在支撑件的前边缘上固定磨损元件的方法和对应的固定装置与流程

本发明涉及一种使用固定装置在支撑件的前边缘上固定磨损元件的方法。磨损元件包括向后延伸并且彼此相对的两个臂，两个臂之间留有用于容纳前边缘的空间，由此限定组装位置，其中，两个臂具有彼此面对的第一通孔，并且支撑件具有在组装位置中夹在第一通孔之间的第二通孔。由此，第一通孔和第二通孔限定组件轴线。通过优选的示例，支撑件是土方机械的铲斗的唇缘或在其上将组装齿状物的适配器，并且磨损元件可以是对应的齿状物或适配器(优选地，惠斯勒(whisler)型适配器)，固定装置包括c形的第一主体(通常被称为c形夹具)、楔块和第二主体(通常被称为反楔块)，其中，在组装位置，第一主体、楔块和第二主体被容纳在孔中，楔块位于第一主体与第二主体之间。在组装位置，位于楔块与第二主体之间存在中空空间以用于容纳螺纹件的杆。该中空空间限定杆轴线与杆的轴线重合。

本发明还涉及用于在支撑件的前边缘上固定磨损元件的固定装置，其中，磨损元件包括彼此相对地向后延伸的两个臂，两个臂之间留有用于容纳前边缘的空间，由此限定组装位置，其中，臂具有彼此面对的第一通孔，并且支撑件具有在组装位置中夹在第一通孔之间的第二通孔。在组装位置中，第一通孔和第二通孔限定组件轴线。固定装置包括c形的第一主体、楔块和第二主体。在组装位置中，第一主体、楔块和第二主体被容纳在孔中，楔块位于第一主体与第二主体之间，并且位于楔块与第二主体之间存在中空空间以用于容纳螺纹件的杆。该中空空间限定的杆轴线与杆的轴线重合。

在本说明书和权利要求中，当说中空空间的杆轴线与杆的轴线重合时，意指两个轴线在其所有点处都重合，即，两个轴线是空间中一个相同的线。

背景技术：

对于土方机械来说，通常在例如铲斗的唇缘上使用磨损元件(诸如齿状物或者包括齿状物加适配器的组件)。这些磨损元件具有有限的使用寿命，并且此外还易于经历破损，因此通常不得不多次更换磨损元件。因此，已经开发了多种用于固定磨损元件的固定系统。在小型机械中，适配器通常被焊接到铲斗的唇缘(也被称为铲刀)，但是在大型机械中(例如，那些在采矿中所使用的)，适配器通常以可逆的方式机械地固定到唇缘。

两个系列的固定装置常用于固定惠斯勒型磨损元件。第一系列主要包括两块组件：c形的第一主体(通常被称为c形夹具)和楔块，然而，第二系列主要包括三个零件：c形的第一主体、楔块和第二主体(通常被称为反楔块)。在这两种情况下，通常存在两种变形：在一个变形中，楔块通过锤子等引入，然而在另一变形中，固定装置还包括螺纹件等，当旋入到固定到其他元件中的带有螺纹的元件时，允许楔块引入到其的组装位置。专利文件us8,720,088示出了由两个零件形成的固定装置的一个示例：第一c形主体(参考标号32)和楔块(参考标号38)。由于通过楔块的脊(46)和螺纹件的凹槽(48)固定地附接到楔块的螺纹件(46)的旋转，螺母(50)可以沿着矩形空间(36)移动。螺母(50)与楔块(38)永久地接触，使得其之间没有中空的空间。在该文件中提供了两种变形，图3示出了其中的一个，其中，楔块可以相对于第一主体自由地移动(在两个方向上：向上和向下)到矩形空间(36)的端部。在图4示出的变化中，在矩形空间中具有齿状物(78)，该齿状物与设置在螺母上的齿状物(76)接合。在这种情况下，当组装单元时，两组齿状物彼此接合，由此螺母到第一主体的相对位置被锁住，而不可能再向上或向下移动。这种系统的其他示例可以在专利文件ep2,913,441a1、us5.410.826a或us8,302,333b2中找到。考虑到惠斯勒型适配器通常使用诸如那些所指出的固定装置来固定，固定装置特通常指的是惠斯勒型固定装置。

然而，仍然存在改善这些固定装置的需要。这些固定装置通常来说相对比较昂贵并且复杂，这是因为他们必须满足多种需求。此外，这些装置由昂贵的材料(合金钢)制成，然而其还具有有限的使用寿命并且必须频繁地更换。因此，仍对在产生节省材料、容易地或快速地进行改变、更高的强度或耐久性、更低的由断裂所引起的脱离风险等的任何改进存在兴趣。

技术实现要素：

本发明的目的是一种上述类型的固定方法，其特征在于包括如下步骤：

-在其的组装位置中将第一主体和第二主体定位在开口中，其中，优选地，在组装位置中，第一主体和第二主体相对于彼此在组件轴线的方向上不移动，

-将楔块插入到第一主体与第二主体之间，其中，在第一主体与楔块之间存在棘齿装置，该棘齿装置适于允许楔块与第一主体之间沿组件轴线且向下方向上的相对运动，并且适于阻止楔块与第一主体之间沿组件轴线且向上方向上的相对运动。

-将螺纹件定位在中空空间中，螺纹件的头部与支撑表面接触并且其的螺纹端在螺纹表面上，其中，支撑表面适于与楔块一起移动而螺纹表面与第二主体一起移动，或者可替代地，支撑表面与第二主体一起移动而螺纹表面适于与楔块一起移动。

-将螺纹件旋入到螺纹表面中以便楔块沿组件轴线相对于第二主体和第一主体移动，直到楔块到达其的组装位置。

-至少部分地从螺纹表面旋出螺纹件，将螺纹件从第二主体和楔块中释放，并且从固定装置中移除螺纹件。

事实上，根据本发明的方法提供如下固定系统的优势：对于固定磨损元件不需要锤子等(系统通常被称为无锤系统)，而且一旦固定好磨损元件就可以移除螺纹件。在传统的系统中，螺纹件必须被旋入到固定装置中。这可能引起如下问题：例如，在使用期间，螺纹件弯曲或者螺纹损坏，之后其将阻碍固定装置的移除。此外，传统的螺纹件用于单次使用，并且每个固定系统必然伴随着随后抛弃其的螺纹件。根据本发明的系统螺纹件可以再利用。

如在实施例中将更详细看到的，本发明包括至少两个优选实施例：

a)在第一优选实施例中，支撑表面适于与楔块一起移动，螺纹表面与第二主体一起移动。螺纹表面有利地限定与杆轴线重合的螺纹件轴线。该第一优选实施例进而具有两个有利的可替代方案：在一个可替代方案中，螺纹表面布置在第二主体中具有螺纹的开口中；在另一个可替代方案中，螺纹表面布置在与所述第二主体牢固地结合的螺母中。在任一情况下，在从螺纹表面旋出的步骤中，为了将螺纹件从第二主体中释放的目的，有利地，将螺纹件完全从螺纹表面旋出。在该第一优选实施例中，对于楔块来说，包括限定支撑表面的突起部也有利。

b)在第二优选实施例中，支撑表面和第二主体一起移动，螺纹表面适于与楔块一起移动。如在示例中将会看到的，其主要包括切换支撑表面与螺纹表面。在该第二实施例中，优选地，支撑表面邻近杆轴线且根据杆轴线向下定向，并且支撑表面适于保持螺纹件的头部，其中支撑表面具有自由的出入口、相对于杆轴线横向、适于引入和移除所述螺纹件的头部；并且非常优选地，螺纹件的头部具有布置成t形的两个臂，并且支撑表面包括两个钩，两个钩中的每个都适于保持头部的臂中的一个。该第二实施例的另一个有利的变形是在从螺纹表面旋出螺纹件的步骤中，为了从第二主体释放螺纹件的目的螺纹表面的螺纹件仅部分地旋出(即，其不完全旋出)。

本发明的另一个目的包括上述类型的固定装置，其特征在于其还包括：

-棘齿装置，布置在所述楔块与所述第一主体之间，其中，所述棘齿装置适于允许所述楔块与所述第一主体之间沿所述组件轴线且在向下方向上的相对移动，并且适用于阻止所述楔块与所述第一主体之间沿所述组件轴线且在向上方向上的相对移动。，

-螺纹表面，与所述第二主体一起移动，该螺纹表面的轴线与所述杆轴线重合，

-在所述楔块中的支撑表面，所述支撑表面邻近所述杆轴线且向上定向，其中，所述支撑表面在所述杆轴线的方向上在其上具有自由的出入口。如在下文中将会看到的，当固定装置在其的组装位置中时，该自由的出入口必须允许布置在支撑表面与螺纹表面之间的螺纹件移除。

螺纹表面优选地布置成在位于所述第二主体中的具有螺纹的开口中或与所述第二主体牢固地结合的螺母中。

支撑表面有利地具有围绕周缘封闭的开口，其适于容纳螺纹件。所述开口优选地是固定孔，即，其的截面不是圆的而是相当长的开口，使其允许螺纹件在其中的某些移动。

本发明的另一个目的包括上述类型的固定装置，特征为其还包括：

-棘齿装置，布置在所述楔块与所述第一主体之间，其中，所述棘齿装置适于允许沿所述组件轴线且在向下方向上的所述楔块与所述第一主体之间的相对移动，并且适用于阻止沿所述组件轴线且向上方向上的所述楔块与所述第一主体之间的相对移动，

-在所述第二主体中的支撑表面，所述支撑表面邻近所述轴线并沿所述杆轴线向下定向，支撑表面适用于保持螺纹件的头部，其中，所述支撑表面相对于所述杆轴线横向横向地能自由接近，适于引入和移除所述螺纹件的头部。

支撑表面优选地包括两个钩，螺纹件具有带有布置成t形的两个臂的头部，两个钩中的每一个都适于保持布置螺纹件的头部的一个臂。

在任一本发明的实施例中，优选地，第二主体也是c形并且在组装位置中两个c形背靠背，即，在一个c形的臂向前延伸，而另一个c形的臂向后延伸。第二主体优选地具有可移除地附加到c形(例如，旋入)的c形的臂中的一个。

在土方机械的运行期间，固定装置通常承受磨损、应变、破损等。因此，在磨损零件自身中，必须与新的固定装置一起周期性地更换磨损零件(新的固定装置通常与磨损元件一起，尽管不一定必须是这种情况)。这导致固定装置本身能够成为售卖单元，并且因此需要通过对应的权利要求来申请保护固定装置。在本发明中，在开始与土方机械一起工作之前,移除容纳在支撑表面与螺纹表面之间的螺纹件，由此螺纹件不经受铲斗的工作条件，即，螺纹件不承受磨损或元件的其他的可能的应变或破损。因此，根据本发明的固定装置(理解成供应单元)可以包括或者可以不包括螺纹件，二者都是有利的选择。即，使用者将能够购买一个由第一主体、第二主体、楔块和螺纹件形成的单元和多个由第一主体、第二主体和楔块而没有螺纹件形成的单元。使用者将能够使用相同的螺纹件来组装和拆卸所有单元。因此，制造商将提供包括螺纹件的单元和不包括螺纹件的单元两种来用于销售。因此，由于可以在没有螺纹件的情况下提供本发明，螺纹件本身对于本发明不是必需的。此外，在本发明的一些优选实施例中，螺纹件可以是常规的螺纹件。另一方面，供应单元还可包括磨损元件本身(再次，具有或不具有螺纹件)。

附图说明

可以从下文的描述中看到本发明的其他优势和特征，在下文中参考具有非限制性特征的附图描述了本发明的优选实施例。在附图中：

图1示出了立体图，铲斗的唇缘、适配器和根据本发明的固定装置的第一实施例在其组装位置中。

图2示出了图1的组件的分解立体图。

图3示出了在组装位置的图1的固定装置的立体图。

图4、图5和图6分别示出了图3的固定装置的正视图、侧视图和纵向截面图(根据线vi-vi)。

图7示出了图3的固定装置的c形的第一主体的立体图。

图8和图9分别示出了图7的第一主体的正视图和纵向截面图(根据图8的线ix-ix)。

图10和图11分别示出了图3的固定装置的楔块的前视立体图和后视立体图。

图12和图13分别示出了图10的楔块的正视图和侧视图。

图14示出了图3的固定装置的第二主体的后视立体图。

图15示出了根据本发明的固定装置的第二实施例在组装位置的立体图。

图16示出了图15的固定装置的上部的局部立体图。

图17示出了图15的组件的分解立体图。

图18示出了局部截面侧视图，铲斗的唇缘、适配器和图15的固定装置在其组装位置。

具体实施方式

图1到图14示出了本发明的第一实施例。为了帮助解释本发明，设定在本说明书和权利要求书中具有“上”和“下”，如在图1和图2中所示出的。事实上，这将是最常见的实际的位置，但是本发明独立于由参与本发明的各种元件在空间中所采用的位置。也涉及前部(该前部与铲斗的向前移动的方向相对应，在图1和图2中其位于左侧)和后部(被朝向铲斗的内部定向，在图1和图2中其位于右侧)。

图1和图2示出了土方机械的铲斗的唇缘1(仅局部地描绘)，作为适配器2的支撑件1，作为磨损元件2。适配器2具有向后延伸并且彼此相对的两个臂3。在两个臂3之间具有当适配器2位于其的组装位置中适于容纳唇缘1的前边缘的空间。臂3的每一个在竖直的方向上都具有第一通孔4。唇缘1也具有通孔，被称作第二通孔5。可以在图18中看到第二通孔5，并且当其对应于另外一个优选实施例时，相对于支撑件1(唇缘1)和磨损元件2(适配器2)其与第一实施例一致。事实上，本发明的一个优势是在传统的支撑件和磨损元件中实施。在组装位置中，第二通孔5夹在第一通孔4之间，即，三个通孔4、5至少部分地彼此重叠。因此在组装位置，三个通孔4、5限定组件轴线。

固定装置包括：

a)c形的第一主体6的中心段在组装位置将穿过通孔4、5，并且c形的两个端部方向被向后定向。c的每个端部在第一对应通孔4的后方都被容纳在设置在适配器2的每个臂3中的壳主体7中。由于在两个实施例中第一主体6是相同的，因此这也能在图18中看到。

b)根据本发明的另一个优选的解决方法，第二主体8也是c形的，并且非常优选地，上端9是可拆卸的。在本实施例中，上端9是在中心段10的前方伸出的零件并且通过螺纹件11固定到中心段。如下文将会讨论的，由此实现了将该组件分开的改进的方式。在组装位置中，第二主体8被定位使得c形的端部向前定向并且“夹住”唇缘1经由第二通孔5的前部。第二主体8也包括与其牢固地接合的螺母12，该螺母具有螺纹表面13。

c)楔块14具有平行于中心段10的后侧表面16的前侧表面15，和平行于第一主体6的中心段的前侧表面18的后侧表面17。位于楔块14和第二主体8之间具有适于容纳螺纹件21的杆20的中空空间19。因此，杆20和中空空间19限定杆轴线22。第二主体8的螺母12的轴线与杆轴线22重合。在楔块14的上端处，存在与杆轴线22邻近(至少部分地包围)支撑表面23。支撑表面23向上定向，使得其作为用于螺纹件21的头部的支撑件。在组装位置，该支撑表面23能从上方自由接近，以便其可以进入组件，并且特别地，拆卸螺纹件21，如下文将要讨论的。

d)棘齿24布置在楔块14与第一主体6之间。其大主体上包括：[i]容纳在腔26中的块25，块25具有朝向楔块14定向的齿状表面27和在腔26的底部的弹性装置28，并且[ii]齿状表面29布置在楔块14的后侧表面17上，在该处楔块14的齿状表面29和第一主体6的块25的齿状表面27彼此接触。齿具有不对称的形状，以便其允许楔块14向下移动(即，根据组件轴线并且在向下的方向上)但是阻止楔块14可能的向上的运动。

根据如下步骤在支撑件1(唇缘1)固定磨损元件2(适配器2)：

-将适配器2定位在唇缘1上，使得三个通孔4、5重合(至少部分地)。

-将第一主体6和第二主体8引入到三个通孔4、5中。第一主体6向后移动，以便将其固定到适配器2中，第一主体8向前移动以便其固定到唇缘1上。因此，第一主体6和第二主体8都不能在组件轴线上移动。为了将它们阻挡在该位置中需要按照以下步骤插入楔块14。

-将楔块14插入到第一主体6和第二主体8之间。

-将螺纹件21定位在中空空间19中，螺纹件的头部与支撑表面23接触且螺纹件的螺纹端在螺母12中。

-螺纹件21旋入到螺母12中，使得楔块14相对于第二主体18沿着组件轴线移动。

这些步骤不需要严格地按次序，其也不必要严格地按照所指示的顺序。例如，可以在将楔块14引入到第一主体6与第二主体8之前将螺纹件21定位到楔块14中。也可以预组装(楔块14+螺纹件21+第二主体8)，螺纹件21轻微地旋入到螺母12中，然后将组件插入到三个通孔4、5中。其他变化也是可以的。

-直到楔块14到达其的组装位置，再将螺纹件21旋入到螺母12中。在组装位置，楔块14压配到第一主体6与第二主体8之间。

现在固定装置位于其的组装位置。第一主体6维持适配器2并且将其向后紧固，楔块14阻止第一主体6和第二主体8从组装位置出来，并且棘齿装置24一方面与第二主体8一起，另一方面将楔块14保持在其的组装位置。因此，螺纹件21已完成其的功能(在不使用锤子的情况下将楔块14移动到其的组装位置)并且不执行其他额外的功能，这是因为不需要用螺纹件将楔块14保持在其的组装位置。因此，现在可以将螺纹件21从螺母12旋出，将螺纹件从第二主体8与楔块14中释放出来并且将其从固定装置中移除。为此，如先前所指出的，对于支撑表面23来说需要在其的上方具有在杆轴线22的方向上能自由接近。因此，螺纹件21的头部(或者通常上，螺纹件保持在支撑表面23上的部分)可以在没有任何障碍的情况下在杆轴线22的方向上向上移动，直到完全移除螺纹件21。

图15到图18示出了本发明的第二优选实施例。该第二实施例与第一实施例共享许多相同的元件(唇缘1、适配器2、第一主体6、棘齿装置24等)，将不会再次描述这些相同的零件。差距主要在楔块14、第二主体8和螺纹件21中。从概念上讲，基本差距在于以下事实：螺纹件21的位置被“反转”(头部位于底部)、支撑表面23和螺纹表面13的位置发生了变化，螺纹表面13与楔块14牢固地结合(至少在“向下”的方向上，该方向是在本发明中所关心的方向)。

在第二实施例中，螺纹件21具有t形的头部，该头部具有垂直于杆轴线22延伸的两个圆形的臂30。进而，第二主体8具有沿杆轴线22定向但是向下的支撑表面23。此外，支撑表面23不是平面，而是相当弯曲，适于保持螺纹件21的头部。具体地，支撑表面23包括两个钩31，其的每一个都适于容纳螺纹件21的头部的臂30中的一个。然而，需要注意的是该特定的尺寸不是不可或缺的：即使螺纹件21具有“传统的”头部或者与第一实施例相似的带有环的头部，并且支撑表面23光滑时，本发明也将能起作用。

进而，在楔块14上存在置于楔块14的上面上的螺母32(经由环33和套筒34，尽管包括环和套筒是有利的，但是对于本发明的实施例来说其不是不可或缺的)。螺母32充当第一实施例的螺纹表面的作用。

固定该第二实施例的方法如下：

-如在前述的情况中，将适配器2定位到唇缘1上，使得三个通孔4、5重合(至少部分地)，并且用已经讨论过的相同的方式将第一主体6和第二主体8引入到三个通孔4、5中。

-将螺纹件21定位在中空空间19中，其头部的臂30容纳在第二主体8的钩31中并且其端部旋入到螺母32中，使得楔块14相对于第二主体8根据组件轴线移动。在这种情况下，支撑表面23与第二主体8和包括螺纹表面13的螺母32形成一体，与楔块14一起移动。

向前述的示例，这些步骤不需要严格地按次序，其也不必要严格地按照所指示的顺序。

-直到楔块14到达其的组装位置中螺纹件21才旋入到螺母32中。

现在固定装置位于其的组装位置，并且螺纹件21不再执行任何功能，因此可以将其移除。为此，仅部分地旋出螺母就足以允许其从钩31释放。因此，现在可以从螺母32旋出螺纹件21，从第二主体8和楔块14中释放螺纹件并且将其从固定装置中移除。唯一需要考虑的事情是在设计固定装置的阶段期间必须留有足够的空间以用于经由中空空间19和三个通孔4、5移除螺纹件21的头部。

如可以看到的，在该实施例中螺纹表面13(螺母32)不必须成为本发明的一部分。如上文相对于螺纹件21的讨论，在本实施例中，螺母32(通常来说，螺纹表面13)是可以再利用的元件，因此在一些情况下，对于其来说成为固定装置的部分(如供应单元)是有利的，然而在其他情况下，对于“固定装置”供应单元来说不包括该螺母32(通常来说，不包括螺纹表面13)是有利的。

在前述的任何实施例中，如下操作来固定装置的移除(例如，更换适配器2)：拆卸第二主体8的上端9(通过拆卸固定到中心段10的螺纹件11)，并且第二主体8经由适配器2的下部取出。因此，楔块14还有第一主体6被释放并且可以被移除。

通常，在本发明的任一实施例中，楔块14必须被插入到第一主体6与第二主体8之间。为此，其必粗根据组件轴线进行移动。该移动该通过将螺纹件21旋入到螺纹表面13中而实现。对于组件轴线和柄轴线22来说其不必彼此重合或甚至平行。事实上，在附图中所示出的实例中，并且考虑到楔块14的前侧表面15和第二主体8的中心段10的后侧表面16与柄轴线22形成非零角度，当楔块14相对于第二主体8移动时，在楔块14插入的运动期间，柄轴线22相对于组件轴线不可避免地旋转。实际上，该旋转小但是具有产生倾向于使螺纹件21向前移动的力的结果。因此，本发明的有利的可替代实施例包括具有围绕周缘(例如，作为销36)的开口35的支撑表面23，该开口适于容纳螺纹件21，如第一实施例中所示(图1到图14)。可替代地，另一个有利的解决方案包括允许螺纹件21向前移动，从而使开口35成为固定孔，设置或者是在前部中开放的一个开口，如第二实施例(图15到图18)中所示。另一个另外的有利解决方法是当该固定装置包括转动装置时，该转动装置允许螺纹表面13与第二主体8之间和/或螺纹件21的头部与支撑表面23之间的相对转动，如还在第二实施例中示出的(图15至18)。