FI126587B - Alusaura ajoneuvoa varten - Google Patents

Description

ALUSAURA AJONEUVOA VARTEN

Keksinnön kohteena on alusaura ajoneuvoa varten, johon alusaura-an kuuluu runko sovitettuna kiinnitettäväksi ajoneuvon runkoon, terä sijoitettuna rungon alle käsittäen kaksi päätä, terän ollessa nivellettynä runkoon, ja toimilaitteina korkeussäätösylinterit käsittäen kaksi päätä kunkin kor-keussäätösylinterin ollessa kiinnitettynä yhdestä päästään runkoon terän korkeussuuntaisen aseman säätämiseksi, painatussylinteri nivellettynä rungon ja terän välille terän kääntämiseksi sen pituusakselin ympäri terän terä-kulman säätämiseksi, kääntösylinteri nivellettynä runkoon terän aurauskulman säätämiseksi.

Tekniikan tasosta tunnetaan suomalaisen Pajakulma Oy:n valmistama Pure Omega -tuotenimellä tunnettu kiinteä alusaura, jota voidaan käyttää ajoneuvon alusaurana. Ajoneuvo voi olla esimerkiksi kuorma-auto tai traktori. Pure Omega -alusaurassa terä on kiinnitetty ajoneuvon runkoon erillisien runkolevyjen avulla, joista kukin kiinnitetään yhdelle puolelle ajoneuvoa ajoneuvon runkoon. Kuhunkin runkolevyyn kuuluu johteet, joihin on kiinnitetty kelkka, joka on liikutettavissa ajoneuvon pituussuunnassa terän aurauskulman säätämiseksi. Terä puolestaan kiinnittyy kelkkaa korkeussäätösylinterin ja painatussylinterin avulla ja on liikuteltavissa ajoneuvon pituussuunnassa sylinterin avulla johteilla aurauskulman säätämiseksi. Tällaisen ratkaisun ongelmana on kuitenkin johteiden ja kelkan suuri kitka, joka haittaa aurauskulman säädettävyyttä ja terän joustoa aurattavan alustan epätasaisuuksien mukaan. Toisaalta johteet ovat alttiina epäpuhtauksille ja lumelle aiheuttaen epävarmuutta terän aurauskulman säädön toimivuuteen.

Toinen Pure Omega -alusauroihin liittyvä ongelma on aurauskulma, joka on varsin pieni suhteessa ajoneuvon poikkisuuntaan. Tämä tarkoittaa sitä, että ajotilanteessa terä aiheuttaa suuren ajoneuvoa hidastava voiman sillä kitkan aiheuttaman voiman suunta on suurelta osin ajoneuvon kulkusuunnalle vastakkainen. Alusauran maksimaalisen aurauskulman määrittää sen etäisyys ajoneuvon takapyörästä, joka tulee olla riittävä myös kaikissa teräkulman asennoissa. Teräkulmaa muuttamalla terän maavaraa voidaan kasvattaa. Jos terä säädetty maksimaaliseen aurauskul-maan teräkulman muutos maavaran kasvattamiseksi aiheuttaa terän törmäyksen takapyörään.

Tekniikan tasosta tunnetaan myös julkaisu US 4,161,987 A, joka esittää alusauran ajoneuvoa varten. Alusaura on sovitettu ajoneuvon etu- ja takapyörien välille. Alusauraan kuuluu terä, joka on kiinnitetty ajoneuvon runkoon ja toimilaitteet terän kääntämiseksi. Toimilaitteiden avulla terän korkeussuuntainen asema on säädettävissä.

Tekniikan tasosta tunnetaan julkaisu US 5,782,016 A, jossa on myös esitetty alusaura ajoneuvoa varten, johon kuuluu runko sovitettuna kiinnitettäväksi ajoneuvon runkoon ja terä sijoitettuna rungon alle. Toimilaitteina alusauraan kuuluu korkeussää-tösylinterit ja kääntösylinteri.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tekniikan tason alusauro-ja toimintavarmempi alusaura, jolla saavutetaan suurempi auraus-kulma ja maavara. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa alusauralla ajoneuvoa varten, johon alusauraan kuuluu runko sovitettuna kiinnitettäväksi ajoneuvon runkoon ja terä sijoitettuna rungon alle käsittäen kaksi päätä, terän ollessa nivellettynä runkoon. Alusauraan kuuluu toimilaitteina korkeussäätösylinterit käsittäen kaksi päätä kunkin korkeussäätösylinterin ollessa kiinnitettynä yhdestä päästään runkoon terän korkeussuuntaisen aseman säätämiseksi, painatussylinteri nivellettynä rungon ja terän välille terän kääntämiseksi sen pituusakselin ympäri terän teräkulman säätämiseksi ja kääntösylinteri nivellettynä runkoon terän aurauskulman säätämiseksi. Runkoon kuuluu kiinteät nivelpisteet toimilaitteiden niveltämiseksi runkoon rungon poikkisuuntaisilla nivelillä. Alusauraan kuuluu edelleen varret kukin nivellettynä rungon ja terän välille terän kunkin pään yhteyteen, joista yksi varsi on kääntösylinteri terän aurauskulman muuttamiseksi kääntösylinterin pituutta muuttamalla.

Pituussäädettävän varren muodostavan kääntösylinterin avulla terän jättävän pään etäisyyttä ajoneuvon takapyörästä voidaan säätää, jolloin terä voidaan pitää käyttöasennossaan lähempänä takapyörää ja terän teräkulmaa kasvatettaessa samalla vetää terän jättävää päätä kauemmaksi ajoneuvon takapyörästä terän reunan kääntyessä kohti takapyörää teräkulman säädön johdosta. Toisaalta terän jättävää päätä voidaan myös työntää lähemmäksi ajoneuvon takapyörää silloin, kun terän teräkulmaa pienennetään. Keksinnön mukaisella rakenteella saavutetaan myös sellainen rakenne, joka mahdollistaa aurauskulman muutoksen ilman johteiden ja kelkan käyttöä, sillä aurauskulmaa muuttava toimilaite on samalla myös yksi terää runkoon ripustava varsi ja kaikki toimilaitteet on nivelletty rungon kiinteisiin nivelpisteisiin. Tässä yhteydessä kiinteällä nivelpisteellä tarkoitetaan runkoon muodostettua nivelpistettä, joka ei ole liikutettavissa ajoneuvon rungon suhteen alusauran rungon asennuksen jälkeen. Muutoin nivelpiste voi olla irrotettava osa alusauran runkoa, muttei liikkuva osa. Tässä yhteydessä rungon poikkisuunnalla tarkoitetaan suuntaa, joka on sama kuin ajoneuvon poikkisuunta eli suunta, josta terä poikkeaa aurauskulman osalta enintään 35°.

Edullisesti alusaurassa käytettävä terä on kiinteä. Tällöin se on rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertainen, kestävä ja edullinen valmistaa.

Edullisesti runkoon kuuluu alusauran käyttöasennossa vaakasuuntainen osa sovitettua kiinnitettäväksi ajoneuvon rungon alle ja pystysuuntaiset osat sovitettuna kiinnitettäväksi ajoneuvon sivuihin.

Edullisesti terä on sovitettu ulottumaan oleellisesti koko rungon leveydellä. Näin saadaan aikaiseksi suuri aurausleveys.

Edullisesti runko on sovitettu kiinnitettäväksi ainakin osittain ajoneuvon rungon alle. Tällöin alusauran massa on riittävän suuri ja myös painatussylinterille on rungossa oma kiinteä nivelpisteensä.

Edullisesti varret ovat oleellisesti korkeussäätösylinterin pituussuunnan ja kiinteiden nivelpisteiden akselin pituussuunnan suhteen kohtisuorassa eli käyttöasennossaan oleellisesti ajoneuvon pituussuuntaisia.

Korkeussäätösylinteri on edullisesti nivelletty yhdestä päästään varteen ja toisesta päästään runkoon terän korkeussäätämiseksi varsien välityksellä. Näin korkeussäätösylinterit saadaan nivellettyä etäisyyden päähän terää, jolloin terän päälle jää tyhjää tilaa ajoneuvon sivuun. Tämä on erityisen tärkeää nyky-traktoreissa, joissa hyttiin johtavat portaat on muodostettu avattavaan akku- tai työkalukoteloon, joka tarvitsee tilaa avautuakseen. Vaihtoehtoisesti joissain malleissa akku- tai työkalukotelon sijaan tila voi olla varattu polttoainesäiliölle. Keksinnön mukaisessa alusaurassa tämä tila jää vapaaksi korkeus-säätösylintereiden ollessa varren välityksellä nivellettynä terään.

Edullisesti yksi varsi on kiinteä varsi. Terän aurauskulman säädön kannalta yhden pituussäädettävän varren käyttö on riittävää, jolloin toinen varsi voi olla kiinteä ja sitä kautta edullisempi valmistaa.

Erään sovellusmuodon mukaan kiinteän varren ja terän välillä on nivellaakeri terän niveltämiseksi kääntyväksi terän pituusakselin ympäri. Nivellaakeri mahdollistaa terän kääntymisen paina-tussylinterin liikkeen avulla poikkisuuntaisen akselinsa ympäri sekä rajoitetun pienen liikkeen pystysuuntaisen akselin ympäri terän aurauskulmaa säädettäessä kääntösylinterin avulla.

Korkeussäätösylinteriin kuuluu edullisesti paineakku terän jouston sallimiseksi. Paineakku mahdollistaa korkeussäätösylin-terin ja sitä kautta terän jouston aurattavan maan epätasaisuuksien mukaan ilman teräkulman oleellista muutosta. Lisäksi korkeussäätösylinteri on tilavuudeltaan pienempi kuin painatus-sylinteri ja siten herkkäliikkeisempi epätasaisuuksien suhteen.

Alusauraan kuuluu edullisesti venttiiliyksikkö paineväliaineen virtauksen rajoittamiseksi toimilaitteille ja ohjausyksikkö venttiiliyksikön käytön ohjaamiseksi. Venttiiliyksikön ja ohjausyksikön avulla alusauran toimintojen ohjaus voidaan suorittaa suoraan ajoneuvon hytistä.

Erään sovellusmuodon mukaan ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan paineen painatussylinterille ja kääntösylinterille yhtä aikaa. Tämä mahdollistaa ajoneuvon takapyörän ja terän välisen etäisyyden säätymisen automaattisesti terän auraus- tai teräkulmaa säädettäessä. Toisin sanottuna molemmat terän ja takapyörän väliseen etäisyyteen vaikuttavat toimilaitteet voivat toimia yhtä aikaa kääntösylinterin lisätessä aurauskulmaa ja painatus-sylinterin pienentäessä teräkulmaa.

Erään sovellusmuodon mukaan ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan paineväliaineen virtauksen vuorottelevasti korkeussäätösylinte- reille terän korkeuden säätämiseksi. Näin terän kallistusta voidaan säätää toisistaan riippumattomasti kummassakin päässä terää korkeussäätösylinterin avulla.

Edullisesti terä on tukirakenteeton. Tällöin se voidaan valmistaa poikkisuunnassaan eli ajoneuvon pituussuunnassa kapeampana, mikä mahdollistaa suuremman etäisyyden ajoneuvon takapyörään terän ollessa oleellisesti kohtisuora aurattavan alustan suhteen. Lisäksi tukirakenteeton terä mahdollistaa suuremman maksimimaavaran, kun terä on nostettu mahdollisimman paljon irti alustasta, sillä terässä ei ole tukirakennetta rajoittamassa liikettä.

Edullisesti terä on ripustettu runkoon suoraan sanottujen varsien, korkeussäätösylinterien ja painatussylinterin avulla. Tämä mahdollistaa keksinnön mukaisen alusauran toteuttamisen ilman kelkka- ja johderakenteiden käyttöä, mikä tekee keksinnön mukaisesta alusaurasta tekniikan tason mukaisia alusauroja toimintavarmemman.

Edullisesti ajoneuvo on traktori. Traktorissa etupyörän ja takapyörän välinen etäisyys toisistaan on varsin pieni, mikä korostaa pienen aurauskulman ongelmaa.

Edullisesti alusaura on sovitettu kiinnitettäväksi ajoneuvon runkoon ajoneuvon etu- ja takapyörien välille. Pyörien välissä alusaura on erittäin vakaa ja voidaan tukea tukevasti ajoneuvon runkoon.

Erään sovellusmuodon mukaan kääntösylinterin muodostamaan varteen kuuluu jatke, johon korkeussäätösylinteri on nivelletty. Jatkeen avulla korkeussäätösylinterin aikaansaama voima saadaan siirrettyä kääntösylinteriä kääntäväksi voimaksi.

Erään toisen sovellusmuodon mukaan kääntösylinterin ympärille kuuluu puristusliitos, johon korkeussäätösylinteri on nivelletty. Puristusliitos voi olla kevyempi kuin jatke.

Edullisesti terän ja rungon välille kuuluu raidetanko terän pituussuuntaisen liikkeen estämiseksi. Raidetanko kuitenkin mahdollistaa terän auraus- ja teräkulmien säädön. Tässä yhteydessä alusauralla tarkoitetaan edullisesti niin sanottua kiinteää alusauraa, jonka aurauskulma ei ole käännettävissä siten, että samalla alusauralla voitaisiin aurata materiaalia valinnaisesti vasemmalle tai oikealle alusauran asetuksia muuttamalla käytön aikana. Kiinteällä alusauralla tarkoitetaan sitä, että alusauran jättösuunta on vasemmalle tai oikealle on aina sama, ainoastaan aurauskulmaa voidaan säätää rajoitetusti alle 10° verran.

Vaihtoehtoisesti keksinnön mukainen alusaura on myös mahdollista toteuttaa siten, että molemmilla puolilla ajoneuvoa alusauran varret ovat pituussäädettäviä kääntösylintereitä, jolloin alusaura voi olla myös käytön aikana tarvittaessa aurauskulmaa eri puolille ajoneuvoa vaihtava alusaura.

Keksinnön mukaisella alusauralla aurauskulma voidaan säätää jopa 35° suuruiseksi eli terä auraa lunta 35° kulmassa suhteessa ajoneuvon kulkusuunnan kohtisuoraan silti samalla sallien terän jouston alustan epätasaisuuksien mukaan. Maksimikulmaan vaikuttaa myös ajoneuvon rakenne. Tällöin esimerkiksi noin 0 °C lämpötilassa oleva lumi ei muodosta yhtenäistä levyä, joka kulkeutuu terän edellä vaikeuttaen ajoneuvon ohjattavuutta. Lisäksi suuremman aurauskulman käyttö pienentää aurattavan materiaalin ajoneuvon kulkua hidastavaa vaikutusta, sillä aurattavan materiaalin sivusuuntainen liike helpottuu.

Keksinnön mukaisen alusauran ideana voidaan pitää sitä, että käyttöasennossa oleellisesti vaakasuuntainen kääntösylinteri on nivelletyt terään ja terän korkeus säädetään erillisellä kor-keussäätösylinterillä, joka puskee kääntösylinteriä. Tällöin terän aurauskulman eli luovutuskulman säätö on mahdollista ja aurauskulma voi olla suurempi kuin tekniikan tason mukaisissa alusauroissa. Lisäksi alusauran maavara saadaan huomattavasti tekniikan tason mukaisia alusauroja suuremmaksi, koska keksinnön mukaisessa rakenteessa terä väistää takapyörää. Edelleen keksinnön mukaisessa alusaurassa terä pääsee joustamaan myös käyttö-asennossaan korkeussuunnassa korkeussäätösylinterin hydraulisena joustona. Lisäksi keksinnön mukaisessa alusterässä voidaan käyttää suhteellisen korkeaa terän rakennetta alusterän runkorakenteen ollessa varsin matala, mikä mahdollistaa alusauran suuren työtehon.

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

Kuva la esittää keksinnön mukaisen alusauran kään- tösylinterin puoleisesta sivusta päin kuvattuna kiinnitettynä traktoriin, kun terä on laskettu alas,

Kuva Ib esittää keksinnön mukaisen alusauran kään- tösylinterin puoleisesta sivusta päin kuvattuna kiinnitettynä traktoriin, kun terä on nostettu yläasentoon.

Kuva 2a esittää keksinnön mukaisen alusauran kään- tösylinterin puoleisesta sivusta päin kuvattuna, kun terä on laskettu alustaan kiinni pienellä aurauskulmalla,

Kuva 2b esittää keksinnön mukaisen alusauran kään- tösylinterin puoleisesta sivusta päin kuvattuna, kun terä on laskettu alustaan kiinni kuvaa 2a suuremmalla aurauskulmalla,

Kuva 2c esittää keksinnön mukaisen alusauran kään- tösylinterin puoleisesta sivusta päin kuvattuna, kun terä on nostettu yläasentoon,

Kuva 3a esittää keksinnön mukaisen alusauran kiinteän varren puoleisesta sivusta päin kuvattuna, kun terä on laskettu alustaan kiinni,

Kuva 3b esittää keksinnön mukaisen alusauran kiinteän varren puoleisesta sivusta päin kuvattuna, kun terä on nostettu yläasentoon,

Kuva 4a esittää keksinnön mukaisen alusauran päältä päin kuvattuna, kun terä on laskettu alustaan kiinni pienellä aurauskulmalla,

Kuva 4b esittää keksinnön mukaisen alusauran päältä si vusta päin kuvattuna, kun terä on laskettu alustaan kiinni kuvaa 4a suuremmalla aurauskulmalla, Kuva 4c esittää keksinnön mukaisen alusauran päältä si vusta päin kuvattuna, kun terä on nostettu ylä-asentoonsa,

Kuva 5 esittää keksinnön mukaisen alusauran periaat teellisen hydrauliikkakaavion painatus- ja kään-tösylintereiden osalta,

Kuva 6a esittää keksinnön mukaisen alusauran periaat teellisen hydrauliikkakaavion korkeussäätösylin-tereiden osalta,

Kuvat 6b - 6d esittävät takanostolaitteen venttiiliä eri projektioina .

Kuvissa la ja Ib on esitetty keksinnön mukainen alusaura 10 sivulta päin kuvattuna kahdessa eri asennossa ajoneuvoon 90 eli tässä tapauksessa traktoriin 100 kiinnitettynä. Alusaura 10 kuuluu runko 12 käsittäen nivelpisteet, kiinteä terä 14 ja toimilaitteina korkeussäätösylinterit 18, painatussylinteri 20 ja kääntösylinteri 22 sekä varret 30, joista kääntösylinteri 22 muodostaa yhden varren 30. Kuvien la ja Ib mukaisesti alusauran 10 runko 12 kiinnitetään ajoneuvon 90 runkoon 92, tarkemmin sanottuna siten, että terä 14 sijoittuu ajoneuvon 90 etupyörien 42 ja takapyörien 40 väliselle matkalla ajoneuvon 90 runkoa 92. Terä 14 on leveydeltään sellainen, että se ulottuu oleellisesti koko ajoneuvon 90 leveydellä, jolloin sen auraamaa leveys on oleellisesti yhtä suuri kuin ajoneuvon 90 leveys. Toisin sanottuna terän 14 päät 16 ulottuvat vähintään koko ajoneuvon 90 rungon leveydelle.

Kuvassa la terä 14 on maahan laskettuna ala-asentoon eli terä-kulma on mahdollisimman pieni. Kuvassa la myös aurauskulma on säädetty maksimiin. Tällöin terä 14 on mahdollisimman lähellä ajoneuvon 90 takapyörää 40 kääntösylinterin 22 puolella ajoneuvoa 90. Tästä asennosta teräkulmaa säädettäessä painatussylinte-ri 20 kääntää terää 14 sen varsiin 30 muodostetun ripustuspis-teiden ympäri, jolloin terän 14 alareuna lähtee siirtymään yhä lähemmäs ajoneuvon 90 takapyörää 40. Samanaikaisesti painatussy-linterin 20 toiminnan kanssa myös kääntösylinterin 22 männän-vartta ajetaan edullisesti sisäänpäin, jolloin pituussäädettävän varren 30 pituus lyhenee ja terä 14 siirtyy yhtä aikaa kauemmaksi takapyörästä 40. Nämä yhtäaikaiset liikkeet mahdollistavat terän 14 etäisyyden takapyörästä 40 säilyä lähes vakiona. Kuvien la ja Ib mukaisesti keksinnön mukainen alusaura 10 jättää traktorin 100 portaisiin muodostetulle lokerolle 44 tilaa avautua, sillä korkeussäätösylinteri 18 ja kääntösylinteri 22 ovat lokeron 44 piirin ulkopuolella.

Kuvissa 2a - 2c on esitetty tarkemmin keksinnön mukaisen alusau-ran 10 rakennetta irrallaan ajoneuvosta. Keksinnön mukainen alusaura 10 voidaan toteuttaa ilman kelkan ja johteiden käyttöä ripustamalla terä 14 ajoneuvon runkoon kiinnitettävään alusauran runkoon 12 kiinteiden nivelpisteiden 24, 26 ja 28 avulla (nivel-piste 26 näkyy kuvissa 4a - 4c) . Nivelpisteiden 24, 26 ja 28 avulla runkoon 12 nivelletään terän 14 pituussuuntaisilla, tai toisin sanottuna alusauran 10 käyttöasennossa ajoneuvon poik-kisuuntaisilla, akseleilla alusauran 10 varret 30 ja toimilaitteet eli korkeussäätösylinterit 18, kääntösylinteri 22 sekä painatussylinteri 20. Kuvien 4a - 4c mukaisesti alusauran 10 runko 12 muodostuu ajoneuvon rungon tason kanssa yhdensuuntaisesta osasta 12.3 sekä näille kohtisuorista, ajoneuvon pystysuuntaisista osista 12.1 ja 12.2. Runko 12 voidaan kiinnittää ajoneuvon runkoon edullisesti pulttien avulla, tarkemmin sanottuna edullisesti kappaleen 68 avulla ajoneuvon taka-akseliin ja osan 12.3 avulla ajoneuvon moottorikehtoon. Kuvissa 2a - 4c viitenumerolla 65 viitataan pulttien aukkoihin tai hahloihin rungossa 12. Osa 12.3 voi olla esimerkiksi teräslevyleike, johon on muodostettu keskelle aukko 70 painatussylinteriä 20 varten sekä toinen aukko 72. Aukkojen 70 ja 72 tehtävä on myös mukautua ajoneuvon pohjan mukaan, jossa on useita erilaisia huoltokohtei-ta kuten öljyproppu sekä nopeusskanneri.

Kuvien 2a - 2c mukaisesti nivelpisteet 24 ja 28 on muodostettu kiinteästi rungon 12 osaan 12.1 eli rungon 12 pystysuuntaiseen osaan ja kiinteä nivelpiste 26 puolestaan osaan 12.3. Nivelpis-teeseen 24 on kiinnitetty kummallekin puolelle ajoneuvoa kor-keussäätösylinteri 18, jolla on kaksi päätä. Tarkemmin sanottuna kukin korkeussäätösylinteri 18 kiinnitetään yläpäästään kiinteään nivelpisteeseen 24. Nivelpisteeseen 28 puolestaan kiinnitetään kummallekin puolelle runkoa 12 varsi 30, joka on kuvien 2a - 2c mukaisesti yhdellä puolella ajoneuvoa pituussäädettävä varsi eli kääntösylinteri 22 ja kuvien 3a ja 3b mukaisesti toisella puolella edullisesti kiinteä varsi 30.1. Kukin korkeussäätösylinteri 18 on kiinnitetty alapäästään puolestaan varteen 30, varren päiden välille tai varren jatkeelle. Kuvien 2a - 2c mukaisesti erään sovellusmuodon mukaan kääntösylinterille 22 voi olla muodostettu jatke 56, joka voi olla kuvan mukaisesti yhdensuuntainen kääntösylinterin 22 kanssa. Jatke 56 mahdollistaa korkeussäätösylinterin 18 nivellyksen nivelpisteiden 24, 26 ja 28 kanssa yhdensuuntaisella nivellellä kääntösylinterin 22 yhteyteen, sillä kääntösylinterin vaippaan ei voida muodostaa nivelpistettä. Vaihtoehtoisesti jatkeelle kääntösylinterin ympärillä voi olla myös kiristyvä puristusliitos eli panta, johon on muodostettu nivelpiste korkeussäätösylinterin alapäätä varten.

Kuvien 2a - 2c mukaisesti kääntösylinterin 22 yksi pää on siis nivelletty edullisesti nivelpisteeseen 28, kun toinen pää on puolestaan nivelletty terään 14 nivelpisteen 28 nivelen suhteen poikittaisen nivelen 58 avulla. Tämä nivel mahdollistaa terän kääntämisen eri aurauskulmaan. Edullisesti nivelen 58 yhteyteen muodostuu ristinivel, sillä nivelen 58 käyttöasennossaan oleellisesti pystysuuntainen nivel on puolestaan kiinnitetty oleellisesti tämän suhteen poikkisuuntaiseen, terän pituussuuntaiseen niveleen 60, joka mahdollistaa terän 14 teräkulman muutoksen.

Kuvissa 3a ja 3b on esitetty keksinnön mukaisen alusauran rakennetta kääntösylinterin suhteen vastakkaiselta puolelta kuvattuna. Varsi 30 on edullisesti kiinteä varsi 30.1, johon voidaan suoraan muodostaa korkeussäätösylinterin 18 alapään nivel 62. Kiinteä varsi 30.1 on myös edullisesti kiinnitetty yhdestä päästään rungon 12 nivelpisteeseen 28 ja toisesta päästään terän 14 oleellisesti pituussuuntaiseen niveleen 60. Edullisesti kiinteän varren 30.1 toisessa päässä nivelessä 60 käytetään nivellaakeria 36, joka mahdollistaa sekä teräkulman että aurauskulman säädöt, mutta on rakenteeltaan yksinkertaisempi kuin kääntösylinterin ja terän välisen nivelen kaksi niveltä sisältävä liitos. Kuvien 3a ja 3b mukaisesti painatussylinteri 20 on yhdistetty terään 14 ristinivelen 64 avulla.

Kuvien 4a - 4c mukaisesti painatussylinteri 20 on nivelletty yhdestä päästään runkoon 12 nivellaakerin avulla nivelpisteeseen 26 ja toisesta päästään ristinivelen 64 avulla terään 14. Ristinivel mahdollistaa kaksi liikesuuntaan, jolloin ristinivel mahdollistaa terä- tai aurauskulman säädön. Kuvassa 4a terän 14 aurauskulma on minimissään eli noin 23°, kun taas kuvassa 4b aurauskulma on maksimissaan noin 27°. Alusauralla saavutettavat maksimi- ja minimikulmat voivat vaihdella ajoneuvon ominaisuuksien mukaan, maksimikulman ollessa jopa 35°. Kuvassa 4c puolestaan terä 14 on nostettu ylös yläasentoon eli teräkulma on säädetty minimiin. Tällöin alusauran 10 maavara voi olla maksimissaan 300 mm, jos kääntösylinteri on lyhyenä eli kuvan 4a mukaisessa asennossa aurauskulman osalta tai noin 160 mm, jos kääntösylinterin on pitkänä eli kuvan 4b mukaisessa asennossa aurauskulman osalta. Myös maksimimaavara voi vaihdella ajoneuvon rengastuksen ja rakenteen mukaan ja olla jopa 500 mm. Kuvissa 4a - 4c näkyy myös raidetanko 55 tai toiselta nimeltään reaktiotan-ko, jonka avulla terä 14 lukitaan ajoneuvon poikkisuunnassa.

Kuvien la ja Ib mukaisesti alusauran 10 toimintoja ohjataan edullisesti ajoneuvon 90 hytistä 50 ohjausvälineiden 52 avulla. Ohjausvälineet ovat edullisesti integroitu ajoneuvon omiin ohjausvälineisiin, esimerkiksi traktorin tapauksessa traktorin takanostolaitteen ohjaussauvan yhteyteen. Edullisesti esimerkiksi traktorissa on valmiina hydrauliikkapumppu, hydrauliikan ulostulo, venttiiliyksikkö ja tarvittavat ohjausvälineet myös ylimääräiselle lisälaitteelle, jota voidaan käyttää tässä tapauksessa keksinnön mukaisessa alusaurassa.

Kuvassa 5 on esitetty painatussylinterin 20 ja kääntösylinterin 22 hydrauliikan periaatteellinen lohkokaavio työvaiheessa. Kuvan 5 mukaisesti + symbolilla merkitty linja 71.1 on painelinja joka tulee ajoneuvon hydrauliikkapumpulta, jota ei ole tässä yhteydessä piirretty lohkokaavioon. Paine voi olla tasoltaan maksimissaan 100 bar. Paineistettu hydrauliikkaöljyvirtaus jaetaan kahteen linjaan eli painatussylinterille 20 menevään linjaan 71.1a ja kääntösylinterille 22 menevään linjaan 71.1b. Painatussylinterille 20 menevässä linjassa 71.1a on kuristin 76, jolla hydrauliikkaöljyn virtausta linjassa 71.1a voidaan hidastaa painatussylinterin 20 liikkeiden rauhoittamiseksi. Tämän jälkeen linjassa 71.1a on varoventtiili 78, joka painatussylinterin virheellisessä toimintatilanteessa päästää tietyn raja-arvon ylittävän paineen takaisin tankkilinjaan 71.3 ja sitä kautta tankkiin 74, jotta painatussylinterin 20 rikkoutuminen voidaan estää. Varoventtiilin 78 jälkeen on vielä sähköinen lukkoventtiili 80, jota ohjausvälineet ohjaavat. Lukkoventtiilin tarkoituksena on estää hydrauliikkavirtaus täysin pitemmällä aikavälillä, jotta terä ei pääse hitaasti valumaan alas, jos terä on nostettu ylös maavarana parantamiseksi. LukkoventtHiiltä 80 paineistettu hydrauliikkaöljyvirtaus johdetaan painatussy-linterin 20 männänvarren puolelle. Kääntösylinterille 22 menevässä linjassa 71.1b voi olla puolestaan edullisesti toinen lukkoventtiili 86, jonka tehtävänä on lukita kääntösylinteri, jos kääntösylinterin pituus halutaan säilyttää vakiona painatussylinteriä käytettäessä. Edullisesti lukkoventtiili 86 on sähköinen. Myös linjassa 71.1b on edullisesti kuristin 84 kääntösylinterin 22 liikkeiden rauhoittamiseksi. Paineistettu hydrauliikkavirtaus ohjataan kääntösylinterin 22 männänvarren puolelle sylinteriä.

Edullisesti painatussylinterin 20 sylinterin puoli on yhdistetty linjalla 71.1c kääntösylinterin 22 sylinterin puoleen, jotka ovat puolestaan yhdistetty paluulinjassa 71.2 olevaan paineak-kuun 94. Paineakun 94 tehtävänä on toimia lisätilavuutena hydrauliikkaöljylle mahdollistaen painatussylinterin 20 ja kääntösylinterin 22 jouston aurattavan alustan epätasaisuuksien mukaan. Myös linjassa 71.1c on edullisesti varoventtiili 82 painatussylinterin ja kääntösylinterin 22 vahingoittumisen estämiseksi. Myös kuvan 5 käyttöasennossa paluuseen käytettävä linjassa 71.2 on paine, joka on kuitenkin huomattavasti pienempi kuin paineistetun linjan 71.1 paine. Kuvassa 5 paineistus on esitetty työvaiheen mukaan eli tilanteessa, jossa terää nostetaan ylöspäin irti alustasta ja kääntösylinteriä lyhennetään. Toisin sanottuna painatussylinteri ja kääntösylinteri ovat samassa hydrauliikkapiirissä.

Linjat 71.1 ja 71.2 on yhdistetty hydrauliikkapumppuun ohjaus-venttiilin 46 kautta. Ohjausventtiili 46 ohjaa paineen suuntaa joko linjaan 71.1 tai 71.2 sen mukaan, halutaanko teräkulmaa lisätä vai vähentää vai lukita. Ohjausventtiili 46 voi olla ajoneuvon oma suuntaventtiili tai myös erillinen ajoneuvoon jälkiasennettava venttiili. Alusauran venttiilejä ohjataan ohjausyksikön avulla, jota ei ole esitetty kuvissa. Ohjausyksik kö puolestaan saa komentonsa käyttäjältä ajoneuvon hytissä olevien ohjausvälineiden kautta.

Kuvassa 6a on puolestaan esitetty korkeussäätösylintereiden 18 hydrauliikan periaatteellinen lohkokaavio. Korkeussäätösylinte-reille ohjaus otetaan edullisesti esimerkiksi traktorin takanos-tolaitteen ohjaukselta, johon on mitoitettu kaksi ylimääräistä linjaa. Kuvan mukaisesti sylinteri 48 on takanostolaitteen kallistukseen käytettävä sylinteri, jota ohjataan sähköisellä 8/3-venttiilillä 54. Tässä venttiilissä 54 on kolmen eri vir-tausasentoa, joita ohjataan sähkö avulla. Venttiilin 54 ollessa virraton paineistettu hydrauliikkaöljyvirtaus ohjautuu takanostolaitteen kallistuksen sylinterille. Kun venttiilin 54 päädyssä olevista käämeistä 96 yksi sähköistetään, liikkuu venttiili 54 toiseen asentoon, jolloin paine ohjautuu ainoastaan yhteen korkeussäätösylinteriin 18. Toisen käämi 96 sähköistyessä venttiili liikkuu puolestaan kolmanteen asentoon, jossa paine ohjataan ainoastaan toiselle korkeussäätösylinteriin 18. Venttiilissä 54 on jousipalautus, joka palauttaa venttiilin ensimmäiseen asentoon käämien ollessa virraton. Kuvassa 6a viitenumerolla 98 viitataan paineventtiileihin. Kuvissa 6b - 6d on esitetty venttiiliä 54 eri suunnista projektioina.

Edullisesti myös tässä hydrauliikkapiirissä on paineakku 38, joka mahdollistaa korkeussäätösylinteriltä 18 tulevan paluuvir-tauksen talteenoton eli korkeussäätösylintereiden 18 joustamisen aurattavan alustan epätasaisuuksien mukaan. Terän jouston toteuttaminen korkeussäätösylintereiden avulla on edullista, koska painatussylinterin liike on pituudeltaan suurempi, jotta terä väistää alustan epätasaisuutta. Tämän vuoksi pienemmän liikepituuden omaava korkeussäätösylinteri soveltuu paremmin jouston toteuttamiseen. Lisäksi korkeussäätösylinterin avulla toteutettuna jousto tapahtuu ilman vääntöä kääntösylinteriin. Mahdollistamalla terän jousto korkeussäätösylintereiden avulla terän teräkulman muutokset jouston aikana jäävät huomattavan pieniksi, mikä parantaa terän paremman kestoa.

Erään sovellusmuodon mukaan kääntösylinteri voi olla toteutettu myös siten, että kääntösylinterissä on lukitusmahdollisuus, jolloin painatussylinteriä voidaan jatkaa kääntösylinterin pituuden säilyessä vakiona. Tällöin alusauraa voidaan käyttää myös pienemmällä aurauskulmalla teräkulmaa muutettaessa paina-tussylinterillä. Erään toisen sovellusmuodon mukaan painatussy-linterin ja kääntösylinterin kanssa samassa hydrauliikkapiirissä voi olla myös sekvenssiventtiili, joka halutun paineen raja-arvon ylittyessä vaihtaa virtauksen painatussylinteriltä kään-tösylinterillä tai päinvastoin.

Edullisesti keksinnön mukaisessa alusaurassa käytettävä terä on tukirakenteeton terä, joka on poikkisuuntaiselta leveydeltään tekniikan tason mukaisia tukirakenteella vahvistettuja teriä kapeampi. Yleisesti tekniikan tason mukaiset terät on voitu valmistaa ohuemmasta teräslevystä, kun on käytetty tukirakenteita. Keksinnön mukaisessa alusaurassa voidaan käyttää edullisesti paksumpaa, 20 - 25 mm paksuista levyä, jotta terä kestää ilman tukirakennetta. Terä 14 voi olla varustettu kuvissa näkyvillä tapeilla 66, eli terä on niin sanottu tappiterä. Erityisesti tappiterien kohdalla teräkulman säätö on tappiterän kulumisen kannalta tarkkaa, ja tähän korkeussäätösylintereiden avulla tapahtuva jousto tuo helpotusta.

Keksinnön mukaisessa alusaurassa kääntösylinterinä käytettävä hydraulisylinteri on edullisesti sylinterin vaipan halkaisijaltaan vähintään 10 cm, jotta sylinteri on riittävän vahva kes-tääkseen siihen korkeussäätösylinterin kautta kohdistuvan rasituksen.

Edullisesti keksinnön mukaisessa alusaurassa ohjausyksikön muodostavat ajoneuvon 90 hytistä 50 olevat ohjausvälineet 52, joilla venttiiliyksikköä ohjataan. Venttiiliyksikön muodostavat edullisesti sekä takanostolaitteen 8/3-venttiili että ajoneuvon ulkoiselle lisälaitteelle tarkoitettu venttiili. Keksinnön mukaista alusauraa ohjataan edullisesti manuaalisesti käyttäjän havaintojen perusteella, mutta alusaura on myös mahdollista toteuttaa ainakin osittain automatisoidusti siten, että työstettävän alustan pinnanmuotoja seurataan ajoneuvon edestä, ja halutun lopputuloksen mukaan ohjataan alusauran toimilaitteita.

Keksinnön mukainen alusaura soveltuu käytettäväksi edullisesti traktoreissa, mutta myös muissa ajoneuvoissa kuten kuorma-autoissa ja maastoautoissa. Keksinnön mukainen alusaura soveltuu erilaisiin pinnan tasaustöihin ja auraukseen, kuten esimerkiksi lumen auraukseen, lumipolanteen tasaukseen ja poistoon sekä sorateiden töihin.

Claims (10)

1. Alusaura ajoneuvoa varten, johon alusauraan (10) kuuluu runko (12) sovitettuna kiinnitettäväksi ajoneuvon (90) runkoon (92), terä (14) sijoitettuna sanotun rungon (12) alle käsittäen kaksi päätä (16), terän (14) ollessa nivellettynä runkoon (12) , ja toimilaitteina korkeussäätösylinterit (18) käsittäen kaksi päätä kunkin korkeussäätösylinterin (18) ollessa kiinnitettynä yhdestä päästään runkoon (12) terän (14) korkeussuuntaisen aseman säätämiseksi, painatussylinteri (20) nivellettynä rungon (12) ja terän (14) välille terän (14) kääntämiseksi sen pituusakselin ympäri terän (14) teräkulman säätämiseksi, kääntösylinteri (22) nivellettynä runkoon (12) terän (14) aurauskulman säätämiseksi, tunnettu siitä, että runkoon (12) kuuluu kiinteät nivelpisteet (24,26,28) sanottujen toimilaitteiden niveltämiseksi runkoon (12) rungon (12) poikkisuuntaisilla nivelillä ja alusauraan (10) kuuluu edelleen varret (30) kukin nivellettynä rungon (12) ja terän (14) välille terän (14) kunkin pään (16) yhteyteen, joista yksi varsi (30) on sanottu kääntösylinteri (22) terän (14) aurauskulman muuttamiseksi kääntösylinterin (22) pituutta muuttamalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että kukin sanottu korkeussäätösylinteri (18) on nivelletty yhdestä päästään varteen (30) ja toisesta päästään runkoon (12) terän (14) korkeussäätämiseksi varsien (30) välityksellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että yksi varsi (30) on kiinteä varsi (30.1).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että sanotun kiinteän varren (30.1) ja terän (14) välillä on nivellaakeri (36) sanotun terän (14) niveltämiseksi kääntyväksi terän (14) pituusakselin ympäri.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että korkeussäätösylinteriin (18) kuuluu paineakku (38) sanotun terän (14) jouston sallimiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että alusauraan (10) kuuluu venttiiliyksikkö (32) paineväliaineen virtauksen rajoittamiseksi toimilaitteille ja ohjausyksikkö (34) sanotun venttiiliyksikön (32) käytön ohjaamiseksi

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että, sanottu ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan paineen sanotuille painatussylinterille (20) ja kääntösylinterille (22) yhtä aikaa.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että sanottu ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan paine-väliaineen virtauksen vuorottelevasti korkeussäätösylintereille (18) terän (14) korkeuden säätämiseksi.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että sanottu terä (14) on ripustettu runkoon (12) suoraan sanottujen varsien (30), korkeussäätösylinterien (18) ja painatussylinterin (20) avulla.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen alusaura, tunnettu siitä, että ajoneuvo (90) on traktori (100). PATENTKRAV