FI118469B - Menetelmä ja laitteisto nosturin toimilaitteen ohjaamiseksi - Google Patents

Description

118469

Menetelmä ja laitteisto nosturin toimilaitteen ohjaamiseksi

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään ja patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukaiseen laitteistoon nos-5 turin puomiston ohjaamiseksi. Erityisesti keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon nosturin toimilaitteen ohjaamiseksi ohjausvälineillä tilanteessa, jossa nosturin toimilaiteen nostokykyä kohotetaan tilapäisesti apuventtiilistön avulla.

Kuljetusajoneuvoihin, esimerkiksi tukkirekkoihin ja erilaisiin metsä-työkoneisiin liitetään kuormausnostureita, joiden pääasiallinen käyttötarkoitus 10 on suorittaa kuorman siirtämistä, lastaamista, purkamista tai muita vastaavia toimenpiteitä. Kuormausnosturia voidaan hyödyntää myös muissa työskentelyyn oleellisesti liittyvissä tehtävissä, joissa painavaa taakkaa siirretään työskentelyn edistämiseksi tai työskentelyn kustannusten alentamiseksi, josta esimerkkinä erilaisten ajoneuvoyhdistelmän pituudesta riippuvien tiestön käyttö-15 maksujen välttäminen nostamalla esimerkiksi puoliperävaunu ajoneuvon rungon kuormallaan silloin, kun ajoneuvon perävaunun ja ajoneuvon kuormati-loissa ei ole varsinaista siirrettävää kuormaa. Nostamalla puoliperävaunu ajoneuvon rungon päällä olevaan kuormatilaan ajoneuvon pituus lyhenee oleellisesti ja tiestön käyttömaksu alenee ajoneuvoa maantiellä siirrettäessä. Puoli-20 perävaunun painosta riippuen on usein välttämätöntä tilapäisesti kohottaa nos-·:· turin nostokykyä puoliperävaunua ajoneuvon rungon päälle nostettaessa. Mah- dollisuudella kohottaa nostokykyä tilapäisesti voidaan tällöin välttää nostoky-: vyltään suuremman ja näin ollen myös painavamman sekä hankintahinnaltaan :*.·[ ja käyttökustannuksiltaan kalliimman nosturin hankinta ainoastaan sillä perus- • · · " Y 25 teella, että kohotettua nostokykyä tarvitaan vain hetkellisesti.

*:::* Kuormausnosturien konstruktion suunnittelu perustuu standardeihin, • * *·*·* jotka määrittelevät mekaanisten osien rakenteiden laskentaperusteet esimer kiksi halutun nostokyvyn, kuormitus- ja työkiertojen, nostoluokan, kuormitus- : '** ryhmän ja käyttötavan mukaisesti. Eräinä tekijöinä laskentaperusteissa ovat ·«« 30 dynaamiset kertoimet. Dynaamisilla kertoimilla määritellään esimerkiksi nostu- rin osien sekä kuorman eli kokonaiskuorman nosto-ja painovoimavaikutukset .···. sekä kokonaiskuorman kiihdyttämisestä tai hidastamisesta johtuvat vaikutuk- · Y set. Dynaaminen kerroin vaikuttaa siten nosturin nostoluokkaan, joka puoles- : taan vaikuttaa materiaalivalintoihin sekä muihin nosturin valmistukseen liittyviin • · · 35 kustannustekijöihin. Nosturin kestoikään vaikuttavat nosturin rakenteisiin kohdistuvat kuormauksen aikana muodostuvat jännityskertymät. Jännityskerty- 118469 2 mään vaikuttavat käytännössä nosturin käytön aikainen staattinen maksimijän-nitystaso, joka tässä tapauksessa määräytyy nosturissa käytettävän hydraulisen käyttöpaineen perusteella, sekä työskentelyssä syntyvät dynaamiset jänni-tyshuiput, jotka syntyvät kokonaiskuorman kiihdyttämisestä tai hidastamisesta. 5 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla pystytään vaikuttamaan kuormitus- ja työkiertojen aikaiseen jännityskertymään siten, että kestoikä ei oleellisesti alene, vaikka nostokykyä tilapäisesti kohotetaan. Tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää kuormauksen aikana tilanteissa, joissa nosturin normaali nostokyky ei riitä suuren taakan nostamiseen, vaan on tarve hetkellisesti kolo hottaa nostokykyä ja näin ollen mahdollisuudella nostaa hetkellisesti nosturin nostokykyä ilman, että nosturin elinikä oleellisesti lyhenee, voidaan välttää suuremman eli kalliimman ja painavamman nosturin hankinta.

Tunnetuissa ratkaisuissa on edellä mainitun ongelman ratkaisemiseksi käytetty menetelmää ja ohjauslaitteistoa, jossa on järjestetty nostokyvyn 15 nostamiseksi erillinen toimilaitekohtainen paineenrajoitusventtiili tässä tapauksessa nostosylinterin työpuolen eli männänpuolen paineväliainetilaan. Erillinen paineenrajoitusventtiili on säädetty normaalipaineiden eli normaalin nostokyvyn määräämälle toimilaitekohtaiselle painetasolle. Samoin on edellä mainitulle erilliselle paineenrajoitusventtiilille jäljestetty suuntaventtiili, jota voidaan säh-20 köisesti ohjata haluttaessa toimilaitteelle korkeampi painetaso. Nosturin ohja-uslaitteisto käsittää lisäksi nosturin varsinaisen ohjausventtiilin, jonka nos-;:· tosylinterin männänpuolen toimilaitekohtainen paineenrajoitusventtiili on sää- ·:··: detty kohotetun nostokyvyn määräämälle painetasolle. Ohjaamalla erillinen ././. suuntaventtiili auki-asentoon määrätään toimilaitekohtaisen erillisen paineenra- 25 joitusventtiilin painetaso määrääväksi eli tässä tapauksessa normaalipaineta- • · · soa vastaavaksi. Ohjaamalla erillinen suuntaventtiili kiinni-asentoon määrätään V.'. toimilaitekohtainen painetaso varsinaisen ohjausventtiilin toimilaitekohtaisen • · ***** paineenrajoitusventtiilin määräämään painetasoon, tässä tapauksessa koho tettua nostokykyä vastaavaksi. Edellä mainitun järjestelyn lisäksi on nosturin : *** 30 hydraulipiiriin järjestetty pumpun ja varsinaisen ohjausventtiilin välisen painelin- ··· jaan 3-tievirransäätöventtiili siten, että sähköisesti voidaan ohjata 3-tievirran-.*:*. säätöventtiiliin esiasetettu määrä pumpun tuotosta suoraan paineväliaineen .···. paluulinjaan. Tällä järjestelyllä on haluttu alentaa nosturin liikenopeuksia siinä • a tapauksessa, että ajetaan kohotetulla nostokyvyllä. Nosturin liikenopeuksia : 35 pienentämällä on pyritty alentamaan ohjausliikkeiden kiihdytyksistä ja jarrutuk- ··· sista syntyviä jännityshuippuja. Edellä mainittujen lisäksi on nosturin hydrauli- 118469 3 piiriin järjestetty pumpun ja varsinaisen ohjausventtiilin väliseen painelinjaan erillinen pääpaineenrajoitusventtiili, jonka avulla pystytään määräämään nosturin koko hydraulipiirin maksimipainetaso. Erillinen pääpaineenrajoitusventtiili on säädetty normaalipaineiden eli normaalin nostokyvyn määräämälle painetasol-5 le. Erillisen pääpaineenrajoitusventtiilin yhteyteen on järjestetty lisäksi myös suuntaventtiili, jota voidaan sähköisesti ohjata haluttaessa nosturille korkeampi painetaso. Nosturin ohjauslaitteiston varsinaisen ohjausventtiilin yhteydessä on pääpaineenrajoitusventtiili, joka on säädetty kohotetun nostokyvyn määräämälle painetasolle. Ohjaamalla erillisen pääpaineenrajoitusventtiilin yhteydessä 10 oleva suuntaventtiili auki-asentoon määrätään erillisen pääpaineenrajoitusventtiilin painetaso määrääväksi eli tässä tapauksessa normaalipainetasoa vastaavaksi. Ohjaamalla suuntaventtiili kiinni-asentoon määrätään nosturin painetaso varsinaisen ohjausventtiilin pääpaineenrajoitusventtiilin määräämään paineta-soon, tässä tapauksessa kohotettua nostokykyä vastaavaksi. Molempia edellä 15 mainittuja suuntaventtiilejä ohjataan synkronoidusti, jolloin sekä erillisen toimi-laitekohtaisen että erillisen pääpaineenrajoitusventtiilin määräämät painetasot vastaavat toisiaan.

Ongelmana edellä mainitussa toteutustavassa on se, että nosturin työskentelyn aikaiset kokonaiskuorman kiihdyttämisestä tai hidastamisesta ai- 20 heutuvat rakenteiden jännityshuiput syntyvät erityisesti nostosylinterin män- nänpuolelle syntyvistä painehuipuista. Erityisesti kuorman alaspäin laskemi- sessa painehuippujen syntyyn vaikuttavista tekijöistä merkittävin on varsinai- ··.· : sen ohjausventtiilin karan ohjausreunojen muotoilu karan siltä osin, joka mää- rää ohjausominaisuudet silloin kun nostosylinterin männänpuolelta ohjataan 25 paineväliaine paluulinjaa pitkin tankkiin. Edellä mainitussa toteutustavassa jär- "V jestetty 3-tievirransäätöventtiili ei vaikuta nostosylinterin männänpuolelta pa- • · · IV, luulinjaan viilaavaan paineväliaineeseen eli ei näin ollen vaikuta myöskään ***** kuormaa alaspäin laskevan liikkeen nopeuteen tai hidastamiseen eikä myös kään siten kohotetulla painetasolla ja sitä vastaavalla kuormalla kiihdyttämises- : *** 30 tä tai hidastamisesta aiheutuviin normaalipainetta korkeampiin jännityshuippui- ·»· hin, jolloin myöskin nosturin elinikä lyhenee.

.*:*. Käytössä on myös järjestelmiä, joissa kohotettu nostokyky aikaan- .··*. saadaan nosturin ohjauselektroniikan ja anturoinnin avulla. Patentti • · **[ W09319000 esittää toteutustavan, jossa nostosylinterin työpuolen painetta : 35 tarkkaillaan paineanturin avulla. Paineanturin ja puomistoon asennetun kulma- ··· anturin signaalien perusteella ohjelmisto ohjaa nosturin hydraulijärjestelmän 118469 4 komponentteja tietyn logiikan mukaan ja aikaansaa kohotetun painetason sekä alennetut liikenopeudet nosturin toimilaitteille silloin, kun ohjelmistoon määritellyt ehdot täyttyvät.

Ongelmana edellä mainitussa toteutustavassa on se, että laitteisto 5 vaatii paljon elektroniikkaa, antureita ja muuta elektronisen laitteiston rakentamiseen tarvittavaa tarpeistoa. Näin ollen järjestelmä on kallis hankintahinnaltaan sekä ylläpitokuluiltaan. Lisäksi elektroninen toteutus on vikaherkkä verrattuna mekaaniseen järjestelmään, jossa hydraulikomponentteja ohjataan yksinkertaisella sähkötekniikalla.

10 Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että tilapäisesti kohotetun nostokyvyn 15 aikana toimilaitteen ohjausominaisuuksia muutetaan toimilaitteen nopeuden rajoittamiseksi. Keksinnön tavoite saavutetaan patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosan mukaisella laitteistolla, jolle on tunnusomaista, että toimilaitekoh-tainen apuventtiilistö käsittää lisäksi välineet toimilaitteen ohjausominaisuuksi-en muuttamiseksi siten, että toimilaitteen nopeus on rajoitettavissa.

20 Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaa- timusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että kuormauksen tai työskentelyyn muu- ... * ten oleellisesti liittyvän aputoiminnon, jossa nostetaan tai siirretään kuormaa, • ·· .*'/ joka ylittää nosturin normaalin nostokyvyn, aikana pystytään järjestämään tila- 25 päisesti korkeampi nostokyky vaikuttamatta nosturin kestoikään sitä lyhentä- • · · *;Y västi. Suurimmat jännityshuiput syntyvät työkierron siinä vaiheessa, kun nostu- rin nostosylinterillä ohjataan kuormaa alaspäin ja suoritetaan nopea kuorman jarrutus. Hydraulisten paineenrajoitusventtiilien toiminnan hitaudesta johtuen :**·· paine toimilaitteessa eli tässä tapauksessa nostosylinterin männänpuolella ko- :*]*: 30 hoaa jarrutuksessa hetkellisesti korkealle ja näin ollen synnyttää nosturin ra- '.j.' kenteisiin hetkellisen jännityshuipun.

Y. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla jännityskertymään vaikute- • · *·"* taan siten, että nosturiin asennetaan apuventtiilistö, jonka avulla pystytään jär- jestämään nosturille tilapäisesti korkeampi nostokyky sekä muuttamaan nosturi 35 rin ohjausominaisuuksia silloin, kun korkeampi nostokyky on käytössä siten, että estetään toimilaitteen liikkeen nopeuden muutoksien yhteydessä esiintyvä 118469 5 paineen liiallinen kohoaminen ja näin ollen myös vastaavien jännityshuippujen syntyminen. Jännityshuippujen syntyminen estetään kohotetulla painetasolla nosturia ajettaessa siten, että nosturin varsinaiselta ohjausventtiililtä toimilaitteen työtilaan menevää tai toimilaitteen työtilasta tulevaa paluuöljyä tai muuta 5 vastaavaa hydraulinestettä kuristetaan kuristimen, tai muun vastaavan virran-säätöventtiilin tai -välineen, sekä kuristimen kanssa rinnalle asetetun suunta-venttiilin avulla siten, että nostosylinterin toimilaitekohtainen nopeus rajoitetaan sellaiseen arvoon, etteivät kokonaiskuorman kiihdyttämisestä tai hidastamisesta aiheutuvat jännityshuiput kohoa liiallisesti. Lisäksi apuventtiilistöön on järjes-10 tetty sekä nosturin pääpainetason että toimilaitekohtaisen painetason tilapäiseen muuttamiseen tarvittavat paineenrajoitusventtiilit sekä paineenrajoitus-venttiilien käyttöä ohjaavat suuntaventtiilit. Rajoitetulla nopeudella tarkoitetaan tässä yhteydessä nopeutta, joka on toimilaitteen normaalia nopeutta alhaisempi käytettäessä nosturin normaalia nostokykyä. Toimilaitteen työtilalla tarkoite-15 taan tässä yhteydessä toimilaitteen kuormaa kantavaa puolta, joka voi sylinterissä olla joko sylinterin männänpuoli, sylinterin männänvarrenpuoli tai kuorma voi olla jopa suuntaa vaihtava eli toimilaitteen liikkeen eri osissa sylinterin työtila voi vaihtua männän puolelta toiselle. Täten keksinnön mukaista laitteistoa ja menetelmää voidaan siis soveltaa joko männänpuolelle tai männänvarrenpuo-20 lelle.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- • · . teydessä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joista: / kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista kuormausnosturia; • · · 25 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteiston hydraulikaaviota. Ku- *···’ vassa hydraulipiirin apuventtiilistön suuntaventtiilit ovat piirrettyjä niihin asen- töihin, joissa ne ovat normaalipainetasolla nosturia ajettaessa; ja kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen laitteiston hydraulikaaviota. Ku-vassa hydraulipiirin apuventtiilistön suuntaventtiilit ovat piirrettyjä niihin asentoi-30 hin, joissa ne ovat kohotetulla painetasolla nosturia ajettaessa.

·*· v : Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuvassa 1 on esitetty tunnetun tekniikan mukainen kuormausnostu- • ri, jonka jalusta on kiinnitetty ajoneuvoon tai vastaavaan. Nosturin puomisto on ·*· · .*··. puolestaan asennettu jalustaan 1 siten, että nosturin puomiston avulla voidaan 35 suorittaa kuorman siirtämistä, lastaamista, purkamista tai muita vastaavia toi- 118469 6 menpiteitä. Tässä esimerkinomaisessa ratkaisussa nosturin puomisto käsittää jalustaan 1 asennetun pylvään 2, joka on asennettu jalustaan 1 nähden olennaisesti pystyakselin ympäri kiertyväksi. Pylvääseen 2 on toiminnallisesti yhdistetty nostopuomi 3, jonka liikettä suhteessa pylvääseen 2 ohjataan nos-5 tosylinterillä 7. Nostopuomi 3 on yhdistetty toiminnallisesti nivelen 12 avulla pylvääseen 2 siten, että se pääsee kääntymään suhteessa pylvääseen 2. Nos-tosylinteri 7, jonka avulla nostopuomia 3 liikutetaan suhteessa pylvääseen 2, on nivelletty alemmasta päästään ensimmäisellä nivelellä 28 pylvään 2 alaosaan ja yläpäästään toisen nivelen 9 välityksellä vastaavasti nostopuomiin 3. 10 Nostopuomiin 3 puolestaan on toiminnallisesti yhdistetty siirtopuomi 4, jonka liikettä suhteessa nostopuomiin 3 ohjataan siirtosylinterillä 8. Siirtopuomin 4 vapaaseen päähän on kuviossa 1 asennettu jatke 5, johon puolestaan on kytketty kahmari 6 kuormaan tarttumista varten. Nosturin puomistoa 2, 3,4, 5 ja 6 ohjataan ohjausvälineisiin 10 yhdistettyjen sylinterien 7 ja 8 sekä jatkeen 5 ja 15 kahmarin 6 sylinterien avulla.

Kuvassa 2 on periaatteellisesti esitetty nosturin puomiston ohjauksen hydraulikaavio, jossa ohjausvälineet 10 on aikaansaatu nostosylinterin 7 sekä nosturin muiden toimilaitteiden ohjausta varten. Hydraulikaaviota on yksinkertaistettu muiden toimilaitteiden kuin nostosylinterin ohjauksen osalta. Oh-20 jausvälineet käsittävät tässä suoritusmuodossa varsinaisen ohjausventtiilin 10, pääpaineenrajoitusventtiilin 17, toimilaitekohtaisen karan 27, joka tässä tapa-^j* uksessa ohjaa nostosylinteriä 7 sekä toimilaitekohtaisia paineenrajoitusventtii- *··': lejä 19, 22, jotka yhdessä muodostavat nosturin varsinaisen ohjausventtiilin.

:*.#s Sen lisäksi ohjauslaitteet käsittävät toimilaitteet eli sylinterit. Näiden tunnetun ·*,·* 25 tekniikan mukaisten ohjausvälineiden lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen • · · “Y laitteisto käsittää nosturin hydraulipiiriin jäljestetyn apuventtiilistön 11. Apu- !" venttiilistö 11 käsittää pumpun 13 ja nosturin varsinaisen ohjausventtiilin 10 vä- ***** liseen paineväliainetilaan 15 rinnakkain liitetyn suuntaventtiilin 24, jonka avulla määrätään, onko samaisen suuntaventtiilin 24 ja paluulinjan 16 väliin asetettu : *** 30 paineenrajoitusventtiili 18 käytössä vai suljettuna pois käytöstä. Lisäksi on nos- ··· \„* turin varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaiteliitännän, joka ohjaa paineväliai- neen nostosylinterin 7 männänpuolelle sekä nostosylinterin 7 männänpuolei-.*··, sen liitännän väliin jäljestetty suuntaventtiili 23 sekä suuntaventtiilin 23 kanssa rinnan asetettu kuristin 26. Edelleen on jäljestetty nostosylinterin 7 ja suunta-i.i: 35 venttiilin 23 sekä kuristimen 26 väliseen paineväliainetilaan rinnan suuntavent- tiili 25, jonka avulla määrätään, onko suuntaventtiilin 25 ja paluulinjan 16 väliin 7 118469 asetettu paineenrajoitusventtiili 21 käytössä vai suljettuna pois käytöstä. Edelleen on nostosylinterin 7 männänpuoleisen liitännän ja edellä mainitun suunta-venttiilin 25 väliseen paineväliainetilaan järjestetty paineenrajoitusventtiili 20. Kalkki suuntaventtiilit 23,24,25 ovat tässä esimerkkitapauksessa sähköohjattu-5 ja. Edellä kuvatun järjestelyn paineenrajoitusventtiilit 17 ja 18 määräävät nosturin pääpainetason kuormauksessa. Paineenrajoitusventtiilit 19,20,21 määräävät toimilaitekohtaisen, tässä tapauksessa nostosylinterin 7 männänpuoleisen tilan, maksimipainetason suojaten toimilaitetta esimerkiksi ulkoisia ylikuormituksia vastaan.

10 Paineenrajoitusventtiilit 17,18,19,20,21 ovat asetettuja painetasoil- taan siten, että pääpaineenrajoitusventtiili 18 on asetettu vastaamaan normaalin nostokyvyn mukaista pääpainetasoa kun taas pääpaineenrajoitusventtiiliin 17 on asetettu kohotettua nostokykyä vastaava pääpainetaso. Samoin toimilai-tekohtainen paineenrajoitusventtiili 21 on asetettu vastaamaan normaalin nos-15 tokyvyn mukaista painetasoa, kun taas paineenrajoitusventtiilit 19 ja 20 ovat asetettuja kohotettua nostokykyä vastaavaan painetasoon.

Kuvassa 2 on hydraulikaavio esitetty siinä muodossaan, jossa nosturia ajetaan normaalinostokyvyllä. Nosturia normaalinostokyvyllä eli tässä tapauksessa normaalipainetasolla ohjattaessa suuntaventtiilin 24 ohjauskaavio a 20 on voimassa ja pumpun painelinjan 15 maksimipainetaso määräytyy paineen-rajoitusventtiiliin 18 asetetun painetason perusteella. Kun nostosylinteriä 7 aje-•j* taan kokonaiskuormaa nostavaan suuntaan, pumpun tuottama paineväliaine : ohjataan varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaitekohtaisen karan 27, jossa .•. j asento a on voimassa, kautta nostosylinterin 7 männänpuolelle siten, että pai- :*.·[ 25 neväliaine kulkee sekä suuntaventtiilin 23 , jossa ohjauskaavio a on voimassa, • · *’Y että sen kanssa rinnan asetetun kuristimen 26 kautta sylinterin työliitäntään.

‘;h* Sylinterin työliitäntä on suojattu toimilaitekohtaisella paineenrajoitusventtiilillä • · ***** 21 siten, että suuntaventtiilin 25 ohjauskaavio a on voimassa. Toimilaitekohtai- nen maksimipainetaso määräytyy näin ollen toimilaitekohtaiseen paineenrajoi- ·· i *** 30 tusventtiiliin 21 asetetun painetason perusteella. Ajettaessa nostosylinteriä 7 *...: kokonaiskuormaa laskevaan suuntaan ohjataan pumpun tuottama paineväliai- .···. ne varsinaisen suuntaventtiilin 10 toimilaitekohtaisen karan 27, jossa asento b .!··, on voimassa, kautta nostosylinterin 7 männänvarrenpuolelle, jonka työliitännän • · *1* toimilaitekohtainen paineenrajoitusventtiili 22 rajoittaa työliitännän paineen sii- • · i 35 hen esiasetettuun painetasoon. Nostosylinterin 7 paluuöljy ohjataan männän-puolelta sekä suuntaventtiilin 23, jossa ohjauskaavio a on voimassa, että sen 118469 8 kanssa rinnan asetetun kuristimen 26 kautta varsinaiselle ohjausventtiilille, jossa paineväliaine ohjataan karalla 27 edelleen öljysäiliöön 14. Kokonaiskuor-man alaslaskutilanteessa alaslaskunopeus sekä kiihdyttämisestä ja jarruttamisesta aiheutuvien painehuippujen suuruus riippuvat määräävästi karan 27 5 muotoilusta.

Kuvassa 3 on esitetty hydraulikaavio, kun nosturia ajetaan keksin-nönmukaisella menetelmällä ja laitteistolla siten, että kohotettu nostokyky on käytössä. Nosturia kohotetulla nostokyvyllä eli tässä tapauksessa kohotetulla painetasolla ohjattaessa suuntaventtiilin 24 ohjauskaavio b on voimassa ja 10 paineenrajoitusventtiili 18 on erotettuna pumpun painelinjasta 15 siten, että painelinjan maksimipainetaso määräytyy varsinaisen ohjausventtiilin 10 yhteydessä olevaan pääpaineenrajoitusventtiiliin 17 asetetun painetason perusteella. Kun nostosylinteriä 7 ajetaan kokonaiskuormaa nostavaan suuntaan, pumpun tuottama paineväliaine ohjataan varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaite-15 kohtaisen karan 27, jossa asento a on voimassa, kautta nostosylinterin 7 män-nänpuolelle siten, että paineväliaine kulkee vain kuristimen 26 läpi sylinterin työliitäntään. Suuntaventtiilissä 23 on ohjauskaavio b vaikutettuna, jolloin pai-neväliaineen kulku suuntaventtiilin 23 läpi on estetty. Kuristimessa 26 syntyy sen läpäisevään tilavuusvirtaan suhteessa oleva painehäviö, joka rajoittaa nos-20 tosylinterin 7 työliitäntään menevää tilavuusvirtaa eli sylinterin liikenopeutta. Kohotetulla painetasolla on sylinterin työliitäntä suojattu ensisijaisesti siten, et-·:· tä varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaitekohtainen paineenrajoitusventtiili 19, ...: jonka tarkoitus on suojata varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaiteliitännän ja .‘.'t kuristimen 26 välinen paineväliainetila, on asetettu kohotettua toimilaitekohtais- :*,·*. 25 ta painetasoa vastaavaan painetasoon. Sen lisäksi normaalipaineella käytössä • · · ‘‘V oleva paineenrajoitusventtiili 21 on erotettu sulkemalla suuntaventtiili 25 oh- jäämällä ohjauskaavio b vaikutetuksi, jolloin paineenrajoitusventtiili 20, jonka • · ***** tarkoitus on suojata kuristimen 26 ja nostosylinterin 7 männänpuolen välinen paineväliainetila, on asetettu kohotettua painetasoa vastaavaan painetasoon.

: **· 30 Ajettaessa nostosylinteriä 7 kokonaiskuormaa laskevaan suuntaan ohjataan ··· :,..* pumpun tuottama paineväliaine varsinaisen suuntaventtiilin 10 toimilaitekohtai- .*:*. sen karan 27, jossa asento b on voimassa, kautta nostosylinterin 7 männän- ,!... varrenpuoleiseen tilaan, jonka kyseisen työliitännän toimilaitekohtainen pai- • * **.* neenrajoitusventtiili 22 rajoittaa työliitännän paineen siihen esiasetettuun pai- ♦ · i.i t 35 netasoon. Nostosylinterin 7 paluuöljy ohjataan männänpuolelta kuristimen 26 kautta varsinaiselle ohjausventtiilille 10, jossa paineväliaine ohjataan karalla 27 9 11B469 edelleen öljysäiliöön 14. Kuristimen 26 kanssa rinnan oleva suuntaventtiili 23, jossa ohjauskaavio b on vaikutettuna, on kohotetulla painetasolla suljettuna, jolloin kaikki paluuöljy on pakotettu kulkemaan kuristimen 26 läpi, jolloin kuristimessa 26 syntyy sen läpäisevään tilavuusvirtaan suhteessa oleva painehä-5 viö, joka rajoittaa nostosylinterin 7 männänpuolelta tulevaa paluuöljyn tilavuus-virtaa eli sylinterin liikenopeutta. Lisäksi on nostosylinterin 7 ja kuristimen 26 väliseen paineväliainetilaan järjestetty paineenrajoitusventtiili 20, joka on asetettu kohotettua painetasoa vastaavaan painetasoon ja tässä esimerkissä samaan painetasoon kuin varsinaisen ohjausventtiilin 10 toimilaitekohtainen pai-10 neenrajoitusventtiili 19. Tässä esimerkissä kokonaiskuormaa alaspäin ajettaessa kokonaiskuormasta nostosylinterin 7 männänpuolelle aiheutuvan paineen lisäksi saattaa nostosylinterin 7 männänvarrenpuolelle kehittyä paine, joka sylinterin pinta-alasuhteessa vaikuttaa myös nostosylinterin 7 männänpuolen paineeseen kohottavasti. Nämä paineet yhdistettynä saattavat nostaa nosto-15 sylinterin männänpuolen ja kuristimen välisen paineväliainetilan paineen huomattavan korkeaksi, jota varten on samaiseen tilaan järjestetty paineenrajoitusventtiili 20 suojaamaan toimilaitetta.

Kohotetulla painetasolla erityisesti kokonaiskuorman alaslaskutilan-teessa alaslaskunopeus sekä kiihdyttämisestä ja jarruttamisesta aiheutuvien 20 painehuippujen suuruus riippuvat määräävästi yhdessä kuristimen 26 ominaisuuksista sekä karan 27 muotoilusta, joista kuristimen 26 ominaisuuksilla on .·· määräävämpi osuus. Kuristimen 26 oikealla mitoituksella saavutetaan tilanne, jossa kohotetulla painetasolla kuorman noston sekä alaslaskun nopeudet pys- ,·. · tytään sovittamaan siten, että kiihdyttämisestä ja jarruttamisesta syntyvät pai- • ·· 25 nehuiput eivät kohoa korkeammalle tasolle kuin normaali painetasolla ajetta- :*Y essa, jolloin nostosylinterin liikenopeudet ovat korkeampia.

• · · *;;·/ Edellä olevan keksinnön mukaiset apuventtiilistön 11 sisältämät ***** komponentit voivat olla myös hajautettuna eri puolille nosturin rakennetta. Sa maten edellä olevan keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa voidaan so- • **· 30 veltaa muihinkin nosturin liikkeisiin, joiden kiihdyttämisestä tai jarruttamisesta f”: syntyy vastaavia jännityshuippuja rakenteisiin, kuten esimerkiksi siirtosylinteri- ,···, en ohjaukseen, tai minkä tahansa muun nosturin liikkeen toimilaitteen ohjaa- • * · *... miseen. Keksinnön mukainen nopeuden pudotus voidaan toteuttaa myös '*:*’ muunlaisten hydraulisten virransäätöventtiilien, kuin kuristin, avulla. Toisin sa- ·,· * 35 noen keksinnöllä alennetaan toimilaitteen nopeutta kohotetun nostokyvyn tilan- teessä verrattuna normaalin nostokyvyn tilanteeseen.

118469 ίο

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

5 • · · ·«·· • · • · • * · • · · * ♦ • · * · · * · · ··· « • * « • · · ·«« • · · • · • · »»» • · • · • ·· • · « • · • · • * * • · · • · * • · · • · · • · • · #·· • · • · · • · · M* · *»· • · * · · ·««

Claims (16)

118469

1. Menetelmä nosturin toimilaitteen (7; 8) ohjaamiseksi ohjausvälineillä (10) tilanteessa, jossa nosturin toimilaiteen (7, 8) nostokykyä kohotetaan tilapäisesti apuventtiilistön (11) avulla, tunnettu siitä, että tilapäisesti koho- 5 tetun nostokyvyn aikana toimilaitteen (7, 8) ohjausominaisuuksia muutetaan apuventtiilistöön aikaansaatujen välineiden (23, 26) avulla toimilaitteen (7, 8) nopeuden rajoittamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimilaitteen (7, 8) nopeutta rajoitetaan siten, että se ei ylitä ennalta mää- 10 rättyä maksimiarvoa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä rajoitetaan nosturin nostosylinterin (7), siirtosylinterin (8), puomiston jatkeen (5) sylinterin, nosturin työvälineen (6) sylinterin tai jonkin muun vastaavan toimilaitteen nopeutta tilapäisesti kohotetun nostokyvyn ai- 15 kana.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimilaitteen (7, 8) ohjausominaisuuksia muutetaan toi-milaitekohtaisen virransäätöventtiilin (26), kuten kuristimen, avulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että toimilaitteen (7, 8) ohjausominaisuuksia muutetaan virransäätöventtiilin (26) kanssa rinnan asetetun suuntaventtiilin (23) avulla.

...,· 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, • · tunnettu siitä, että toimilaitteen (7, 8) toimiiaitekohtaisten ohjausominai- .* .* suuksien muuttaminen aikaansaadaan rajoittamalla nosturin ohjausvälineiltä • · * :*y 25 (10) toimilaitteen (7, 8) työtilaan menevän ja/tai työtilasta tulevan hydraulines- • * · *·:·* teen virtaa. ···

7. Laitteisto nosturin toimilaitteen (7, 8) ohjaamiseksi, joka laitteisto käsittää ohjausvälineet (10) nosturin toimilaitteiden (7, 8) ohjaamista varten j*·.. sekä ainakin yhden toimilaitekohtaisen apuventtiilistön (11) tilapäisesti kohote- 30 tun nostokyvyn aikaansaamiseksi nosturille, tunnettu siitä, että toimilaite-kohtainen apuventtiilistö (11) käsittää lisäksi välineet (23, 26) toimilaitteen oh-*;].* jausominaisuuksien muuttamiseksi siten, että toimilaitteen nopeus on rajoitet- • a *···* tavissa.

: 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ··· · :***· 35 ohjattava toimilaite on nosturin nostosylinteri (7), siirtosylinteri (8), puomiston ·*· 12 1 1 8469 jatkeen (5) sylinteri, nosturin työvälineen (6) sylinteri tai jokin muu vastaava toimilaite.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet (23, 26) toimilaitteen toimilaitekohtaisten ohjausominaisuuksien 5 muuttamiseksi käsittävät virransäätöventtiilin.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virransäätöventtiili on kuristin (26).

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet (23, 26) toimilaitteen (7, 8) toimilaitekohtaisten ohjausomi- 10 naisuuksien muuttamiseksi käsittävät lisäksi virransäätöventtiilin kanssa rinnan asetetun suuntaventtiilin (23).

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet (23, 26) toimilaitteen (7, 8) toimilaitekohtaisten ohjausominaisuuksien muuttamiseksi on järjestetty siten, että ne rajoittavat 15 nosturin ohjausvälineiltä (10) toimilaitteen (7, 8) työtilaan menevän ja/tai työtilasta tulevan hydraulinesteen virtausta.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet (23, 26) toimilaitteen (7, 8) toimilaitekohtaisten ohjausominaisuuksien muuttamiseksi on järjestetty ohjausventtiilin (10) ja toi- 20 milaitteen (7, 8) männänpuolen väliin.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-13 mukainen laitteisto, ···’·" tunnettu siitä, että nosturin ohjausvälineet käsittävät pääpaineenrajoitus- venttiilin (17), toimilaitekohtaisenkaran (27) sekä yhden tai useamman toimilai-\*·· tekohtaisen paineenrajoitusventtiilin (19, 22), jotka yhdessä muodostavat nos- : 25 turin varsinaisen ohjausventtiilin.

: 15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-14 mukainen laitteisto, ***· tunnettu siitä, että apuventtiilistö (11) käsittää pumpun (13) ja nosturin var- • · · ainaisen ohjausventtiilin (10) väliseen paineväliainetilaan (15) rinnakkain liite- :·. tyn suuntaventtiilin (24), suuntaventtiilin (24) ja ohjausventtiilin paluulinjan (16) • · · ‘... 30 väliin asetetun paineenrajoitusventtiilin 18, toimilaitteen (7,8) ja välineiden (23, T* 26) väliseen paineväliainetilaan rinnan asetetun suuntaventtiilin (25), suunta- ·«· v · venttiilin (25) ja ohjausventtiilin paluulinjan (16) väliin asetetun paineenrajoitus- s”‘: venttiilin (21) sekä toimilaitteen (7, 8) männänpuolen ja suuntaventtiilin (25) vä- : liseen paineväliainetilaan jäljestetyn paineenrajoitusventtiilin (20). • · ·

16. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-15 mukainen laitteisto, ***** tunnettu siitä, että välineet (23, 26) toimilaitteen (7, 8) toimilaitekohtaisten 118469 ohjausominaisuuksien muuttamiseksi on järjestetty tai järjestettävissä siten, että toimilaitteen (7, 8) nopeus on rajoitettavissa ennalta määrättyyn maksimiarvoon. • · · • · · · M**· • ♦ • « * · ♦ • 1 2 3« • · • · • · · • · 1 ··· · « · 1 1 • M ··· • · ··· • · • ♦ • · · ··· • · • · ··· ·1· • I · * · · *«· • · · »·· · 2 • · · * 1 1 «·· · 3 • · • · ··· 118469