FI112316B - Niittomurskain - Google Patents

Description

112316

Niittomurskain

Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista niittomurskainta.

5 Keksinnön tausta

Nykyaikaisessa niittomurskauksessa on tavoitteena jatkuvasti nostaa työn tuottavuutta, jolloin erityisesti tulee kysymykseen työskentely suurilla nopeuksilla ja kooltaan aina vain kasvavilla koneilla. Niittonopeuksien nosto on kuitenkin ongelmallista, koska maanpinta pääosin on epätasainen eikä sitä 10 pystytä edes maanmuokkauksella täysin poistamaan. Maanpinnan pienet kiharat, suuret aallot sekä suoranaiset äkkijyrkät esteet pyrkivätkin vaikeuttamaan niittotyötä. Vaikeat maanpinnan epätasaisuudet tai äkilliset esteet voivat jopa suorastaan vahingoittaa niittokonetta.

Nykyisellä niityn pinnalla nopeasti kiitävällä niittomurskaimen terä-15 palkki-murskainkela -yhdistelmällä, niin sanottu niittopää, on kokonsa vuoksi melko suuri massa, jolloin tämän tarkoituksenmukaiselle ripustamiselle on aikaansaatu runsaasti erilaisia toinen toistaan parempia ratkaisuja. Eräs tällainen ratkaisu on esitetty julkaisussa US 5 337 544, jonka mukaisessa laitteessa on esitetty teräpalkki, joka on saranoitu laitteen niittorunkoon, joka vuorostaan j\·. 20 on kiinnitetty puristusjousen avulla pyörärunkoon. Laitteen pyörärunko on kui- • , *. tenkin maanpinnan epätasaisuuden pakottamana jatkuvassa pystysuuntaises- • I · sa liikkeessä. Tällainen epäsuotuisa liikehdintä aiheuttaa jousien välittämänä niittorunkoon värähtelyn, joka vuorostaan aiheuttaa teräpalkin saranan kautta *;·*! jatkuvan sängenpituuden vaihtelua. Teräpalkkiin jatkuva liikehdintä vaikeuttaa • I » 25 myös sen voimansiirtoa. Lisäksi tällaisessa laitteessa olevien reaktiotankojen kiinnitys ei ole neutraali, joka saattaa aiheuttaa lisää painetta maanpintaa vasten kasvustossa ajettaessa. Edelleen laitteessa olevien teräpalkkia kannattavien reaktiotankojen suuntautuminen alaviistoon laitteen rungosta kohti maan-pintaa saattavat äkkijyrkässä esteessä aiheuttaa suoranaisen kaappauksen 30 maahan päin, vaihtelevin - mutta usein - haitallisin seurauksin.

Julkaisussa EP 0 634 092 on edelleen esitetty eräs niittomurskaimen ja siinä olevan teräpalkin suoritusmuoto. Kuten edellä mainitussa US-julkaisussa ovat kuitenkin laitteessa olevat reaktiotangot tämänkin julkaisun mukaisessa laitteessa suuntautuneet alaviistoon laitteen rungosta kohti maan 2 112316 pintaa. Siten tämäkin laite on herkkä vahingoittumaan maanpinnan äkillisissä korkeusvaihteluissa.

Tunnetaan myös ranskalaisen patentin FR 2 747 879 mukainen ratkaisu niittomurskaimen teräpalkin ripustamiseksi. Tällainen ratkaisu käsittää 5 kiertoakselin ympäri kääntyvän ja sen oleellisesti koko pituudeltaan ympäröivän tukitangon, joka kannattaa niitosta huolehtivia leikkuuteriä. Niittomurskaimen toimintasuuntaa vastaan oleellisesti kohtisuorassa olevasta tukitangosta ulkonee siihen jäykästi kiinnitetty liitosväline, johon on sovitettu laitteen runkoon ulottuva oleellisesti vaakasuorassa oleva iskunvaimennin. Tällaisella is- 10 kunvaimentimella ohjataan laitteen leikkauskulmaa samalla kun pyritään estämään liiallinen värähtely, joka johtuu niitettävän alustan epätasaisuuksista. Julkaisussa esitetty rakenne on kuitenkin epäedullinen, koska se - edellisten ratkaisujen tapaan - kohdistaa leikkuuteriin kiertovoiman niittomurskaimen toimintasuuntaa vastaan oleellisesti kohtisuorassa olevan akselin suhteen.

15 Kiertovoiman aikaansaama liike muuttaakin jatkuvasti laitteen leikkauskulmaa, jonka seurauksena leikattavan sängen pituus vaihtelee leikkauksen aikana. Is-kunvaimentimen ongelmaton toiminta edellyttää myös leikkuuterien muodostamalta niittopäältä melkoista painoa, jotta voitaisiin välttyä sen haitalliselta värähtelyltä. Tämä luonnollisesti lisää laitteen maanpintaan kohdistamaa painet- 20 ta haitallisesti. Lopuksi voidaan todeta, että esitetyn kaltainen rakenne vaatii rakenteeltaan erikoisrakenteisen, tavallista pitemmän iskunvaimentimen käyt-: V töä, joka olennaisesti lisää rakenteen kustannuksia.

t I f • t •. . Keksinnön lyhyt selostus 25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohtia aikaansaaden aivan uudenlainen ratkaisu niittomurskaimen raken- I · teelle ja toiminnalle.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että niittomurskaimella on tämän • ·’ keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Erityises- • · » 30 ti esillä olevat ongelmat ovat ratkaistavissa yhdistämällä tunnusmerkit jäljem-; ; pänä esitetyn patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan kaltaisella tavalla.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

• : Keksinnön perusajatuksena on hallita erityisesti teräpalkin liikettä, , 35 jolloin teräpalkin väistöliikkeet on järjestetty aina suuntautumaan maanpinnas ta poispäin: Keksinnön mukaisella laitteella vaimennetaan samalla kutakin 3 112316 väistöliikettä liiallisen värähtelyn estämiseksi ja mahdollisimman tasaisen leik-kausjäljen aikaansaamiseksi.

Jäljempänä tässä selityksessä käytettävät termit "ylös", "alas", "yläpuolella", "alapuolella" ja niin edelleen havainnollistavat keksinnön piirteitä 5 suunnissa, jotka ovat suhteessa keksinnön mukaiseen niittomurskaimeen siten, kuin se on ilmennetty oheisissa kuvioissa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä esillä olevan niittomurskaimen kaltainen rakenne kompensoi mahdollisimman hyvin pellon maanpinnan erilaiset epätasaisuudet, äkilliset jyrkät esteet ja kasvuston 10 aiheuttamat voimat, estäen tehokkaasti teräpalkin tai muiden niittopään rakenteiden vahingoittumisen. Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa myös sekä niitossa jäljellejäävän sängen pituuden säädön, että pituuden mittauksen.

Keksinnön mukainen niittomurskain on myös varustettavissa yksinkertaisella lisälaitteella, joka mahdollistaa niiton aikana tapahtuvan niittopään 15 kosketuspainon mittaamisen.

Kuvioiden lyhyt selostus

Seuraavassa keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa tarkistellaan viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen niittomurskaimen peri-20 aatteellinen sivukuvanto osittain leikattuna, i kuviossa 3 on esitetty niittomurskaimessa olevan reaktiotankona : toimivan toimilaitteen paineväliainejärjestelmää, ja

* » · I

kuviossa 2 on esitetty niittomurskaimeen liitettävä mittalaite.

Edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen selostus • · 25 Esillä olevan niittomurskaimen erästä edullista suoritusmuotoa on • · '··' seuraavassa kuvailtu viitaten edellä mainittuihin kuvioihin. Tällöin niittomurs kain käsittää kuvioihin viitenumeroin merkityt rakenneosat, jotka vastaavat tässä selityksessä jatkossa käytettäviä viitenumeroita.

_ : Niinpä kuvio 1 näyttää periaatteellisen sivukuvannon jollain sinänsä ··*, 30 tunnetulla työkoneella hinattavasta niittomurskaimesta. Kuviossa esitettyjä ra- • » kenneosia on osittain parillinen määrä, koska laite on symmetrinen keskileik-: * * kauksensa suhteen.

j *. · Niittomurskain käsittää näin ollen työkoneeseen (ei näytetty) kytket- tävän aisan 1, joka liittyy laitteen kantavaan päärunkoon 2. Päärunko käsittää 35 laitetta kannattavien pyörien kiinnitysvarret 3, joihin on liitetty mainitut kulku- , 112316 4 pyörät 4. Kulkupyörien asemaa suhteessa päärunkoon hallinnoidaan vastakkaisista päistään kiinnitysvarsiin ja päärunkoon sovitetuilla toimilaitteilla 5. Niit-tomurskaimessa olevan niittopään 6 asemaa suhteessa maanpintaan hallinnoidaan toisaalta tasapainotustankoon 7 sovitetulla nostovivulla 8, jota ohja-5 taan edullisesti kiinnitysvarteen 3 yhteydessä olevalla reaktiotangolla 9. Tällöin niittopäätä ja nostovipua yhdistää nostoketju 10.

Niittomurskaimessa oleva niittopää 6 käsittää teräpalkin 11, josta leikattu kasvusto - esimerkiksi heinä - on sovitettu ohjautumaan murskauske-lalle 12, joka on esitetty kuviossa katkoviivalla. Leikattu ja murskattu heinä on 10 sovitettu poistumaan niittopäästä karhotuskanavaa 13 myöten.

Esillä olevan suoritusmuodon mukainen niittopää 6 on liitetty niitto-murskaimen päärunkoon 2 edullisesti kahdella alatukivarrella 14 sekä ainakin yhdellä alatukivarsien kanssa oleellisesti samansuuntaisella ylätukivarrella 15. Tällöin kunkin alatukivarren ensimmäinen pää A on liitetty päärunkoon kierty-15 västi alatukivarren vastakkaisen toisen pään B ollessa liitetty kiertyvästi niitto-päähän. Ylätukivarsi on sekin yhdistetty ensimmäisestä päästään C päärunkoon kiertyvästi. Ylätukivarren vastakkainen toinen pää D on vuorostaan liitetty kiertyvästi niittopäähän jäykästi kiinnitettyyn kannatusvarteen 16. Pisteiden A, B, C ja D väliin syntyy näin oleellisesti jäykkä niittopäätä kannattava suunni-20 kas. Näin ripustettuna niittopää on järjestetty kiertymään alatukivarren ja päärungon välisen kiinnityspisteen A ympäri, samalla kuitenkin säilyttäen suhteel-i V lisen leikkausasentonsa. Syntynyt niittopäätä kannattava suunnikas estää siis · niittopäässä olevan teräpalkin kiertymisen niittopään liikkeen aikana.

Niittopään ajoalustaa kohti kohdistamaa ajon aikaista voimavaiku-25 tusta on sovitettu säätämään ainakin yksi toisesta päästään päärunkoon ja •«· vastakkaisesta päästään niittopäähän liitetty kevennysjousi 17. Kevennysjou-.··. sen vaikutusta niittopäähän säädellään vaikuttamalla sinänsä tunnetulla taval-

» I

la kevennysjousen jousivoimaan Fj, edullisesti jousen venymää pienentämällä tai suurentamalla.

• · 30 Kun tällä tavalla laitteeseen sovitettuna alatukivarren pää A on kai- ·;*’ kissa olosuhteissa oleellisesti sen päätä B alempana on alatukivarren niitto- päähän järjestetty pää B aina niittomurskaimen etenemissuunnassa niitto-murskaimeen järjestettyä päätä korkeammalla. Ajettaessa kuvatun kaltaisella laitteella jyrkkäänkin esteeseen on pisteiden A, B, C ja D välisen suunnikkaan : 35 kannattama niittopään väistöliike sovitettu tapahtumaan etenemissuuntaan 5 112316 nähden taaksepäin ja yhtäaikaa ylöspäin, eikä syvemmälle esteeseen kaapaten.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa ylätukivarsi 15 käsittää edullisesti toimilaitteen, joka voi olla puristus-, veto- tai kaksitoiminen, aina sen 5 mukaan miten niittopään 6 omaava painovoima G, niittopään säädettävän ke-vennysjousen 17 jousivoima Fj, kasvuston reaktiovoima Fk sekä teräpalkkiin kohdistuva maan kosketusvoima Νκ ja hitausvoimat yhdistyessään siihen vaikuttavat. Toimilaitteen edullinen toteutusmuoto on tehdä se hydraulisylinterinä.

Kuvion 1 mukaisessa tilanteessa on niittomurskaimen ylätukivar-10 teen 15 kohdistuva voima Fs on puristava. Alatukivarret 14 ovat oleellisesti samansuuntaiset ja keskimääräisellä heinänsängen pituudella yhtä pitkät. Ylä-ja alatukivarsien 14 ja 15 reaktiovoimien vaikutus on siis mahdollisimman neutraali.

Niittomurskainta käytettäessä ja maanpinnan epätasaisuuden pa-15 kottaessa niittopään 6 korkeuden vaihteluun suhteessa päärunkoon 2 tapahtuu seuraavaa. Maanpinnan noustessa ylöspäin jousivoima Fj pienenee terä-palkkiin kohdistuvan maan kosketusvoiman Nk samalla kasvaessa. Yhtä aikaa kasvaa ylätukivarteen 15 kohdistuva voima Fs. Ylätukivarren ollessa toimilaite puristuu se kokoon, jolloin teräpalkin leikkuukulma a maanpintaan nähden 20 pienenee.

Maanpinnan laskiessa tapahtumien kulku on päinvastainen. Niitto-: pään leikkuukorkeus pyrkii siis pysymään samana maanpinnan korkeusvaihtelu : lusta huolimatta.

j *.· Käytettäessä niittomurskainta olosuhteissa, joissa maapohjan ir- 25 toaminen on mahdollista, täytyy niittopään aikaansaama maanpinnan koske- :*·.· tusvoima Nk minimoida. Kosketusvoiman minimoiminen johtaa kuitenkin ta- .···. vanomaisesti niittopään häiritsevään hyppimiseen. Tällaisen hyppimisliikkeen estämiseksi niittopäähän sovitettu ainakin yksi sen äkkinäisiä liikkeitä rajoittava :Vt iskunvaimennin 18. Tämä iskunvaimennin on edullisesti sovitettu alatukivar- 30 ren 14 ja päärungon 2 väliin, joskin se on sovitettavissa mihin hyvänsä niitto-;·’ pään ja päärungon väliseen asemaan. Niittopäätä tukevan ja sen liikkeitä oh- T: jaavan päärungon 2, tukivarsien 14 ja 15 sekä kannatusvarren 16 muodosta- man suunnikkaan ansiosta iskunvaimennin ei pääse aiheuttamaan teräpalkin leikkausasentoon muutosta.

35 Ylätukivarren 15 muodostuessa toimilaitteesta - erityisesti hyd- raulisylinteristä - aiheuttaa peräänantamattoman esteen äkkinäinen kohtaami- 6 112316 nen sylinteriin liittyvän hydraulijärjestelmän paineenrajoitusventtiilin 19 avautumisen ennalta asetetulla arvolla. Tämä paineenrajoitusventtiili toimii näin ollen hätälaukaisijana aikaansaaden sylinterissä olevan paineväliaineen poistumisen kuvion 2 mukaisesti tankkiin 20, jolloin teräpalkki 11 välittömästi vapau-5 tuu kiertymään nopeasti ylöspäin maanpinnan yläpuolelle, päästäen näin esteen niittopään 6 alitse.

Ylätukivarren 15 muodostuessa toimilaitteesta on niittomurskaimen leikkuukorkeus säädettävissä työskentelyn aikana. Toimilaitteen pituutta kasvattamalla tai lyhentämällä aikaansaadaan edellä kuvatulla tavalla niittopään 10 ja siinä olevan teräpalkin liike maanpintaa kohti tai siitä poispäin. Tarkkailemalla toimilaitteeseen liitetyn paineväliaineputken 21 painetta voidaan samalla tarkkailla niittopään aikaansaama maanpinnan kosketusvoima Nk painevä-liaineputkeen järjestetyn painemittarin 22 avulla. Toimilaitteen ollessa hyd-raulisylinteri on paineväliaineputki yhdistettävissä traktorin hydrauliseen järjes-15 telmään, josta käsin leikkuukorkeutta voidaan säätää ajon aikana.

Ylätukivarren 15 muodostuessa toimilaitteesta on esillä oleva niit-tomurskain myös varustettavissa yksinkertaisella mittausjärjestelmällä 23. Tällainen mittausjärjestelmä käsittää ylätukivarren pituuden muutosta leikkuukor-keuden säädön yhteydessä seuraavaan välineistöön. Eräänä sovellusmuotona 20 tästä on kuvion mukainen 3 toimielin 24, kuten toimilaitteen ensimmäiseen päähän C liitetty tanko tai vaijeri. Tällainen toimielin on toimilaitteen liikkeen : vaikutuksesta järjestetty kääntämään välineistössä olevan jousen 25 kuormit- : tamaa osoitinta 26 akselin 27 suhteen. Osoittimen liike on mitta-asteikolla 28 • järjestetty olemaan verrannollinen niittopään kulloiseenkin leikkuukorkeuteen.

: 25 On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa ratkaisua. Ratkaisua ei .···. siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyyn tai patenttivaatimuksissa määritel tyyn suoritusmuotoon, vaan alan ammattilaiselle tulevat olemaan ilmeisiä sen v> monet erilaiset variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten pa- .; 30 tenttivaatimusten määrittelemän ajatuksen puitteissa.

Claims (7)

7 112316

1. Niittomurskain, joka käsittää työkoneeseen kytkettävän ja laitteen kantavaan päärunkoon (2) liittyvän aisan (1), jolloin päärungossa on terä-palkin (11) käsittävä niittopää (6), joka niittopää on liitetty päärunkoon ainakin 5 kahdella alatukivarrella (14) sekä ainakin yhdellä alatukivarsien kanssa oleellisesti samansuuntaisella ylätukivarrella (15) siten, että kunkin alatukivarren ensimmäinen pää (A) ja ylätukivarren ensimmäinen pää (C) ovat liitettyjä päärunkoon kiertyvästä alatukivarren vastakkaisen toisen pään (B) ollessa liitetty kiertyvästi niittopäähän (6) ja ylätukivarren vastakkaisen toisen pään (D) olles-10 sa liitetty kiertyvästi niittopäähän jäykästi kiinnitettyyn kannatusvarteen (16) kiinnityspisteiden (A, B, C, D) väliin ollessa sovitettu syntymään niittopään liikettä ohjaava suunnikas siten, että niittopää on sovitettu kiertymään alatukivarren ja päärungon välisen kiinnityspisteen (A) ympäri, samalla kuitenkin säilyttäen suhteellisen leikkausasentonsa, niittomurskaimen käsittäessä ainakin yh-15 den niittopään (6) ja päärungon (2) väliin sovitettu iskunvaimennin (18), tunnettu siitä, että iskunvaimennin (18) on sovitettu päärungon (2) ja niittopään (6) päärunkoon kiertyvästi yhdistävän alatukivarren (14) väliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen niittomurskain, tunnettu 20 siitä, että ylätukivarsi (15) käsittää puristus-, veto- tai kaksitoimisen toimilait- :·*; teen.

: 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen niittomurskain, tunnettu •'. ·: siitä, että ylätukivarren (15) muodostama toimilaite käsittää hydrauiisylinterin.

.*··. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen niittomurskain, tun- . · ’ ‘; 25 n e 11 u siitä, että ylätukivarren (15) muodostama toimilaite käsittää paineenra- joitusventtiilin (19), jollainen on järjestetty avautumaan niittopään (6) kohdatessa esteen ja toimilaitteen paineen noustessa ennalta asetettuun arvoon, jolloin hätälaukaisijana toimiva paineenrajoitusventtiili on järjestetty aikaansaa- * maan toimilaitteessa olevan paineväliaineen poistumisen tankkiin (20) ja niit- * * · 30 topään teräpalkin (11) välittömän vapautumisen kiertymään nopeasti ylöspäin . maanpinnan yläpuolelle, päästäen näin esteen niittopään alitse.

,···, 5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen niittomurskain, » » tunnettu siitä, että ylätukivarren (15) muodostama toimilaite on jäljestetty säätämään niittomurskaimen leikkuukorkeus työskentelyn aikana ohjaamalla ...: 35 toimilaitteen pituutta sitä kasvattamalla tai lyhentämällä. 112316

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen niittomurskain, tunnettu siitä, että ylätukivarren (15) muodostamaan toimilaitteeseen yhdistettyyn paineväliaineputken (21) on järjestetty painemittari (22), jolla paine-mittarilla on aikaansaatu niittopään (6) ja maanpinnan välisen kosketusvoi-5 man (Nk) tarkkailu.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen niittomurskain, tunnettu siitä, että ylätukivarren (15) muodostamaan toimilaitteeseen on sovitettu mittausjäijestelmä (23) toimilaitteen pituuden muutoksen seuraamiseksi leikkuukorkeuden säädön yhteydessä, jollainen mittausjärjestelmä käsit-10 tää toimielimen (24), kuten toimilaitteen ensimmäiseen päähän (C) liitetyn tangon tai vaijerin, joka toimilaitteen liikkeen vaikutuksesta on jäljestetty kääntämään jousen (25) kuormittamaa osoitinta (26) toimielimen liikesuuntaa vasten oleellisesti kohtisuorassa olevan akselin (27) suhteen, jolloin osoittimen liike on jäljestetty olemaan verrannollinen niittopään kulloiseenkin leikkuukorkeu-15 teen mitta-asteikolla (28). * 1 · < · lit > 1 · * · * # · • 1 · * · • 1 · • · • · ' · · * < · I · » » I · * · » · · > t • I · · I · 1 ♦ · · » 9 112316