FI80351C - Manoeverenhet. - Google Patents

Description

Ohj ausyksikkö 1 80351

Esillä olevan keksinnön kohteena on ohjausyksikkö, johon kuuluu kotelo ja koteloon niveltyvästi kiinnitetty ja mainitusta kotelosta ulkoneva ohjausvipu, koteloon sovitettu jousilaite vivun automaattista paluuta varten neutraaliasentoon sekä potentiometri, joka muuntaa vivun kääntymän kotelon suhteen sähkösignaaliksi, jolloin jousilaitteeseen kuuluu kaksi toisiinsa yhdistettyä putkimaista osaa, jotka osat on sovitettu siirtyvästä kotelon suhteen aksiaalisessa suunnassaan. Tällaisia ohjausyksiköitä käytetään yleisesti ohjaamaan sähköisesti ja hydraulisesti käytettyjä koneita ja erilaisia työkaluja.

Eräs tavallinen käyttö on työkoneissa, kuten kaivinkoneissa, metsäprosessoreissa jne., joissa on useita ohjausyksiköitä, jotka on asennettu vierekkäin ja tarkoitettu ohjaamaan ulos hydraulisia venttiilejä työkoneen ohjaamiseksi tällä tavoin.

Tällöin on usein käytettävä kytkimiä, jotta ohjausyksikkö saadaan kytkimen siirrolla ohjaamaan ulos eri ventttilejä.

Tarve perustuu siihen, että haluttujen ohjausyksiköiden määrä on pienempi kuin ulos ohjattavien venttiilien määrä.

Tällöin on sopivaa ja edullista sijoittaa kytkimet ohjausvi-vun yläpäässä sijaitsevaan vipunuppiin. Tällaisissa tunnetuissa ohjausyksiköissä on ongelmana kuitenkin, että vivut ja vipuihin kuuluvat jousilaitteet eivät sovi tarvittavien sähköjohtimien sisäpuoliseen vetoon. Vivut on lisäksi usein kiinnitetty kier-teittämällä jousilaitteisiin, minkä vuoksi vivut voivat äkkiä alkaa pyöriä akselinsa ympäri, jolloin sähköjohtimet voivat kiertyä irti.

Tunnettujen ohjausyksiköiden toisena huomattavana ongelmana on, etteivät vivut ole välyksettömästi kiinnitettyjä jousilaitteisiin. Tämä ongelma johtuu siitä, että tunnetut rakenteet sisältävät joukon mekaanisia komponentteja, joiden välissä on välystä. Se, että ohjausvipu ei ole välyksetön, vaikuttaa vipujen käyttäjään hyvin negatiivisesti, koska kyseinen henkilö jännittää itseään tietämättään tunnustellakseen, milloin välys on loppunut ja venttiilien ulosohjaus niin ollen alkaa.

2 80351

Vielä eräänä tunnettujen ohjausyksiköiden ongelmana on, että nämä ovat suhteellisen mutkikkaita, mikä kallistaa valmistusta. On myös tavallista, että käytetty mekaaninen ratkaisu aiheuttaa sen, että ohjausyksikön leveys suorakulmaisesti ohjausvivun siirtosuuntaa vastaan ylittää halutun leveyden. Haluttu leveys on enintään noin 40 mm.

Esillä oleva keksintö ratkaisee edellä esitetyt ongelmat ja tarjoaa yksinkertaisen rakenteen, joka lisäksi tuo mukanaan joukon etuja verrattuna tunnettuihin ohjausyksiköihin, kuten seuraavasta ilmenee.

Esillä oleva keksintö koskee siis ohjausyksikköä, johon kuuluu kotelo ja koteloon niveltyvästi kiinnitetty ja mainitusta kotelosta ulkoneva ohjausvipu, koteloon sovitettu jousilaite vivun automaattista paluuta varten neutraaliasentoon sekä potentiometri vivun kääntymän muuntamiseksi sähkösignaaliksi, jolloin jousilaitteeseen kuuluu kaksi toisiinsa yhdistettyä putkimaista osaa, jotka putkimaiset osat on sovitettu siirret-tävästi kotelon suhteen aksiaalisessa suunnassaan ja sille on tunnusmerkillistä se, että kotelossa sijaitseva vivun pää on kiinnitetty niveltyvästi, mutta kiertymättömästi mainittujen putkimaisten osien väliin, ja että kummassakin putkimaisessa osassa on kierukkajousi, joka toimii ao. osan ja kotelon välissä niin, että putkimaisten osien pituusakseli mainitussa neut-raaliasennossa muodostaa pääasiassa suoran kulman vivun pituusakselia vastaan, ja että on olemassa liukukosketinpoten-tiometri, jonka toinen osa on kiinnitetty mainittuihin osiin mainitun akselin suuntaisesti ja jonka toinen osa on kiinnitetty kiinteästi kotelon suhteen.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin ohjeisissä piirustuksissa esitettyyn ohjausyksikön suoritusesimerkkiin liittyen, jolloin kuvio 1 esittää pystyleikkausta ohjausyksikön läpi, jossa ohjausvipu sijaitsee neutraaliasennossa ja kuvio 2 esittää kuviossa 1 esitettyä ohjausyksikköä, jossa ohjausvipu on kuitenkin viety tiettyyn kääntymään

II

3 80351

Kuvioissa 1 ja 2 esitetään keksinnön mukaisen ohjausyksikön 1 erään suoritusmuodon pystyleikkaus.

Ohjausyksikköön 1 kuuluu kotelo 2 ja koteloon 2 niveltyvästi kiinnitetty ja kotelosta ulkoneva ohjausvipu 3. Kotelossa 2 on jousilaite, jota on yleisesti merkitty numerolla 4 ja joka palauttaa vivun automaattisesti neutraaliasentoon. Edelleen on olemassa potentiometri 5, joka muuntaa vivun 3 kääntymän nuolilla 6, 7 merkityissä suunnissa sähkösignaaliksi.

Keksinnön mukaisesti jousilaite 4 käsittää kaksi toisiinsa yhdistettyä putkimaista osaa 8, 9. Nämä muodostuvat edullisesti putkesta, jossa on osien keskivälillä läpimenevä reikä 10. Kotelossa 2 sijaitseva vivun 3 pää on kiinnitetty niveltyvästi mutta kiertymättömästi osien 8, 9 väliin. Vipu 3 on viety mainittuun reikään 10 ja kiinnitetty akselitapilla 11 reikää 10 ympäröiviin putken seinäosiin.

Putkimaisten osien 8, 9 pituusakseli muodostaa pääasiassa suoran kulman vivun 3 pituusakselia vastaan kun tämä sijaitsee neutraaliasennossaan, kuten kuviossa 1 esitetään.

Putkimaiset osat 8, 9 on sovitettu siirtyvästi kotelon suhteen aksiaalisessa suunnassa jousivoimaa vastaan, jonka kehittää kummassakin putkimaisessa osassa sijaitseva kierukkajousi 12, 13, joka vaikuttaa ao, osan 8, 9 ja kotelon 2 välissä.

Kummassakin putkimaisessa osassa 8, 9 on siirrettävä mäntä 14, 15, joka on varustettu männänvarrella 16, 17, joka ulottuu vivun 2 kiinnityspistettä 11 kohti. Kummankin osan 8, 9 toisessa päässä on levy 18, 19, jossa on reikä 20, 21 männänvartta 16, 17 varten. Kumpikin osa 8, 9 on toisesta päästään avoin. Mainitut kierukkajouset 12, 13 on kiinnitetty mäntien 14 ja vastaavasti 15 ja levyjen 18 ja vastaavasti 19 väliin. Kotelossa 2 on tappi 22, 23, joka on suunnattu ao. männän vapaata päätypintaa kohti. Kumpikin tappi tukeutuu mainitussa neutraa-liasennossa ao. mäntää vasten, kuten kuviossa 1 esitetään.

4 80351

Ainakin toinen tapeista 22, 23 on sovitettu siirtyvästä kotelon 2 suhteen kyseistä mäntää 14, 15 kohti ja siitä poispäin, minkä avulla voidaan saada aikaan jousilaitteen esijännitys. Tapit 22, 23 ovat sopivasti pultteja tai sentapaisia, jotka on kierteitetty koteloon 2. Tukemalla tapit 22, 23 mäntiä vastaan voidaan tietysti kaikki mekaaninen välys jousilaitteessa poistaa. Molempiin jousiin voidaan lisäksi tämän avulla saada aikaan esijännitys, niin että vivussa 3 tarvitaan tietty haluttu pienin voima, jotta se liikkuisi mainituissa suunnassa 6 tai 7.

Putkimaiset osat 8, 9 sijaitsevat erään edullisen suoritusmuodon mukaan säteittäisissä rei'issa 24, 25 putkimaisen hylsyn 26 alaosassa. Tämä hylsy on kiinnitetty kiinteästi kotelon 2 suhteen. Vipu 3 on lisäksi tämän suoritusmuodon mukaan kiinnitetty liukuvasti hylsyn 26 yläosaan. Vipu 3 on tällöin sopivasti kiinnitetty kumista tai muusta sopivasta aineesta tehdyllä liukulaakeroinnilla 27. Kumirengas 28 toimii tiivisteenä ympäristöä vastaan.

Kuviossa 2 vipu esitetään tietyssä kääntymässä kuvion 1 suunnassa 7. Kuvioon 2 on selvyyden vuoksi merkitty vain määrätyt viitemerkinnät.

Kuten käy ilmi kuvioiden 1 ja 2 välisestä vertailusta, on vasen mäntä 15 työnnetty putkimaisen osan 9 sisään, kun tämä on siirtynyt vasemmalle kotelon 2 seinää 29 kohti. Kierukkajousi 13 on tällöin puristunut kokoon. Oikean putkimaisen osan mäntä 14 on siirtynyt pois siihen liittyvästä tapista 22. Putkimaisten osien avoimessa päässä on reuna tai lukkorengas tai vastaava, joka estää mäntien ulostyöntymisen putkimaisista osista 8, 9.

:··: Muuttamalla hylsyn 26 korkeutta ja niin ollen liukulaakeroin- nin 27 ja akselitapin 11 välistä etäisyyttä voidaan jousilaitteen siirtoa vivun tietyn kääntymän suhteen helposti muuttaa.

• Hylsy 26 voidaan edelleen muotoilla siten, että liukulaake- roinnin 27 asentoa voidaan muuttaa eri asentoihin hylsyn 26 suhteen.

5 80351

Jousilaitteella on suhteellisen pieni leveys suorakulmaisesti paperia vastaan. Jousilaitteella voi olla pienin leveys, joka on suunnilleen 1,5 kertaa putkimaisten osien 8, 9 halkaisija. Kuvioissa 1 ja 2 ohjausyksikkö on esitetty suunnilleen luonnollisessa koossa, minkä vuoksi ohjausyksikön leveys voi hyvin olla alle 40 mm.

Jousilaitteen 4 alla on liukukosketinpotentiometri 5. Liukuko sk et inpo tent icmetrin 5 toinen osa 3 0 on kiinnitetty putkimaisiin osiin 8, 9 ja on näiden pituussuunnan suuntainen. Potentiometrin 5 toinen osa 31 on sovitettu kiinteästi piirikorttiin 32, joka on vuorostaan kiinnitetty koteloon 2. Piirikortissa on tarvittava elektroniikka, niin että vivun 3 tiettyä käänty-mää varten saadaan haluttu lähtösignaali. Koska sähköpiirit eivät ole esillä olevan keksinnön osa, niitä ei selitetä tässä keksinnössä.

Viemällä vipu suunnissa 6 ja vastaavasti 7 saadaan siis aikaan putkimaisten osien 8, 9 liike, jolloin potentiometrin 5 ensin mainittu osa 30 liikkuu sen viimeksi mainitun osan 31 suhteen. Koska ensin mainittu osa 30 on kiinnitetty osiin 8, 9, jotka on vuorostaan kiinnitetty välyksettömästi kotelon 2 suhteen, ja viimeksi mainittu osa 31 sen lisäksi on kiinteästi kiinnitetty kotelon 2 suhteen, ei mekaanisten osien ja potentiometer rin välillä myöskään esiinny häiritsevää välystä. Jos tällai nen välys on suuri, kuten voi olla asianlaita tunnetuissa ohjausyksiköissä, voi tapahtua venttiilin tietty ulosohjaus vipuun koskematta, koska potentiometri ei sijaitse asennossa, joka ei täysin vastaa vivun neutraaliasentoa.

Vipuun 3 kuuluu putki, jossa on avoin ylä- ja alapää. Vipu-nuppi 32' on kiinnitetty kotelosta ulkonevaan vivun päähän. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan nupissa on sähkökosketti-mia 33. Nuppiin 32' on edelleen sijoitettu trimmauspotentio-metrejä 34, 35 yllä mainittuja sähköpiirejä varten. Tämän ansiosta ei piirikorttiin tarvitse päästä käsiksi esim. ohjausyksikköä kalibroitaessa. Mainittuja sähkökoskettimia 33 käytetään muuttamaan sähköpiirejä siten, että ohjausyksikköä voidaan 6 80351 käyttää kahden tai useamman venttiilin ulosohjaukseen, kuten alussa mainittiin.

Piirikorttiin 32 on vivun 3 läpi vedetty mainittujen kosketti-mien 33 ja trimmauspotentiometrien 35, 36 välissä sijaitsevat sähköjohtimet 34.

Koska vipu ei voi kiertyä, ei ole olemassa johtimien 34 irti-kiertymisen vaaraa.

Yllä selitetty ohjausyksikkö on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen ja hyvin yksinkertaisesti muutettavissa mitä osien 8, 9 siirtoon vivun tietyn kääntymän suhteen ja vivun tiettyä kään-tymää varten tarvittavaan jousivoimaan tulee. Haluttu esijännitys voidaan lisäksi asettaa helposti.

On selvää, että esillä olevan keksinnön mukainen ohjausyksikkö kokonaan ratkaisee alussa mainitut ongelmat.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan kotelo muodostuu tanko-puristetusta profiilista, joka on katkaistu sopivaan pituuteen, niin että siihen mahtuu vierekkäin yksi tai useampia yksiköitä. Katkaisun jälkeen profiili varustetaan päädyillä, jotka kierretään profiiliin kiertokohdissa 37-40.

Tämän rakenteen avulla voidaan siis joukko jousilaitteilla varustettuja ohjausvipuja asentaa ehjään profiiliin ja piirikortteja 32 työntää profiilissa oleviin uriin 37, 38, minkä jälkeen päädyt kierretään paikoilleen.

Tämän ansiosta voidaan läheisten ohjausvipujen 3 välinen etäi-syys tarvittaessa tehdä hyvin lyhyeksi. Lisäksi saadaan yhtenäinen yksikkö, mikä helpottaa sekä valmistusta että asennusta.

Esillä olevalla keksinnöllä on siis, kuten yllä olevasta käy ilmi, etuja sen lisäksi, että se ratkaisee alussa mainitut ongelmat.

Esillä olevan keksinnön ei katsota rajoittuvan yllä esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

7 80351

1. Ohjausyksikkö, johon kuuluu kotelo (2) ja koteloon niveltyvästä kiinnitetty ja mainitusta kotelosta ulkoneva ohjausvipu (3), koteloon sovitettu jousilaite (4) vivun automaattista paluuta varten neutraaliasentoon sekä potentiometri (5), joka muuntaa vivun kääntymän kotelon suhteen sähkösignaaliksi, jolloin jousilaitteeseen (4) kuuluu kaksi toisiinsa yhdistettyä putkimaista osaa (8, 9), jotka putkimaiset osat (8, 9) on sovitettu siirtyvästi kotelon (2) suhteen aksiaalisessa suunnassaan, tunnettu siitä, että kotelossa (2) sijaitseva vivun (3) pää on kiinnitetty niveltyvästä, mutta kiertymättömästi mainittujen putkimaisten osien (8, 9) väliin, ja että kummassakin putkimaisessa osassa on kierukkajousi (12, 13), joka toimii ao. osan (8, 9. ja kotelon (2) välissä niin, että putkimaisten osien (8, 9) pituusakseli mainitussa neutraaliasennossa muodostaa pääasiassa suoran kulman vivun (3) pituusakselia vastaan, ja että on olemassa liukukosketinpotentiometri (5), jonka toinen osa (30) on kiinnitetty mainittuihin osiin (8, 9) mainitun akselin suuntaisesti ja jonka toinen osa (31) on kiinnitetty kiinteästi kotelon (2) suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjausyksikkö, tunnettu siitä, että kummassakin putkimaisessa oassa (8, 9) on siirtyvä mäntä (14, 15), jolloin mainittu kierukkajousi (12, 13. sijaitsee ao. männän (14, 15) ja ao. osan (8, 9) lähinnä vivun (3) kiinnityspistettä (11) sijaitsevan pään välissä, ja että kumpikin mäntä (14, 15) mainitussa neutraaliasennossa vastaavan kierukkajousen (12, 13) vastakkaisella puolella tukeutuu koteloon (2) kiinnitettyyn tappiin (22, 23).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ohjausyksikkö, tunnettu siitä, että ainakin toinen mainituista tapeista (22, 23) on sovitettu siirtyvästi kotelon (2) suhteen kyseistä mäntää (14, 15) kohti ja siitä poispäin, jolloin voidaan saada aikaan jousilaitteen (4) esijännitys. 8 80351

4. Patenttivaatimuksen 1/ 2 tai 3 mukainen ohjausyksikkö, tunnettu siitä, että putkimaiset osat (8, 9) sijaitsevat säteittäisissä rei'issä putkimaisen hylsyn (26) alaosassa, joka hylsy on kiinnitetty kiinteästi kotelon (2) suhteen ja että vipu (3) on kiinnitetty liukuvasti hylsyn (26) yläosaan.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen ohjausyksikkö, tunnettu siitä, että vipuun (3) kuuluu putki, jossa on avoin ylä- ja alapää, jolloin vivun alempi, kotelossa (2) sijaitseva pää on niveltyvästi kiinnitetty akselitapilla (11), joka on yhteistoiminnassa jousilaitteessa (4) olevien reikien (10) kanssa, jolloin sähköjohtimet voivat kulkea vivun läpi vivun yläpäässä olevasta vipunupista kotelossa olevaan sähköpiiriin (32).