FI124684B - Nosturi - Google Patents

Description

NOSTURI

Keksinnön kohteena on nosturi, johon kuuluu jalusta nosturin kiinnittämiseksi, 5 - pääpuomi nivellettynä jalustaan, taittopuomi nivellettynä pääpuomiin, ainakin kaksi työsylinteriä pääpuomin ja taittopuomin käyttämiseksi, painesylinteri sovitettuna seuraamaan yhtä työsylinteriä 10 paineen tuottamiseksi toiselle työsylinterille.

Tunnetuissa harvestereissa käytetään yleisesti kahta pääperiaatteeltaan erilaista nosturityyppiä, jotka ovat liikeratanosturi ja liukupuominosturi. Harvestereissa liikeratanosturit ovat 15 yleisemmin käytettyjä ja niitä valmistetaan useissa eri toteutusmuodoissa usean eri valmistajan toimesta. Liikeratanosturin perusideana on toteuttaa yhtä toimilaitetta, esimerkiksi hyd-raulisylinteriä, ohjaamalla nosturin puomin ulomman pään ja samanaikaisesti siinä kannateltavan taakan oleellisesti vaa-20 kasuuntainen, likimääräinen suoravienti. Tätä ominaisuutta pidetään edullisena ja toivottavana ominaisuutena harvesteriko-neessa, jonka puomilla tehtävä työ on pääsääntöisesti koneen ympärillä olevien puiden noutamista puomilla prosessoitavaksi harvesteripäässä.

25

Tekniikan tasosta tunnetaan patenttijulkaisu US 7,523,834 B2, jossa on esitetty eräs liikeratanosturin toteutusmuoto. Liikera-o ^ tanosturi koostuu jalustasta, johon on nivelletty pääpuomi ja cm V paapuomnn on puolestaan nivelletty taittopuomi. Jalustan ja co .....

o 30 paapuomm välillä on nostosylinteri pääpuomin nostamiseksi ja m pääpuomin yhteydessä on taittosylinteri taittopuomin käyttämi- 0 seksi. Taittopuomin taittoliike saadaan aikaan taittosylinterin

CO

^ ja siihen kytketyn varsimekanismin avulla. Ongelmana ratkaisussa

CM

ς on varsimekanismin tuoma lisäpaino sekä sen varsimekanismin

CM

35 suunnittelun monimutkaisuus. Lisäksi monimutkainen ja etäällä itse nostopuomista sijaitseva varsimekanismi voi haitata käyttäjän näkyvyyttä.

2

Erään toisen tekniikan tason mukaisen ratkaisun mukaan nos-tosylinteri ja taittosylinteri on synkronoitu varsimekanismin korvaavan painesylinterin avulla. Painesylinteri ja taittosylinteri on kytketty männänvarsiensa osalta kiinteästi toisiinsa, 5 jolloin taittosylinterin liikkuessa painesylinteri seuraa taittosylinterin liikettä tuottaen paineen ja tilavuusvirtauksen nostosylinterille.

Painesylinteri ja taittosylinteri on nivelletty rinnan pääpuomin 10 ja taittopuomin välille. Syöttöpaine ohjataan ainoastaan tait-tosylinteriin, mikä saa aikaan epätasaisen kuormituksen taittoja painesylintereiden kiinnitykseen. Tämä epätasainen kuormitus pyrkii vääntämään puomeja ja niveliä aiheuttaen epäsymmetrisiä rasituksia liikeratanosturin rakenteeseen. Rakenteiden kestoiän 15 varmistamiseksi puomeja ja niveliä joudutaan vahvistamaan ja tekemään niistä tavallista tukevampia. Lisäksi rinnakkaisten sylintereiden iskut täytyy saada hyvin tarkasti saman pituisiksi tai muuten iskun erimittaisuus aiheuttaa myös pahoja lisärasituksia rakenteisiin.

20

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason nostureita parempi nosturi, jossa rasitukset puomeihin ja niveliin kohdistuvat symmetrisesti ja joka voidaan valmistaa kompaktim-min. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta 25 patenttivaatimuksesta 1. c\i δ ^ Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa nosturilla, johon kuuluu

(M

V jalusta nosturin kiinnittämiseksi, pääpuomi nivellettynä jalus- co ° taan ja taittopuomi nivellettynä pääpuomiin. Nosturiin kuuluu x £ 30 lisäksi ainakin kaksi työsylinteriä pääpuomin ja taittopuomin o käyttämiseksi ja painesylinteri sovitettuna seuraamaan yhtä

CD

S työsylinteriä paineen tuottamiseksi toiselle työsylinterille.

(M

5 Painesylinteri on sovitettu yhden työsylinterin kanssa oleelli-

<M

sesti koaksiaaliseksi monikammiosylinteriksi. Näin sekä työsy-35 linteri että painesylinteri saadaan sijoitettua koaksiaalisesti, jolloin työsylinterin ja painesylinterin kohdistamat voimat 3 vaikuttavat kiinnityksiin ja puomeihin symmetrisesti. Lisäksi rakenne voidaan toteuttaa ilman varsimekanismia, jolloin saadaan aikaan tekniikan tason ratkaisuja kevyempi rakenne.

5 Edullisesti pääpuomia käyttävä työsylinteri on nostosylinteri ja taittopuomia käyttävä työsylinteri on taittosylinteri.

Edullisesti taittosylinteri on integroitu painesylinterin kanssa monikammiosylinteriksi, jolloin nostosylinteriä voidaan käyttää 10 erikseen ilman taittosylinterin liikkumista. Tämä mahdollistaa nosturin taittopuomin kärjen nostamisen valitulle korkeudelle taittosylinteriä liikuttamatta.

Edullisesti nosturi on liikeratanosturi, joissa työsylintereiden 15 toiminnot on synkronoitu. Tämä mahdollistaa nosturin käytön yhtä ohjausta käyttäen.

Erään sovellusmuodon mukaan monikammiosylinterissä työsylinteri ja painesylinteri ovat ainakin osittain toistensa suhteen 20 päällekkäin/sisäkkäin monikammiosylinterin radiaalisuunnassa. Tällöin monikammiosylinteri voi olla pituudeltaan huomattavan lyhyt ja yleisestikin ottaen varsin kompakti.

Monikammiosylinteriin voi kuulua sylinteriosa ja ontto männän-25 varsi, joka männänvarsi on ontto monikammiosylinterin sylinte-

CM

^ riosan ulkopuolelle saakka. Onton männänvarren avulla monikam- ^ miosylinteriin saadaan muodostettua useita sylinterikammiota.

c\j

CO

° Edullisesti monikammiosylinteriin kuuluu neljä sylinterikam- x £ 30 miota, joista monikammiosylinteriin kuuluvan pohjan puolella o oleva ensimmäinen sylinterikammio ja monikammiosylinteriin S kuuluvan männänvarren puolella oleva, männänvarren sisäpuolinen c\j o toinen sylinterikammio on sovitettu muodostamaan työsylinterin.

c\j

Monikammiosylinterin männänvarren puolella oleva, männänvarren 35 ulkopuolinen kolmas sylinterikammio ja männänvarren sisäpuolella oleva, sylinteriosan ulkopuolinen neljäs sylinterikammio on 4 sovitettu muodostamaan painesylinterin. Tällaisella rakenteella saadaan aikaan riittävä voima työsylinterin käyttöä varten.

Erään toisen sovellusmuodon mukaan monikammiosylinterissä 5 työsylinteri ja painesylinteri ovat oleellisesti koaksiaalisesti peräkkäin. Tällaisen monikammiosylinterin rakenne on helppo ja edullinen valmistaa ja rakenteen avulla vältytään onton männän-varren valmistamiselta.

10 Monikammiosylinteriin voi kuulua sylinteriosa, väliseinä sylin-teriosan jakamiseksi kahteen osaan ja väliseinän läpimenevä männänvarsi. Männänvarsi voi tällöin olla yhtenäinen ja umpinainen .

is Edullisesti monikammiosylinterissä työsylinteri on männänvarren puolella. Tällöin monikammiosylinterin sisään vetämiseksi saadaan riittävän suuri voima.

Edullisesti monikammiosylinterin toinen sylinterikammio on 20 tilavuudeltaan oleellisesti yhtä suuri kuin monikammiosylinteriin kuulumattoman työsylinteriin kuuluva pohjan puoleinen sylinterikammio. Näin työsylinterit saadaan synkronoitua liikkeiden osalta täysin.

25 Nosturiin voi kuulua laajakulmanivel nivellettynä taittopuomiin,

OJ

^ johon laajakulmaniveleen taittopuomia käyttävä työsylinteri on c\j , nivelletty suoraan. Tällöin nosturi voidaan toteuttaa ilman c\j V varsimekanismia, joka vaikeuttaa nosturin käyttöä ja suunnitte en ° lua.

E 30 o Pääpuomia käyttävä työsylinteri voi olla nivelletty jalustan ja C\J ....

co paäpuomin välille. Tällöin jalustan rakenne voi olla yksinker- o täinen ja se voidaan toteuttaa ilman vipuvarsia.

35 Erään sovellusmuodon mukaan pääpuomiin kuuluu kaksi puomiosaa, jotka on yhdistetty toisiinsa tylppään/kuperaan kulmaan. Näin 5 nosturiin saadaan lisää ulottuvuutta nostosylinterin iskunpi-tuutta kasvattamatta.

Edullisesti pääpuomi käsittää ensimmäisen pään ja toisen pään, 5 joista ensimmäisen pään kautta pääpuomi on nivelletty jalustaan ja taittopuomi on nivelletty yhdestä päästään pääpuomin toiseen päähän. Tämä maksimoi nosturin ulottuvuuden.

Keksinnön mukaisella nosturilla saavutetaan tekniikan tason 10 nosturia kestävämpi ja vapaammin käytettävä nosturirakenne, joka voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin, kevyempänä ja matalammalla painopisteellä.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla 15 oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa

Kuva la esittää tekniikan tason mukaisen nosturin sivus ta päin kuvattuna, kun nosturin puomit on tai-20 tettu kokoon,

Kuva Ib esittää tekniikan tason mukaisen nosturin sivusta päin kuvattuna, kun nosturin puomit on ojen nettu,

Kuva le esittää erään toisen tekniikan tason mukaisen 25 nosturin periaatteellisen hydrauliikkakaavion,

C\J

T- Kuva 2a esittää keksinnön erään sovellusmuodon mukaisen o

CM

, nosturin sivusta päin kuvattuna, kun nosturin c\j ^ puomit on ojennettu,

CO

° Kuva 2b esittää keksinnön erään sovellusmuodon mukaisen x £ 30 nosturin periaatteellisen hydrauliikkakaavion, o Kuva 3a esittää keksinnön erään toisen sovellusmuodon c\J , co mukaisen nosturin sivusta päin kuvattuna, kun c\j o nosturin puomit on ojennettu,

Kuva 3b esittää keksinnön erään toisen sovellusmuodon 35 mukaisen nosturin periaatteellisen hydrauliikka- kaavion .

6

Kuvissa viitenumeroilla tarkoitetaan seuraavaa: 10 nosturi 48 nostosylinterin piden- 12 jalusta nyksen painelinja 5 14 pääpuomi 49 suoravirtausasento 16 taittopuomi 50 nostosylinterin pi- 18 pääpuomin ensimmäinen dennyksen paluulinja pää 52 taittosylinteri 20 pääpuomin toinen pää 54 painesylinteri 10 22 synkronivarsi 55 laajakulmanivel 23 taittopuomin pää 57 männänvarren ontto 24 nostosylinteri osa 26 monikammiosylinteri 59 apuvarren ja taitto- 27 vetotangon alanivel puomin välinen nivel 15 28 apuvarsi 60 sylinteriosa 29 nostosylinterin alan- 62 syöttölinja ivel 66 varsimekanismi 30 työsylinteri 67 alavarsi 32 ensimmäinen sylinteri- 68 vetotanko 20 kammio 71 nostosylinterin pohja 33 nostosylinterin yläniv- 74 väliseinä el 76 ensimmäinen mäntä 34 toinen sylinterikammio 78 toinen mäntä 36 kolmas sylinterikammio 80 tankkilinja 25 37 taittosylinterin ylä- 84 korvake c\j .....

ς paan nivel 86 alempi puomiosa ^ 38 neljäs sylinterikammio 88 ylempi puomiosa ^ 39 sylinterin männänvarsi 92 pääpuomin ja jalustan ° 40 koukistuksen painelinja välinen nivel x £ 30 41 sylinterin mäntä 94 nostosylinterin ala- o 42 koukistuksen paluulinja pään ja jalustan vä- C\| co 44 pääsuuntaventtiili linen nivel o 45 ristivirtausasento 96 nostosylinterin ylä- 46 apusuuntaventtiili pään ja pääpuomin 35 47 tulppa-asento välinen nivel 102 kiinnitysvälineet 7 104 taittosylinterin alapään nivel

Kuvissa la ja Ib on esitetty tekniikan tason eräs tekniikan tason mukainen nosturi 10. Kuvien nosturi 10 on liikeratanostu-5 ri, johon kuuluu jalusta 12, jalustaan 12 nivelletty pääpuomi 14 ja pääpuomiin 14 nivelletty taittopuomi 16. Nosturin 10 puomeja 14 ja 16 käytetään kahden työsylinterin 30 avulla, joista yksi työsylinteri 30 on nostosylinteri 24 ja toinen on taittosylinte-ri 52 .

10

Kuvien la ja Ib mukaisesti tekniikan tason mukaisessa nosturissa 10 puomien 14 ja 16 välinen taittoliike saadaan aikaiseksi mekaanista varsimekanismia 66 käyttäen. Varsimekanismiin 66 kuuluu alavarsi 67 ja vetotanko 68, joiden avulla käytetään 15 laajakulmaniveltä 55 ja synkronivartta 22. Kuvien mukaisesti varsimekanismi 66 tekee nosturin 10 rakenteesta varsin monimutkaisen ja suunnittelun kannalta vaikean, sillä eri varsien ja nivelien sijoituksien suhteen jää vain vähän vapausasteita. Lisäksi rakenne tekee nosturista kalliin ja painavan toteuttaa.

20

Kuvassa le on esitetty erään toisen tekniikan tason mukaisen nosturin periaatteellinen hydrauliikkakaavio. Tässä ratkaisussa työsylinterit 30 on sovitettu toimimaan rinnan siten, että yhteen työsylinteriin 30 syötettävä käyttöpaine johdetaan 25 painesylinterin 54 avulla toiseen työsylinteriin 30.

^ Painesylinteri 54 ja taittosylinteri 52 on asennettu ja kytketty c\j V rinnan, mikä on esitetty kuvassa le. Kuvan mukaisesti tait en ° tosylinteri 52 ja painesylinteri 54 on kytketty rinnan siten, x g että molempien sylintereiden männänvarret 39 on mekaanisesti o 30 yhdistetty toisiinsa. Syöttöpaine tulee syöttölinjaa 62 pitkin S pääsuuntaventtiilille 44, jolla määritetään halutaanko nosturin c\j o puomeja ojentaa vai vetää kasaan. Haluttaessa vetää nosturin

CM

puomit kasaan virtaus eli koukistaa puomit ohjataan pääsuunta-venttiilillä 44 koukistuksen painelinjaan 42, joka ohjaa pai-35 neistetun hydrauliikkavirtauksen työsylinterinä toimivan tait- 8 tosylinterin 52 pohjan 71 puoleiseen sylinterikammioon. Tällöin paine liikuttaa mäntää 41 ja männänvartta 39 ulospäin, jolloin sama liike tapahtuu vastaavasti painesylinterissä 54 männänvar-sien 39 ollessa kiinteästi yhdistetty toisiinsa. Tällöin pai-5 nesylinteriin 54 syntyy männänvarren 39 puolelle paine, joka ohjataan nostosylinterin 24 pidennyksen painelinjaan 48 ja sitä kautta nostosylinterin 24 pohjan 71 puoleiseen sylinterikammioon. Nostosylinterin 24 männänvarren 39 puolelta hydrauliikkaöl-jyvirtaus ohjataan paluulinjaan 40, josta virtaus menee lopulta 10 tankkilinjaan 80.

Kun nosturin puomit halutaan ojentaa, pääsuuntaventtiilin 44 suuntaa muutetaan, jolloin virtaus ohjautuu taittosylinterin 52 männänvarren 39 puolelle mäntää 41, jolloin sylintereiden 15 liikkeet tapahtuvat päinvastaisessa järjestyksessä. Nostosylinterin 24 yksittäistä käyttöä varten nosturiin voi kuulua myös apusuuntaventtiili 46. Pääsuuntaventtiili 44 voi olla tulpatussa asennossaan 47, kun apusuuntaventtiiliä 46 halutaan käyttää ainoastaan nostosylinteriä käytettäessä. Pääsuuntaventtiiliä 44 20 käytettäessä, apusuuntaventtiili 46 voi olla tulpatussa asennossaan 47 tai virtausasennossaan riippuen siitä halutaanko nostosylinteriä ohjata taittosylinteristä riippumatta.

Kuvan le mukaisessa tekniikan tason mukaisessa nosturissa 25 taittosylinteri ja painesylinteri on sijoitettu rinnakkain CM .... ......

£ paapuomnn kiinni. Toisin sanottuna taittosylinterin pituusakse-

CM

^ li on pääpuomin pituusakselin yhdellä puolella ja painesylinte- V rin pituusakseli puolestaan pääpuomin pituusakselin toisella co ° puolella. Sylinterit ovat fyysisesti symmetrisesti sijoitettu, x £ 30 mutta niiden aiheuttamat voimat aiheuttavat epäsymmetrisen o rasituksen pääpuomin kiinnityksiin ja niveliin. Syöttöpaine

CM

co ohjataan ainoastaan työsylmteriin, jolloin se pyrkii vääntämään o pääpuomia kieroon. Samoin jos nostosylinteriä käytetään apusuun- taventtiilin avulla, kohdistaa painesylinteri pääpuomiin epä-35 tasaisen voimajakauman.

9

Kuvassa 2a on esitetty keksinnön mukaisen nosturin 10 eräs ensimmäinen sovellusmuoto. Nosturiin 10 kuuluu jalusta 12 nosturin 10 kiinnittämiseksi esimerkiksi harvesteriin tai vastaavaan työkoneeseen ja pääpuomi 14 käsittäen ensimmäisen 5 pään 18 ja toisen pään 20, joista ensimmäisen pään 18 avulla pääpuomi 14 on nivelletty jalustaan 12. Edelleen nosturiin 10 kuuluu taittopuomi 16 nivellettynä yhdestä päästään 23 pääpuomin 14 toiseen päähän 20. Lisäksi nosturiin 10 kuuluu ainakin kaksi työsylinteriä 30 pääpuomin 14 ja taittopuomin 16 käyttämiseksi ίο sekä painesylinteri 54 (esitetty kuvassa 2b) sovitettuna seuraamaan yhtä työsylinteriä 30 paineen tuottamiseksi toiselle työsylinterille 30. Keksinnön mukaisessa nosturissa painesylinteri 54 on integroitu yhden työsylinterin 30 kanssa koaksiaali-seksi monikammiosylinteriksi 26. Kuvien 2a - 3b edullisissa 15 sovellusmuodoissa monikammiosylinteriksi 26 on yhdistetty taittosylinteri 52 ja painesylinteri 54.

Kuvassa 2b on esitetty keksinnön nosturin ensimmäisen sovellus- muodon mukainen periaatteellinen hydrauliikkakaavio. Kuvan 20 mukaisesti suurin eroavaisuus hydrauliikkakaaviossa suhteessa tekniikan tasoon on painesylinterin 54 ja työsylinterin 30 yhdistäminen yhdeksi monikammiosylinteriksi 26. Tässä sovellus- muodossa monikammiosylinteri 26 muodostuu kahdesta ainakin osittain sisäkkäin järjestetystä sylinteristä. Työsylinterin 30 25 muodostavat monikammiosylinterin 26 sylinteriosan 60 pohjalla oleva ensimmäinen sylinterikammio 32 ja männänvarren 39 puolella o ^ oleva, männänvarren 39 ontto osa 57 monikammiosylinterin 26 c\j V sylinteriosan 60 sisäpuolelle muodostettu toinen sylinterikammio co ° 34. Näistä ensimmäinen sylinterikammio 32 toimii nosturin x £ 30 puomeja koukistettaessa työsylinterin painepuolena, kun taas o toinen sylinterikammio 34 toimii vuotopuolena.

CD

C\J

CD

C\J

o Monikammiosylinterin 26 toisen sylinterin eli painesylinteri 54

CM

muodostavat männänvarren 39 puolella oleva, sylinteriosan 60 35 sisäpuolinen ja männänvarren 39 ulkopuolinen kolmas sylinteri-kammio 36 ja männänvarren 39 puolella oleva, sylinteriosan 60 10 ulkopuolinen ja onttoon männänvarteen 39 muodostuva neljäs sylinterikammio 38. Näistä kolmas sylinterikammio 36 on paine-puoli ja neljäs sylinterikammio 38 puolestaan vuotopuoli nosturin puomeja sisään vedettäessä.

5

Kuvan 2b mukaisesti keksinnön mukaisen nosturin hydrauliikkaan kuuluu edullisesti kaksi suuntaventtiiliä 44 ja 46, joista kuvassa oikeanpuoleinen on pääsuuntaventtiili 44 ja vasemmanpuoleinen apusuuntaventtiili 46. Kuvassa pääsuuntaventtiili 44 on ίο suoravirtausasennossaan 49, jolloin nosturin puomit lähenevät toistensa suhteen eli puomit vedetään kasaan. Paineistettu hydrauliikkaöljyn virtaus ohjataan aluksi pumpulta syöttölinjaa 62 pitkin pääsuuntaventtiilille 44. Sieltä virtaus ohjataan kuvan 2b mukaisessa tilanteessa puomien kasaan vedon eli koukis-15 tuksen painelinjaan 42, joka puolestaan johtaa virtauksen monikammiosylinterin 26 ensimmäiseen sylinterikammioon 32. Ensimmäisessä sylinterikammiossa 32 paine alkaa työntää monikammiosylinterin 26 mäntää 41 ja sen avulla männänvartta 39. Toisessa sylinterikammiossa 34 oleva öljy virtaa ulos toisesta 20 sylinterikammiosta 34 koukistuksen paluulinjaan 40 ja sitä kautta edelleen pääsuuntaventtiilille 44 ja tankkilinjaan 80. Tämän työsylinterin liikkeen avulla taittosylinterin pituus kasvaa ja laajakulmanivelen avulla taittopuomi koukistuu pää-puomin suhteen.

25 ^ Samalla kun ensimmäisessä sylinterikammiossa 32 oleva paine liikuttaa monikammiosylinterin 26 mäntää 41, puristuu kolmannes-

C\J

V sa sylinterikammiossa 36 oleva hydrauliikkaöljy ulos kolmannesta co ° sylinterikammiosta 36 nostosylinterin 24 pidennyksen painelin- x £ 30 jaan 48, josta virtaus ohjataan nostosylinterin 24 pohjan 71 o puolelle sylinterikammioon. Tällöin nostosylinterin 24 mäntä 41 S liikkuu työntäen männänvartta 39 ulospäin, jolloin nostosylinte-

C\J

o rin 24 hydrauliikkaöljy männänvarren 39 puolelta virtaa nos-

C\J

tosylinterin 24 pidennyksen paluulinjaan 50. Paluulinjasta 50 35 virtaus kulkee monikammiosylinterin 26 neljänteen sylinterikammioon 38.

11

Haluttaessa ojentaa nosturin puomit pääsuuntaventtiili käännetään ristivirtausasentoon 45, jolloin monikammiosylinterin mäntä liikkuu vastakkaiseen suuntaan samalla liikuttaen myös nos-tosylinteriä hydraulisen suorakytkennän avulla. Haluttaessa 5 säätää nosturin taittopuomin vertikaalista korkeutta nostosylin-teriä voidaan käyttää erikseen kääntämättä taittopuomia pää-puomin suhteen. Tällaisia tilanteita varten nosturiin kuuluu edullisesti myös apusuuntaventtiili 46, jolla paine voidaan ohjata nostosylinterille 24 liikuttamatta monikammiosylinteriä ίο 26. Koska nostosylinteri 24 ja monikammiosylinteri 26 ovat kytketty hydraulisesti sarjaan, pyrkii nostosylinterin 24 liike liikuttamaan monikammiosylinteriä 26. Tätä varten pääsuuntavent-tiiliin 44 kuuluu myös tulppa-asento 47, jolla ensimmäisen ja toisen sylinterikammion 32 ja 34 virtaukset voidaan estää. 15 Tällöin myös painesylinterin toiminta estyy. Nostosylinteriä voidaan ajaa aina tarvittaessa myös yhtä aikaa taittosylinterin kanssa, mikäli taittopuomin päätä halutaan nostaa tai laskea.

Tässä sovellusmuodossa monikammiosylinterin 26 toinen sylinteri-20 kammio 34 ja kolmas sylinterikammio 36 ovat toimintojensa suhteen keskenään vaihdettavissa. Tämä tarkoittaa sitä, että toista sylinterikammiota 34 voidaan käyttää myös osana pai-nesylinteriä, jolloin kolmatta sylinterikammiota 36 käytetään osana työsylinteriä. Myös ensimmäinen sylinterikammio 32 ja 25 neljäs sylinterikammio 38 voivat olla vaihdettavissa keskenään, ^ jos mitoitus saadaan käymään yhteen nosturin geometrian kanssa.

CvJ

C\J

V Kuvassa 3a on esitetty keksinnön toisen sovellusmuodon mukainen co ° nosturi. Kuvan 2a ja kuvan 3a sovellusmuotojen erona on se, että

X

g 30 kuvan 3a sovellusmuodossa monikammiosylinteri 26 on toteutettu o asettamalla työsylinteri ja painesylinteri oleellisesti koaksi- co S aalisesti peräkkäin, kun taas kuvan 2a sovellusmuodossa nämä

C\J

o sylinterit ovat monikammiosylinterin radiaalisuunnassa ainakin

(M

osittain päällekkäin. Tässä yhteydessä sanalla oleellisesti 35 tarkoitetaan sitä, että monikammiosylinterin muodostavien sylintereiden ei tarvitse välttämättä olla täysin samankeskei- 12 sesti. Monikammiosylinterin 26 rakenteen lisäksi erona on myös monikammiosylinterin 26 kiinnitys pääpuomiin 14. Kuvan 3a mukaisesti pääpuomi 14 voi olla muodoltaan hiukan käyrä eli se muodostuu kahdesta toisiinsa yli 90° kulmaan liitetystä puo-5 miosasta 86 ja 88. Kuvan 2a mukaisessa sovellusmuodossa tait-tosylinterinä 52 toimivan monikammiosylinterin 26 kiinnitys pääpuomiin 14 tapahtuu korvakkeeseen 84, joka on sijoitettu noin puoliväliin ylempää puomiosaa 88. Kuvan 3a sovellusmuodossa monikammiosylinteri 26 on pituudeltaan pidempi, jolloin korva-10 kettä 84 on siirretty kauemmaksi pääpuomin 14 ja taittopuomin 16 välisestä laajakulmanivelestä 55. Korvake 84 voi olla tässä sovellusmuodossa noin pääpuomin 14 puomiosien 86 ja 88 liitoksen kohdalla.

is Kuvan 3b mukaisesti keksinnön toisen sovellusmuodon mukainen nosturi voi olla hydrauliikan osalta hyvin samanlainen kuin kuvan 2b mukainen sovellusmuoto. Ainoastaan monikammiosylinterin 26 rakenne poikkeaa kuvan 2b sovellusmuodosta. Kuvan 3b sovellusmuodossa monikammiosylinteri 26 muodostuu työsylinteristä 30 20 ja painesylinteristä 54. Tässä sylinterit on asetettu samankes-keisesti eli koaksiaalisesti peräkkäin, ja ne käyttävät samaa männänvartta 39. Sylinterien välinen väliseinä 74 on sovitettu läpimenevää männänvartta 39 varten. Männänvarteen 39 on muodostettu kaksi mäntää, työsylinterissä oleva ensimmäinen mäntä 76 25 ja painesylinterissä oleva toinen mäntä 78. Monikammiosylinte-

CM

^ rnn kuuluu edullisesti neljä sylinterikammiota, joista ensim- ^ mäinen sylinterikammio 32 ja toinen sylinterikammio 34 muodosta-

CNJ

V vat työsylinterin 52 ja kolmas sylinterikammio 36 ja neljäs co ° sylinterikammio 38 muodostavat painesylinterin 54.

I 30 o Kuvan 3b mukaisesti haluttaessa koukistaa nosturin puomit paine S ohjataan pääsuuntaventtiilin 44 kautta ensimmäiseen sylinteri en o kammioon 32. Kaikkien sylinterikammioiden toiminta vastaa en periaatteeltaan kuvan 2b mukaisen monikammiosylinterin sylinte-35 rikammioiden toimintaa. Peräkkäisten sylintereiden monikam-miosylinterissä sylinterin putkien ja männänvarsien halkaisijat 13 voidaan optimoida hydrauliikan kannalta paremmin kuin kuvan 2b mukaisessa monikammiosylinterissä. Edelleen kuvan 3b mukaisen monikammiosylinterin rakenne on yksinkertaisempi toteuttaa ja näin edullisempi valmistaa. Monikammiosylinterin ja pääpuomin 5 välisen kiinnityspisteen siirtyminen lähelle pääpuomin puomiosi-en liitosta pienentää pääpuomin vaakasuoran puomiosan taivutus-jännityksiä. Peräkkäisten työsylintereiden monikammiosylinteri voidaan toteuttaa ilman nurjahdusvaaraa, koska iskunpituus säilyy pääosin entisellään ja on pituudeltaan noin yksi metri, ίο Sisäkkäisten sylintereiden monikammiosylinteri on puolestaan noin 50 mm paksumpi halkaisijaltaan kuin peräkkäisten sylintereiden monikammiosylinteri.

Kuvien 2a ja 3a mukaisesti taittopuomin 16 toisessa päässä voi 15 olla kiinnitysvälineet 102 esimerkiksi harvesterin työskentely-päätä tai vastaavaa varten. Pääpuomi 14 voi olla kiinnitetty kuvien 2a ja 3a mukaisesti jalustaan 12 sen reunaan. Edullisesti pääpuomin 14 kiinnityspiste jalustaan 12 nivelen 92 avulla on mahdollisimman kaukana nostosylinterin 24 kiinnityspisteestä 20 jalustaan 12 nivelen 94 avulla. Näin nostosylinterin tuottaman pääpuomia nostavan voiman varsi saadaan maksimoitua. Edullisesti nostosylinteri 24 on kiinnitetty pääpuomiin 14 nivelpisteen 96 avulla pääpuomin 14 alemman puomiosan 86 yläpäähän, lähelle puomiosien 86 ja 88 välistä liitosta. Pääpuomin 14 ja taitto-25 puomin 16 välillä voi olla laajakulmanivel 55, joka on teknii-

CM

^ kasta tunnettua tyyppiä käsittäen taittosylinterin 52 yläpään ^ nivelen 37 ja taittopuomin 16 nivelen 59 välisen apuvarren 28 ja c\j V siihen ja pääpuomiin 14 nivelöidyn synkronivarren 22. Laajakul- co ° manivelen avulla taittosylinterin pituutta jatkava liike muute- x £ 30 taan puomeja koukistavaksi liikkeeksi ja pituutta lyhentävä o liike puolestaan puomeja ojentavaksi liikkeeksi.

cm

CO

C\J

o Työsylinterin ja painesylinterin yhdistäminen koaksiaaliseksi

CM

monikammiosylinteriksi ratkaisee kuvan le mukaisen toisen 35 tekniikan tason mukaisen ratkaisun epäsymmetristen voimien ongelman, sillä koaksiaalisessa monikammiosylinterissä voimat 14 vaikuttavat oleellisesti saman akselin suuntaisesti ja saman keskeisesti. Monikammiosylinterin avulla nosturin rakennetta voidaan keventää verrattuna kuvien la ja Ib tekniikan tason mukaiseen nosturiin. Kuvan la mukaiseen tekniikan tason nostu-5 riin verrattuna monimutkainen varsimekanismi 66 jää pääosin tarpeettomaksi. Keksinnön mukaisessa nosturissa käytetään tekniikan tason mukaisen nosturin varsimekanismista 66 ainoastaan synkronivartta 22 ja laajakulmaniveltä 55 pääpuomin 14 ja taittopuomin 16 välille. Alavarsi ja vetotanko voidaan poistaa ίο ja jalustasta 12 voidaan valmistaa huomattavan paljon yksinkertaisempi. Näiden muutosten myötä keksinnön mukainen nosturi on huomattavasti tekniikan tason mukaista nosturia kevyempi ja edullisempi valmistaa. Edelleen nosturin painopistettä saadaan siirrettyä lähemmäksi jalustaa, mikä parantaa työkoneen vaka-15 vuutta ja nosturin nettonostomomentti kasvaa.

Keksinnön mukaisen nosturissa pääpuomi muotoilu voidaan toteuttaa kuvien la ja Ib tekniikan tason ratkaisua vapaammin. Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa varsimekanismin viputangon 20 suora muoto on rajoittanut pääpuomin muodon ainoastaan suoraan kappaleeseen. Varsimekanismin käytöstä luopuminen mahdollistaa keksinnön mukaisen nosturin laajemmat liikeradat ilman varsimekanismin aiheuttamia rajoituksia puomien liikutteluun. Näin keksinnön mukaisen nosturin taittopuomin kiinnitysvälineiden 25 puoleinen pää saadaan nostettua huomattavasti ylemmäksi, lähes c\j l- suoraan jalustan yläpuolelle.

CM

CM

V Keksinnön mukaisessa nosturissa voidaan käyttää myös niin co ° sanottua regeneratiivista toimintoa, jossa paine ohjataan x g 30 monikammiosylinterin työsylinterin männän molemmille puolille, o Tällöin työsylinterin liike on huomattavasti nopeampi, sillä S hydrauliikan pumpulta ei tarvita niin paljoa tilavuusvirtaa.

CM

o Tätä toimintoa varten pääsuuntaventtiilissä voi yksi asento

CM

lisää, joka ohjaa painevirtaukset sekä koukistuksen painelinjaa 35 että paluulinjaan. Vaihtoehtoisesti kuvan mukaisessa venttiilissä voi olla erilainen kara, joka ohjaa varrenpuolelta tulevan 15 tilavuusvirtauksen takaisin sylinterin pohjan puolelle eikä tankkiin. Tämä toimii vain sylinterin ulostyöntöliikkeessä. Myös peräkkäisten sylintereiden monikammiosylinteriä voidaan käyttää regeneratiivisesti, jos työsylinterin ja painesylinterin paikat 5 vaihdetaan keskenään. Vaihtoehtoisesti regeneratiivitoiminto voidaan toteuttaa, jos monikammiosylinterin sylinterikammioiden toiminnat ovat siten, että työsylinterin ja pumppusylinterin järjestys on päinvastainen kuin kuvassa 3b. Kuvassa 3b esitetyn sovellusmuodon monikammiosylinterin sylinterikammioiden järjes-10 tyksellä painesylinterin puolella oleva männänvarsi voidaan toteuttaa ohuempana, jolloin sylinterikammion tilavuus helpompi optimoida. Työsylinterin puolella männänvarsi on paksumpi, jolloin nurjahdusvaaraa ei ole.

is Erään sovellusmuodon mukaan työsylinterin pidennyksen paluulin-jaan kytketyn toisen sylinterikammio tilavuus vastaa nostosylin-terin pohjan puoleista sylinterikammiota, jotta nostosylinteri seuraa täysin monikammiosylinterin liikettä. Tämä mahdollistaa mahdollisimman yksinkertaisen liikkeen hallinnan. Painesylinte-20 rin ja nostosylinterin sylinterikammioiden tilavuudet eivät välttämättä tarvitse olla samat, kunhan tilavuuden muutos tietyllä painesylinterin liikematkalla aikaansaa halutun liikematkan nostosylinterissä.

25 Vaikka kuvissa esitetyissä sovellusmuodoissa taittosylinteri ja

CM

^ pamesylinteri on yhdistetty monikammiosylinteriksi, voidaan ^ myös nostosylinteri ja painesylinteri yhdistää monikammiosylin- c\j V teriksi. Tällöin taittosylinteri on tavallinen sylinteri, co ° Tällainen vaihtoehto on kuitenkin nosturin käytön kannalta x £ 30 huonompi, sillä tällöin luontaisesti pääpuomia ei voida nostaa o ilman taittopuomin taittoa ilman erillisiä komponentteja, joilla S taittosylinterin ja nostosylinterin välinen yhteys katkaistaan.

cvj δ

CVJ

Keksinnön mukaista nosturia voidaan käyttää esimerkiksi harves-35 tereissa tai muissa vastaavissa puiden kaatoon ja käsittelyyn liittyvissä sovelluskohteissa, mutta myös erilaisien kaivinko- 16 neiden tai vastaavien yhteydessä. Nosturissa käytettävät materiaalit voivat olla yleisesti nostureissa käytettäviä materiaaleja, kuten hitsattavaa rakenneterästä, valumateriaalia tai vastaavaa.

c\j δ c\j i c\j

CO

o

X

cc

CL

o

CD

CVJ

CD

CVJ

δ

CVJ

Claims (10)

1. Nosturi, johon kuuluu jalusta (12) nosturin (10) kiinnittämiseksi, 5. pääpuomi (14) nivellettynä sanottuun jalustaan (12), taittopuomi (16) nivellettynä sanottuun pääpuomiin (14), ainakin kaksi työsylinteriä (30) sanottujen pääpuomin (14) ja taittopuomin (16) käyttämiseksi, painesylinteri (54) sovitettuna seuraamaan yhtä työsylin-10 teriä (30) paineen tuottamiseksi toiselle työsylinterille (30) , tunnettu siitä, että sanottu painesylinteri (54) on sovitettu yhden työsylinterin (30) kanssa oleellisesti koaksiaaliseksi monikammiosylinteriksi (26).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että sanotussa monikammiosylinterissä (26) sanotut työsylinteri (30) ja painesylinteri (54) ovat ainakin osittain toistensa suhteen päällekkäin tai sisäkkäin monikammiosylinterin (26) radiaalisuunnassa. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että sanottuun monikammiosylinteriin (26) kuuluu sylinte- riosa (60) ja ontto tmännänvarsi (39), joka männänvarsi (39) on ontto monikammiosylinterin (26) sylinteriosan (60) ulkopuolelle 25 saakka. c\j δ C\J

^ 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen nosturi, tunnet- ^ tu siitä, että sanottuun monikammiosylinteriin (26) kuuluu neljä co ° sylinterikammiota (32,34,36,38), joista x 30. monikammiosylinteriin (26) kuuluvan pohjan puolella oleva o ensimmäinen sylinterikammio (32) ja monikammiosylinteriin (26) c\j cd kuuluvan männänvarren (39) puolella oleva, männänvarren (39) o sisäpuolinen toinen sylinterikammio (34) on sovitettu muodosta- CM maan työsylinterin (30) ja 35. monikammiosylinterin (26) männänvarren (39) puolella oleva, männänvarren (39) ulkopuolinen kolmas sylinterikammio (36) ja männänvarren (39) sisäpuolella oleva, sylinteriosan (60) ulkopuolinen neljäs sylinterikammio (38) on sovitettu muodostamaan painesylinterin (54).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että sanotun monikammiosylinterin (26) työsylinteriin (30) kuuluva männänvarren (39) puoleinen toinen sylinterikammio (34) on tilavuudeltaan yhtä suuri kuin monikammiosylinteriin (26) kuulumattoman työsylinteriin (30) kuuluva pohjan (71) puoleinen ίο sylinterikammio.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että sanottuun monikammiosylinterissä (26) sanotut työsylinteri (30) ja painesylinteri (54) ovat oleellisesti koaksiaalisesti 15 peräkkäin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että sanottuun monikammiosylinteriin (26) kuuluu sylinteriosa (60), väliseinä (74) sylinteriosan (60) jakamiseksi kahteen 20 osaan ja sanotun väliseinän (74) läpimenevä männänvarsi (39).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen nosturi, tunnettu siitä, että monikammiosylinterissä (26) sanottu työsylinteri (30) on männänvarren (39) puolella. 25

^ 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen nosturi, tunnet- O , tu siitä, että pääpuomia (14) käyttävä työsylinteri (30) on cm T nivelletty jalustan (12) ja pääpuomin (14) välille. co o X £ 30

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen nosturi, tunnet- o tu siitä, että pääpuomiin (14) kuuluu kaksi puomiosaa (86,88), S jotka on yhdistetty toisiinsa tylppään/kuperaan kulmaan. C\l δ CM