FI13474Y1 - Hydraulinen toimilaite, työlaite ja energiapuukoura - Google Patents

Abstract

Hydraulinen toimilaite (10), johon kuuluu kaksi tai useampia toisiinsa nähden sisäkkäisesti sovitettuja sylinteriosia (11, 12), nimittäin sisempi sylinteriosa (12) ja ulompi sylinteriosa (11), joihin kuhunkin sylinteriosaan (11, 12) kuuluu mäntä (13.1, 13.2) ja männänvarsi (14.1, 14.2) sovitettuna muodostamaan toimielimen (15, 16) ja lieriöosa (17.1, 17.2), jonka sisään toimielin (15, 16) on sovitettu, ja jonka sisemmän sylinteriosan (12) mäntä (13.2) on sovitettu ulomman sylinteriosan (11) männänvarren (14.1) sisään, kullekin sylinteriosalle (11, 12) muodostumaan sovitetut kammiotilat (A, B), paineväliaineen syöttöjärjestely (19) toimielimen (15, 16) työliikkeen (M1, M2) aikaan saamiseksi kammiotiloihin (A, B) johdetulla paineväliaineella, johon kuuluu ulomman sylinteriosan (11) lieriöosaan (17.1) sovitettu yhteellä (18.1) varustettu ensimmäinen kanavointi (63) ja ensimmäiseen kanavointiin (63) liitetty toinen kanavointi (36), joka on sovitettuna kulkemaan mäntien (13.1, 13.2) läpi paineväliaineyhteyden järjestämiseksi sisemmän sylinteriosan (12) kammiotilaan (B), ohjausvälineet (20) hydraulisen toimilaitteen (10) toiminnan ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että ohjausvälineisiin (20) kuuluu ensimmäisen kanavoinnin (63) ja toisen kanavoinnin (36) väliin sovitettu paine-ero-ohjattu venttiili (46) sovitettuna ohjaamaan paineväliaineen syöttöä kammiotilojen (A, B) kesken.

Description

HYDRAULINEN TOIMILAITE, TYÖLAITE JA ENERGIAPUUKOURA

Keksinnön kohteena on hydraulinen toimilaite, johon kuuluu - kaksi tai useampia toisiinsa nähden sisäkkäisesti sovitettuja sylinteriosia, nimittäin sisempi sylinter- iosa ja ulompi sylinteriosa, joihin kuhunkin sylinter- iosaan kuuluu mäntä ja männänvarsi sovitettuna muodos- tamaan toimielimen ja lieriöosa, jonka sisään toimie- lin on sovitettu, ja jonka sisemmän sylinteriosan mäntä on sovitettu ulomman sylinteriosan männänvarren sisään, - kullekin sylinteriosalle muodostumaan sovitetut kam- miotilat, - paineväliaineen syöttöjärjestely toimielimen työ- liikkeen aikaan saamiseksi kammiotiloihin johdetulla paineväliaineella, johon kuuluu ulomman sylinteriosan lieriöosaan sovitettu yhteellä varustettu ensimmäinen kanavointi ja ensimmäiseen kanavointiin liitetty toi- nen kanavointi, joka on sovitettuna kulkemaan mäntien läpi paineväliaineyhteyden järjestämiseksi sisemmän sylinteriosan kammiotilaan, - ohjausvälineet hydraulisen toimilaitteen toiminnan ohjaamiseksi.

Lisäksi keksinnön kohteena on myös työlaite ja energiapuukoura.

O

N Esimerkiksi kaivinkoneisiin on valmistettu energiapuukouria, 3 joilla pysytyssä olevia puita voidaan kaataa ja siirtää kaadon - jälkeen haluttuun paikkaan. Yksinkertaisimmillaan puutavara-

N kouraan on lisätty teroitettu vastaterä. Pihtiä tai vastaavaa a 30 suljettaessa puu puristuu vastaterää vasten samalla katketen.

S Katkaisun jälkeen puu on pihdin hallinnassa ja se voidaan siir- 2 tää haluttuun paikkaan. Energiapuukouraan voidaan kerralla ot-

N taa myös useitakin puita.

Energiapuukouria voidaan käyttää muissakin työkoneissa kuin pelkästään edellä mainituissa kaivinkoneissa. Käytetystä työ- koneesta riippumatta työlaitteiden vaihtaminen ja sujuva käyttö ovat tärkeimmät tekijät, kun työkoneilla halutaan tehdä tu- losta.

Nykyisin yhä useammin kaivinkone on varusteltu kauhanpyörittä- jällä. Energiapuukouralla tehtävässä raivauksessa se asettaa haasteita, koska pyörittäjälle tuleva paine on alennettu noin 220 barin tasolle. Tämä vähentää pyörittäjään liitetyn energia- kouran voimaa. Energiakouran sylinterin läpimitan kasvattaminen sopii tähän liittyvän ongelman ratkaisuksi huonosti, sillä pyö- rittäjän läpivienti muodostaa kuristuskohdan suuremmalle öljy- virtaukselle. Tunnetussa tekniikassa katkaisulaitteessa on käy- tetty sylinteriä, jossa on 110 mm mäntä ja joka vaatii 280 - 300 bar paineen. Tällöin pyörittäjän takia alempi 220 bar paine ei riitä sylinterin käyttöön.

Suurimmassa osassa energiakouran tekemistä katkaisusykleistä riittäisi maksimivoimaa huomattavasti pienempi voima. Ison puun katkaisussa tarvitaan isompaa sylinteriä, jonka liikenopeus taas edellä mainituista syistä johtuen jää verrattain al- haiseksi ja hidastaa kouran toimintaa keveissä työsykleissä ja aiheuttaa myös energian hukkaa. Tämä vaikuttaa merkittävästi koneen tuottavuuteen. Samoja sylinterin liikenopeuteen ja voi- & maan liittyviä ongelmia on olemassa yhtä lailla myös muillakin > teollisuudenaloilla, ei pelkästään esimerkkinä mainitussa ener- ? giapuunkorjuussa.

N x + 30 Kuva 1 esittää rakenneperiaatetta hakijan kehittämästä muuttu-

S vavoimaisesta hydraulisylinteristä 10’, jolla voidaan vastata 2 edellä esitettyihin ongelmiin. Se on esitetty Koneviesti-lehden

N verkkojulkaisussa [1] (artikkelin julkaisupäivämäärä 27.10.2016). Siinä sylinterillä 10’ on kaksi osaa 117, 127,

joiden toiminta on eriaikaista. Toisin sanoen, tällöin paine- väliaineen syöttö sylinteriosiin 117, 12’ ei ole toteutettu yhteisesti, vaan se tapahtuu toisistaan eriytettynä yhteiden 18.8 ja 18.9 kautta. Siten syöttö tapahtuu myös erilailla kuin esimerkiksi tunnetuissa tavanomaisissa teleskooppisylinte- reissä, joissa paineväliainesyöttö kohdistuu samanaikaisesti hydraulisylinterin jokaiseen vaiheeseen.

Hakijan kehittämässä sylinterirakenteessa pienempi sylinteriosa 12 on nopeampi ja sillä saadaan suoritettua suurin osa esimer- kiksi energiapuukorjuun katkaisutoimenpiteistä työliikkeellä

M2’. Suuremmalla sylinteriosalla 11” puolestaan saadaan enemmän voimaa ja sitä käytetään vain tarpeen tullen, kun pienemmän sylinteriosan 12” voima ei riitä. Ohjausvälineillä, kuten esi- merkiksi sekvenssiventtiilillä (ei esitetty), ohjataan hyd- raulisylinterin 10’ toimintaa eli tapahtuuko liike M2’, M1’ sen pienemmällä sylinteriosalla 12” vai suuremmalla sylinteriosalla 117.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada hydraulinen toimilaite, joka on toteutukseltaan integroidumpi ja toimintavarmempi hyd- raulisen toimilaitteen toteuttamiseksi muuttuvavoimaisena. Kek- sinnön mukaisen hydraulisen toimilaitteen tunnusomaiset piir- teet on esitetty suojavaatimuksessa 1. Lisäksi keksinnön tar- koituksena on saada aikaan myös työlaite, jonka tunnusomaiset & piirteet on esitetty suojavaatimuksessa 5 ja energiapuukoura, 3 jonka tunnusomaiset piirteet on esitetty suojavaatimuksessa 8.

N r Hydraulisen toimilaitteen sisäkkäisellä sylinterirakenteella ja a 30 niiden yhteyteen integroidulla venttiilillä voidaan suorittaa

S ensin nopea liike sisemmän eli pienemmän sylinteriosan toimie- 2 limellä ja esimerkiksi vasta tarvittaessa hyödyntää ulomman eli

N suuremman sylinteriosan toimielimen tuottamaa maksimivoimaa.

Lisäksi, keksinnön mukaisella hydraulisella toimilaitteella voimaa on mahdollista tuottaa vaihtelevasti voimantarpeen mu- kaan sisempää tai ulompaa sylinteriosaa käyttäen. Siten hyd- raulisen toimilaitteen voidaan sanoa olevan muuttuvavoimainen.

Keksinnön myötä hydraulisen toimilaitteen kanavoinnit eri sy- linteriosille yksinkertaistuu. Molemmille sylinteriosille voi- daan hyödyntää yhteistä kanavointia. Paineväliaine ohjataan sy- linteriosille hydrauliseen toimilaitteeseen integroidusti so- vitetulla venttiilillä, joka yksinkertaistaa toimilaitteen to- teutusta kanavoinnin osalta.

Venttiili voi olla karaventtiili ja vielä erityisemmin, toimin- taperiaatteeltaan istukkaventtiili ja/tai luistiventtiili.

Venttiilin toiminta perustuu paine-eroihin hydraulisen toimi- laitteen sisällä. Siten venttiilin toimintaa ja paineväliaineen syöttöä venttiilin kautta sylinteriosien kammiotiloihin tapah- tuu paine-ero-ohjatusti.

Erään sovellusmuodon mukaan toisen kanavoinnin muodostava putki ja sen päähän sovitettu pidätinelin voidaan edullisesti hyödyn- tää rajoittamaan hydraulisen toimilaitteen ääripituus haluttuun mittaan. Tämä voidaan määrätä putken pituudella ja siten pidä- tinelimen sijainnilla sisemmän sylinteriosan männänvarren si- sällä. Sisemmän sylinteriosan männän saavuttaessa männänvarren sisään sovitetun pidätinelimen sisemmän sylinteriosan liike py- & sähtyy. Samalla putkella voidaan vaikuttaa myös itse venttii- 3 liin estäen myös ulomman sylinteriosan liikkeen. = r Eräänä esimerkillisenä sovellusmuotona esitetyssä energiapuu-

S 30 kourasovellusmuodossa pienen puun kanssa toimiessa vain sisem-

S män sylinteriosan mäntä, joka on pienempi ulomman sylinteriosan 2 mäntään verrattuna, liikkuu hydraulisessa toimilaitteessa ja

N työskentely on siten ripeää. Kun vastaan tulee isompi puu ja hydraulisen toimilaitteen sisemmän eli pienemmän sylinterin voima ei enää riitä, niin silloin sen ulomman sylinteriosan isompi mäntä tulee toimintaan mukaan. Hydraulisen toimilaitteen ohjaus voi tapahtua automaattisesti painekriteeriohjatusti ja vielä erityisemmin, venttiilin kokemiin paine-eroihin perus- tuen. Voidaan myös puhua työliikkeen aikaan saamisesta valin- 5 naisesti sisemmällä tai ulommalla sylinteriosalla riippuen esi- merkiksi työelimen kulloinkin kokemasta kuormituksesta.

Keksinnön myötä hydraulisen toimilaitteen voima riittää esimer- kiksi energiapuukourassa katkaisemaan järeätkin puut, mutta silti sen toiminta on nopeaa. Eräs toinen keksinnön esimerkil- linen sovelluskohde voi olla myös klapikoneet. Niissä toimin- taperiaate voi olla vastaavanlainen kuin energiapuukourassa.

Tällöin puun katkaisun sijasta kyseessä on vain esimerkiksi puun halkaisu. Edut ovat kuitenkin suurelta osin samat.

Keksinnön mukaisella hydraulisella toimilaitteella voidaan rat- kaista esimerkiksi pienen öljyntuoton ja madalletun paineen tuomia haasteita. Muut keksinnöllä saavutettavat lisäedut il- menevät selitysosasta ja ominaispiirteet oheisista suojavaati- muksista.

Keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa esitettäviin suo- ritus- ja sovellusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa

O

S Kuva 1 esittää erästä esimerkkiä tekniikan tason mu-

N kaisesta hydraulisesta toimilaitteesta, ? Kuva 2 esittää periaatteellista esimerkkiä keksin-

N nön mukaisen hydraulisen toimilaitteen raken-

S 30 teesta halkileikkauksena sen pituussuunnassa

S ensimmäisenä sovellusmuotona, 2 Kuvat 3a - 3d esittävät kuvassa 3 esitetyn hydraulisen toi-

N milaitteen yksityiskohtia tarkemmin halki- leikkauksena,

Kuva 3e esittää erästä toista sovellusmuotoa venttii- lin toteuttamiseksi,

Kuvat 4a - 4d esittävät vaihekuvina kuvassa 3 esitetyn hyd- raulisen toimilaitteen toimintaa,

Kuva 5 esittää periaatteellista esimerkkiä keksin- nön mukaisen hydraulisen toimilaitteen raken- teesta halkileikkauksena sen pituussuunnassa eräänä toisena sovellusmuotona,

Kuvat 6a - 6c esittävät kuvassa 5 esitetyn hydraulisen toi- milaitteen yksityiskohtia tarkemmin halki- leikkauksena,

Kuva 7 esittää periaatteellista esimerkkiä eräästä työlaitteesta ollen energiapuukoura, jonka katkaisulaite on varustettu jonkin kuvan 1 - 6 mukaisella hydraulisella toimilaitteella,

Kuva 8 esittää esimerkkiä energiapuukouran käyt- tösovelluksesta kaivinkoneessa ja

Kuva 9 esittää periaatteellista esimerkkiä eräästä toisesta työlaitteesta ollen klapikone tai sellaisen halkaisulaite, jonka työelimistä ainakin yksi on varustettu jonkin kuvan 1 - 6 mukaisella hydraulisella toimilaitteella.

Kuvassa 2 kuin myös kuvassa 5 esitetään periaatteellisesti eräitä suoritusmuotoja hydraulisesta toimilaitteesta 10 halki- & leikattuina sen pituussuunnassa. Hydraulisen toimilaitteen si- 2 jasta voidaan puhua myös kansankielisemmin hydraulisylinter- - istä. Hydrauliseen toimilaitteeseen 10 kuuluu perusosinaan

N kaksi tai useampia sylinteriosia 11, 12, kullekin sylinter-

E 30 iosalle 11, 12 hydrauliseen toimilaitteeseen 10 muodostumaan

S sovitetut kammiotilat A, B ja kanavoinnit 63, 36 paineväliaineen 2 syöttämiseksi kammiotiloihin A, B.

N

>”

Hydrauliseen toimilaitteeseen 10 kuuluu kaksi tai useampia sy- linteriosia 11, 12. Sylinteriosat 11, 12 ovat sovitettuina toi- siinsa nähden sisäkkäisesti. Esitetyssä suoritusmuodossa sylin- teriosia 11, 12 on kaksi. Tällöin sylinteriosien 11, 12 voidaan sanoa olevan toimilaitteessa koaksiaalisesti eli samakeskei- sesti. Sylinteriosia voidaan nimittää esimerkiksi ulommaksi sy- linteriosaksi 11 ja sisemmäksi sylinteriosaksi 12. Tällöin si- sempi sylinteriosa 12 on osittain ulomman sylinteriosan 11 si- säpuolella eli myös lähempänä toimilaitteen keskiakselia. Toi- sin sanoen, ulompi sylinteriosa 11 on tällöin sisemmän sylin- teriosan 12 ympärillä. Siten sisempi sylinteriosa 12 on myös sylinteriosista pienempi ja ulompi sylinteriosa 11 suurempi.

Tämä sama pätee myös sylinteriosien 11, 12 mäntien 13.2, 13.1 pinta-aloihin.

Kuhunkin sylinteriosaan 11, 12 kuuluu sinällään tunnetulla ta- valla mäntä 13.1, 13.2 ja mäntään 13.1, 13.2 nyt yhdestä pääs- tään liitetty männänvarsi 14.1, 14.2. Yhdessä mäntä 13.1, 13.2 ja männänvarsi 14.1, 14.2 muodostavat toimielimen 15, 16. Li- säksi kuhunkin sylinteriosaan 11, 12 kuuluu sinällään tunne- tulla tavalla myös lieriöosa 17.1, 17.2. Toimielin 15, 16 tai ainakin sen mäntä 13.1, 13.2 on sovitettu lieriöosan 17.1, 17.2 sisään. Ulomman sylinteriosan 11 lieriöosana 17.1 toimii nyt hydraulisen toimilaitteen 10 ulkovaippa. Sisemmän sylinteriosan 12 lieriöosana 17.2 toimii nyt ulomman sylinteriosan 11 ontto & männänvarsi 14.1. Sisemmän sylinteriosan 12 toimielin 16 tii- > vistyy ulomman sylinteriosan 11 onttoa männänvartta 14.1 vas- ? ten. Sylinteriosat 11, 12 on sovitettu toistensa suhteen koak-

N siaalisesti. Erityisesti sisemmän sylinteriosan 12 mäntä 13.2

S 30 on sovitettu ulomman sylinteriosan 11 männänvarren 14.1 sisään.

S Toimielimien 15, 16 männänvarret 14.1, 14.2 on sovitettu ulot- 2 tumaan osittain ulomman sylinteriosan 11 lieriöosan 17.1, ylei-

N semmin, toimilaitteen 10 ulkopuolelle. Siten molemmat männän- varret 14.1, 14.2 tulevat ulos lieriöosan 17.1 päähän sovite- tusta aukosta eli hydraulisen toimilaitteen 10 ulkovaipasta ulottuen hydraulisen toimilaitteen 10 ulkopuolelle ainakin jos- sain hydraulisen toimilaitteen 10 käyttötilanteessa. Näin toi- milaitteen 10 iskunpituudesta on mahdollista saada teleskoop- pisylinterin tapaan suuri suhteessa ulomman sylinteriosan 11 lieriöosan 17.1 pituuteen.

Hydraulisen toimilaitteen 10 esimerkiksi molemmissa päissä voi olla kiinnittymisvasteet 33.1, 33.2 toimilaitteen 10 sovellus- kohteeseen järjestämiseksi. Nyt kiinnitysvasteet 33.1, 33.2 ovat lenkkejä. Tällöin lieriöosan 17.1 päässä on lenkki 33.2 ja toimilaitteen 10 vastakkaisessa päässä sisemmän sylinteriosan 12 männänvarren 14.2 päässä on vastakkainen lenkki 33.1. Tyy- pillisesti hydraulinen toimilaite 10 sovitettu käyttökohtee- seensa siten, että ulomman sylinteriosan 11 lieriöosa 17.1 eli sen vaippa on sopivasta kohdasta, kuten esimerkiksi juuri len- kistä 33.2, kiinni käyttökohteessa ja toimielimet 15, 16 liik- kuvat lieriöosien 17.1, 17.2 suhteen. Toki tämä voi olla toi- sinkin päin, riippuen tietenkin sovelluksesta. Tai myös niin, että sovelluskohteen molemmat osat liikkuvat hydraulisen toi- milaitteen 10 käytön seurauksena, jos ne ovat esimerkiksi ni- velöity toisiinsa. Toimilaitteella 10 aikaan saatava liike voi olla esimerkiksi lineaariliikettä tai myös kiertoliikettä.

Kiertoliikkeessä toimilaitteeseen 10 liitetty työelin voi olla nivelöitynä työlaitteen tai -koneen runkoon, jolloin se kääntyy eli kiertyy toimilaitteen 10 liikuttamana nivelpisteensä suh-

S teen.

S

- Kullekin sylinteriosalle 11, 12 on sovitettu muodostumaan toi-

N milaitteeseen 10 kammiotilat A, B ainakin työliikkeen M1, M2

E 30 aikaansaamiseksi. Kammiotilaa A, B rajaa toimilaitteen 10 ra-

S kenteet, kuten esimerkiksi toimielimet 15, 16 ja vielä erityi- 2 semmin mäntä 13.1, 13.2, männänvarsi 14.1, 14.2 ja lieriöosan

N 17.1, 17.2 sisäpinnat. Kammiotilojen A, B tilavuus voi muuttua.

Kammiotila B voi olla myös hyvin pieni, kuten esimerkiksi siinä tilanteessa, jossa männät 13.1, 13.2 ovat aivan toisissaan kiinni, mutta sen voidaan sanoa muodostuvan, kun mäntien 13.1, 13.2 väliin johdetaan paineväliaine, joka liikuttaa ainakin yhtä toimielintä 16.

Hydrauliseen toimilaitteeseen 10 kuuluu myös paineväliaineen syöttöjärjestely 19 toimielimelle 15, 16 työliikkeen M1, M2 aikaan saamiseksi kammiotiloihin A, B johdetulla paineväliai- neella. Paineväliaineen syöttöjärjestelyyn 19 voi yleisesti kuulua esimerkiksi kanavia 36, 63, yhteitä 18.1 - 18.3, vent- tiilejä 46 ja ohjausvälineitä 34, joilla esimerkiksi ohjataan paineväliaineen virtausta toimilaitteen 10 työliikkeen ja mah- dollisen paluuliikkeen aikaansaamiseksi. Paineväliaine on tyy- pillisesti nestemäistä, kuten esimerkiksi hydrauliöljyä. Hyd- raulinen toimilaite 10 voi olla materiaaliltaan pääosin esimer- kiksi metallia.

Paineväliaineen syöttö sylinteriosien 11, 12 kammiotiloille A,

B on toisistaan eriytetty. Toisin sanoen, Ppaineväliaineen syöttö esimerkiksi sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B ei tapahdu ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A kautta. Siten, sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B on sovitettu oma, ulom- man sylinteriosan 11 kammiotilasta A erillinen ja siten itse- näinen paineväliaineen syöttönsä. Sama toteutuu myös ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A kohdalla. Siten paineväliaineen syöttöjen voidaan sanoa olevan toisistaan erillisiä. Näin kum- & paankin sylinteriosaan 11, 12 voidaan syöttää paineväliainetta > toisistaan erillään.

S

N r Sylinteriosien 11, 12 sisäkkäisyydestä johtuen niillä on eri-

S 30 laiset painepinta-alat, kuten jo aiemmin todettiinkin. Sisemmän

S sylinteriosan 12 mäntä 13.2 on tällöin pienempi ja ulomman sy- 2 linteriosan 11 mäntä 13.1 suurempi. Siten samalla tilavuusvir-

N ralla pienempi eli sisempi sylinteriosa 12 liikkuu nopeammin kuin suurempi eli ulompi sylinteriosa 11. Molemmille sylinter-

iosille 11, 12 järjestetyillä toisistaan eriytetyillä painevä- liaineen syötöillä ja siten toimielimien 15, 16 liikutuksella saavutetaan esimerkiksi hydraulisen toimilaitteen 10 työnopeu- teen liittyvää etua.

Edellä olevan perusteella sylinteriosien 11, 12 kammiotilat A,

B voivat olla yhteydettömiä tai ainakin ilman oleellista kam- miotilojen A, B välistä suoraa paineväliaineyhteyttä. Sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan B ja ulomman sylinteriosan 11 kam- miotilan A ollessa yhteydettömiä yhteen kammiotilaan B tapah- tuva painevälianeen syöttö ei oleellisesti vaikuta toiseen kam- miotilaan A ja siten myöskään sille järjestettyyn sylinter- iosaan 11, vaan toiminta saadaan aikaan sillä sylinteriosalla 12, johon pääosa väliainevirtauksesta alun perin tarkoitettiin.

Paineväliaineen syöttöjärjestelyyn 19 kuuluu ulomman sylinter- iosan 11 lieriöosaan 17.1 sovitettu yhteellä 18.1 varustettu ensimmäinen kanavointi 63. Yhde 18.1 ja ensimmäinen kanavointi 63 on tarkoitettu työliikkeen MI, M2 toimilaitteelle 10 aikaan saavan paineväliaineen johtamiseksi hydrauliseen toimilaittee- seen 10 ja sieltä vastaavasti pois. Ensimmäinen kanavointi 63 on lieriöosan 17.1 päässä säteittäisesti. Siten sen päässä oleva yhde 18.1 on lieriöosan 17.1 kehällä, josta kanavointi 63 lähtee ja ulottuu toimilaitteen 10 keskiakselille. Toisin sanoen, ka- navointi 63 on tällöin kulmassa, erityisemmin, nyt kohtisuo-

S rassa toimilaitteen 10 pituussuuntaan nähden. 3 - Edelleen, paineväliaineen syöttöjärjestelyyn 19 kuuluu lieriö-

N osaan 17.1 sovitettuun ensimmäiseen kanavointiin 63 liitetty a 30 toinen kanavointi 36. Toisena kanavointina 36 toimii nyt putki

S 35, joka on sovitettuna kulkemaan mäntien 13.1, 13.2 läpi pai- 5 neväliaineyhteyden järjestämiseksi sisemmän sylinteriosan 12

S kammiotilaan B. Putkella 35 voidaan toteuttaa sisemmän sylin-

teriosan 12 kammiotilalle B paineväliaineen syöttö sisemmän sy- linteriosan 12 toimielimen 16 liikuttamiseksi työsuunnassa M2 ja samoin myös paineväliaineen poisto sieltä.

Tällöin toinen kanavointi 36 on sovitettu ainakin osittain si- semmän sylinteriosan 12 männänvarren 14.2 sisään. Tätä varten männänvarren 14.2 sisällä on tila paineväliainetta ja siten myös putkea 35 varten. Lisäksi tällöin sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan B voidaan sanoa olevan sovitettu muodostumaan ai- nakin osittain sisemmän sylinteriosan 12 onton männänvarren 14.2 sisälle. Lisäksi kammiotilaa B on myös sisemmän sylinter- iosan 12 männän 13.2 ja ulomman sylinteriosan 11 männän 13.1 välissä ja siten ulomman sylinteriosan 11 männänvarren 14.1 rajoittamassa lieriötilassa onton männänvarren 14.1 sisällä.

Putki 35 sijaitsee hydraulisen toimilaitteen 10 pituussuunnassa sen keskiakselilla. Putki 35 kulkee ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A läpi ja edelleen ulomman sylinteriosan 11 männän 13.1 läpi, sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan B läpi ja si- semmän sylinteriosan 12 männän 13.2 läpi sisemmän sylinteriosan 12 onton männänvarren 14.2 sisään. Männissä 13.1, 13.2 on aukot ja männässä 13.1 vielä tiivisteet 66 putken 35 läpivientiä var- ten. Tällöin mahdollistetaan esimerkiksi mäntien 13.1, 13.2 liike putken 35 suhteen.

O

S Edellä olevan perusteella sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan > B voidaan sanoa olevan sovitettuna muodostumaan ulomman sylin- ? teriosan 11 männänvarren 14.1 puolelle. Edelleen, sisemmän sy-

N linteriosan 12 kammiotilan B voidaan sanoa olevan tällöin so-

S 30 vitettuna muodostumaan ulomman sylinteriosan 11 onton männän-

S varren 14.1 sisälle ainakin osalla työpituuttaan. Tällöin kam- 2 miotila B voi olla rajoittunut suoraan ulomman sylinteriosan 11

N onttoon männänvarteen 14.1 ja lisäksi olla sisemmän sylinter- iosan 12 onton männänvarren 14.2 sisällä, joka puolestaan on myös ulomman sylinteriosan 11 männänvarren 14.1 puolella ja myös sen sisällä.

Koska sisemmän sylinteriosan kammiotila B on sen männän 13.2 molemmilla puolin eli sisemmän sylinteriosan 12 männänvarteen 14.2 nähden männän 13.2 vastakkaisella puolella ja sen lisäksi myös sisemmän sylinteriosan 12 onton männänvarren 14.2 sisällä, näin sisemmälle sylinteriosalle 12 on mahdollista jopa saada aikaan työliike M1 vaikuttamalla paineistetulla väliaineella männän 13.2 molemmin puolin. Tällä tavoin toteutettuna saadaan enemmän painepinta-alaa. Ilman toimilaitteen 10 kokemaa suurta vastusta työliike M1 saadaan aikaan jo pelkällä sisemmän sylin- teriosan 12 männänvarren 14.2 sisään tuodulla paineväliai- neella. Kun kohdataan vastusta, tulee enemmän mukaan myös män- tien 13.1, 13.2 välinen kammiotila B, jonne paineväliaine pääsee männässä 13.2 olevan kuristuksen kautta. Vielä lisäksi tällä konstruktiolla voidaan varmistaa sisemmän sylinteriosan toimin- taa.

Ulomman sylinteriosan 11 työliike M1 saadaan aikaan sen männän- varteen 14.1 nähden männän 13.1 vastakkaiselle puolelle eli uloimman lieriöosan 17.1 rajoittamaan ensimmäiseen kammiotilaan

A johdetulla paineväliaineella. Myös tässä hyödynnetään samaa yhdettä 18.1 ja siihen liittyvää ensimmäistä kanavaa 63, joiden kautta voidaan syöttää paineväliainetta sisemmän sylinteriosan & 12 kammiotilaan B.

N

3 - Hydraulisessa toimilaitteessa 10 on siis suuremman sylinterin

N sisällä toinen pienempi sylinteri. Tällöin myös mäntiä 13.1,

S 30 13.2 on toimilaitteessa 10 kaksi sisäkkäisesti. Suuremman sy-

S linterin männässä hydraulipaine vaikuttaa suuremmalle alalle ja 2 sylinterin voima kasvaa suhteessa pinta-alaan.

N

>”

Hydrauliseen toimilaitteeseen 10 kuuluu edelleen myös ohjaus- välineet 20 hydraulisen toimilaitteen 10 toiminnan ohjaamiseksi jo edellä kuvatulla tavalla. Ohjausvälineisiin 20 kuuluu nyt ensimmäisen kanavoinnin 63 ja toisen kanavoinnin 36 väliin so- vitettu venttiili 46. Venttiili 46 on sovitettuna ohjaamaan paineväliaineen syöttöä kammiotilojen A, B kesken, ja vielä erityisemmin, vuorotellen kammiotiloihin A, B. Venttiili 46 on paine-ero-ohjattu. Tämä tarkoittaa sitä, että paineväliainetta johdetaan kammiotiloihin A, B venttiilillä 46 paine-ero-ohja- tusti, ja vielä erityisemmin, tilanteen niin vaatiessa, vuorot- taen kammiotilojen A, B kesken paineväliaineen syöttöä venttii- lillä 46.

Kuvissa 3a - 3d esitetään eräs ensimmäinen sovellusmuoto kuvassa 2 esitetystä hydraulisesta toimilaitteesta 10 halkileikattuna sen pituussuunnassa yksityiskohtaisemmin sen venttiiliin 46 liittyvän toteutuksensa osalta. Venttiilin 46 voidaan sanoa olevan toimintaperiaatteeltansa paine-ero-ohjattu karavent- tiili 47. Siihen voidaan sanoa kuuluvan pesä 48, johon on so- vitettu muodostumaan yhteet 18.2, 18.3 kammiotiloihin A, B.

Lisäksi siihen voidaan sanoa kuuluvan myös pesässä 48 edesta- kaisin liikkumaan sovitettu kara 49 yhteiden 18.2, 18.3 avaa- miseksi ja sulkemiseksi vuorotellen kammiotiloihin A, B.

Venttiili 46 on muodostettu siten, että se estää paineväliaineen poispääsyn sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilasta B ulomman sylinteriosan 11 toimielimen 15 työliikkeen M1 yhteydessä toi- & milaitteen 10 työelimen 43 liikkeen järjestämiseksi pääasial-

N lisen jatkuvaksi. Karaventtiilissä 47 on aksiaalisesti edesta- 7? kaisin venttiilin 46 pesässä 48 liikkuva kara 49 ja esimerkiksi

N pesän 48 vastakkaisissa päissä yhteet 18.2, 18.3 kammiotiloihin a 30 A, B. Kara 49 on vuoroin sovitettu sulkemaan paineväliaineen

S pääsyn eli yhteen 18.3 ensimmäiseen kammiotilaan B ja avaamaan 2 sen pääsyn eli yhteen 18.2 toiseen kammiotilaan A. Tällöin pai-

N neväliaine ei myöskään pääse poistumaan kammiotilasta B, koska kara 49 sulkee sinne pääsyn eli venttiiliin 46 sovitetun yhteen 18.3 kammiotilaan B. Siten, sen lisäksi, että paineväliainetta johdetaan yhteestä 18.1 ensimmäisen kanavoinnin 63 ja sitä seu- raavan toisen kanavoinnin 36 kautta sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B, ensimmäiseen kanavointiin 63 syötettyä paine- väliainetta on mahdollista myös johtaa venttiilin 46 kautta ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan A. Erityisesti tämä yk- sinkertaistaa toimilaitteen 10 kanavointia Ppaineväliaineen syöttämiseksi kammiotiloihin A, B. Siten keksinnön myötä pois- tuu tarve järjestää erilliset kanavoinnit molempia kammiotiloja

A, B varten.

Ohjausvälineisiin 20 kuuluva venttiili 46 työelimen 43 liikkeen järjestämiseksi pääasiallisen jatkuvaksi ulomman sylinteriosan 11 toimielimen 15 työliikkeen M1 yhteydessä on integroitu hyd- raulisen toimilaitteen 10 sisälle. Tällöin se on hyvin suojassa ulkopuoliselta rasitukselta. Karaventtiili 47 voidaan toteuttaa luisti- ja/tai istukkaventtiilityyppisenä ratkaisuna, kuten seuraavissa sovellusmuodoissa käy ilmi.

Kuvat 3b ja 3c esittävät insetteinä kuvassa 2 ja 3a esitetyn hydraulisen toimilaitteen 10 yksityiskohtia tarkemmin halki- leikkauksena. Kuvan 3c insetistä nähdään, että venttiiliin 46, erityisemmin nyt siis karaventtiiliin 47 kuuluu pesä 48 ja edes- takaisin pesässä 48 aksiaalisesti liikkumaan sovitettu kara 49.

Karaa 49 voidaan nimittää myös luistiksi sen liikkuvuutensa takia. Pesä 48 on sovitettu muodostumaan hydraulisen toimilait- & teen 10 ulomman sylinteriosan 11 lieriöosaan 17.1, ja vielä 3 erityisemmin, sen päätyyn 57. Kara 49 on putkimainen. Kara 49 - on liitettynä jäykästi mäntien 13.1, 13.2 läpi vietyyn sisemmän

N sylinteriosan 12 kammiotilaan B ja vielä erityisemmin, sen lie-

S 30 riöosan 17.2 sisään johtavaan toiseen kanavointiin 36. Tällöin

S toisen kanavoinnin 36 muodostava putki 35 tukeutuu yhdestä pääs- 2 tään hydraulisen toimilaitteen 10 lieriöosan 17.1 päätyseinään

N 57 karan 49 kautta. Liittyminen putkeen 35 voi tapahtua karan 49 yhdestä päästä 26.1.

Yhteiden 18.2, 18.3 muodostumisen osalta viitataan erityisesti kuvaan 3d ja vielä siitä muodostettuun insettiin erityisesti yhteen 18.3 osalta. Kuva 3d samoin kuin myös siitä muodostettu insetti on esitetty selvyyden vuoksi ilman jousta 62’. Avatta- vasti suljettavien yhteiden 18.2, 18.3 järjestämiseksi kam- miotiloihin A, B karaan 49 kuuluu tässä tapauksessa vastepinnat 60.1, 60.2 pesään 48 niille sovitettuja istukkoja 59.1, 59.2 varten. Siten pesään 48 kuuluu kaksi istukkaa 59.1, 59.2 yhtei- den 18.2, 18.3 muodostamiseksi kammiotiloihin A, B. Vastepinnat 60.1, 60.2 ovat nyt sovitettuina karaan 49 sen vastakkaisiin päihin 26.1, 26.2. Vastaavasti myös istukat 59.1, 59.2 ovat sovitettuina vastakkaisille puolille pesää 48. Siten kara 48 on sovitettu sen vastepintojensa 60.1, 60.2 osalta pesän 48 istu- koiden 59.1, 59.2 väliin. Esitetyn sovellusmuodon mukaisesti venttiili 46 voi olla yhden tai useamman yhteensä 18.2, 18.3 osalta istukkaventtiili. Tällöin siihen kuuluu ainakin yksi is- tukka 59.1, 59.2 ja ainakin yhdelle istukalle 59.1, 59.2 jär- jestetty vastepinta 60.1, 60.2.

Pesän 48 muodostaa lieriöosan 17.1 päätyyn 57 tehty poraus 61.

Poraus 61 on suljettu ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A suuntaan holkilla 58’, yleisemmin kannella 58. Siten venttii- liin 46 kuuluu pesän 48 ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A puolelta sulkemaan sovitettu kansi 58. Ensimmäinen kanavointi 63 on sovitettu liittymään pesään 48 eli johtamaan paineväliai-

S netta yhteeltä 18.1 pesään 48. 3 - Holkissa 58’ on aukko karaa 49 varten. Lisäksi holkissa 58’ eli

N kannessa 58 on pesän 48 ensimmäinen istukka 59.1 sille karaan a 30 49 sovitettua ensimmäistä vastepintaa 60.1 varten, jotka yh-

S dessä muodostavat ensimmäisen yhteen 18.2. Siten ensimmäisen 2 yhteen 18.2 muodostamaan sovitettu istukka 59.1 on sovitettu

N pesän 48 ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A puoleiseen pää- hän paineväliaineyhteyden järjestämiseksi ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan A. Ensimmäiseen istukkaan 59.1 muodostuvaan tiivistyspintaan on sovitettu tiivistyväksi pesästä 48 paine- väliaineyhteyden ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan A avaava ja sulkeva ensimmäinen vastepinta 60.1. Siten ensimmäisellä vastepinnalla 60.1 ja istukalla 59.1 ohjataan paineväliaineen pääsyä ja mahdollisesti myös poistumista ulomman sylinteriosan 11 kammiotilan A. Porauksen 61 pohjalla eli pesän 48 vastakkai- sessa päässä on puolestaan toinen rengasmainen istukka 59.2 karaan 49 sovitettua toista rengasmaista vastepintaa 60.2 var- ten. Siten toinen istukka 59.2 on muodostettu lieriöosan 17.1 päätyrakenteeseen 57. Toiseen istukkaan 59.2 muodostuvaan tii- vistyspintaan on sovitettu tiivistyväksi pesästä 48 painevä- liaineyhteyden sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B karan 49, ja vielä erityisemmin, putkikaran 49” kautta avaava ja sul- keva toinen vastepinta 60.2. Siten toisella vastepinnalla 60.2 ja istukalla 59.2 ohjataan paineväliaineen pääsyä putkikaran 497 kautta sitä seuraavaan putkeen 35 eli toiseen kanavointiin 36 ja siten myös kammiotilaan B ja myös sieltä poistumista.

Tätä varten putkikaraan 49” kuuluu yhdestä tai useammasta au- kosta 27 muodostettu pääsy 27” sovitettuna sisemmälle sylinter- iosalle 12 pesään 48 järjestetyn yhteen 18.3 yhteyteen. Pääsy 27' on siten putkikaran 49’ toiseen pään 26.2 yhteydessä. Pää- syyn 27” kuuluvat aukot 27 ovat kohtisuorassa putkimaiseen pit- känomaiseen putkikaraan 49’ nähden. Aukkoja 27 on nyt neljä ja ne ovat 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Voidaan myös sanoa n 25 olevan kaksi aukkoparia ristikkäin. 2 co Ensimmäinen vastepinta 60.1 on karaan 49 sen ulkokehälle sovi- ? tetussa olakkeessa 25. Olakkeessa 25 on viistopinta ulomman

N sylinteriosan 11 kammiotilan A suuntaan, joka toimii vastepin-

S 30 tana 60.1. Viistopinta tiivistyy pesälle 48 kantena 58 toimivan

S holkin 58’ aukkoon, joka toimii vastepinnan 60.2 muodostavalle 2 viistopinnalle istukkana 59.1.

N

>”

Toinen vastepinta 60.2 on puolestaan sovitettu karan 49 toiseen päähän 26.2. Toisin sanoen, toinen yhde 18.3 on sovitettu ulom- man sylinteriosan 11 kammiotilan A puoleiseen päähän nähden pesän 48 vastakkaiseen päähän paineväliaineyhteyden järjestä- miseksi sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B.

Karan 49 pituus, siihen sovitettujen vastepintojen 60.1, 60.2 paikat karassa 49, pesän 48 pituus ja siihen sovitettujen is- tukoiden 59.1, 59.2 paikat pesässä 48 ovat sovitettuina siten, että karan 49 lyhyellä edestakaisella aksiaalisella liikkeellä saadaan vuoroin suljettua yksi yhde 18.2 ja avattua toinen yhde 18.3 ja sama myös päinvastoin.

Putkikaraan 49’ on mahdollista vaikuttaa sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan B Ppaineväliaineella toisen kanavoinnin 36 kautta. Erään sovellusmuodon mukaan tekniikan tasosta tunnetun, hydraulisen toimilaitteen 10 sisälle järjestetyn kiinteän asen- nuksen sijasta mäntien 13.1, 13.2 läpi kulkemaan sovitettu putki 35, yleisemmin, toinen kanavointi 36, voikin nyt liikkua hyd- raulisen toimilaitteen 10 sisällä aksiaalisesti esimerkiksi venttiilitoiminnon karaventtiilillä 47 aikaansaamista varten.

Toisin sanoen, tällöin toisen kanavoinnin 36 muodostava putki 35 on sovitettu liikkumaan toimilaitteen 10 pituussuuntaisesti eli myös toimielimien 15, 16 työliikkeen M1, M2 suuntaisesti pesässä 48 liikkumaan sovitetun karan 49 tavoin. Siten paine- & ero-ohjautuvuuden lisäksi venttiilin 46 voidaan myös sanoa ole- 3 van mekaanisesti ohjautuva ja takaisinkytketty. Hydraulisen - toimilaitteen 10 sisällä vallitsevan paineen on mahdollista

N vaikuttaa venttiiliin 46 suoraan mekaanisesti esimerkiksi put- a 30 ken 35 välittämän liikkeen kautta, jolloin on mahdollista puhua

S myös dynaamisesta takaisinkytkeytymisestä. Toisen kanavoinnin 2 36 muodostavan putken 35 kautta on siis mahdollista etäohjata

N venttiilin 46 toimintaa sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilan

B paineväliaineen paineella.

Siten toinen kanavointi 36 voi muodostaa venttiiliin 46 kuuluvan toiminnallisen osan, eräänlaisen jatkeen karaventtiilille 47 ja siten myös siihen kuuluvalle karalle 49. Karaventtiiliin 47 kuuluvan karan 49 lisäksi myös toinen kanavointi 36 on voitu sovittaa liikkumaan putkikaran 49’ mukana aksiaalisesti edes- takaisin paineväliaineen syötön ohjaamiseksi työliikkeen M2, M1 valinnaisesti sisemmän tai ulomman sylinteriosan 12, 11 toimie- limellä 15, 16 aikaan saamista varten.

Siten, toisen kanavoinnin 36 kautta tapahtuva karaventtiiliä 47 aksiaalisesti edestakaisin liikuttava vaikuttaminen on tässä mekaanista eli liikkeen kautta tapahtuvaa vaikuttamista, koska myös toiseen kanavointiin 36 kuuluva putki 35 voi liikkua paine- ero-ohjatusti liikuttaen vastaavasti myös karaventtiiliin 47 kuuluvaa karaa 49. Jos kara 49 on jäykästi kiinni aksiaalisesti liikkuvan putken 35 päässä, myös se liikkuu silloin aksiaali- sesti pesärakenteessa 48 edestakaisin.

Putki 35 liittyy karaan 49 etäisyyden päässä holkista 58” eli pesän 48 kannesta 58. Lisäksi holkin 58’ aukko karaa 49 varten ja/tai karan 49 ulkokehän muotoilu (viitenumero 79 kuvassa 3e) sallii paineväliaineen kulun holkissa 58’ olevan aukon eli is- tukan 59.1 kautta kammiotilaan A ja vastaavasti mahdollisesti sieltä myös pois karassa 49 olevan vastepinnan 60.1 ollessa irti holkkiin 58’ sille muodostetusta istukastaan 59.1. Siten, & paine-erolla ohjautuvassa karaventtiilissä 47 voidaan hyödyntää > kammioon B paineväliainetta johtavan toisen kanavoinnin 36 muo- ? dostavaa putkea 35, joko karaa 49 suoraan mekaanisesti liikut-

N tavana ja/tai ainakin karaan 49 liikuttavasti vaikuttavaa pai-

S 30 neväliainetta johtavana, yleisemmin, karan 49 toimintaan vai-

S kuttavana toiminnallisena osana. 3

N Edellä olevassa sovellusmuodossa toisen kanavoinnin 36 voidaan sanoa olevan sovitettu toimimaan toimielimien 15, 16 työliik-

keen M1, M2 suuntaan nähden vastakkaisessa liikesuunnassa män- tänä 22” venttiilille 46. Mäntään 22’ on sovitettu vaikuttamaan sisemmän sylinteriosan 12 kammion B paineväliaine. Mäntänä 22” toimimista varten toiseen kanavointiin 36 voi kuulua yksi tai useampia painepintoja 67.1. Painepintaan 67.1 on sovitettu vai- kutettavaksi sisemmän sylinteriosan 12 kammioon B johdetulla ja siellä sittemmin vaikuttavalla paineväliaineella.

Karaan 49 kuuluu yksi tai useampia tehollisia painepintoja 67.2, 67.3, 68.1, 68.2. Karaan 49 sovitettuihin painepintoihin 67.2, 67.3, 68.1, 68.2 on myös sovitettu vaikutettavaksi paineväli- aineella venttiilin 46 toiminnan ohjaamiseksi. Erityisemmin, karaan 49 sovitetuista painepinnoista 67.2, 67.3 yhteen tai useampaan on sovitettu vaikutettavaksi, männän 22’ tavoin, si- semmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B vaikuttavalla painevä- liaineella. Karan 49 painepintoihin 67.2, 67.3, 68.1, 68.2 on sovitettu vaikutettavaksi paineväliaineella venttiilin 46 toi- minnan ohjaamiseksi edullisesti vastakkaisista suunnista. Täl- löin karaan 49 sovitetuista painepinnoista 68.1, 68.2 yhteen tai useampaan on sovitettu vaikutettavaksi ensimmäisessä kana- voinnissa 63 ja siten myös pesässä 48 vaikuttavalla paineväli- aineella.

Venttiiliin 47 kuuluu myös kuormituselin 62 sovitettuna vaikut- tamaan karaan 49. Kuormituselin 62 on nyt poraukseen 61 sovi- & tettu jousi 62’ tai vastaava. Kuormituselin 62 on sovitettu > vaikuttamaan vastakkaissuuntaisesti sisemmän sylinteriosan 12 ? kammiotilaan B vaikuttavalle paineväliaineelle järjestettyihin

N painepintoihin 67.1 - 67.3 nähden. Jousen 62’ jousivoimalla on a 30 sovitettu säädettäväksi karaventtiilin 47 toimintaa eli paine-

S väliaineen syöttöä kammioihin A ja B paine-eroihin perustuen. 3

N Karan 49 liike syntyy toimilaitteen 10 sisällä olevan paineen vaikutuksesta. Paine vaikuttaa toisena kanavointina 36 toimivan putken 35 kuin myös itse karan 49 tehollisiin pintoihin, joita juuri edellä nimitettiin painepinnoiksi. Kuvien 3b - 3d inset- teihin on viitenumeroin 67.1 - 67.3 ja 68.1, 68.2 merkitty sovellusmuodon mukaisessa tapauksessa nyt paineväliaineen vai- kutus- eli painepintojen muodostuminen.

Painepintoihin 67.1, 67.2 voidaan laskea kuuluviksi esimerkiksi rengaspinnat. Tiivisteet 66 männässä 13.1 muodostavat rengas- pinnan ulkokehän (halkaisija esimerkiksi 18 mm) ja putken 35 pienin sisähalkaisija vastaavasti rengaspinnan sisäkehän. Oi- kealle eli työliikkeeseen M1, M? nähden vastakkaisessa suun- nassa vaikuttavat teholliset rengaspinnat on merkitty viitenu- merolla 67.1, 67.2. Nyt ne ovat putken 35 päässä oleva rengas- pinta 67.1 ja putken 35 sisällä olevan karan 49 pään 26.1 ren- gaspinta 67.2 (halkaisija esimerkiksi 8 mm). Vastavoiman näille silloin, kun putkikara on vasemmalla, muodostavat viitenume- rolla 68.1, 68.2 merkityt painepinnat. Nämä painepinnat 68.1, 68.2 ovat nyt karassa 49. Nyt ne ovat karan 49 olakkeeseen 25 (halkaisija esimerkiksi 16 mm) muodostuvan portaan rengaspinta 68.1 ja karaan 49 sen toisen vastepinnan 60.2 muodostava ren- gaspinta 68.2 (halkaisija esimerkiksi 8 mm), joka on sovitettu vastaamaan toiseen istukkaan 59.2. Esitetyssä sovellusmuodossa vastakkaisien suuntien rengasmaiset painepinnat 67.1, 67.2 ja 68.1, 68.2 kumoavat nyt toisensa.

Sovellusmuodon mukaisessa tapauksessa putkikaraan 497 kuuluu & myös sen päähän 26.2 sovitettu suljettu jatke 28. Erityisemmin, > jatke 28 on sovitettu putkikaraan 49’ paineväliaineelle järjes- ? tetyn pesän 48 ja putkikaran 49” sisälle muodostuvan kanavan 24

N väliin sovitetun pääsyn 27” taakse. Jatkeeseen 28 kuuluu kanavan

S 30 24 päässä painepinta 67.3, johon on myös sovitettu vaikutetta-

S vaksi sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B vaikuttavalla 2 paineväliaineella. Siten putkikaran 49’ voidaan sanoa olevan

N suljettu toisesta päästään 26.2. Kun paine pienen eli sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilassa B kasvaa niin, että karaan 49 vaikuttamaan järjestettyyn painepintaan 67.3 alkaa vaikuttamaan jousen 62, jousivoimaa suurempi voima, niin kara 49 siirtyy silloin oikealle. Painepinta 67.3 vastaa pääasiallisesti karan 49 poikkileikkauspinta-alaa eli jatkeelle 28 järjestetyn po- rauksen 38 poikkileikkauspinta-alaa. Näin myös jatkeen 28 voi- daan sanoa muodostavan männän 22 putkikaralle 49’.

Jatkeen 28 voidaan sanoa olevan sovitettu toimimaan toimieli- mien 15, 16 työliikkeen M1, M2 suuntaan nähden vastakkaisessa liikesuunnassa mäntänä 22 venttiilille 46. Mäntään 22 on sovi- tettu vaikuttamaan sisemmän sylinteriosan 12 kammion B paine- väliaine. Mäntänä 22 toimimista varten jatkeeseen 28 kuuluu yksi tai useampia painepintoja 67.3. Painepintaan 67.3 on sovitettu vaikutettavaksi sisemmän sylinteriosan 12 kammioon B johdetulla ja siellä sittemmin vaikuttavalla paineväliaineella.

Esitetyn sovellusmuodon mukaisessa tapauksessa jatke 28 on sii- hen sovitetun painepinnan 67.3 muodostamisen lisäksi sovitettu muodostamaan esimerkiksi karaventtiilin 47 tuuletusjärjestelyn 44. Vielä yleisemmin lausuttuna, putkikaraan 497 kuuluu myös sen päähän 26.2 sovitettu suljettu jatke 28 karaventtiiliin 47 vaikuttamiseksi hydraulisen toimilaitteen 10 ulkopuolelta. Tätä varten jatkeeseen 28 kuuluu myös karaventtiilin 47 ulkopuolinen painepinta 39. Erään sovellusmuodon mukaan jatke 28 ja siihen sovitettu painepinta 39 on sovitettu osaksi jo edellä mainittua tuuletusjärjestelyä 44 (engl. air-vented). Tuuletusjärjeste-

S lyssä 44 karaventtiilin 47 ulkopuoliseen painepintaan 39 on 0 sovitettu sylinteriosien 11, 12 toimielimien 15, 16 työliikkeen ? M1, M2 yhteydessä vaikutettavaksi tankkilinjan paineella. Toi-

N sin sanoen, karaventtiilin 47 karan 49 voidaan sanoa olevan a 30 tällöin oleellisesti vastapaineeton. Tankkilinjan paine voi

S tässä vastata ilmanpainetta, mutta esimerkiksi kaivinkoneilla 5 se voi tyypillisesti olla esimerkiksi muutamia kymmeniä baa-

S reja. Kammion 39 voidaan siten sanoa olevan ilmatilaan kanavoi- tuna. Tällä varmistetaan, että venttiili 46 muuttaa tilansa paineväliaineen syötön vaihtuessa sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilasta B ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan A. Toisin sanoen, tuuletusjärjestelyllä 44 mahdollistetaan karan 49 liike vasemmalta oikealle.

Lisäksi tuuletusjärjestely 44 voi olla myös järjestetty sisem- män sylinteriosan 12 kammiotilan B tyhjentämistä varten paine- väliaineesta yhteen 18.3 kautta pesään 48 ja sieltä edelleen ensimmäiseen kanavistoon 63. Tällöin toimilaitteen 10 paluu- eli miinusliikkeen yhteydessä painepintaan 39 on puolestaan so- vitettu vaikutettavaksi sylinteriosien 11, 12 toimielimille 15, 16 paluuliikkeen aikaansaavalla paineella eli yhteeseen 18.4 johdetulla paineella.

Jatketta 28 varten ulomman sylinteriosan 11 lieriöosan 17.1 päätyyn 57 putkikaralle 497 järjestetyn pesän 48 jatkeeksi on sovitettu toinen pesä 38 nyt karan 49 ulkopuolisella painepin- nalla 39 varustettua jatketta 28 varten. Pesässä 38 on tiivis- teet 73 jatketta 28 varten. Pesään 38 on sovitettu liittymään kanavointi 37 sovitettuna tuuletusta ja/tai paluuliikkeen ai- kaansaavaa ja siten mahdollistavaa painetta varten. Siten toi- milaitteen 10 yhde 18.4 onkin liitetty esimerkiksi ulkopuoli- sella kanavalla tähän kanavointiin 37. Työliikkeen M1, M2 yh- teydessä kanava 37 ja pesä 38 ovat kuitenkin ilman painetta ja vielä erityisemmin ilman paineväliainetta. Tällöin painepintaan 39 siis vaikuttaa vain tankkilinjan paine, kuten esimerkiksi & ilmanpaine tai korkeintaan muutamien kymmenien baarien paine. > Jatke 28 on esitetyssä sovellusmuodossa hiukan kapeampi itse ? karan 49 putkimaiseen osaan nähden yhteen 18.3 toteuttamiseksi

N istukkaventtiiliperiaatteella. Koska painepinta 67.3 on välit-

S 30 tömästi pääsyn 27’ takana jatkeessa 28, sen työpinta-ala vastaa

S jatkeen 28 ulkohalkaisijan eli kammion 38 poikkileikkausta. 3

N Poraukseen 61 sovitetun jousen 62” jousivoimalla tai muun vas- taavan kuormituselimen 62 aikaansaamalla voimalla on sovitettu säädettäväksi karaventtiilin 47 toimintaa eli paineväliaineen syöttöä kammioihin A ja B paine-eroihin perustuen. Kuormitus- elimellä 62 kuormitetaan ensimmäistä vastepintaa 60.1 (kam- miotilan A yhde 18.2) holkkiin 58” sovitettua istukkaansa 59.1 vasten. Tällöin paineväliaine ei pääse kammioon A. Kuormitus- elin 62 on kuitenkin mitoitettu siten, että se sallii myös ensimmäisen vastepinnan 60.1 irtoamisen istukasta 59.1 asetetun mukaisen jousen 62 jousivoiman määrittämän painekriteerin täy- tyttyä ja siten paineväliaineen pääsyn kammioon A. Tällöin pai- neväliaineen pääsy putkeen 35 (ja myös poistuminen) karan 49 vastakkaisessa päässä 26.2 sulkeutuu. Siten voidaan sanoa niin, että kuormituselin 62 on mitoitettu yhden tai useamman pai- nepinnan 67.3 suhteen siten, että asetetun painekriteerin alit- tuessa kuormituselin 62 on sovitettu pitämään paineväliaineyh- teyden 18.3 auki sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B ja sulkemaan vuorostaan paineväliaineyhteen 18.2 ulomman sylinter- iosan 11 kammiotilaan A.

Paineen jälleen kammiossa B pienentyessä eli työelimen 43 liik- kuessa jousi 62” liikuttaa karaa 49 vasemmalle sulkien karan 49 ensimmäisellä vastepinnalla 60.1 paineväliaineen pääsyn kam- miotilaan A ja irrottaen toisen vastepinnan 60.2 istukastaan 59.2 avaten yhteen 18.3 ja siten päästäen paineväliaineen täl- löin putkimaisen karan 49 päästä sen sisään, sieltä edelleen putkeen 35 ja sieltä kammiotilaan B. Siten kuormituselin 62 on lisäksi mitoitettu yhden tai useamman painepinnan 67.3 suhteen & siten, että asetetun painekriteerin alittuessa kuormituselin 62 > on sovitettu pitämään paineväliaineyhteyden 18.3 auki sisemmän ? sylinteriosan 12 kammiotilaan B ja sulkemaan paineväliaineyh-

N teen 18.2 ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan A.

S 30

N

5 Vastepinnat 60.1, 60.2 ovat siis karan 49 vastakkaisissa päissä 2 ja toisistaan poispäin. Istukat 59.1, 59.2 ovat puolestaan pesän

N 48 vastakkaisissa päissä ja toisiaan kohti. Näin edes takaisin liikkuvalla karalla 49 voidaan vuoroin sulkea yksi paineväli-

aineen yhde 18.2, 18.3 valittuun kammiotilaan A, B ja vastaa- vasti samalla avata toinen paineväliaineen yhde 18.3, 18.2 va- littuun kammiotilaan B, A.

Tällä tavoin hydrauliselle toimilaitteelle 10 ja siihen liite- tylle työelimelle 43 saadaan aikaan pääasiallisen jatkuva liike. Tällöin ulomman sylinteriosan 11 tullessa toimintaan mu- kaan sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaa B ei päästetä tyh- jenemään sinne jo syötetystä paineväliaineesta, vaan se pysyy pääosin siellä myös ulomman sylinteriosan 11 toimielimen 15 työliikkeen M1 yhteydessä. Siten ulomman sylinteriosan 11 työ- liike MI jatkaa alusta pitäen myös sisemmän sylinteriosan 12 toimielimen 16 työliikettä M2 eikä hydraulisen toimilaitteen 10 toimintaan tule katkosta, kuten tapahtuisi esimerkiksi silloin, kun jos sisemmän sylinteriosan 12 kammiotila B päästettäisiin tyhjenemään ulomman sylinteriosan 11 liikkeen myötä, ja jossa siis, toisin sanoen, ulomman sylinteriosan 11 mäntä 13.1 ajet- taisiin ensin yhteen sisemmän sylinteriosan 12 männän 13.2 kanssa, ennen kuin työelimen 43 liike jälleen jatkuu.

Kuvan 3b insetistä nähdään, että sisemmän sylinteriosan 12 puo- lella toinen kanavointi 36, nyt siis putki 35, kulkee männän 13.2 läpi siten, että samalla mahdollistetaan paineväliaineelle kulku männän 13.2 läpi männän 13.2 ja ulomman sylinteriosan 11 männän 13.1 väliseen tilaan B työliikkeen M2 aikaan saamiseksi & sisemmälle sylinteriosalle 12 ja sen toimielimelle 16. Putken 3 35 ja sille mäntään 13.2 järjestetyn aukon väliin jäävä pieni - rako 72 mahdollistaa tämän paineväliaineen pääsyn edes takaisin

N kammiotilaan B mäntien 13.1, 13.2 väliin ja sisemmän sylinter- a 30 iosan 12 onton männänvarren 14.2 sisään.

N

S

Q Erään sovellusmuodon mukaan toisen kanavoinnin 36 päähän voi

N kuulua sisemmän sylinteriosan 12 männän 13.2 kanssa vuorovai- kuttamaan sovitettu pidätinelin 65 hydraulisen toimilaitteen 10 työliikkeen pysäyttämiseksi. Tätä varten sisemmän sylinteriosan

12 mäntään 13.2 on voitu muodostaa myös pesä 54 siihen sovitet- tavissa olevaa jousta 55 varten. Putken 35 päässä on pidätin- holkki 65”, yleisemmin, pidätinelin 65, joka vastaa jouseen 55.

Konstruktio on eräs esimerkki maksimipituuden asettamiseksi hydrauliselle toimilaitteelle 10. Kun maksimipituus saavute- taan, toimilaitteen työliike pysähtyy.

Erityisemmin, pidätinelin 65 on erään sovellusmuodon mukaan so- vitettu estämään mekaanisesti sisemmän sylinteriosan 12 työ- liikkeen M2. Tämä toteutuu, kun sisemmän sylinteriosan 12 mäntä 13.2 saavuttaa pidätinelimen 65. Saavuttaminen voi tapahtua pelkästään sisemmän sylinteriosan 12 liikkeen seurauksena, pel- kästään ulomman sylinteriosan 11 liikkeen seurauksena tai nii- den yhdistelmänä.

Mekaanisen liikkeeneston lisäksi pidätinelin 65 on esitetyssä sovellusmuodossa sovitettu myös välittämään karaventtiiliin 47 toisen kanavoinnin 36 välityksellä sisemmän sylinteriosan 12 ja vielä erityisemmin, sen männän 13.2 aiheuttaman voiman myös ulomman sylinteriosan 11 työliikkeen M1 pysäyttämiseksi vent- tiilillä 46. Tämä on eräs esimerkki putken 35 muodostamalla toisella kanavoinnilla 36 venttiiliin 46 aikaan saadusta vai- kuttamisesta. Toisin sanoen, männällä 13.2 vaikutetaan tässä mekaanisesti venttiiliin 46. Edellä mainitulla tavalla männän 13.2 saavuttaessa pidätinelimen 65, se työntää sitä vasempaan. & Koska pidätinelin 65 on kiinni putkessa 35, myös putki 35 siir- 3 tyy vasempaan. Tällöin putken 35 kanssa yhteen kiinnitettyä - venttiilikaraa 47 myös vedetään vasempaan, jolloin venttiilin

N 46 ensimmäinen yhde 18.2 ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan

E 30 A varmasti sulkeutuu. Tämä siksi, koska karaan 49 sovitettu

S vastepinta 60.1 kuormittuu tiiviisti pesän 48 holkissa 58” ole- 2 vaa istukkaa 59.1 vasten.

N

>”

Kuvassa 3e esitetään vielä eräs toinen venttiilin 46 mahdollinen toteutusmuoto. Tässä venttiilin 46 pesään 48 on sovitettu sul- jinvälineet 21 paineväliaineen pääsyn estämiseksi pesään 48 en- simmäisestä kanavoinnista 63. Tällä ratkaisulla estetään pai- neväliaineen pääsy myös karan 49 sisään eli sisempään sylinter- iosaan 12 pituusrajoituksen yhteydessä. Siten tällä on mahdol- lista aikaansaada molemmat sylinteriosat 11, 12 pysäyttävä pi- tuusrajoitus venttiilillä 46.

Suljinvälineisiin 21 kuuluu nyt pesässä 48 edestakaisin liik- kuva suljinosa 74. Suljinosa 74 muodostuu tässä tapauksessa holkkimaisesta kappaleesta 23, jossa on aukko 31 paineväliai- neen karalle 49 pääsyn ja sieltä poistumisen mahdollistamiseksi suhteessa ensimmäiseen kanavointiin 63. Lisäksi kappaleessa 23 on myös olake 32, jolla aikaansaadaan suljintoiminto. Olake 32 ensinnäkin sulkee kanavoinnin 63. Tämän lisäksi olakkeessa 32 on vielä venttiilipinta 56.1 pesän 48 sulkevaan kanteen 58 so- vitettua vastepintaa 56.2 varten. Näillä suljetaan paineväli- aineen pääsy pesään 48. Nyt holkkimainen kappale 23 muodostaa osan kannesta. Se tiivistyy tiivisteen 45.1 kautta kanteen 58 sille tehtyyn aukkoon. Tällöin myös venttiilin 46 ensimmäinen istukka 59.1 muodostuu tähän holkkimaiseen kappaleeseen 23.

Suljinvälineisiin 21 kuuluu esitetyssä sovellusmuodossa vielä myös holkkimaiselle kappaleelle 23 pesään 48 järjestetty palau- tuselin 29, nyt jousi 297. Jousen 29’ aiheuttama jousivoima on & vastakkaissuuntainen karalle 49 järjestettyyn jouseen 62’ näh- 3 den. Pesän 48 tuuletusjärjestelyn 44 puoleisessa päässä on toi- - sen pesän 38 ulkokehälle tiivistymään sovitettu holkkikappale

N 30. Se kiinnittyy sulkimen muodostavaan holkkimaiseen kappalee-

S 30 seen 23. Holkkikappaleen 30 keskellä on poraus, johon tiivistyy

S putkikaran 497 päähän 26.2 sovitettu suljettu jatke 28.

S

S Esitetty suljinrakenne toimii siten, että männän 13.2 saavut- taessa pidätinelimen 65 putki 35 vetää sen päähän sovitettua karaa 49 sulkimen 21 jousta 29’ vasten. Karan 49 olake 25 vastaa holkkimaiseen kappaleeseen 23, joka siten saadaan liikkumaan vasemmalle päin. Sen seurauksena holkkimaisen kappaleen 23 olake 32 sulkee kanavan 63 ja pinnat 56.1, 56.2 asettuvat toi- siaan vasten. Tämä estää paineväliaineen pääsyn pesään 48 ja siten sieltä myös venttiilin 46 toisen yhteen 18.3 kautta karan 49 sisälle muodostuvaan kanavaan 24. Näin paineväliaineen pääsy myös sisemmän sylinteriosan 12 työpuolelle eli kammiotilaan B estetään tällä venttiiliin 46 järjestetyllä mekaanisella sul- jinratkaisulla.

Kuva 3e esittää lisäksi erästä variaatiota koskien yhteiden järjestämiseksi venttiiliin 46. Venttiili 46 voi myös olla yhden tai useamman yhteensä 18.3 osalta luistiventtiili. Luistivent- tiilissä putkikaralle 497 järjestetyn pesän 48 jatkeeksi on sovitettu toinen pesä 38. Toisen pesän 38, jota nyt myös sul- jinpesäksi voidaan nimittää, alueella on sovitettu suljetta- vaksi putkikaraan 49’ sisemmälle sylinteriosalle 12 järjestetty pääsy 27’. Kuvassa 3e venttiilin 46 toinen yhde 18.3, jonka kautta paineväliainetta johdetaan sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B ja sieltä pois, on toteutettu tällä luistiperi- aatteella. Tällöin venttiili 46 on yhdistetty luisti- ja istuk- kaventtiili. Ensimmäinen yhde 18.2 on toteutettu edelleenkin samalla istukkaperiaatteella kuin esitettiin jo aiemmin.

Kuvassa 3e toinen yhde 18.3 on esitetty aukiasennossa. Paine- & väliaine pääsee tällöin jousen 62” käsittämästä pesästä 48 pää- > syn 27' kautta karan 49 sisälle putkeen 24. Kun paine sisemmän ? sylinteriosan 12 kammiotilassa B kohoaa, kara 49 siirtyy oike-

N alle päin. Tällöin yhde 18.3 sulkeutuu, koska pääsyn 27’ muo- a 30 dostavat aukot karassa 49 siirtyvät karan 49 mukana holkkimai-

S seen kappaleeseen 30 tiivistyvälle alueelle 78. Holkkimaisessa 2 kappaleessa 30 olevan porauksen ja jatkeen välinen sovitus on

N niin tiukka, että paineväliaine ei pääse pesästä 48 karan 49 sisälle eikä sieltä myöskään pois. Tässä sovellusmuodossa ei siten ole istukkaa 59.2 ja lisäksi karalla 49 ja jatkeella 28 on sama halkaisija.

Pidätinelin 65, sillä asetettu maksimipituuden aikaansaava liikkeenesto ja vaikuttaminen venttiiliin 46 ovat optionaali- sia. Toimilaite 10 voidaan toteuttaa myös ilman niitäkin. Täl- löin voidaan soveltaa esimerkiksi toimilaitteen 10 ulkopuolista estojärjestelyä maksimiliikkeen asettamiseksi. Lisäksi tällöin toimilaitteessa 10 voi olla vielä myös paineraja 77.

Kuvassa 3e on esitetty esimerkki karan 49 muodosta sen ensim- mäisessä päässä 26.1. Putkikaran 497 ulkokehä tiivistyy nyt holkkimaiseen kappaleeseen 23 järjestettyyn aukkoon ensimmäisen yhteen 18.2 ollessa suljettuna. Kun kara 49 liikkuu oikealle, ei yhde 18.2 heti aukea, vaan tiivistyminen jatkuu etäisyyden verran. Etäisyys on järjestetty vastaamaan sitä, että toinen yhde 18.3 ehtii menemään kiinni. Tätä varten karan 49 ulkoke- hällä on esimerkiksi rengasmainen porras 79 tai vastaava, joka avaa yhteen 18.2, kun kara 49 on riittävästi siirtynyt oikealle.

Samalla toinen yhde 18.3 on mennyt kiinni. Porrasmuodostelma 79 siis pienentää putkikaran 49’ ulkopoikkileikkausta yhteen 18.2 avaamiseksi. Vastaavaa konstruktiota voidaan soveltaa istukka- venttiilitoteutuksissa, varsinkin, kun molemmat yhteet 18.2, 18.3 ovat toteutettuja istukkaperiaatteella. & Karaventtiili 47 liittyy ensimmäiseen kanavaan 63, jonka päässä

N

0 on yhde 18.1 paineväliaineen johtamiseksi hydrauliseen toimi- ? laitteeseen 10 ja nyt sieltä vastaavasti myös pois. Yhteestä

N 18.1 paineväliainetta johdetaan ensimmäistä kanavaa 63 pitkin

S 30 karaventtiilille 47 ja sieltä pois.

N

S

Q Lieriöosan 17.1 päädyssä 57 tai vastaavassa toimilaitteen 10

N runkokohdassa voi olla vielä optionaalinen vastaventtiili 64 tai vastaava väline ulomman sylinteriosan 11 kammion A tyhje- nemisen varmistamiseksi ja nopeuttamiseksi. Paineväliainetta kammiotiloihin A, B syötettäessä vastaventtiili 64 estää pai- neväliaineen pääsyn sen kautta ulomman sylinteriosan 11 kam- miotilaan A. Vastaventtiili 64 on mitoitettu siten, että se päästää paineväliaineen ulomman sylinteriosan 11 kammiotilasta

A ensimmäiseen kanavointiin 63 toimilaitteen 10 paluu- eli mii- nusliikkeen yhteydessä, mutta ei kuitenkaan silloin, kun pai- neväliainetta syötetään pesästä 48 kammiotilaan A.

Hydraulinen toimilaite 10 voi olla kaksitoiminen. Toimilait- teessa 10 sylinteriosien 11, 12 paluuliike voidaan hoitaa yh- dellä paineväliaineyhteellä 18.4. Sen kautta paineväliaine joh- detaan kammioon 69, joka on lieriöosan 17.1 ja ulomman sylin- teriosan 11 männänvarren 14.1 välissä. Paineväliaine vaikuttaa ulomman sylinteriosaan 11 mäntään 13.1 sen männänvarren 14.1 puolelta. Tällöin saadaan aikaan ulomman sylinteriosan 11 mii- nusliike. Ulomman sylinteriosan 11 männänvarressa 14.1 on puo- lestaan yhde 18.5, männänvarren 14.1 pituussuuntainen kanava 70 ja yhde 18.6 paineväliaineen johtamiseksi edelleen ulomman sy- linteriosan 11 männänvarren 14.1 ja sisemmän sylinteriosan 12 männänvarren 14.2 väliin muodostuvaan tilaan 71. Paineväliaine vaikuttaa tällöin sisemmän sylinteriosan 12 mäntään 13.2 sen männänvarren 14.2 puolelta. Tällä puolestaan saadaan aikaan si- semmän sylinteriosan 12 miinusliike. Tämäkin yksinkertaistaa toimilaitteen 10 rakennetta. Paluuliike takaisin on nopea, koska sisäänpäin suuntautuvan liikkeen öljytilat 69, 71 ovat & suhteellisen pienet. Lisäksi kaikki yhteet 18.1, 18.4 ovat hyd- > raulisen toimilaitteen 10 lieriöosalla 17.1, johon yleensä koh- ? distuu vain vähän liikettä, josko lainkaan. Tällöin niihin liit-

N tyviin letkuihin kohdistuu vähän liikerasitusta ja lisäksi ne a 30 ovat suojassa esimerkiksi sovelluslaitteen rungon 52 sisällä.

N

S

Q Kuvissa 4a - 4d esitetään edellä selitetyn hydraulisen toimi-

N laitteen 10 toimintaa vaiheittain. Samalla viitataan kuvissa 3b - 3d esitettyihin insetteihin. Kuvassa 4a esitetään esimerkki toimilaitteen 10 toiminnan lähtötilanteesta. Toimilaite 10 on siinä minimimitassaan ja paineen syöttö + -suuntaan aloitetaan.

Karaventtiilin 47 jousen 62 kuormittaessa karaa 49 ja erityi- semmin siinä olevaa ensimmäistä vastepintaa 60.1 istukkaansa 59.1 vasten, paineväliaine ei pääse vastepinnan 60.1 ja istukan 59.1 välistä ja niitä seuraavan holkin 58’ kautta ulomman eli suuremman sylinteriosan 11 kammiotilaan A. Kararakenteen 49 painautuessa jousen 62 kuormittamana holkkia 58’ vasten toinen vastepinta 60.2 karan 49 vastakkaisessa päässä on puolestaan irti istukastaan 59.2. Tämän seurauksena paineväliaine pääsee kanavasta 63 edelleen pesän 48, yhteen 18.3 ja pääsyn 27’ kautta putkikaran 49’ sisälle ja siitä edelleen sisemmän sylinteriosan 12 männänvarren 14.2 sisälle vievään putkeen 35 eli toiseen kanavointiin 35 ja sitä kautta myös kammioon B mäntien 13.1, 13.2 väliin. Tällöin paineväliaineen paine alkaa vaikuttaa pie- nemmän eli sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilassa B ja sylin- teriosan 12 toimilein 16 alkaa liikkua vasemmalle liikkeen M2 mukaisesti.

Kuvassa 4b on esitetty esimerkki tilanteesta, jossa painevä- liainetta on edellä esitetyllä tavalla johdettu sisemmän sylin- teriosan 12 kammiotilaan B ja työliike on saatu aikaan sisemmän sylinteriosan 12 toimielimellä 16. Jossain vaiheessa tätä työ- liikettä saattaa käydä niin, että toimilaite 10 kohtaa vasteen.

Toisin sanoen, tällöin sisemmän sylinteriosan 12 voima ei riitä aikaan saamaan liikettä. Tällöin toimilaitteen 10 liike pysäh-

S tyy hetkellisesti ja paine pienemmän eli sisemmän sylinteriosan 0 12 kammiotilassa B kasvaa yli rajapaineen, joka voi olla esi- ? merkiksi 150 bar. Paine vaikuttaa putkeen 35 ja edelleen myös

N karaan 49 niitä siten aksiaalisesti liikuttavasti esimerkiksi

S 30 edellä mainitusta yhdestä tai useammasta pinnasta 67.3. Tämän

S seurauksena putki 35 ja samalla myös sen päähän liitetty kara 2 49 liikkuvat oikealle päin, koska kammiotilassa B kohonneen

N paineen kautta siihen vaikuttavat voimat voittavat pesän 48 jousen 62’ jousivoiman.

Kuvassa 4c on esitetty juuri edellä mainitun kaltainen tilanne, jossa työelintä 43 kohdannut vastus on ollut riittävän suuri, ja jonka seurauksena ulompi eli isompi sylinteriosa 11 on läh- tenyt liikkeelle. Tämä on seurausta karan 49 liikkumisesta oi- kealle pesässään 48. Sen seurauksena paineväliaineen pääsy isomman eli ulomman sylinteriosan 11 sylinteritilaan A on yhteen 18.2 kautta auennut, kun vastepinta 60.1 on irronnut istukastaan 59.1. Sisempi eli pieni sylinteriosa 12 on puolestaan lukittunut hydraulisesti eli paineväliaine ei pääse sen kammiotilasta B poistumaan. Tämä on puolestaan seurausta siitä, kun vastepinta 60.2 on painautunut istukkaa 59.2 vasten sulkien paineväliai- neen pääsyn ja samalla siis myös poistumisen kammiotilasta B putken 35 ja putkikaran 49’ kautta. Tässä tilanteessa ulommalla sylinteriosalla 11 on siis sovitettu vaikutettavaksi sisempään sylinteriosaan 12 epäsuorasti sisemmän sylinteriosan 12 kammio- tilassa B olevan paineväliaineen kautta. Toisin sanoen, sisem- pää sylinteriosaa 12 liikutetaan tässä ulommalla sylinter- iosalla 11 kammiotilan B paineväliaineen välityksellä. Tällöin paine pienen eli sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilassa B aluksi kasvaa, koska toisen yhteen 18.3 sulkeuduttua painevä- liaine ei enää pääsekään poistumaan sieltä eli siis kammioti- lasta B.

Kuvaan 4c viitaten selitetään myös tilannetta, jossa voi esiin- tyä vaihtelevaa voimaa. Tällöin toimilaitteen 10 pituus kasvaa & joko pienen eli sisemmän sylinteriosan 12 tai ison eli ulomman > sylinteriosan 11 aikaan saamalla voimalla. Kun vastus toimi- ? laitteessa 10 jälleen pienenee, toimilaitteen 10 sisäinen ta-

N kaisinkytkentä liikuttaa karaa 49 jälleen vasemmalle ja pieni

S 30 eli sisempi sylinteriosa 12 jatkaa liikettä. Tällöin siis vas-

S tuksen pienetessä sisemmän sylinteriosan 12 toimielimeen 16 2 kohdistuva kuormitus myös pienenee ja paine sen kammiotilassa

N B pienenee. Vastaavasti, jos vastus jälleen kasvaa, niin iso eli ulompi sylinteriosa 11 avustaa tarvittaessa. Paine pienessä eli sisemmässä sylinteriosassa 12 vaihtelee kuorman mukaan riippuen siitä, että osallistuuko iso eli ulompi sylinteriosa 11 työhön ja millaista vastusta sisemmän sylinteriosan 12 toi- mielin 16 kokee ulkoisesti. Tällöin voidaan puhua myös työliik- keen M2, Ml aikaan saamisesta toimilaitteella 10 valinnaisesti sisemmällä tai ulommalla sylinteriosalla 12, 11. Kulloinkin työliikkeen aikana käytettävän sylinteriosan 11, 12 valinnan määrää työelimen 43 kokema vastus, joka voi vaihdella eri työ- vaiheiden aikana ja siten aiheuttaa paine-eron kammiotilojen A,

B välille, jonka perusteella venttiili 46 ohjaa paineväliaineen asetettuun kammiotilaan A, B.

Kuvasta 4d selviää vielä toimilaitteeseen 10 järjestetty pi- tuusrajoitusominaisuus. Toimilaitteen 10 ääripituudessa maksi- mivoima voidaan rajoittaa pienen eli sisemmän sylinteriosan 12 tuottamaan voimaan. Kuten edellä jo todettiin, kun pienen eli sisemmän sylinteriosan 12 männässä 13.2 oleva mekaaninen jou- sikuormitteinen stoppari (jousi 55) törmää putkeen 35 järjes- tettyyn pidätinholkkiin 657, siirtyy putkikara 49’ vasemmalle.

Tällöin ison eli ulomman sylinteriosan 11 liike estyy ja pieneen eli sisempään sylinteriosaan 12 vaikuttaa enää maksimi käyttö- paine. Näin tässä pituudessa syntyvä voima on maksimissaan pie- nen sylinterin pinta-ala * maksimi käyttöpaine. Lisäksi toimi- laitteen 10 pituus voidaan estää ulkoisesti pääsemästä koskaan tätä pituutta suuremmaksi. Tällä on mahdollista jopa korvata pidätinelin 65, jolloin putken 35 päässä ei sitä ole ja jousikin

S 55 puuttuu. Toki tässä voidaan hyödyntää myös kuvan 3e toteu- 8 tusta lisänä. = r Ohjausvälineet 20 on sovitettu ohjaamaan paineväliaineen syöt-

S 30 töjärjestelyä 19 työliikkeen M2, M1 aikaan saamiseksi vaiheit-

S tain ensin sisemmällä sylinteriosalla 12, erityisemmin sen toi- 5 mielimellä 16, ja sen jälkeen asetetun painekriteerin täytty-

S essä ulommalla sylinteriosalla 11, erityisemmin sen toimieli- mellä 15. Sen ylittyessä paineväliaineen syöttö tapahtuu ulom-

malle sylinteriosalle 11 ja siten esimerkiksi katkaisuun saa- daan ulomman sylinteriosan 11 suuremman koon myötä enemmän voi- maa, kun sellaista tarvitaan.

Karaventtiilin 47 käyttäytymistä voidaan ohjata myös sopivilla kuristuksilla. Eli tekemällä esimerkiksi putkireikään eli toi- seen kanavointiin 36 sopiva kuristus johonkin kohtaan, saadaan sisemmän sylinteriosan 12 sisästä poistuva öljyvirtaus työntä- mään karaa 49 oikealle päin ja näin sulkemaan öljyn poistuminen sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilasta B. Tällöin kuitenkin miinusliikkeen mahdollistamiseksi kara 49 on varustettu eril- lisellä estolla tälle. Tässä tarkoituksessa voidaan hyödyntää jo aiemmin selostettua jatketta 28 karan 49 päässä tuuletuksi- neen ja paluuliikkeen aikaansaavine järjestelyineen. Kuristus voi olla missä kohtaa tahansa pienemmän eli sisemmän 12 sylin- teriosan putkikanavassa 35. Siten myös kuristuksella on mahdol- lista aiheuttaa paine-ero, johon karan 49 liikkeet ja toiminta perustuu.

Kuvat 5 ja 6a - 6c esittävät periaatteellista esimerkkiä kek- sinnön mukaisen hydraulisen toimilaitteen 10 rakenteesta hal- kileikkauksena sen pituussuunnassa erään toisen sovellusmuodon mukaisessa tapauksessa. Toisiaan vastaavista toiminnallisista osista on käytetty samaa viitenumerointia kuin jo edellä esi- tetyssä sovellusmuodossa. Muilta osin tämä vastaa hyvin pit- & kälti jo edellä esitettyä sovellusmuotoa, mutta karaventtiiliin > 47 ja toiseen kanavointiin 36 liittyvä toteutus on tässä hieman ? toisenlainen.

N x + 30 Tässä toisen kanavoinnin 36 muodostaman putken 35 päässä on

S vastaventtiili 75. Se päästää paineväliaineen putkesta 35 kam- 2 miotilaan B, mutta ei kuitenkaan takasin päin. Paineväliaine

N poistuu kammiotilasta B ulomman sylinteriosan 12 mäntään 13.1 sovitetun kuormanlaskuventtiilin 76 kautta. Kuormanlaskuvent-

tiilin 76 ohjaus otetaan paluuliikkeen aikaan saavasta pai- neesta. Tässä sovellusmuodossa ei tarvita lainkaan tuuletusjär- jestelyä 44 karan 49 takana ja siihen liittyvää kanavointia 37.

Kuviin 2 ja 3 - 3d viitaten on olemassa vielä sellainen sovel- lusmuoto, jossa putkikaraan 49’ kuuluva sisemmälle sylinter- iosalle 12 sovitettu pääsy 27” on sovitettu muodostamaan kuris- tuksen paineväliaineen kululle pesän 18 ja putkikaran 49” vä- liin. Karan 49 päässä 26.2 on silloin sen putkimaisessa osassa 24 yksi tai useampia aukkoja. Aukot toimivat kuristuksina. Tässä sovellusmuodossa tuuletusjärjestely 44 voidaan myös korvata ulomman sylinteriosan 11 mäntään 13.1 järjestetyllä kuormanlas- kuventtiilillä.

Yleisesti karan 49 liikkeen voidaan siis sanoa tapahtuvan pai- neohjatusti ja vielä erityisemmin, paine-ero-ohjauksella. Ta- kaisinkytkentä on sisäinen eli se tapahtuu hydraulisen toimi- laitteen 10 sisällä olevien voimien ja paine-erojen perus- teella, jotka suoraan vaikuttavat venttiilikaraan 49 esimer- kiksi painepinnan 67.3 kautta. Voimat vaikuttavat suoraan vent- tiiliin 46 liikuttaen sitä aksiaalisesta asemasta toiseen ja lisäksi kuormittaen sitä pitääkseen sen tietyssä aksiaalisessa asemassa. Paineohjatun liikkeen seurauksena virtausyhde 18.2, 18.3 kammiotilaan A, B sulkeutuu tai avautuu vuorotellen kam- miotiloissa A, B olevista paineista ja erityisemmin niiden & eroista riippuen. Viime kädessä paineisiin vaikuttaa työelimeen > 43 kohdistuva vastus, joka voi muuttua työsyklin aikana ja siten ? dynaamisesti ohjata toimilaitteen 10 ja sen sylinteriosien 11,

N 12 toimintaa. Putkikaran 49’ ansiosta venttiili 46 muodostaa a 30 toimilaitteen 10 pituussuunnassa ensimmäisen yhteen 18.2 koh-

S dalla yllättävän koaksiaalisen kanavoinnin erona esimerkiksi 2 tavanomaisiin umpikaraisiin istukka- ja luistiventtiileihin.

N Tällöin siis ensimmäinen yhde 18.2 on karan 49 ulkokehällä ja vastaavalla kohdalla putkikaran 49’ sisällä on sinne sovitettu kanava 24 mahdollistaen paineväliaineen johtamisen sisemmälle sylinteriosalle 12.

Kuvassa 7 on esitetty eräs sovellusmuoto työlaitteesta 42, jota keksintö myös koskee ja jossa hyödynnetään keksinnön mukaista hydraulista toimilaitetta 10. Työlaitteeseen 42 voi kuulua yksi tai useampia hydraulisia toimilaitteita 10 sovitettavissa käyt- tämään työlaitteeseen 42 kuuluvaa liikkuvaa työelintä 43.

Kuva 7 esittää erästä esimerkillistä energiapuukouraa 40, jossa voidaan hyödyntää hydraulista toimilaitetta 10 ja joka nyt toi- mii esimerkkinä eräästä työlaitteesta 42. Siten erään sovellus- muodon mukaan työlaite 42 voi olla juurikin energiapuukoura 40.

Energiapuukouraan 40 kuuluu runko 52, runkoon 52 sovitettu kat- kaisulaite 41 puun katkaisemiseksi ja hydraulinen toimilaite 10 sovitettuna käyttämään katkaisulaitetta 41, johon liikkuva työ- elin 43, kuten esimerkiksi pihdit 50 kuuluu. Hydraulinen toi- milaite on nyt esimerkiksi jokin edellä esitetty hydraulinen toimilaite 10. Lisäksi energiapuukouraan 40 kuuluu ohjausväli- neet 34 hydraulisen toimilaitteen 10 toiminnan ohjaamiseksi.

Ohjausväline 34 voi olla esimerkiksi suuntaventtiili.

Katkaisulaite 41 voi olla esimerkiksi kuvassa esitetyn pihdin 50 ja katkaisuterän 51 muodostama toiminnallinen kokonaisuus.

Tällöin hydraulinen toimilaite 10 on sovitettu vaikuttamaan & esimerkiksi pihtiin 50, joka toimii työelimenä 43. Siten hyd-

N raulinen toimilaite 10 on sovitettuna liikuttamaan työelintä ? 43, kuten esimerkiksi pihtejä 50. Katkaisulaite 41 voi perustua

N myös esimerkiksi giljotiinikatkaisuun. Tällöin sen terä liikkuu a 30 ja hydraulinen toimilaite 10 vaikuttaa sen terään. Energiapuu-

S kourassa 40 voi olla myös karsintavälineet, kuten esimerkiksi 2 karsintaterä (ei esitetty).

N

>”

Kuvan 7 sovellusmuodossa kyse on yksiotekourasta, jossa yhdellä pihdillä 50 puu painetaan terää 51 vasten. Pihti 50 rajaa rungon

52 kanssa kitaa 53. Puu painuu vinoa terää 51 vasten katketen samalla. Rungon 52 kapeasta päästä energiapuukoura 40 kiinni- tetään esimerkiksi kaivinkoneen puomiin. Välissä voi olla ro- taattori eli energiapuukouran 40 pyöritin.

Yksiotekouran pihtiä 50 voidaan käyttää yhdellä hydraulisella toimilaitteella 10, joka on sijoitettu kotelomaisen rungon 52 sisään. Tällöin hydraulinen toimilaite 10 on lieriöosan 17.1 päähän sovitetusta lenkistään 33.2 kiinnitetty esimerkiksi energiapuukouran 40 runkoon 52. Vastakkaisesta päästään hyd- raulinen toimilaite 10 on sidottu sisemmän sylinteriosan 12 männänvarren 14.2 päässä olevasta lenkistä 33.1 pihtiin 50 so- vitettuun korvakkeeseen. Siten toimilaite 10 on hyvin suojassa.

Samalla lyhyttä, mutta kookasta sylinteriä voidaan käyttää. Ha- kemuksessa esitetyllä hydraulisella toimilaitteella 10 pihdin 50 liike saadaan nopeaksi ja samalla tehokkaaksi paksunkin puun katkaisemiseksi.

Seuraavaksi selitetään energiapuukouran 40 ja myös siihen so- vitetun esimerkiksi kuvissa 2 - 6 esitetyn hydraulisen toimi- laitteen 10 toimintaa. Pihtien 50 ollessa auki toimilaitteen 10 toimielimet 15, 16 ovat pääosin lieriöosien 17.1, 17.2 sisällä siten, että toimilaite 10 on pituudeltaan sen lyhimmässä asen- nossaan (kuva 4a). Tällöin niiden männät 13.1, 13.2 voivat olla toisissaan kiinni ja lieriöosan 17.1 lenkin 33.2 puoleisessa & päässä. Kun energiapuukoura 40 on viety puun äärelle, suljetaan > pihti 50. Tällöin paineväliainetta johdetaan toimilaitteen 10 ? yhteestä 18.1 ja siihen liitetyn kanavan 63 kautta venttiilille

N 46 ja sieltä sisemmän sylinteriosan 12 kammioon B. Sen seurauk- a 30 sena sisemmän sylinteriosan 12 toimielin 16 lähtee työntymään

S ulospäin eli saadaan aikaan sen liike M2. Tällöin paine-ero- 2 ohjattu venttiili 46 estää paineväliainevirtauksen pääsyn nyt

N karalla 49 suljettuun yhteeseen 18.2 ja siten myös ulomman sy- linteriosan 11 kammioon A. Siten ensimmäiseksi liikkeelle läh- tee sisempi pieni mäntä 13.2, koska ensimmäisen kanavoinnin 63 ja toisen kanavoinnin 36 välissä oleva karaventtiili 47 ohjaa virtauksen aluksi kammiotilaan B. Tätä vaihetta esittää kuva 4b.

Jos puu katkeaa pelkän sisemmän sylinteriosan 12 työliikkeellä

M2, uloimman sylinteriosan 11 työliikettä M] ei tarvita lain- kaan. Pelkällä sisemmällä sylinteriosalla 12 aikaan saatu kat- kaisu on tapahtumaa kohden suhteellisen nopea verrattuna esi- merkiksi siihen, että puu katkaistaisiin perinteisellä yksivai- heisella sylinterillä.

Jos puu ei kuitenkaan katkea pelkän sisemmän pieniläpimittaisen sylinteriosan työliikkeellä M2, niin silloin sen liike joko hidastuu tai jopa lakkaa kokonaan. Sen seurauksena paine nousee ensimmäisen sylinteriosan 12 kammiotilaan B paineväliainetta johtavassa linjassa 36, yleisemmin painepiirissa. Tällöin paine-ero-ohjattu karaventtiili 47 aukeaa kammiotilan A osalta ja paineväliaine pääsee siten virtaamaan kanavasta 63 venttii- lin 46 yhteen 18.2 kautta ulomman sylinteriosan 11 kammiotilaan

A. Tämä saa aikaan ulomman sylinteriosan 11 toimielimelle 15 liikkeen M1.

Jo aiemmin sisemmän sylinteriosan 12 kammiotilaan B johdettu paineväliaine pysyy siellä venttiilin 46 toteutuksesta johtuen.

Tällöin ulomman sylinteriosan 11 toimielimen 15 mäntä 13.1 työn- & tää kammiotilan B paineväliaineen kautta sisemmän sylinteriosan > 12 mäntää 13.2 ja siten liikuttaa edelleen myös sisemmän sylin- ? teriosan toimielintä 16, jonka pää on nivelöity pihtiin 50.

N Tätä vaihetta esittää kuva 4c. Näin ulomman suurempi läpimit- a 30 taisen sylinteriosan 11 avulla saadaan aikaan suurempi voima,

S jolla puu saadaan varmasti katkaistua, jos pienempi sisempi 5 sylinteriosa 12 ei siihen vielä pystynyt. Toisin sanoen, siinä

S vaiheessa, kun pienemmän männän 13.2 liikettä vastustava kuorma kasvaa sille liian suureksi, kohoaa paine kuorman seurauksena hydraulilinjassa ja karaventtiili 47 avaa hydraulisen painevä- liaineen virtaustien suuremmalle männälle 13.1 eli kammioon A.

Koko hydraulisen toimilaitteen 10 käytettävissä olevaa iskun- pituutta ja/tai voimaa ei välttämättä katkaisussa tarvita. Tämä voidaan huomioida hydraulisen toimilaitteen 10 asennuksessa energiapuukouraan 40. Lisäksi esimerkiksi sylinteriosien 11, 12 toimielimien 15, 16 iskunpituuksia voidaan rajoittaa. Jos esi- merkiksi maksimivoimaa ei tarvita koko liikealueella, niin sil- loin ulomman eli isomman sylinteriosan männän 13.1 liike voi olla rajoitettu lyhemmäksi. Siten toimilaite 10 voidaan raken- taa niin, että sen maksimipituus ei muodostu teleskooppisylin- terien tavoin sylinteriosien 11, 12 liikematkan summasta, vaan toimilaite 10 pysähtyy, kun jompikumpi sylinteriosista 11, 12 saavuttaa iskunpituutensa.

Vastaavasti pihdin 50 aukaisu saadaan aikaan hydraulisen toi- milaitteen paluu- eli miinusliikkeellä. Tällöin paineväliai- netta johdetaan pois kammioista B ja A ja vastaavasti yhteistä 18.4 ja 18.6 johdetaan paineväliainetta edelleen kanavia pitkin niihin yhdistettyihin kammioihin 69, 71. Tällöin voidaan vai- kuttaa molempiin toimielimiin 15, 16, jolla varmistetaan pihdin varma aukeaminen, vaikka katkaistu puu olisikin esimerkiksi kiilautunut katkaisulaitteeseen 41. & Vielä eräs keksinnön kohde voi olla työkone, josta on esitetty > esimerkki kuvassa 8. Nyt työkone on kaivinkone 90. Kaivinkonee- ? seen 90 tai muuhun vastaavaan metsätyökoneeseen kuuluu puomisto

N 91, puomiston 91 päähän sovitettu pyörityslaite 94, jota myös

S 30 rototiltiksi voidaan kutsua ja pyöristyslaitteeseen 94 sovi-

S tettu keksinnön mukainen energiapuukoura 40. Puomisto 91 on 2 kiinni alustakoneessa 92, joka voi olla esimerkiksi telaket-

N juilla 93 liikkuva.

Hakijan energiapuukouralla tekemissä pilot-vaiheen testeissä on havaittu, että energiapuunkorjuussa voidaan sisemmällä eli pie- nemmällä ja siten myös nopeammalla sylinteriosalla 12 katkaista jopa 80% puustosta tietyntyyppisillä työmailla (esimerkiksi peltojen ojanreunat). Esimerkin mukaisessa kourassa pelkkä pie- nempi sylinteriosa 12 pystyy katkaisemaan noin 10 cm puun. Täl- löin keksintö nopeuttaa korjuutoimintaa oleellisesti ja siten sen tuottavuus kasvaa.

Keksinnön mukaisen järjestelyn ja hydraulisen toimilaitteen 10 myötä saadaan sisemmällä eli pienemmällä sylinteriosalla 12 ja vielä erityisemmin sen toimielimellä 16 enemmän liikenopeutta, jos kuormitusta on vähemmän ja vain tarvittaessa käytetään isom- paa pinta-alaa eli ulompaa ja siten suurempaa sylinteriosaa 11 ja vielä erityisemmin sen toimielintä 15, jolla saadaan suurempi voima. Siten toimilaitteen 10 voidaan sanoa olevan muuttuvavoi- mainen.

Alan ammattilainen ymmärtää, että kun yhteen kammioon johdetaan paineväliainetta, niin silloin sen vastakammiosta poistetaan paineväliainetta. Lisäksi mäntien 13.1, 13.2 painepinta-alat voidaan sovittaa siten, että saavutetaan kuhunkin sovellukseen optimaalinen voiman ja liikenopeuden suhde. Esimerkkinä mäntien 13.1, 13.2 halkaisijoista voi olla 130 mm ja 80 mm. Yleisemmin, sisemmän sylinteriosan 12 mäntä 13.2 voi olla esimerkiksi 40 - & 70 %, ja vielä erityisemmin, 50 - 70 % ulomman sylinteriosan 11 2 männän 13.1 halkaisijasta.

N r Keksinnön mukaisella toimilaitteella 10 saavutetaan useita mer-

S 30 kittäviä etuja. Sillä voidaan toteuttaa hydrauliseen toimilai-

S teeseen 10 integroitu sisäinen ohjaus. Rakenne on kompaktimpi 2 verrattuna esimerkiksi ulkoisiin venttiileihin sylinterin 10

N työelimen 43 liikkeen järjestämiseksi jatkuvaksi, joista esi- merkkeinä voidaan mainita jokin ulkoinen paineohjattu vent-

tiili, kuten esimerkiksi lukkoventtiili tai kuormanlaskuvent- tiili, tai sähköohjattu venttiili tai sekvenssiventtiili tai logiikkaohjattu sähköventtiili. Siten toteutus ei sido pääomia ulkoisen venttiilivarustelun muodossa. Rakenteella saavutetaan sisemmän eli pienemmän sylinterin 12 lukko-ominaisuus integroi- tuna. Tällöin pieni sylinteri 12 ei jousta isomman sylinterin 11 tullessa toimintaan mukaan eli siinä ei tapahdu viivettä ison sylinterin 11 tullessa mukaan työhön. Lisäksi rakenteella saavutetaan maksimivoiman rajaus toimilaitteen 10 ääripituu- dessa ja mekaaninen vastaventtiilin pakko-ohjaus. Tämä suojaa rakenteita. Keksinnön mukaisen hydraulisen toimilaitteen 10 myötä esimerkiksi energiapuukourakäytössä vältetään kouran run- gon turha rasittaminen.

Kuva 10 esittää vielä eräänä toisena esimerkkinä työlaitteesta klapikonetta 80, tai vielä erityisemmin, halkaisulaitetta, jol- lainen voi olla osana klapikonetta. Siinä toimilaitteen 10 so- veltaminen voi tapahtua analogisesti energiapuukouran 40 ta- voin. Tällöin toimilaitteella 10 vaikutetaan halkaistavaan puu- hun 81 esimerkiksi työntämällä sitä vasten klapikoneeseen 80 kuuluvaa halkaisuterää 82. Puun 81 ja toimilaitteen 10 välissä voi olla työntövaste 83, joka toimii nyt siis työelimenä 43.

Hydraulinen toimilaite 10 ja halkaisuterä 82 ovat tuettuina halkaisukoneen 80 runkoon 84. Tämä voi tapahtua esimerkiksi toimilaitteen 10 vastakkaisesta päästä 33.2 työelimeen 43 näh- & den. Työntövaste 83 voi olla runkoon 84 liikkuvasti sovitetussa > kelkassa 85. Ennen puun 81 halkaisua klapikoneessa 80 voi olla 7? myös katkaisulaite (ei esitetty). Se voi olla esimerkiksi ket-

N jusaha tai jopa vastaava giljotiinikatkaisu kuin edellä esite- a 30 tyssä energiapuukourassakin. Tällöin siis myös mahdollisessa

S katkaisussakin voidaan käyttää keksinnön mukaista hydraulista 2 toimilaitetta 10. Yleisemmin, työlaite 42 on klapikone 40, johon

N kuuluu runko 84 ja runkoon 84 sovitettu halkaisulaite 86 puun 81 halkaisemiseksi. Halkaisulaitteeseen 86 kuuluu terä 82 ja hydraulinen toimilaite 10 sovitettuina puun 81 halkaisemiseksi terällä 82. Siten, myös terää 82 voidaan liikuttaa toimilait- teella puuta 81 vasten.

Toimilaitteella 10 puun 81 halkaisussa saavutettavat voima- ja nopeusedut ovat aivan vastaavat kuin esimerkkinä esitetyssä energiapuukourassakin. Keksinnön mukaista toimilaitetta 10 voi- daan hyödyntää missä tahansa käyttökohteessa eli työlaitteessa ilman rajoittumista tässä hakemuksessa ainoastaan piste-esi- merkkeinä mainittuihin energiapuukouriin tai klapikoneisiin.

Keksinnön mukainen hydraulinen toimilaite 10 on erityisen edul- linen esimerkiksi alemman paineen ja pienemmän tilavuusvirran omaavissa kohteissa, kuten esimerkiksi käytettäessä energiapuu- korjuukouraa esimerkiksi cpyörittäjän eli pyörityslaitteen kanssa.

[1]: httos://www,konevissti.,fl/artikkelit/muuttuvavoimainen- sylinteri-1.16595€

O

N

O

N

© ?

N

I a a

N

N

O

<t

O

N

O

N

D

Claims (4)

1. SUOJAVAATIMUKSET

   1. Hydraulinen toimilaite (10), johon kuuluu - kaksi tai useampia toisiinsa nähden sisäkkäisesti sovitettuja sylinteriosia (11, 12), nimittäin sisempi sylinteriosa (12) ja ulompi sylinteriosa (11), joihin kuhunkin sylinteriosaan (11, 12) kuuluu mäntä (13.1,

   13.2) ja männänvarsi (14.1, 14.2) sovitettuna muodos- tamaan toimielimen (15, 16) ja lieriöosa (17.1, 17.2), jonka sisään toimielin (15, 16) on sovitettu, ja jonka sisemmän sylinteriosan (12) mäntä (13.2) on sovitettu ulomman sylinteriosan (11) männänvarren (14.1) sisään, - kullekin sylinteriosalle (11, 12) muodostumaan so- vitetut kammiotilat (A, B), - paineväliaineen syöttöjärjestely (19) toimielimen (15, 16) työliikkeen (Ml1, M2) aikaan saamiseksi kam- miotiloihin (A, B) johdetulla paineväliaineella, johon kuuluu ulomman sylinteriosan (11) lieriöosaan (17.1) sovitettu yhteellä (18.1) varustettu ensimmäinen ka- navointi (63) ja ensimmäiseen kanavointiin (63) lii- tetty toinen kanavointi (36), joka on sovitettuna kul- kemaan mäntien (13.1, 13.2) läpi paineväliaineyhteyden järjestämiseksi sisemmän sylinteriosan (12) kammioti- laan (B), - ohjausvälineet (20) hydraulisen toimilaitteen (10) & toiminnan ohjaamiseksi, > tunnettu siitä, että ohjausvälineisiin (20) kuuluu ensimmäisen 7? kanavoinnin (63) ja toisen kanavoinnin (36) väliin sovitettu N paine-ero-ohjattu venttiili (46) sovitettuna ohjaamaan paine- a 30 väliaineen syöttöä kammiotilojen (A, B) kesken.

   Q 2. Suojavaatimuksen 1 mukainen hydraulinen toimilaite, tunnettu N siitä, että toisen kanavoinnin (36) päähän on sovitettu sisemmän sylinteriosan (12) männän (13.2) kanssa vuorovaikuttamaan so- vitettu pidätinelin (65) hydraulisen toimilaitteen (10) työ- liikkeen pysäyttämiseksi.

   3. Suojavaatimuksen 2 mukainen hydraulinen toimilaite, tunnettu siitä, että sanottu pidätinelin (65) on sovitettu aikaansaamaan ainakin yhden tai molemmat seuraavista: - estämään mekaanisesti sisemmän sylinteriosan (12) työliikkeen (M2), - välittämään venttiiliin (46) toisen kanavoinnin (36) välityksellä sisemmän sylinteriosan (12) männän (13.2) aiheuttaman voiman ulomman sylinteriosan (11) työliik- keen (M1) pysäyttämiseksi.

   4. Jonkin suojavaatimuksen 1 - 3 mukainen hydraulinen toimi- laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen kanavointi (63) on kul- massa toimilaitteen (10) pituussuuntaan nähden.

   5. Työlaite, johon kuuluu - runko (52), - runkoon (52) sovitettu yksi tai useampia liikkuvia työelimiä (43), - yksi tai useampia hydraulisia toimilaitteita (10) sovitettuna liikuttamaan yhtä tai useampaa työelintä (43), & tunnettu siitä, että sanotuista yhdestä tai useammasta toimi- 3 laitteesta yksi tai useampi on jonkin yhden tai useamman suo- - javaatimuksen 1 - 4 mukainen hydraulinen toimilaite (10). N x = 30 6. Suojavaatimuksen 5 mukainen työlaite, tunnettu siitä, että S työlaite (42) on energiapuukoura (40), johon kuuluu 5 - runko (52), S - runkoon (52) sovitettu katkaisulaite (41) puun kat- kaisemiseksi,

   - sanottu hydraulinen toimilaite (10) sovitettuna käyttämään katkaisulaitetta (41), johon sanottu liik- kuva työelin (43) kuuluu.

   7. Suojavaatimuksen 5 mukainen työlaite, tunnettu siitä, että työlaite (42) on klapikone (40), johon kuuluu - runko (84), - runkoon (84) sovitettu halkaisulaite (86) puun (81) halkaisemiseksi, johon kuuluu terä (82) ja sanottu hydraulinen toimilaite (10) sovitettuina puun (81) halkaisemiseksi terällä (82).

   8. Energiapuukoura, johon kuuluu - runko (52), - runkoon (52) sovitettu katkaisulaite (41) puun kat- kaisemiseksi, johon kuuluu liikkumaan sovitettu työ- elin (43), kuten esimerkiksi pihdit (50), - hydraulinen toimilaite (10) sovitettuna liikuttamaan työelintä (43), kuten esimerkiksi pihtejä (50), tunnettu siitä, että sanottu toimilaite on jonkin yhden tai useamman suojavaatimuksen 1 - 4 mukainen hydraulinen toimilaite (10). O N O N © ? N I jami a N PP oO <t O N O N D