FI123199B - Järjestely metsätyökoneen yhteydessä - Google Patents

Description

JÄRJESTELY METSÄTYÖKONEEN YHTEYDESSÄ Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö liittyy itsenäisten patenttivaatimusten mukai-5 seen järjestelyyn ja menetelmään metsätyökoneen yhteydessä. Erityisesti keksintö liittyy metsätyökoneen säädettäväksi tarkoitetun kuormatilan yhteydessä ja säätämiseen käytettävän hydrauliikka- tai muun letkun tai johdon ohjaamiseen.

Keksinnön tausta 10 Kuormatraktorissa oleva ja tavanomaisesti puunrunkoja tai muuta puumateriaalia kuten hakkuutähdettä varten pankoilla (bunk) ja karikoilla (stake) varustettu kuormatila voidaan varustaa tyypillisesti mekanismilla tai mekanismeilla kuormatilan pituuden, leveyden ja/tai korkeuden muuttamiseksi ja säätämiseksi siten että saavutetaan kulloiseenkin työtilanteeseen mahdolli-15 simman hyvin soveltuva kuormatila. Esimerkiksi harvennushakkuulla kuorma-traktorilla joudutaan liikkumaan kasvamaan jätettävien puiden joukossa ja välissä, jolloin on edullista käyttää säädettävää kuormatilaa kapeana. Vastaavasti päätehakkuun tapauksessa halutaan usein maksimoida kuormatilan poikkipinta-ala ja laskea kuorman painopiste mahdollisimman alas, jolloin kannattaa 20 käyttää mahdollisimman leveää kuormatilaa. Eräitä edellä mainittuja tarkoituksia varten rakennetuista kuormatiloista ja niihin liittyvistä ratkaisuista on kuvattuna esim. julkaisuissa W02004026667, SE532707, SE532297, US2005066641 ja EP1084941. Lisäksi erityisesti energiapuun tai hakkuutähteen korjuun ja kuljetuksen tapauksessa voi olla tarpeen tiivistää puristamalla, ^ 25 käyttämällä pankkojen sivuttaisliikettä, muutoin liian harvaksi jäävää kuormaa, o ^ Kuten mainituista julkaisuista havaitaan, voidaan yksi tai useampi Y kuormatilan dimensioista tai vapausasteista sovittaa säädettäväksi manuaalini sesti tai erityisen voimansiirron välityksellä, esimerkiksi hydraulisesti. Tunneli taan lisäksi ratkaisuja, joissa dimensiot saadaan aikaan liikuttamalla kuormati- 30 lan osia sinänsä tunnetulla tavalla kuormatraktorin kuormaimen ja kahmarin

O

§ avulla kuljettajan ohjatessa näitä työvälineitä. Kuormatilan dimensioiden ohjaus

LO

o voidaan myös sovittaa kokonaan tai osin metsätyökoneen ohjausjärjestelmän ° kautta tapahtuvaksi.

Erityisesti ratkaisussa, jossa kuormatilan pankko (sivusuuntainen 35 säätö) ja karikka (korkeussuuntainen säätö) on kummatkin sovitettu säätyväksi 2 esimerkiksi hydraulisylinterin tai muun lineaarisen liikkeen toteuttavan toimilaitteen avulla törmätään ongelmiin, jotka liittyvät karikkaa käyttävän toimilaitteen ohjausletkuihin tai johtoihin. Kuormatilan tapauksessa tällaiset hydrauliletkut tai muut johdot tulee myös suojata hyvin vaikealta käyttöympäristöltään ja käytän-5 nössä ainoa mahdollinen sijoituspaikka niille onkin pankkorakenteen sisäpuolella. Pankkorakenteeseen ei kuitenkaan useinkaan ole mahdollista tehdä niin paljon tilaa letkuille, että ne mahtuisivat ongelmitta liikkumaan vapaasti kotelo-rakenteen sisällä kun leveyssuuntaista liikettä käytetään. Pankkorakenteen ulkomittoja rajoittavat erityisesti pankkojen alapuolella liikkuvat kuormatraktorin 10 pyörät ja mahdolliset telat ja telastot, sekä erityisesti keinutelin liike. Lisäksi pankkorakenteen paino tulisi todennäköisimmin kasvamaan liiaksi, jos sen ulkomittoja kasvatettaisiin merkittävästi. Tästä aiheutuukin ongelmia tunnetuissa ratkaisuissa, koska korkeussuuntaisen liikkeen aikaansaavan toimilaitteen tai hydrauliikkasylinterijohdot tai -letkut pakkautuvat ja litistyvät helposti leveys-15 suuntaista liikettä käyttävän toimilaitteen ja pankon kotelorakenteen väliin aiheuttaen letkujen tai johtojen nopean vaurioitumisen. Yhteen pankkoon kiinnitettyjen karikoiden keskinäinen etäisyys ja samalla kuormatilan leveys voidaan toki järjestää levittyviksi ja kaventuviksi muunlaisilla mekanismeilla, kuten saksi- tai nivelvarsityyppisillä ratkaisuilla, mutta tällöin tavallisesti ajaudutaan mo-20 nimutkaisempiin tai muuten epäedullisiin ratkaisuihin.

Keksinnön lyhyt selostus

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohtia aikaansaaden aivan uudenlainen ratkaisu. Tämä tavoite saavutetaan itsenäisten vaatimusten mukaisella keksinnöllä.

25 Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten vaatimus- ten kohteena.

^ Keksintö liittyy metsätyökoneisiin, jolla keksinnön selostuksen yh- o V teydessä tarkoitetaan puutavaran ja/tai energiapuun keräämisessä käytettävää 8 työkonetta. Keksinnön mukaisessa työkoneessa on kuormatila puutavaran | 30 ja/tai energiapuun kuljettamiseksi.

Keksinnön avulla voimansiirtojohtojen asemamuutokset ovat mää- 8 rättyjä ja ennakoitavissa, jolloin pystytään välttämään voimansiirtojohdon osal- ° ta letkun kestävyyttä rasittavat asemamuutokset. Tästä huolimatta mekanismin o ™ rakenne voidaan säilyttää huomattavan yksinkertaisena ja helppona valmistaa.

35 Samoin ratkaisun tilantarve on pieni ja se on mahdollista sovittaa aivan tavanomaisen pankkorakenteen sisäpuolelle. Näin voimansiirtojohtojen rikkoutumi- 3 siä voidaan välttää ja huolto/korjaustarpeen vähentyessä koneen tuotantokapasiteettia voidaan nostaa. Usein esimerkiksi hydrauliikkaletkuille ilmoitetaan valmistajan sallima pienin taivutussäde ja tämä vaatimus onkin useimmiten mahdollista huomioida ja täyttää keksinnön mukaisella ratkaisulla. Taivutussä-5 teen keksinnön mukaisessa ratkaisussa määrittävä taittorulla, tai muu rakenne voidaan myös sovittaa oleellisesti herkästi kiertyväksi esimerkiksi nivelöimällä tai laakeroimalla se sitä käyttävään mekanismiin. Toisaalta taittorulla tai muu vastaava rakenne voi olla oleellisesti kiinteä ja pinnaltaan konstruoitu mahdollisimman hellävaraiseksi sitä vastaan hankaaville ja kosketukseen joutuville 10 johdoille tai letkuille.

Kuvioiden lyhyt selostus

Seuraavassa keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja selostetaan viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuviossa 1 on esitetty kuormatraktorin kuormatila; 15 kuviossa 2 on esitetty ohjain tilanteessa, jossa pankon liuku on ajet tu ulos; kuviossa 3 on esitetty ohjain tilanteessa, jossa pankon liuku on ajettu keskiasentoon; kuviossa 4 on esitetty ohjain tilanteessa, jossa pankon liuku on ajet-20 tu sisään; ja kuviossa 5 on esitetty joustinelementtiin perustuva ohjaus.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Esillä olevissa kuvioissa ohjainta ei ole esitetty mittakaavassa, vaan kuviot ovat kaavamaisia, ilmentäen edullisten suoritusmuotojen periaatteellista ^ 25 rakennetta ja toimintaa. Tällöin oheisiin kuvioihin viitenumeroin osoitetut ra- o ™ kenneosat vastaavat tässä selityksessä viitenumeroin merkittyjä rakenneosia.

Y Kuviossa 1 on havainnollistettu metsätyökoneen, kuten esimerkiksi cv, kuormatraktorin tai muun puutavaran kuljettamiseen sovelletun ajoneuvon tai g perävaunun, kuormatilaa 100, joka soveltuu esimerkiksi tukkipuun kuljettami-

CL

30 seen. Kuormatila 100 on järjestetty metsätyökoneen rungon 102 päälle, o § Kuormathan muodostavat sermi 103 ja rungon varaan järjestetyt haarukkara- m o kenteet, joita voi olla vaihteleva määrä kuormathan pituudesta ja kuljetettavan ° kuorman ominaisuuksista riippuen. Kussakin haarukkarakenteessa voidaan erottaa osioina pankko 104 ja pankon molempiin päihin järjestetyt karikat 106A 35 ja 106B.

4

Pankkoon 104 kuuluu U-kirjaimen muotoinen rakenneosio ja sen päistä ulkonevat vaakasuuntaiset vaakaosiot 104D ja 104E. U-osio muodostuu pohjasta 104Aja sen molemminpuolisista nousuosioista 104B ja 104C.

U-osion pohjaosuus 104Aja nousuosuudet 104B ja 104C ovat ku-5 vatussa esimerkissä kiinteitä eli niiden dimensiot eivät ole säädettävissä. Kuvion 1 esimerkissä vaakaosuuksien 104D, 104E leveydet ovat säädettävissä pankon ja sitä kautta kuormatilan leventämiseksi/kaventamiseksi. Vastaavasti karikoiden 106A, 106B pituudet ovat säädettävissä kuormatilan korkeuden säätämiseksi. Tietyn pankon 104 vastakkaisilla puolilla olevat vaakaosuudet 10 ja/tai karikat ovat edullisesti säädettävissä samanaikaisesti tai eriaikaisesti. Myös eri haarukkarakenteiden pankot ja karikat ovat edullisesti säädettävissä yhtäaikaisesti tai eriaikaisesti. Eriaikaiselle ohjaukselle voi olla tarvetta esimerkiksi silloin kun tyhjään kuormatilaan kuormauksen ajaksi halutaan laskea vain toisen puolen karikat tarpeettoman suuren kuormauskorkeuden madaltamisek-15 si.

Kutakin säädettävää rakennetta, kuten esimerkiksi vaakaosioita 104D, 104E ja karikolta 106A, 106B säädetään osiokohtaisella toimilaitteella. Toimilaite voi olla esimerkiksi hydraulinen toimilaite, kuten hydrauIiikkasyIinteri, muu paineväliainetoiminen toimilaite tai sähköinen toimilaite, kuten sähkömoot-20 tori yhdistettynä soveltuvaan lineaariliikkeen aikaansaavaan mekaniikkaan. Toimilaitteen toimiakseen tarvitsema paineväliaine, kuten hydrauliikkaneste, tai energia, kuten sähköenergia, johdetaan toimilaitteelle voimansiirtojohdolla, joka voi olla toimilaitteesta riippuen hydrauliikkaletku(nippu) tai sähkökaapeli.

Kuormatilan säädössä tarvittavat letkut ja johdot tuodaan pankkoihin 25 104A kuormatilan runkoa 102 myöten sinänsä tunnetulla tavalla niin, että ne nousevat pankkoihin rungon sisällä ja ovat näin ollen pohjan 102 osuudelta o hyvin suojattuja.

CvJ

^ Pankko, käsittäen osat 104A-104E on rakenteeltaan ontto, joten ^ tarvittavat voimansiirtojohdot voidaan sijoittaa pankon sisään. Kuormatraktorin 00 30 tapauksessa voimansiirtojohtojen sijoittaminen pankon sisään on käytännössä | välttämätöntä vaativan toimintaympäristön takia, jotteivät letkut rikkoudu käsi- o teltävän materiaalin tai maaston vaikutuksesta, o g Toimilaitteet, kuten hydrauliikkasylinterit, on sijoitettu pankossa ^ edullisesti siten, että vaakaosioita 104E säätävä toimilaite vastaanottaa hyd-

^ 35 raulinesteen U-muotoisen rakenneosion päässä, eli olennaisesti osioiden 104C

ja 104E yhtymäkohdassa. Karikkaa 106B säätävä toimilaite 116 on edullisesti 5 karikan alapäässä, jolloin hydrauliikkaletkun tulee ulottua kuormatilan ulkoreunalle pankon vaakaosion 104E päähän, eli karikan 106B alaosaan. Vastaavasti karikan 106A toimilaitteen hydrauliikkaletkun tulee ulottua vaakaosion 104D päähän, karikan alapäähän.

5 Vaakaosioita 104D ja 104E palvelevat hydrauliikkaletkut eivät ole ongelma. Ne ovat sijoitetut kokonaisuudessaan keskenään olennaisesti liikkumattomien rakenteiden 104A, 104B ja 104C sisään, joten letkuihin ei aiheudu asemanmuutoksia, eikä letku näin ollen altistu rikkoutumiselle kovin herkästi.

Sen sijaan karikkoja 106A ja 106B palvelevat hydrauliikkaletkut ovat 10 pitkiä ulottuen aina karikoille saakka. Sen lisäksi letkut on sijoitettu rakenteisiin, eli vaakaosioihin 104D ja 104E, joihin kohdistuu pituussäätöä. Edelleen, koska vaakaosioiden pituussäädöstä vastaavat toimilaitteet ovat vaakaosioiden sisällä, tarkoittaa tämä käytännössä sitä, että karikoille johtavat hydrauliikkaletkut ovat samassa tilassa toimilaitteiden kanssa. Tästä on aiheutunut se tunnetun 15 tekniikan ongelma, että letkut ovat voineet joutua toimilaitteen, kuten hyd-rauIiikkasyIinterin väliin aiheuttaen letkun rikkoutumisen.

Säädettävät rakenteet, eli vaakaosat ja karikat, ovat teleskooppises-ti säädettäviä. Tukirakenne on näin ollen putkirakenne, jossa on useita sisäkkäin sovitettavissa olevia putkiosioita, joista pienimmän halkaisijan omaava 20 osio asettuu pidennettäessä leveimmäksi/ylimmäksi. Pankkojen poikkileik-kausprofiili ei ole tässä olennainen, vaan poikkileikkausprofiili voi olla käytännössä millainen tahansa ja se voi vaihdella myös yksittäisessä pankossa.

Kuviossa 2 tarkennetaan keksinnön erään suoritusmuodon mukaista haarukkarakennetta. Haarukkarakenteen pääosiot, jotka olivat esillä myös 25 kuviossa 1, ovat pankko 104 ja karikka 106B. Pankko 104 käsittää pohjaosion 104A ja nousuosion 104C. Pohjaosio 104A, nousuosio 104C ja pohjan toisella o puolella oleva vastaava nousuosio (ei esitetty) muodostavat pankon kiinteän,

CvJ

^ eli ei-säädettävissä olevan U-muotoisen osion. U-osion molemmille puolille on ^ järjestetty leveydeltään säädettävät vaakaosiot, joista kuviossa 2 on esitetty 00 30 vaakaosio 104E. Vaakaosion 104E leveys on teleskooppisesti säädettävissä.

| Kuviossa on esitetty ulompi teleskooppirunko 104EA ja sen sisäpuolelle sijoi- o tettu sisempi teleskooppirunko 104EB. Kuviossa 2 pankon 104 liuku eli sisempi o g teleskooppirunko 104EB on ajettu kokonaan ulos, eli pank- ? ko/teleskooppirakenne on maksimileveydessään.

00 35 Kuviossa 2 esitetään myös säädettäviä rakenteita ohjaavat toimilait

teet. Vaakaosion 104E leveyttä ohjaa hydrauliikkasylinteri 108 ja karikan 106B

6 korkeutta hydrauliikkasylinteri 116. Eräässä suoritusmuodossa vaakaosiota 104E säätävä hydrauliikkasylinteri on järjestetty siten, että sylinterin mäntä 108A on kiinnitetty vaakaosion sisempään teleskooppirunkoon 104EB.

Hydrauliikkasylinterille 108 hydrauliikkanestettä välittävää hyd-5 rauliikkaletkua on merkitty kuviossa 118:Ma. Letku 118 viittaa tässä yhteen tai useampaan letkuun. Käytännön toteutuksissa hydraulinesteen välitys toteutetaan usein letkunipulla, jossa on letkut sekä meno-, että paluunestettä varten molempia hydraulisylinterin kammioita varten. Tämä hydrauliikkaletku on kiinteiden rakenteiden sisällä ja koska hydrauliikkasylinterin 108 sijainti on kiinteä, 10 letku 118 ei altistu aseman muutoksille. Tällä tarkoitetaan sitä, että letku on käytössä koko ajan olennaisesti samassa asemassa/asennossa suhteessa pankon 104 pohjaosaan 104Aja nousuosaan 104C.

Karikan 106B hydrauliikkasylinterille 116 hydrauliikkanestettä välittävä letku / letkunippu 114 on kuvattu kaavamaisesti. Kun pankon vaakaosan 15 104E leveyttä säädetään, letkun tai letkunipun letkujen 114 asema/asento muuttuu, mitä muutosta havainnollistetaan kuvion 2 lisäksi myös kuvioissa 3 ja 4. Tämän hydrauliikkaletkun 114, tai vastaavan esimerkiksi sähköisen voimansiirtojohdon, hallitsemattomat asemanmuutokset ovat olleet ongelma tunnetussa tekniikassa. Tunnetusti hydrauliikkaletku on saanut liikkua pankkorakenteen 20 104 sisällä sattumanvaraisesti pankon leveyssäädön yhteydessä. Hallitsema ton letku onkin ollut vaarassa haitata samassa tilassa olevan sylinterin 108 toimintaa, mikä on pahimmillaan aiheuttanut letkun rikkoutumisen.

Vaikka kuvioissa on viitattu kuormathan reunarakenteina karikoihin 106A, 106B, kuormathan reunarakenne voi olla myös muunlainen reunaraken-25 ne. Karikan sijaan reunarakenne voi olla esimerkiksi saksi- tai pihtirakenne, jo-ka on järjestetty kiertyväksi pankon päässä ulkoreunalla olevan nivelpisteessä.

o Tällöin toimilaite 116 on vastaavasti järjestetty hoitamaan kyseistä toimintoa,

CvJ

^ tässä tapauksessa kiertymistä/kääntymistä. Eräässä suoritusmuodossa reuna- 17 rakenne on kaareva puristusväline, jollaista kuormatilaa voidaan käyttää esi- 00 30 merkiksi energiapuun keräämiseen. Pankon päähän järjestetty toimilaite, jolle 1 voimansiirtojohdolla siirretään energia/neste voikin olla sovitettu aikaansaa- o maan reunarakenteessa lineaarista, kiertyvää/kääntyvää tai pyörivää liikettä o g sovelluksesta riippuen.

? Kuviossa 2 on esitetty ohjain 110A-110E karikalle 106B johtavan 00 35 voimansiirtojohdon 114 asema/asentomuutosten hallitsemiseksi. Suoritusmuo dossa ohjaimen avulla letkulle 114 määritetään vaakaosan 104E leveyssää- 7 döstä riippuva liikerata/kulkurata siten, että letku 114 on poissa hydrauliik-kasylinterin 108 toiminta-alueelta. Tällä tarkoitetaan sitä, että ohjain pitää letkun sellaisessa asennossa, että letku ei joudu kosketuksiin sylinterin/männän kanssa. Edullisesti ohjain pitää letkun olennaisesti suorana ja näin ollen sa-5 mansuuntaisena pankon vaaka-osuuden kanssa.

Kuviossa 2 esitetyn ohjaimen eräänä periaatteena on, että joh-to/letku 114 määrätään ennalta määrätylle liikeradalle, jonka määrittävät vaa-kaosion säädön mukaan liikkuvaksi järjestetty ensimmäisen ohjainelementin 110A-110E määrittämä ensimmäinen liikeratapiste, sekä kiinteästi sovitettu 10 toinen ohjainelementti/liikeratapiste 112, joka voi olla esimerkiksi rulla tai tanko tai jokin muu ohjain. Letku järjestetään kaikissa leveyden säätöasemissa kulkemaan ensimmäisen ja toisen liikeratapisteen kautta ja pysymään pankon vaakaosuudessa 104E olennaisen kireällä siten, että letkuun ei muodostu sellaista vapaata letkuosiota, joka voisi joutua kosketuksiin samassa tilassa eli 15 pankon vaakaosiossa 104E olevan toimilaitteen 108 kanssa. Ohjain mahdollistaa sen, että toimilaite ja letku voidaan sijoittaa samaan tilaan, eikä letkua varten tarvitse rakentaa erillistä tilaa.

Vaikka tässä yhteydessä puhutaan ensimmäisestä ja toisesta kier-to”pisteestä”, tulee ymmärtää, että kiertopisteen määrittelyyn vaikuttavat esi-20 merkiksi ohjainelementtien 110E, 112 halkaisijat ja letkun kaarevuussäde. Esimerkiksi kuviossa 2 letku kiertää ohjainelementin 110E määrittämän kierto-pisteen ohjainrullan 110E pintaa pitkin. ’’Piste” tulee siis ymmärtää tässä tarkkaa pistemäistä määrittelyä laveammin siten, että se on pankon sisällä koh-ta/alue, joka määrittää letkun liikerataa/kulkureittiä.

25 Ohjain on sovitettu ohjaamaan voimansiirtojohdon hallitusti pois pankon leveyden säätövälineiden toimialueelta pankon leveyden eri säätöjä asemissa. Tällä tarkoitetaan sitä, että ohjaimen, ja sitä kautta ohjaimen ohjaa-

C\J

^ man letkun asema on riippuvainen pankon säätöasemasta. Kutakin pankon le- v veyden säätöasemaa vastaten on mahdollista määrittää missä asennossa let to 00 30 ku on, ainakin pankon vaaka-osuudessa. Määrätty asema letkulle voidaan | määrittää toistettavasti, eli kun pankon leveyssäätö tehdään useita kertoja, let- o ku asettuu kullakin kerralla olennaisesti samalla tavalla. Keksinnön eräissä o g suoritusmuodoissa letkulle ohjataan määrätty asema myös pankon nousuosi- ^ ossa 104C mutta on myös mahdollista määrätä letkun rajoitetun aseman mää- ^ 35 rääminen pankon vaakaosuuteen.

8

Ennalta määrätyn aseman määräämisellä on merkitystä pankkoa levennettäessä, mutta erityistä merkitystä tällä on silloin, kun pankkoa kavennetaan, koska tällöin ohjaamaton letku on vaarassa laskostua/pakkautua toimilaitetta haittaavasti. Pankon leveyden säätövälineiden, kuten esimerkiksi hyd-5 raulisylinterin toimialueella ymmärretään tässä toimilaitteen liikealuetta, kuten sylintereiden liikealuetta. Ohjaimella saavutetaan siis se, että letku ei joudu kosketuksiin toimilaitteen kanssa, jolloin voidaan välttää riskit siitä, että letku joutuu esimerkiksi männän ja pankon rungon väliin, mikä saattaisi aiheuttaa letkun rikkoutumisen.

10 Kuvion 2 suoritusmuodon ohjainelementtiin kuuluu kiinnityspiste 110A, josta ohjainelementti on kiinnitetty liikkuvaksi vaakaosan 104E säädön mukaan. Kiinnityspiste voi olla esimerkiksi sylinterin männässä 108A tai vaakaosan sisemmässä teleskooppirungossa 104EB. Edullisesti kiinnityspiste on myös nivelpiste, jolloin kiinnityspisteestä erkaneva varsi 11 OB pääsee kierty-15 mään kiinnitys/nivelpisteessä 110A. Edelleen, kiinnityspisteen 110A sijainti sisemmässä teleskooppirungossa 104EB voi olla säädettävissä eli kiinnityspiste voidaan muodostaa teleskooppirungon pituussuunnassa haluttuun kohtaan. Edelleen, kiinnityspisteen 110Aja varsiosan 11 OB väliin voidaan halutessa sijoittaa suora tanko eli ohjain voi käsittää esimerkiksi kolme tai useampiakin 20 varsiosioita. Näillä järjestelyillä voidaan määrittää letkun kiertorata sovelluskohtaisesti halutuksi.

Ohjainelementtiin kuuluu edelleen varsi, joka koostuu yhdestä tai useammasta varsiosasta. Mikäli varsi koostuu vain yhdestä varsiosasta, varsiosa on edullisesti taipuisa, niin että varsi voi tarvittaessa asettua pankon 25 vaaka ja/tai pystyosioon. Kuviossa 2 on esitetty kahdesta varsiosasta 110B ja 110D koostuva varsi, jotka varsiosat on järjestetty kääntyviksi toistensa suh-o teen nivelpisteessä 110C. Varsiosia voi olla useampiakin kuin kaksi, jolloin

CvJ

^ varsien välisiä nivelpisteitä on yksi vähemmän kuin varsiosia. Useamman var- ^ siosan käsittävän varren tapauksessa varsiosat voivat olla tarpeen mukaan 00 30 jäykkiä tai taipuisia. Ohjainelementtiin kuuluu edelleen kiertorulla 110E, jonka | kautta letku 114 on järjestetty kulkemaan.

o Kuten kuviosta nähdään, pankon liuku on ajettu ulos, eli teleskoop- o g pinen säätö on maksimileveydessään. Tällöin kiinteäksi järjestetyn ohjainele- ^ mentin 112 määrittämä liikeratapiste ja liikkuvaksi järjestetyn ohjainelementin ^ 35 määrittämä liikeratapiste, käytännössä kiertorulla 110E, ovat lähinnä toisiaan.

Ohjainelementti on taittunut nivelpisteestä 110C, jolloin ensimmäinen varsiosio 9 11 OB on olennaisesti vaaka-asennossa mutta toinen varsiosio 110D on asettunut noin 45 asteen kulmaan ensimmäiseen varsiosioon 11 OB nähden. Käytännössä ohjainelementin ja kiertorullan 110E liikettä ohjaa nousuosan 104C:n määrittämä kotelorakenne.

5 Kuvion mukaisessa tilanteessa letkun 114 vapaa osuus eli ei- kireällä oleva osuus on pienimmillään, jolloin myös ohjainvälineiden merkitys on vähäisimmillään. Letkun laskostettu osuus, jolloin eri suuntiin etenevät let-kuosiot ovat kohdakkain, on pienimmillään. Laskostuksella tarkoitetaan tässä kiertopisteen 110E kautta kulkeneita ja eri suuntiin (ylöspäin/alaspäin) suun-10 tautuvia rinnakkaisia letkuosioita. Kuviosta nähdään, että laskos on sovitettu asettumaan pankon nousuosioon 104C.

Kuvio 3 vastaa kuvion 2 tilannetta mutta nyt pankon liuku on kes-kiasennossaan eli pankon vaakaosan 104E leveyssäätö on maksimi- ja mini-miasentojen puolivälissä. Verrattuna kuvioon 2 nähdään, että ensimmäinenkin 15 varsiosa on kääntynyt kiinnityspisteen suhteen siten, että ensimmäinen varsiosa on noin 45 asteen kulmassa vaakatasoon nähden. Toinen varsiosa osoittaa lähes pystysuoraan alaspäin.

Kuviosta nähdään, että letku on kireällä kiertäessään liikkuvaa liike-ratapistettä 110E ja kiinteää liikeratapistettä 112. Kuviosta nähdään, että letku 20 on laskostunut pidemmältä matkalta kuin kuviossa 2 eli letku / letkunippu on varsin pitkältä matkalta kolminkerroin pankon nousuosuudessa 104C.

Kuvio 4 vastaa kuvioiden 2 ja 3 tilannetta mutta nyt pankon liuku on ajettu miinusliikkeen ääriasentoon eli pankko on kapeimmillaan. Tällöin laskostunut letkuosuus on pisimmillään ja tällöin myös riskit siitä, että letku ajautuu 25 toimilaitteen 108 väliin, ovat suurimmillaan. Varren ensimmäinen varsiosa on asettunut pystyasentoon, ja kuvioon 2 verrattuna toinen varsiosa on käännäh- o tänyt nivelpisteen toiselle puolelle. Letkun laskostunut osa ulottuu pankon pys- c\i ^ tyosioon ja voi ulottua myös pankon pohjaosioon 104A asti.

^ Kaikissa kuvioissa 2-4 letku/letkunippu on siis järjestetty kiertämään ^ 30 ennalta määrätty kiertorata/kulkurata/liikerata, joka riippuu pankon leveyssää- | döstä. Kuvioissa 2-4 ennalta määrätty liikerata koskee sekä pankon vaaka- o osuutta, että pankon nousuosuutta. Erityinen merkitys on sillä, että letkulle jär- o g jestetään määrätty liikerata pankon vaakaosuuteen, jolloin letku pysyy poissa £ toimilaitteen toimialueelta. Edullisesti letkulle ohjataan määrätty liikerata myös ^ 35 nousuosuuteen, jolloin letkun liikerata voidaan saada halutuksi koko letkun 10 matkalta. Tällä saavutetaan se etu, että letkun liike voidaan aina ennakoida, mikä helpottaa letkun kestoiän suunnittelua ja arviointia.

Liikkuvaksi järjestetty ohjain on sovitettu saamaan käyttövoimansa pankkoa ohjaavasta toimilaitteesta, joka ohjain on sovitettu liikuttamaan voi-5 mansiirtojohdon pois mainitun ensimmäisen toimilaitteen liikealueelta.

Paitsi että ohjain saa käyttövoimansa pankon leveyttä ohjaavasta toimilaitteesta, ohjaimen ohjaus riippuu osittain pankkoa ohjaavasta toimilaitteesta. Tämä johtuu siitä, että ohjaimen liikkuva osuus on kiinnitetty pankon leveyden mukaan säätyvään osaan (sylinteri tai teleskooppirunko). Ohjaimen 10 liikkeeseen vaikuttavat myös varsiosien pituudet ja niiden välinen nivelpiste. Ohjaimen haluttuun toimintaan voidaan vaikuttaa myös esimerkiksi siten, että niveleen voi olla järjestettynä pysäytin siten, että varsiosien välinen kulma ei esimerkiksi voi ylittää 45 astetta, millä pystytään rajoittamaan ohjaimen asennot halutuiksi. Ohjaimen varsien liikkeeseen ennalta määrätyllä tavalla, ja sitä 15 kautta letkun ennalta määrättyyn kiertorataan voi vaikuttaa myös pankon runkorakenne. Kuviosta 2 nähdään, että ohjaimen kiertorulla on olennaisesti pankon pystyosion levyinen, jolloin pankon runkorakenne rajoittaa kiertorullan sijainnin halutuksi kuviossa 2. Kuviossa 3 voidaan ajatella, että kiertorullan asema on määrätty johtuen nivelen rajoittimesta sekä pankon nousuosion sisä-20 reunasta, joka estää kiertorullan liikkeen kuviossa vasemmalle. Kuvion 4 asennossa kiertorullan määrätty asema muodostuu lähinnä siitä, että pankon pohjan ja nousuosan välissä oleva kalteva osuus pankon ulkoreunalla on painanut kiertorullan haluttuun sijaintiin. On myös mahdollista niin haluttaessa ja tarvittaessa rakentaa pankkorakenteen / kotelorakenteen sisään erilaisia ohju-25 reita, jos halutaan ohjata ohjainvälineen liikettä tarkemmin.

Näin ollen, kiertorullan tarkka, ja pankon leveydestä riippuva, toistet-5 tavissa oleva asema voi riippua useasta tekijästä. Esimerkkeinä näistä tekijöis-

C\J

^ tä voidaan mainita ohjaimien varsien pituudet, nivelen sijainti, nivelessä mah- T dollisesti oleva varsiosien kääntymärajoitin ja pankon runkorakenne tukemassa 00 30 ja määrittämässä kiertorullan etenemisrataa pankon sisällä pankon teleskoopin | pituussäädön funktiona.

o Edellä olevissa kuvioissa 2-4 on esitetty yksi ohjaimen suoritusmuo- o g to letkujen ohjaamiseksi. Seuraavassa esitetään toinen suoritusmuoto.

° Kuviossa 5 esitetyssä toisessa suoritusmuodossa letkun ohjaami- 00 35 nen halutulle liikeradalle tehdään letkun liikettä ohjaavan joustinelementin 120 avulla. Joustinelementti voi olla esimerkiksi vetojousi, työntöjousi tarvittavine 11 mekanismeineen, vieteri, kuminauha tai jokin muu venytettävissä oleva ja ennalleen palautettavissa oleva joustava elementti. Kuvion 5 esimerkissä jous-tinelementtinä on käytetty kuminauhaa, jonka päähän on järjestetty kiertorulla 120E samaan tapaan kuin kuviossa 2-4, joka kiertorulla määrittää liikeratapis-5 teen, jonka kautta letku on järjestetty kulkemaan pankon leveyssäädön eri asemissa. Tällöin letku ei ole kiinnitetty kiinteästi kiertorullaan vaan pääsee liikkumaan rullan suhteen.

Joustinelementti on kiinnitetty pankon sisäpintaan kohdasta 122. Joustinelementin kiinnityskohta pankkoon voi olla esimerkiksi pankon pohjassa 10 104A, nousuosuudessa 104C tai näiden yhtymäkohdassa.

Kuvion 5 esittämän kiertorullan sijaan, eräässä suoritusmuodossa joustinelementti voi olla suoraan kiinnitetty letkuun. Kiinnitys letkuun voidaan tehdä esimerkiksi remmillä tai jollain vastaavalla tavalla. Tällöin ei tarvita kuvion 5 tyyppistä kiertorullaa.

15 Kun pankkoa 104 levitetään, letkun karikan puoleinen pää siirtyy kauemmaksi joustinelementin ja pankon kiinnityskohdasta. Joustinelementin vaikutuskohta (kiinnityskohta tai kauttakulkukohta) letkuun on valittu siten, että pankon levittäminen aikaansaa jännityksen/potentiaalienergian kasvamisen joustinelementissä eli joustinelementti vastustaa pankon levittämistä. Kun 20 pankkoa vastaavasti kavennetaan, joustinelementin jännitys pienenee kavennuksen mukaan. Joustinelementin jännitystaso pankon leveyden funktiona valitaan edullisesti siten, että joustinelementti pitää letkun olennaisen kireällä, ennen kaikkea pankon leveysosassa 104E, kaikissa pankon leveyden säätöasemissa.

25 Joustinelementtiin voi liittyä kiinteä liikeratapiste, kuten kuviossa 5 piste 112, tai ratkaisu voidaan toteuttaa ilman kiinteää liikeratapistettä. Mikäli 5 ratkaisu toteutetaan käyttämällä kiinteää kauttakulkupistettä, letkulle saadaan

C\J

^ määrättyä ennalta määrätty liikerata myös pankon nousuosuudessa 104C. Jos ^ taas ratkaisu toteutetaan ilman kiinteää kauttakulkupistettä, letkun laskostumi- 00 30 nen pankon nousuosuudessa 104C on sattumanvaraista.

| Esitetyillä suoritusmuodoilla saavutetaan se etu, että korkeussuun- o täisen liikkeen aikaansaavan toimilaitteen voimansiirtojohdon liike voidaan oh- o g jata halutusti, esimerkiksi pankon alhaalla olevaan pohjaosaan 104Aja/tai kes- ? kellä olevaan nousuosaan 104C. Tällä saavutetaan se etu, että letkujen käyt- 00 35 töikä on hyväksyttävällä tasolla.

12

Keksinnön mukaisen ratkaisun mukainen rakenne on yksinkertainen toteuttaa, eikä edellytä erillistä aktiivista ohjausta tai omaa toimilaitettaan toimiakseen. Lisäksi rakenteen ohjaamia letkuja tai johtoja ei tarvitse kiristää, säätää tai muuten ottaa hankalasti käyttöön.

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

C\J

δ c\j i o

CD

C\l

X

cc

CL

O

o O) m o δ

CM

Claims (14)

13

1. Järjestely metsätyökoneen yhteydessä, joka käsittää: 5 yhden tai useamman pankon kuorman vastaanottamiseksi, joka pankko käsittää pohjan (104A) ja pohjasta (104A) nousevan nousuosion (104C), joka pankko (104) edelleen käsittää nousuosion päästä ulkonevan vaakaosion (104D, 104E); ensimmäisen toimilaitteen (108) pankon vaakaosion (104D, 104E) 10 leveyden säätämiseksi; pankon (104) päähän järjestetyn toisen toimilaitteen (116); taipuisan, pankon sisään sovitetun voimansiirtojohdon (114) voimansiirrossa käytettävän energian tai paineväliaineen välittämiseksi toiselle toimilaitteelle (116), t u n n e 11 u siitä, että järjestely käsittää: 15 ohjaimen (110A-110E, 112), joka on sovitettu ohjaamaan voiman siirtojohdolle (114) ennalta määrätyn aseman pankon vaakaosuudessa (104E) pankon leveyden eri säätöasemissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 20 ohjain käsittää: ensimmäisen liikeratapisteen (110E) voimansiirtojohdon liikeradan määrittämiseksi, jonka ensimmäisen (110E) liikeratapisteen sijainti pankon (104) sisällä on järjestetty riippuvaksi pankon (104) leveyssäädöstä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että CM ^ ohjain käsittää: ^ toisen liikeratapisteen (112) voimansiirtojohdon liikeradan määrittä- O V miseksi, jonka sijainti on järjestetty kiinteäksi pankon (104) sisällä. CD C\J £ 30 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että Q_ toinen liikeratapiste (112) on järjestetty pankon nousuosion (104C) 8 yläosaan, ja ensimmäinen liikeratapiste (110E) on järjestetty liikkumaan toisen ° liikeratapisteen (112) alapuolella pankon nousuosiossa (104C). o C\1

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 14 ensimmäinen liikeratapiste (11OE) ja toinen liikeratapiste (112) ovat sovitetut loittonemaan toisistaan vaakaosion (104E) lyhyemmäksi säädettäessä, ja ensimmäinen liikeratapiste (11 OE) ja toinen liikeratapiste (112) ovat sovitetut lähenemään toisiaan vaakaosion (104E) pidemmäksi säädettäessä. 5

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjain (110A-110E) on sovitettu saamaan liikevoimansa ensimmäisestä toimilaitteesta (108).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjain käsittää: kiinnityspisteen (110A), joka kiinnityspiste (110A) on sovitettu liikkuvaksi pankon (104) leveyssäätöaseman mukaan; kiinnityspisteeseen (110A) kiinnitetyn ja siitä erkanevan varren 15 (11 OB, 110C, 110D); varren (11 OB, 110C, 110D) päähän järjestetyn kiertoelimen (110E), joka määrittelee ensimmäisen liikeratapisteen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että 20 varsi käsittää yhden tai useamman varsiosan (11 OB, 110D), ja yh den tai useamman nivelen (110C) varsiosien (11 OB, 110D) yhdistämiseksi, jotka varsiosat ovat kierrettävissä mainitussa yhdessä tai useammassa nivelessä (110C) toistensa suhteen.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pankko (104) käsittää: 5 ainakin kaksi sisäkkäin teleskooppimaisesti toistensa suhteen liikku- C\l ^ vaksi järjestettyä koteloa (104EA, 104EB), joiden koteloiden sisään voimansiir- ^ tojohto on sijoitettu; ja ^ 30 ohjaimen kiinnityspiste on muodostettu sisempään teleskooppikote- | loon (104EB). o o

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, t u n n ett u siitä, ° että O C\J 15 voimansiirtojohto (114) on sovitettu laskostumaan ennalta määrättyyn kerroksittaiseen asemaan, joka laskostus on sovitettu muodostumaan pääosin pankon nousuosioon (104C).

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, t u n n ett u siitä, että ohjain (110A-110E) on sovitettu liikuttamaan voimansiirtojohdon (114) pois pankon vaakaosion (104E) leveyden säätövälineiden (108) liikealueelta.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, 10 että pankon (104) päähän on järjestetty pystysuuntainen karikka (106A, 106B) kuorman tukemiseksi; toinen toimilaite (116) on sovitettu säätämään karikan korkeutta.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, 15 että ohjain käsittää voimansiirtojohtoon (114) vaikuttavan joustinelementin (120), joka joustinelementti (120) on sovitettu olemaan jännittyneessä tilassa pankon vaakaosuuden (104E) ollessa levittyneenä ja jonka jännityksen avulla joustinelementti (120) on sovitettu pitämään voimansiirtojohdon (114) ennalta määrätyssä asemassa pankon vaakaosuudessa (104E) vaakaosuuden kaikis-20 sa säätöasemissa. 1 Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että joustinelementti (120) on kiinnitetty voimansiirtojohtoon (114) vaikuttavan pään vastakkaisesta päästä (122) pankon pohjaan (104A) tai nousuosuuteen 25 (104C). C\J

15. Menetelmä metsätyökoneen yhteydessä, johon metsätyökonee- CvJ ^ seen kuuluu: ^ yksi tai useampi pankko kuorman vastaanottamiseksi, johon pank- 00 30 koon kuuluu pohja (104A) ja pohjasta (104A) nouseva nousuosio (104C), jo- | hon pankkoon (104) edelleen kuuluu nousuosion päästä ulkoneva vaakaosio o (104D, 104E), jonka leveys on säädettävissä ensimmäisen toimilaitteen avulla; o g pankon (104) päähän järjestetyn toisen toimilaitteen (116); ^ taipuisan, pankon sisään sovitetun voimansiirtojohdon (114) voi- 00 35 mansiirrossa käytettävän energian tai paineväliaineen välittämiseksi toiselle toimilaitteelle (116), t u n n e 11 u siitä, että menetelmä käsittää: 16 ohjataan voimansiirtojohdolle (114) ennalta määrätty asema pankon vaakaosuudessa (104E) pankon leveyden eri säätöasemissa. C\J δ c\j i o CD C\l X cc CL O o O) m o δ CM 17