cè)上和凸緣15，16之間的兩個(gè)共用側(cè)接合部22之一的優(yōu)選位置，這些側(cè)接合部包括兩個(gè)端面25，26，其設(shè)置成相互間直接相對，并且圍繞Z軸大致徑向地設(shè)置，見圖4b和圖2，并且具有彼此不同的半徑R1，R2，見圖14:1。
各凹口21的半徑R1優(yōu)選比相應(yīng)凸部19的半徑R2大一些，這就實(shí)現(xiàn)了下述效果，間隙即游隙24根據(jù)所選擇的半徑而變化，這些彎曲端面25，26之間的接觸將首先出現(xiàn)不同半徑R1，R2在水平面(YZ)中的共同中心處，即凸部19中的最遠(yuǎn)離咀頭凸緣16的端面18的點(diǎn)M0處，見圖14:2，這樣，在一定的設(shè)定量磨損之后，這種接觸隨著磨損的繼續(xù)而對稱地發(fā)展成圍繞著該中間接觸點(diǎn)的徑向接觸區(qū)22′，23′中，因此它大致構(gòu)成了扭矩起始點(diǎn)M0。
位于各自凸緣15，16的彼此面向的端面25，26之間的聯(lián)接件2，3所共有的大致預(yù)定的徑向接觸區(qū)即由此而形成于聯(lián)接件2，3各側(cè)上的接合部22，23，鏟頭部分2和夾持件3設(shè)計(jì)成圍繞其中間接觸點(diǎn)M0且沿其接觸區(qū)動態(tài)地相互作用，同時(shí)傳遞負(fù)荷，這便導(dǎo)致鏟頭凸緣15和夾持件凸緣16的其余部分通常保持分隔開，這是因?yàn)樗鼈冎g的游隙24非常大。這就防止了在所述端面25，26之間在特意設(shè)置的接觸區(qū)22，23之外出現(xiàn)凸緣15，16之間的磨損。
現(xiàn)有構(gòu)造防止或至少降低了不利的第二接觸區(qū)、以及不利的杠桿率由此而會沿著鏟頭部分2和夾持件3之間的垂直端面17，18出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。還避免了因不利剪切力而導(dǎo)致的上述問題的發(fā)生機(jī)率。鎖定機(jī)構(gòu)鎖定機(jī)構(gòu)5包括鎖定件27，見圖11，以及鎖定件開口28，其橫向于易損件系統(tǒng)1的縱向Y延伸，并且大致垂直地穿過咀頭8以及外罩6的兩個(gè)彼此相對的上壁6′和下壁6″，該開口28設(shè)計(jì)成用來引入鎖定件27，見圖2、圖3和4以及圖12。
三段式鎖定機(jī)構(gòu)鎖定件27的主體29和鎖定件開口28包括多個(gè)不同尺寸但相互平行的橫截面的段，見圖11和12，對于鎖定件主體29而言，其中最小的段29C設(shè)置成在鎖定件27的引入方向上向下，最大的段29A處于最上方，這些段也適用于穿過鏟頭部分2的外罩上壁6′和下壁6″的鎖定件開口28的橫截面，即上部開口28A大于下部開口28C。
鎖定件主體29和鎖定件開口28設(shè)計(jì)成使得，位置相對應(yīng)的穿過鏟頭部分2的外罩6的鎖定件開口28A和28C的橫截面以及鎖定件主體29的橫截面29A和29C除必要的公差外是相同的，即具有這些橫截面的節(jié)能夠很好地配合在一起。優(yōu)選由鋼制成的剛硬鎖定件主體29用作機(jī)械隔塊，從而防止鏟頭部分2從夾持件3中拉出/掉落。
除了鎖定件主體29之外，鎖定件27還包括多個(gè)可動接合件30，31，見圖11和12，它們設(shè)計(jì)成用于通過鎖定件主體29中的連續(xù)間隙開口41，42來起作用，這些間隙開口在下文中更詳細(xì)地介紹，還包括彈性件32(見圖12和13)，其設(shè)在鎖定主體29內(nèi)的中空部分43中，該中空部分43具有另一連續(xù)的間隙開口44，用于彈性體32在壓縮之后的膨脹，如下文中更詳細(xì)地介紹。彈性件32設(shè)置成用于產(chǎn)生作用在接合件30，31上的彈性力，因此這些接合件被朝向其外部的伸出位置而向外壓。在所示實(shí)施例中，接合件30，31包括兩個(gè)大致垂直地設(shè)置的金屬板30，31，這些板30，31一方面為前面的壓板30和后面的緊固板31。這些板30，31以適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ趶椥约?2上，或者這些板30，31包括可防止板30，31從所述開口41，42中脫落的裝置或橫截面，見圖12。
圖13從下方顯示了通過鎖定件27和鎖定件開口28的、即與壓板30的中部大致平齊的處于水平面(YZ)中的橫截面。在所示實(shí)施例中，在穿過咀頭8的鎖定件開口28B的前側(cè)上設(shè)有前空腔33，其設(shè)置成用于接受壓板30。穿過咀頭8的鎖定件開口28B還包括沿著鎖定件27整個(gè)后側(cè)的后空腔34，見圖12，即穿過咀頭8的鎖定件開口28的橫截面28B在Y方向上大于鎖定件主體29的相應(yīng)橫截面29B。在穿過咀頭8的所述鎖定件開口28B的后側(cè)上設(shè)有向后傾斜的成角斜面35，因此開口28B在Y方向上的橫截面寬度在向上朝著外罩頂板36、即外罩6上內(nèi)側(cè)的方向上穩(wěn)定地增大，見圖16。后空腔34的該上部35設(shè)置成用于緊固板31。還包括被彈性件32完全地伸出的壓板30的尺寸方便地略小于尺寸29A，因此彈性件32產(chǎn)生了設(shè)計(jì)成用于將鏟頭部分2保持在向上推至夾持件3上的一定預(yù)拉伸，同時(shí)它還防止鎖定件27從其處于鎖定件開口28中的位置中掉落。另一方面，穿過咀頭8的鎖定件開口28的橫截面28B可以大于穿過外罩6的兩個(gè)開口28A，28C，要點(diǎn)在于，形成了后部空隙，使得在鎖定件主體29和穿過咀頭8的鎖定件開口28B之間的部分中不存在接觸。因此就消除了在該部分中出現(xiàn)磨損的可能性。
另外，作為不同尺寸和連續(xù)擴(kuò)大的鎖定件27的段29A、29B和29C以及鎖定件開口28的段28A和28C的結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)上述所尋求的優(yōu)點(diǎn)，其中鎖定件27被引入到其長度的大約一半，然后到達(dá)需要錘擊的較大段或凸出板30，31處，以及在引入的最后下壓部分的期間不必用手扶住鎖定件27。
所實(shí)現(xiàn)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，與易損件系統(tǒng)1準(zhǔn)備好工作時(shí)彈性件32的壓縮程度相比，彈性件32在實(shí)際的安裝和拆卸期間不必被更大程度地壓縮，這是因?yàn)樵阪i定件的有效鎖定位置中，鎖定件開口28的最上方的最大橫截面28A構(gòu)造成略大于其穿過一個(gè)或另一板30，31的最大橫截面。另外，彈性件32不必被過度地壓縮以實(shí)現(xiàn)足夠大的預(yù)拉伸距離，因此可利用處于操作位置中的彈性件32的整個(gè)運(yùn)動路徑。鎖定件的板30，31在安裝/拆卸期間不會顯著地摩擦穿過外罩6的鎖定件開口28A的壁，以及在操作期間不會顯著地摩擦穿過咀頭8的鎖定件開口28B的壁，這一事實(shí)意味著板30，31和壁28B被磨損的風(fēng)險(xiǎn)比較低。鎖定件的板30，31在操作期間不會顯著地摩擦鎖定件開口28B的壁的主要原因在于，因存在后空腔34的緣故，鎖定件27在其相對于夾持件3在Y方向上運(yùn)動的期間可以比較自由地隨從易損件和/或替換件2。相反，該運(yùn)動由易損件系統(tǒng)1的接觸區(qū)9來限制。例如，為了幫助拆下鎖定件27，可以設(shè)想省略空腔33，并且使壓板30直接作用在開口28B的壁上，見圖12中的虛線，這是由于基本上沒有因?qū)嶋H操作所引起的軸向力Fy必須要通過鎖定件27來吸收。如上所述，鎖定件27的主要功能是將鏟頭部分2保持在夾持件3上的上推位置，同時(shí)它應(yīng)通過緊固板31來防止鎖定件27從其處于鎖定件開口28內(nèi)的位置中脫落。
用于鎖定機(jī)構(gòu)的缺口穿過咀頭8的鎖定件開口28B還包括第二成角斜面37，其形成于鎖定件開口28的所述部分28B的一側(cè)上，作為該成角斜面37的結(jié)果，開口28B在Z方向上的橫截面寬度在向上朝著外罩頂板36的底面的方向上穩(wěn)定地增大，見圖15b。穿過外罩6的上部鎖定件開口28A還包括一個(gè)側(cè)面的但大致垂直的附加斜面38，該斜面38構(gòu)成了鎖定件開口28B的所述側(cè)面的成角斜面37的延續(xù)部分。
相應(yīng)地，鎖定件27包括的橫截面在Z方向上增大，這表現(xiàn)為側(cè)面的上部垂直臺肩39，見圖1，該臺肩39除了必要的公差之外具有與所述側(cè)面的垂直斜面38相同的形狀。(應(yīng)當(dāng)注意，圖15b所示的截面選擇成使得鎖定件27的下部29C和臺肩39未示出)。另一方面，鎖定件27優(yōu)選不帶有與鎖定件開口28B在Z方向上的側(cè)面成角斜面37相對應(yīng)的臺肩，使得圖15b所示的空隙40從外罩頂板36的內(nèi)側(cè)向下至形成于鎖定件主體29一側(cè)中的上述間隙開口44的大致頂邊處，該間隙開口44設(shè)置成用于在鎖定件27的拆卸期間在彈性體32受壓之后供彈性體32的膨脹。然而可以理解，即使帶有另一個(gè)這樣的臺肩，如下詳述的功能以及結(jié)果也將是大致相同的。
因此，鎖定件27和鎖定件開口28設(shè)計(jì)成使得，位置相對應(yīng)的穿過鏟頭部分的外罩6的鎖定件開口28A，28C的橫截面以及鎖定主體29A，29C的橫截面除必要的公差之外是相同的，即這些節(jié)部能夠很好地配合在一起，見圖8-10和12。因此，臟物的滲透將變得難得多，但因?yàn)樗龉畹木壒识茨芡耆?，結(jié)果，由鎖定件開口28B的成角斜面37形成的、沿著鎖定件27一側(cè)的空隙40具有被臟物填充的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明解決了這一臟物問題，即在拆卸鎖定件27時(shí)，由于它在X方向上被向上驅(qū)動了一定距離，同時(shí)橡膠32因板30，31的壓入而導(dǎo)致的壓縮使得彈性體32僅在間隙開口44所允許的方向上不對稱地向側(cè)面膨脹，因此空隙40將因鎖定件27的各橫截面29A、29B和29C與鎖定件開口28的相應(yīng)橫截面之間的Z方向上的尺寸差異而在向上方向上恒定地移動。這樣產(chǎn)生的效果在于，因板30，31的壓入而引起的彈性體32的膨脹部分總是能夠向外移動，從而進(jìn)入到由此而恒定地形成于向上方向上的空隙40中。如果鎖定件27還包括與該初始空隙40相對應(yīng)的上述額外臺肩，那么在將鎖定件27向上推出到鎖定件開口28之外時(shí)將仍能形成空隙40。因此，鎖定件27的拆卸基本上與所有的臟物滲透均無關(guān)。
銷和剪切區(qū)的重新定位在穿過鏟頭部分2的外罩6的上部較大鎖定件開口28A上連接了向下凸出的橫向銷45，見圖16，其設(shè)在外罩頂板36的內(nèi)側(cè)上，而鎖定件27的后緊固板31將固定在該內(nèi)側(cè)上。這就形成了緊固板31可向下運(yùn)動的優(yōu)點(diǎn)，因此，板31從中穿過且在其中操作的開口35，42移動至鏟頭部分2和夾持件3之間的直接剪切區(qū)之外，由于鎖定件主體29和銷45因向下變寬的斜面46而不會相互接觸，因此該剪切區(qū)額外地向上移動了一些，上述斜面46形成于鎖定件主體29的面向所述銷45的后側(cè)上。實(shí)際上更重要的另一優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)緊固板31向下運(yùn)動時(shí)，用于彈性體32的中空部分43也向下運(yùn)動，因此可沿著通過鎖定件27的實(shí)心主體29的大致均勻橫截面來吸收剪切負(fù)荷。為了進(jìn)一步提高鎖定件27的強(qiáng)度，用于彈性體32膨脹的鎖定主體29中的開口44僅形成于鎖定主體的一個(gè)側(cè)面上，見圖13。
聯(lián)接系統(tǒng)的表面區(qū)作用在鏟頭上的各負(fù)荷(F)借助于上述專門構(gòu)造且相互作用的表面區(qū)9而被聯(lián)接幾何體4吸收，這些表面區(qū)包括設(shè)在夾持件3之中或之上的彼此相對且最初相互作用的接觸面10，以及位于與所述夾持件相互作用的易損件2之中或之上的其它接觸面10，還包括在操作開始時(shí)未接觸但在一定磨損之后會形成彼此接觸的某些表面11。
施加在鏟尖2上的垂直力Fx將由聯(lián)接幾何體4吸收，一方面通過鏟頭中的力Fx作用于其上的一側(cè)所確定的兩個(gè)前平面水平接觸區(qū)9a，9b中之一(見圖12和15d)來吸收，另一方面，在后緣處和在從水平對稱面YZ看去在所述前水平接觸區(qū)9a或9b的相對側(cè)上，通過兩個(gè)后接觸區(qū)9c和9d來吸收，接觸區(qū)9c和9d相對于鎖定件開口28和縱向?qū)ΨQ軸Y是對稱的，并且與水平對稱面Y形成一定角度，見圖12和15a，如果設(shè)想橫截面分別穿過易損件2和夾持件3，則接觸區(qū)9c，9d的大致水平的邊界線構(gòu)成了在這種情況下為大致“矩形-橢圓形”橫截面的圓角9f之間的部分，見圖15a-15d。后接觸區(qū)9c，9d融入到各自的周邊側(cè)緣區(qū)9g，9h中，它們平行于前接觸區(qū)的側(cè)緣區(qū)9i，9j，見圖13、15a和15d，這些側(cè)緣區(qū)可平行于Y對稱線，但優(yōu)選相對于該對稱線具有很小的角度。
同樣，施加在鏟尖2上的側(cè)向力Fz將由聯(lián)接幾何體4中的成對前平面?zhèn)染墔^(qū)9i，9j中的一對來吸收，并且在后緣處，在從垂直對稱面XZ看去的所述前側(cè)緣區(qū)9i，9j的特定對的相對側(cè)上，由相對于縱向?qū)ΨQ軸Y對稱的大致垂直的兩對后側(cè)緣區(qū)9g，9h來吸收，如果設(shè)想橫截面分別穿過易損件2和夾持件3，則側(cè)緣區(qū)9g，9h，9i，9j的周邊線構(gòu)成了在這里為大致“矩形-橢圓形”橫截面的垂直邊緣。
見圖13，軸向力Fy以上述方式通過一個(gè)或多個(gè)接觸區(qū)9e，22，23來吸收，各接觸區(qū)包括至少兩個(gè)相對且相互作用的接觸面10e，10e′，25，26，它們方便地設(shè)置成基本上垂直于所述縱向?qū)ΨQ線Y，并且半徑R1，R2或斜度設(shè)置成使得它們可大致相同地起作用，即與大致設(shè)在或者作用于橫向垂直面(XZ)中的上述外、內(nèi)止擋面相類似地起作用，其中一個(gè)接觸面10e，26設(shè)在夾持件3上，其它接觸面10e′，25設(shè)在易損件2上。然而，在更大的磨損之后，該特定的最初未接觸的面11和用作鏟頭部分2和夾持件3之間的滑動區(qū)的高度傾斜的面，即具有或者獲得了一定楔入效應(yīng)的那些面也可吸收一定部分的負(fù)荷。然而，理想的是，見圖4b，通過咀頭8的垂直前緣10e靠在易損件2上的類似的垂直內(nèi)側(cè)10e′上所形成的基本上垂直的接觸區(qū)9e和徑向接觸區(qū)22，23、圍繞Z軸徑向地設(shè)在易損件2的凹口21上的端面25以及圍繞Z軸徑向地設(shè)在夾持件3的凸部19上的端面26吸收了基本上所有的軸向負(fù)荷Fy，因此吸收了基本上全部的磨損。
當(dāng)設(shè)計(jì)成用于磨損的初始垂直面10e，10e′和“徑向垂直的”止擋面25，26上的磨損增加時(shí)，見圖14:4，將會形成不可避免的第二接觸區(qū)22′，它將會逐漸地增長，但只有在一定的更大磨損和更長使用時(shí)間之后才會出現(xiàn)這種情況，對于絕大多數(shù)部件而言，僅僅稍微地在內(nèi)止擋區(qū)9e處、在兩個(gè)側(cè)面旋轉(zhuǎn)接合部22，23處和在更傾斜的接觸區(qū)9處會出現(xiàn)這種情況，和以前不同的是，對于大多數(shù)部件而言，在易損件2的鏟頭凸緣15的后緣17和夾持件3的凸緣16的前緣18之間，這種情況不會不可控制地出現(xiàn)，并且就變化的杠桿率而言其不會出現(xiàn)在非常不利的位置。
前方的成對垂直側(cè)面和水平接觸區(qū)9i，9j和9a，9b各自具有實(shí)際上平行于經(jīng)過夾持件3的鼻頭8的Y對稱線的一定范圍。對于所述后方的成對垂直側(cè)面和水平接觸區(qū)9g，9h和9c，9d的各虛構(gòu)橫截面而言，位于兩個(gè)相鄰的前側(cè)和水平接觸區(qū)9i，9j和9a，9b與中間周邊線之間的各條公共的縱向“圓邊緣”9f設(shè)置成平行于相應(yīng)的邊緣和周邊線，見圖1、13和15。因此，鏟頭2從夾持件鼻頭8向下滑動的上述傾向通過所謂抽屜效應(yīng)的模擬而被有效地抵消，即夾持件3和鏟頭部分2之間的特定接觸面10將卡緊，從而將部分2，3鎖定在一起。
分力Fx、Fy和Fz所產(chǎn)生的扭矩負(fù)荷主要通過根據(jù)上述發(fā)生旋轉(zhuǎn)的軸線的任一側(cè)上的其中一個(gè)前接觸區(qū)和其中一個(gè)后接觸區(qū)9來吸收。在操作期間，整體式的接觸面10、主要為止擋面10e，10e′，25，26將因此而在易損件2、夾持件3和鎖定件27之間的不規(guī)則動態(tài)運(yùn)動期間受到剪切、磨損和變形，但鏟頭部分2將因外部磨損而顯著地增大到被磨損得更多，結(jié)果在較長一段時(shí)期內(nèi)，只有這一部件2必須在夾持件3也需要更換之前就被更換。這意味著非常有利地大大減少了材料成本和停工時(shí)間。
由于根據(jù)本發(fā)明的凸部19和凹口21至少最初排除了在以前非常麻煩的不希望有的杠桿率和不對稱的磨損，因此也減小了在易損件系統(tǒng)1暴露在旋轉(zhuǎn)負(fù)荷下時(shí)會有力地切斷鎖定件27的剪切力，這是因?yàn)橄到y(tǒng)凸緣之間的接觸在較長一段時(shí)間后僅出現(xiàn)在設(shè)計(jì)成用于該用途的位置即原點(diǎn)M0處。
因此，與鎖定件27相結(jié)合的第二止擋區(qū)的位置不會取代水平的和側(cè)面的前、后接觸面10。在所有可設(shè)想的負(fù)荷工況下均可實(shí)現(xiàn)對強(qiáng)度非常有益的扭矩杠桿作用，這種杠桿作用不會引起對構(gòu)造有害的任何剪切力。另外，仍會在夾持件3和易損件2之間的滑動區(qū)中產(chǎn)生的那些剪切力將作用于僅僅通過鎖定主體29A，29C的均勻部分的幾乎完整的橫截面中。
備選實(shí)施例本發(fā)明并不限于所示實(shí)施例，而是可在本專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)以多種方式來變化。
在本專利申請的圖中，例如，夾持件3的前“聯(lián)接件”構(gòu)成了被鏟頭部分2的后“聯(lián)接件”所包圍的所述咀頭8，該后聯(lián)接件因此構(gòu)成了外罩6。可以理解，當(dāng)然可構(gòu)思出外罩和咀頭之間的相對關(guān)系。因此，可以交換凹口21和凸部19的相互位置，使得凸部設(shè)在易損件2的凸緣15上，反之亦然，這都屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。然而，在這種情況下上述更換是不利的。
另外，在如圖所示的實(shí)施例中，凸部19由從咀頭凸緣16上在易損件2的方向上徑向凸出的兩個(gè)大致半圓形延伸件構(gòu)成，該凸部19對應(yīng)于在鏟頭部分2的外罩6中的形成于相對接觸面25中的大致半圓形凹部21。實(shí)現(xiàn)凹口21和凸部19而不涉及兩個(gè)相互作用的規(guī)則半圓形半徑R1，R2應(yīng)能夠由這樣的實(shí)現(xiàn)方式來構(gòu)成，即設(shè)有稍微更具臺階形的“棱角狀”下凹或凸出形狀，只要保持了圍繞大致處于水平面XY中的中心軸線的一定可旋轉(zhuǎn)性即較小的杠桿率。
要點(diǎn)在于，盡管有磨損，然而所得杠桿率應(yīng)盡可能有利地起作用和進(jìn)行真正的鎖定，例如根據(jù)扭矩杠桿作用盡可能短的事實(shí)，這意味著所述凹口21和凸部19的接觸區(qū)22，23之間的中間接觸點(diǎn)即原點(diǎn)M0應(yīng)分別大致處于水平面(YZ)內(nèi)和沿著Y對稱線而平行于側(cè)平面XY。
還應(yīng)當(dāng)理解，形成一部分聯(lián)接幾何體4的面10，11的數(shù)量、尺寸、斜度、位置、表面結(jié)構(gòu)和形狀適合于易損件系統(tǒng)1和特定器械或工具在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的特征或要求，結(jié)果，與面10，11有關(guān)的所有其它構(gòu)造都屬于本發(fā)明的概念內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于土壤耕作機(jī)具的工具上的易損件系統(tǒng)(1)，所述系統(tǒng)包括固定地連接在所述工具上并具有前端部(8)的夾持件(3)，以及設(shè)在該夾持咀頭(8)處并包括中空部分(7)的易損件和/或替換件(2)，所述中空部分(7)可與所述夾持件(3)的夾持咀頭(8)相匹配并與相互作用，并設(shè)計(jì)成可卡住所述夾持咀頭(8)，且通過布置成穿過相互作用的開口(28A，28B，28C)的鎖定機(jī)構(gòu)(5)而固定于其上，所述開口(28A，28B，28C)制成為穿過所述夾持件(3)與易損件和/或替換件(2)，所述夾持咀頭(8)與所述易損件和/或替換件(2)的中空部分(7)具有接觸區(qū)(9，22，23)，各所述接觸區(qū)包括至少兩個(gè)相互作用的接觸面(10，25，26)，某些接觸面只在一定的預(yù)定磨損之后才會彼此相互作用，這些接觸面設(shè)置成其中一個(gè)位于所述夾持件(3)上，而一個(gè)位于所述易損件和/或替換件(2)上，并被設(shè)計(jì)成用來吸收垂直力Fx、水平力Fy和側(cè)向力Fz，在所述接觸區(qū)(9，22，23)中-至少一對前接觸區(qū)(9a，9b)設(shè)在所述易損件系統(tǒng)(1)的縱向?qū)ΨQ線Y的兩側(cè)，而至少一對后接觸區(qū)(9c，9d)與所述線Y形成了一定的規(guī)定角度并位于其兩側(cè)；-所述前、后接觸區(qū)(9i，9j和9g，9h)中的至少一對設(shè)置成在側(cè)向上成對地偏開，并位于所述對稱線Y的兩側(cè)；和-所述接觸區(qū)一方面包括至少一個(gè)前接觸區(qū)(9e)，另一方面包括至少兩個(gè)后接觸區(qū)(9，22，23)，其中兩個(gè)接觸區(qū)由具有公共旋轉(zhuǎn)軸線Z的相互作用的接合部(22，23)構(gòu)成，所述接合部(22，23)均包括具有相應(yīng)接觸面(25，26)的凹口(21)和凸部(19)，在每個(gè)聯(lián)接件(2，3)上設(shè)有一個(gè)所述接合部，其特征在于，所述公共旋轉(zhuǎn)軸線Z設(shè)置成大致正交于所述鎖定件(27)的安裝方向，所述凹口(21)設(shè)于所述易損件和/或替換件(2)上并包括相應(yīng)的端面(25)，所述凸部(19)設(shè)于所述夾持件(3)上并包括相應(yīng)的端面(26)，所述面(25，26)設(shè)計(jì)成可相互作用，以便一方面限制所述易損件和/或替換件(2)在所述夾持件(3)上的推進(jìn)，另一方面保證所述接觸面(25，26)之間的接觸將首先出現(xiàn)在所述端面(25，26)的共同中心M0處，其次隨著磨損的發(fā)展而圍繞著該中間接觸點(diǎn)M0形成為逐漸變大的接觸區(qū)(22’，23’)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述鎖定件(27)與所述易損件和/或替換件(2)與夾持件(3)中的所述開口(28A，28B，28C)在所述開口(28A，28B，28C)的縱向上分成至少三個(gè)不同的段(29A，29B，29C和28A，28B，28C)，其中，在所述鎖定件(27)的安裝方向上首先出現(xiàn)的所述鎖定件開口的段(28A)具有最寬的橫截面(28A)，而在所述鎖定件(27)的安裝方向上最后出現(xiàn)的所述鎖定件開口的第三段(28C)具有最小的橫截面(28C)，所述鎖定件(27)的首先引入的第三段(29C)具有最小的橫截面(29C)，而在安裝方向上的所述第二鎖定件段(29B)的橫截面(29B)略大于所述鎖定件(27)的首先引入的第三段(29C)，同時(shí)略小于所述鎖定件開口的第二段(28B)，其中所述鎖定件(27)的最后引入的第一段(29A)具有所述鎖定件(27)中的最寬橫截面(29A)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述鎖定件(27)是包括剛性鎖定件主體(29)的類型，所述主體(29)具有嵌入在所述鎖定件主體(29)中的彈性材料(32)，這種材料將至少一個(gè)可動接合件(30，31)朝向預(yù)定位置加載。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述鎖定件(27)包括至少兩個(gè)由彈性材料(32)加載的可動接合件(30，31)，所述接合件包括用于可拆式地將所述鎖定件(27)固定在預(yù)定鎖定位置中的緊固板(31)以及壓板(30)，所述壓板通過其彈性材料(32)而設(shè)計(jì)成可對所述易損件和/或替換件(2)與所述夾持件(3)的接觸區(qū)(9，22，23)彼此相對地加載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述鎖定件(27)包括用于所述彈性材料(32)的中空部分(43)，所述中空部分(43)具有第一間隙開口(43)，以便在所述鎖定件(27)的拆卸期間在所述彈性材料(32)受到負(fù)荷時(shí)用于所述彈性材料(32)的膨脹，除此之外，還具有一個(gè)或多個(gè)另外的間隙開口(41，42，43)，所述特定接合件(30，31)在其中所述鎖定件(27)未受到外部負(fù)荷的狀態(tài)下可通過這些間隙開口(41，42，43)而以一定方式地伸出到所述鎖定件(27)的主體(29)之外。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，通過所述夾持件(3)的咀頭(8)的所述鎖定件開口(28B)包括位于安裝方向上的第一部分(35，37)，其與所述已安裝的鎖定件(27)的主體(29)的相應(yīng)部分(29B′)相比至少在第一方向上更寬，所述鎖定件開口(28B)的所述部分(35，37)包括第一節(jié)(35)和第二節(jié)(37)，所述第一節(jié)(35)在所述第一方向上比相應(yīng)的鎖定件主體(29)更寬，并且設(shè)計(jì)成構(gòu)成了用于所述緊固板(31)的在其固定了所述鎖定件(27)的伸出位置的空腔(35)，而所述第二節(jié)(37)設(shè)計(jì)成構(gòu)成或形成了空隙(40)，其在所述鎖定件(27)的拆卸期間在所述可彈性變形的彈性材料(32)受到負(fù)荷時(shí)用于所述材料(32)的膨脹。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，在所述外罩(6)的頂板(36)的內(nèi)側(cè)上設(shè)有穿過所述鏟頭部分(2)的外罩(6)且連接在所述鎖定件開口(28A)上的銷(45)，所述鎖定件(27)的緊固板(31)應(yīng)當(dāng)固定在所述內(nèi)側(cè)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，在所述鎖定件主體(29)的朝向所述銷(45)的一側(cè)上設(shè)有在所述鎖定件(27)的安裝方向上向下變寬的斜面(46)，因此所述鎖定件主體(29)和所述銷(45)相互間不接觸。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，與所述外罩(6)的頂板(36)的內(nèi)側(cè)平齊的通過所述已安裝鎖定件(27)的主體(29)的橫截面包括均勻的、實(shí)心的未斷開橫截面，或者至少50％或以上未斷開的橫截面。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，從Y對稱線至所述鏟頭部分(2)的外罩(6)和所述夾持件(3)之間的接觸點(diǎn)M0的杠桿率等于零，或者小于所述凸部(19)的半徑R2。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述側(cè)面接合部的端面(25，26)之間的在其共同中心M0處的距離等于零，或者比所述凸緣的端面(17，18)之間的距離小得多。
12.根據(jù)權(quán)利要求10-11中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，各凹口(21)的半徑R1大于相應(yīng)凸部(19)的半徑R2。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，提供了至少兩個(gè)后接觸區(qū)(9)，其具有與沿著穿過所述咀頭(8)的鎖定件開口(28B)的內(nèi)部縱向周邊線Pi的Y對稱線所形成的且比與外部側(cè)面縱向周邊線Pii所形成的更大的傾角。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述不同接觸面(10，11，25，26)包括多個(gè)不同的傾斜部分、錐形部分和倒圓部分，其中的一些平行但在側(cè)向上偏開。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的易損件系統(tǒng)(1)，其特征在于，因所述易損件和/或替換件(2)相對于所述夾持件(3)的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的扭矩負(fù)荷設(shè)計(jì)成可被直接地吸收，或者在因至少一個(gè)所述前接觸區(qū)(9)與位于后側(cè)面接合部(22，23)上的至少所述接觸區(qū)(25，26)相互作用而引起的一定少量磨損之后被吸收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于土壤耕作機(jī)具的工具上的易損件系統(tǒng)(1)，該系統(tǒng)包括具有前端部(8)的夾持件(3)，以及設(shè)在該端部上并包括外罩(6)形的中空部分(7)的可換式易損件和/或替換件(2)，易損件(2)設(shè)計(jì)成在其固定就位時(shí)卡住該端部，并通過設(shè)置成穿過相互作用的開口(28)的至少一個(gè)鎖定件(27)而固定于其上，該端部和中空部分均具有前、后及側(cè)面的接觸區(qū)(9，22，23)，各接觸區(qū)包括接觸面(10，25，26)，它們設(shè)置成其中一個(gè)位于夾持件上而一個(gè)位于易損件上，用來吸收垂直地、水平地和側(cè)向地起作用的力F
文檔編號E02F9/28GK1748063SQ200380109779
公開日2006年3月15日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者M·卡爾松, N·莫林 申請人:康比磨損部件股份有限公司