FI80857C - Ett foerfarande foer att styra en transportanordning och en transportanordning foer att utnyttja foerfarandet. - Google Patents

Description

1 80857

Menetelmä kuljetusvälineen ohjaamiseksi ja kuljetusväline menetelmän soveltamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä sellaisen 5 kuljetusvälineen ohjaamiseksi, jossa on runko ja sen keskiviivan molemmilla puolilla runkoon kiinnitettyjä sen pituussuunnassa peräkkäin olevia pyöriä, jolloin kuljetusvälineen kulkusuunnan muuttamiseksi sen pyöriä käännetään pystysuuntaisten kääntöakselien ympäri rungon pituussuun-10 taan nähden kulmaan siten, että kaikkien pyörien pyörimisakselit leikkaavat toisensa olennaisesti saman pystysuuntaisen kääntymisakselin kohdalla, jolloin kuljetusväline liikkuessaan kääntyy kääntymisakselin ympäri. Edelleen keksinnön kohteena on menetelmän soveltamiseksi tarkoitet-15 tu kuljetusväline, jossa on runko ja sen keskiviivan molemmilla puolilla siihen kiinnitettyjä sen pituussuunnassa peräkkäisiä pyöriä, jotka kuljetusvälineen kulkusuunnan muuttamiseksi ovat käännettävissä pystysuuntaisten kääntö-akselien ympäri, voimalaitteet pyörien kääntämiseksi ja 20 ohjausvälineet, joihin kuuluu säätölaite voimalaitteiden ohjaamiseksi siten, että kulkusuuntaa muutettaessa pyörien pyörimisakselit leikkaavat toisensa olennaisesti saman pystysuuntaisen kääntymisakselin kohdalla ja säätölaitetta ohjaava ohjausanturi, joka ilmaisee kuljetusvälineen kään-2 5 tyrni skulmaa.

Raskaiden tavaroiden, kuten työkoneiden, konttien yms. kuljettamiseen käytetään yleensä useilla akseleilla varustettuja kuljetusalustoja tai ajoneuvoja. Kuljetus-alustoissa akselit pyörineen sijaitsevat alustan toisessa 30 päässä ja alustan kulkua ohjaa sen toista päätä kannattava vetolaite, joka voi kääntyä alustan suhteen. Akselien ollessa alustaan nähden kiinteästi samassa suunnassa joutuu osa pyöristä kääntymisen yhteydessä liukumaan pitkin maan pintaa, mikä hankaloittaa kääntymistä, kuluttaa renkaita 35 ja rasittaa laitteistoa. Lisäksi tällaisten alustojen ta- 2 80857 kapää oikaisee käänteissä ja vaatii vetolaitteelta ylimääräistä varaetäisyyttä esteisiin.

On myös tunnettu kuljetusväline, jossa ajoneuvona olevan alustan alla on useita itsenäisesti pystysuuntaisen 5 akselin ympäri käännettävissä olevia pyöriä, jolloin alustan suuntaa muutettaessa sen etu- ja takapäässä olevia pyöriä käännetään vastakkaisiin suuntiin siten, että kaikki pyörät kulkevat saman keskipisteen ympäri piirrettyjen ympyröiden kehiä, jolloin pyörät eivät laahaa maata. Täl-10 laisen ratkaisun ongelmana on laitteen ohjaus paikoituksessa, koska se vaatii molemmissa päissä yhtä suuren tilan kääntymistä varten ja yhtä suuri liike molemmissa päissä vaatii erittäin tarkkaa ohjaustyötä, jotta laite saataisiin juuri paikalleen.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sel lainen menetelmä kuljetusvälineen ohjaamiseksi, jonka avulla kuljetusvälinettä on toisaalta helppo ohjata siirtokuljetuksen aikana ja toisaalta helppo paikoittaa halutulla tavalla ja keksinnölle on ominaista se, että kulje-20 tusvälineen kääntymiskulman ollessa ainakin ennalta määrättyä kulmaa suurempi pyöriä käännetään toistensa suhteen siten, että kääntymisakselin sijainti kuljetusvälineen pituussuunnassa siirtyy kääntymiskulman suuruuteen verrannollisesti.

25 Edelleen keksinnön kohteena on tarkoitus saada ai kaan kuljetusväline menetelmän soveltamiseksi ja sille on ominaista, että säätölaite on kytketty ohjaamaan voima-laitteita siten, että ainakin kääntymiskulman ollessa en-naltamäärättyä kulmaa suuremman kääntymisakselin sijainti 30 kuljetusvälineen pituussuunnassa siirtyy kääntymiskulmaan nähden verrannollisesti.

Keksinnön olennaisena ideana on se, että kuljetus-vaiheen aikana, jolloin kääntymäkulmat ovat suhteellisen pieniä, kuljetusvälineen pyörät kulkevat sen keskikohdan 35

II

3 80857 sivulla olevan kääntymiskeskipisteen ympäripiirrettyjä kehiä pitkin ja sen ohjaamiseen riittävät normaalit turval-lisuusetäisyydet, ja että paikoitusvaiheen aikana käänty-miskulman suuretessa kuljetusvälineen kääntymiskeskipiste 5 siirtyy kohti takapäätä, jolloin etu- ja takapää kääntyvät erisuuruisia kaaria pitkin ja paikoitus on helppo suorittaa.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 10 kuvio 1 esittää päältä kaavamaisesti erästä keksin nön mukaista kuljetusvälinettä, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista kuljetusvälinettä sivulta, kuviot 3-5 esittävät päältä kuvion 1 mukaista so-15 vellutusmuotoa erilaisilla kääntymiskulmilla ajettaessa, ja kuvio 6 esittää kaaviollisesti erästä järjestelyä kuljetusvälineen ohjaamiseksi.

Kuviossa 1 on esitetty päältä ja kuviossa 2 sivulta 20 katsoen kuljetusväline 1, jossa on runko 2, rungon taka-päässä olevat paripyörät 3a-3h, jotka ovat käännettävissä pystysuuntaisten akseliensa 4a-4h ympäri. Rungon 2 etupäässä on kääntönivel 5, jonka avulla kuljetusväline 1 on kytkettävissä erilliseen vetolaitteeseen 6 kääntyvästi. 25 Kääntöniveleen 5 on asennettu ohjausanturi 7, joka ilmaisee vetolaitteen 6 ja kuljetusvälineen 1 pituusakselien välistä kulmaa eli kääntyrniskulmaa a.

Kääntymiskulma ilmaisee, kuinka paljon kuljetusvälineen kulkusuunta muuttuu määrätyn mittaisen matkan aika-30 na eli kuinka suuri kulma on kuljetusvälineen alkuperäisen pituussuunnan ja toisaalta sen pituussuunnan välillä, joka kuljetusvälineellä on sen kääntymiskeskipisteen kautta kuljetusvälineen pituussuuntaista keskilinjaa vastaan kohtisuoraan piirretyn janan ja keskilinjan leikkauspisteen 35 kuljettua määrätyn mittaisen matkan. Tässä hakemuksessa 4 80857 sekä selitysosassa että patenttivaatimuksessa määritelmällä kääntymiskulma tarkoitetaan edellä esitettyä.

Kuljetusvälineen 1 kulkusuuntaa muutettaessa veto-laite 6 kääntyy ja tällöin ohjausanturi 7 ilmaisee käänty-5 miskulman a. Säätölaitteen 8, jonka rakenne ja toiminta selostetaan yksityiskohtaisemmin kuvion 5 yhteydessä, avulla pyöriä 3a-3h käännetään kääntymiskulman a suuruuden mukaan eri tavoin. Kääntymiskulman a ollessa pieni, esimerkiksi korkeintaan 20°, kuljetusväline 1 ohjataan kuvion 10 3 mukaisesti kääntymään pituussuuntaisen keskipisteensä kohdalla olevan kääntymiskeskipisteen 9 ympäri, jolloin kuljetusvälineen 1 molemmat päät kulkevat olennaisesti samaa ympyräkaarta ja kuljetusvälineen 1 hallinta esim. siirtoajossa on helppoa. Tässä tilanteessa kulkee käänty-15 miskeskipisteen 9 kautta kuljetusvälineen 1 keskilinjaa vastaan kohtisuoraan piirretty linja eli jakolinja 10 tällöin kuljetusvälineen 1 pituussuuntaisen keskipisteen kautta. Pyörät 3a-3h on käännetty pystyakseliensa 4a-4h ympäri siten, että jokaisen pyörän pyörimisakseli lla-llh 20 kulkee kääntymiskeskipisteen 9 kautta samoinkuin kääntöni-velen 5 kautta vetolaitteen 6 pituusakselia vastaan kohtisuora linja 12.

Kääntymiskulman a kasvaessa suuremmaksi kuin 20° on yleensä kyseessä paikoitustilanne, jolloin kuljetusväli-25 neen 1 kääntösäde toisaalta täytyisi saada pieneksi ja toisaalta sitä täytyisi olla helppo hallita. Tämän vuoksi kääntymiskulman a suuretessa kääntymiskeskipisteen 9 sijaintia kuljetusvälineen 1 pituussuunnassa siirretään, jotta kuljetusvälineen 1 hallittavuus saataisiin halutuk-30 si.

Tässä esitetyn vetolaitteella 6 siirrettävän kuljetusvälineen 1 suhteen on edullista siirtää kääntymiskeski-pistettä 9 kuljetusvälineen 1 takapäätä kohti kuvioiden 4 ja 5 mukaisesti, jolloin kääntymiskeskipiste 9 sijaitsee 35 sitä lähempänä kuljetusvälineen 1 takapäätä, mitä suurempi 5 80857 kääntymiskulma a on. Kuviossa 4 on kääntymiskulma α 45°, jolloin kääntymiskeskipiste 9 on siirretty matkan a verran kuljetusvälineen 1 takapäätä kohti. Samalla ovat kuljetusvälineen 1 etupään ja takapään kääntösäteet pienentyneet, 5 mutta takapään kääntösäteet huomattavasti enemmän. Kun kuviossa 3 kaikki pyörät 3a-3h oli käännetty samaan suuntaan kuljetusvälineen 1 rungon 2 suhteen, vaikkakin erisuuruisiin kulmiin, ovat kuvion 4 tilanteessa pyörät 3g ja 3h jo rungon 2 suhteen eri suuntaan ja pyörät 3e ja 3f, lähes 10 rungon suuntaisiksi käännetyt, jolloin kaikkien pyörien 3a-3h akselit lla-llh edelleenkin leikkaavat toisensa kääntymiskeskipisteessä 9.

Kuviossa 5 on kääntymiskulma a 70°, jolloin kääntymiskeskipiste 9 on siirtynyt matkan b lisää taaksepäin ja 15 sijaitsee olennaisesti pyörien 3a-3h keskivälissä. Kuljetusvälineen 1 etu- ja takapään kääntösäteet ovat edelleen lyhyemmät kuin kuvion 4 mukaisessa tilanteessa, mutta takapään kääntösäteet ovat taas lyhentyneet enemmän. Kuviossa 1 on havainnollistettu kääntymiskeskipisteen 9 siir-20 tyminen toisaalta kuljetusvälineen 1 pituussuunnassa ja toisaalta kääntösäteiden muuttuminen kääntymiskulman a mukaan, jolloin kääntymiskeskipiste kulkee käyrää 9' pitkin. Samalla kuviossa 1 havainnollistuu jakolinjan 10 siirtyminen kääntymiskeskipisteen 9 mukana. Kuvioista 4 ja 5 nä-25 kyy, kuinka jakolinjan eri puolilla olevat pyörät on käännetty toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin, jotta pyörien 3a-3h akselit saataisiin leikkaamaan toisensa kääntymiskeskipisteessä 9.

Kuviossa 6 on esitetty eräs järjestely kuljetusvä-30 Uneen 1 pyörien 3a-3h ohjaamiseksi. Kuviossa on havainnollisuuden vuoksi esitetty vain yhden pyörän 3a kääntämiseen liittyvät komponentit, mutta muiden pyörien 3b-3h kytkennät ja toiminta ovat esitetyn kanssa samanlaiset. Kääntymiskulmaa a ilmaiseva ohjausanturi 7 on kytketty oh-35 jauslinjan 13 kautta säätölaitteeseen 8, johon kuuluu lo- 6 80857 giikkayksikkö 14 ja hydrauliikkayksikkö 15, jota logiik-kayksikkö 14 ohjaa. Hydrauliikkayksikkö 15 on kytketty hydraulinestekanavien 16a ja 17a avulla sylinteriin 18a, jonka männänvarsi 19a on vivun 20a välityksellä kytketty 5 kääntämään pyörää 3a kääntöakselinsa 4a ympäri. Kääntöak-seliin 4a liittyy kulma-anturi 21a, joka ilmaisee pyörän 3a pyörimisakselin 11a kääntökulmaa Ba akselin 11a normaaliin rungon 2 pituussuuntaan nähden kohtisuoraan asentoon. Kulma-anturi 21a on takaisinkytkentälinjalla 22a yhdistet-10 ty logiikkayksikköön 14 pyörän 3a asennon ilmaisemiseksi sille.

Järjestely toimii siten, että vetolaitteen 6 kääntyessä kuljetusvälineen suhteen ohjausanturi 7 ilmaisee kääntymiskulman a, mikä tieto siirtyy ohjauslinjaa 13 pit-15 kin logiikkayksikköön 14. Logiikkayksikön 14 tietokone puolestaan saadun kulma-arvon perusteella määrittelee jokaiselle pyörälle 3a-3h tarvittavan kääntökulman Ba - Bh, jolla kaikkien pyörien 3a-3h pyörimisakselit lla-llh leik-kaavat toisensa kääntökeskipisteessä ja kytkee hydrauliik-20 kayksikön 15 syöttämään kunkin pyörän 3a-3h hydrauliikka-kanaviin 16 tai 17 hydraulinestettä pyörien 3a-3h kääntämiseksi sylinterien 18 avulla määriteltyihin kulmiin Ba - Bh. Kulma-anturit 4 ilmaisevat kunkin pyörän 3a-3h kääntökulman Ba - Bh ja kytkentälinjojen 22 ilmaistessa 25 kunkin pyörän 3a-3h kääntyneen määriteltyyn kulmaan, lo-giikkayksikkö 14 pysäyttää sen pyörän kääntymisen. Kääntymiskulman muuttuessa edellä esitetty toiminta toistuu ja käytännössä kyseessä on jatkuva prosessi.

Keksintö ei ole rajattu vain edellä esitettyihin 30 sovellutusmuotoihin, vaan se on toteutettavissa useilla eri tavoilla. Kuljetusvälineen pyörät voivat olla yksittäisiä tai paripyöriä ja niitä voi samalla akselilla yhden kääntöakselin ympäri käännettävissä olla useita. Pyörien ei tarvitse kulkea samaa linjaa suoraan ajettaessa vaan 35 peräkkäiset pyörät voivat sijaita kuljetusvälineen poikki-

II

7 80857 suunnassa eri tavoin. Vaikka piirustuksissa onkin esitetty ratkaisu, jossa kuljetusalustan toisessa päässä on useita peräkkäisiä pyöriä samalla sivulla, voidaan keksintöä soveltaa myös ratkaisussa, jossa pyöriä on vain kaksi peräk-5 käin. Kuljetusväline voi olla paitsi vetolaitteella vedettävä kuljetusalusta myös itsenäinen ajoneuvo, jossa laitteen kulkusuuntaa ohjataan esim. ohjauspyörällä tai vastaavalla. Tällöin ohjausjärjestelmä ohjaa kunkin pyörän kääntymistä edellä esitetyllä tavalla. Tässä tapauksessa 10 voidaan ohjausanturi kytkeä ilmaisemaan esim. ohjauspyörän tai jonkin erillisen ohjauspyörällä ohjattavan pyörän kulmaa. Pyörien kääntämiseen voidaan käyttää mitä tahansa sopivia voimalaitteita ja konstruktioita hydraulisten komponenttien sijaan. Pyörien kääntökulmaa osoittavat anturit 15 voidaan jättää pois, jos säätölaitteisto ja kääntölaitteet ovat muuten riittävän tarkkoja.

Claims (6)

8 80857

1. Menetelmä sellaisen kuljetusvälineen (1) ohjaamiseksi, jossa on runko (2) ja sen keskiviivan molemmilla 5 puolilla runkoon (2) kiinnitettyjä sen pituussuunnassa peräkkäin olevia pyöriä (3a-3h), jolloin kuljetusvälineen (1) kulkusuunnan muuttamiseksi sen pyöriä (3a-3h) käännetään pystysuuntaisten kääntöakselien (4a-4h) ympäri rungon (2) pituussuuntaan nähden kulmaan siten, että kaikkien 10 pyörien pyörimisakselit (lla-llh) leikkaavat toisensa olennaisesti saman pystysuuntaisen kääntymisakselin (9) kohdalla, jolloin kuljetusväline (1) liikkuessaan kääntyy kääntymisakselin (9) ympäri, tunnettu siitä, että kuljetusvälineen (1) kääntymiskulman (a) ollessa ainakin 15 ennalta määrättyä kulmaa suurempi, pyöriä (3a-3h) käännetään toistensa suhteen siten, että kääntymisakselin (9) sijainti kuljetusvälineen (1) pituussuunnassa siirtyy kääntymiskulman (a) suuruuteen verrannollisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-20 n e t t u siitä, että pyöriä (3a-3h) käännetään kääntymisakselin (9) kautta kulkevan runkoon (2) nähden kohtisuoran jakolinjan (10) eri puolilla toisiinsa nähden vastakkaisiin kulmiin, jolloin kuljetusvälineen kääntymiskulman (a) ollessa korkeintaan ennaltamäärätyn kulman suurui- 25 nen jakolinja (10) sijaitsee olennaisesti rungon (2) puolivälissä, ja että kääntymiskulman (a) ollessa ennaltamää-rättyä kulmaa suurempi jakolinja (10) siirretään käänty-miskulmaan (a) verrannollisesti kuljetusvälineen (1) toista päätä kohti.

3. Kuljetusväline (1), jossa on runko (2) ja sen keskiviivan molemmilla puolilla siihen kiinnitettyjä sen pituussuunnassa peräkkäisiä pyöriä (3a-3h), jotka kuljetusvälineen (1) kulkusuunnan muuttamiseksi ovat käännettävissä pystysuuntaisten kääntöakselien (4a-4h) ympäri, 35 voimalaitteet (18) pyörien (3a-3h) kääntämiseksi ja oh- n 9 80857 jausvälineet (7, 8, 13-22), joihin kuuluu säätölaite (8) voimalaitteiden (18) ohjaamiseksi siten, että kulkusuuntaa muutettaessa pyörien (3a-3h) pyörimisakselit (lla-llh) leikkaavat toisensa olennaisesti saman pystysuuntaisen 5 kääntymisakselin (9) kohdalla, ja säätölaitetta (8) ohjaava ohjausanturi (7), joka ilmaisee kuljetusvälineen (1) kääntymiskulmaa (a), tunnettu siitä, että säätölaite (8) on kytketty ohjaamaan voimalaitteita (18) siten, että ainakin kääntymiskulman (a) ollessa ennaltamäärättyä 10 kulmaa suuremman kääntymisakselin (9) sijainti kuljetusvälineen (1) pituussuunnassa siirtyy kääntymiskulmaan (a) nähden verrannollisesti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuljetusväline (1), tunnettu siitä, että kutakin pyörien (3a-3h) 15 kääntöakselia (4a-4h) kohti on säätölaitteeseen (8) kytketty sinänsä tunnettu kulma-anturi (21), joka ilmaisee pyörän (3a-3h) kääntökulman (8) rungon (2) suhteen.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kuljetusväline (1), tunnettu siitä, että säätölaite (8) 20 on kytketty ohjaamaan pyörien (3a-3h) kääntymistä siten, että kääntymisakselin (9) kautta kulkevan rungon (2) pituussuuntaan nähden kohtisuoran jakolinjan (10) eri puolilla olevat pyörät (3a-3h) ovat toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin kääntyneitä, että kääntymiskulman (a) ol-25 lessa korkeintaan ennaltamäärätyn kulman suuruinen jako- linja (10) on olennaisesti kuljetusvälineen (1) puolivälissä ja että kääntymiskulman (a) ollessa ennaltamäärättyä kulmaa suurempi jakolinja (10) on siirtynyt kääntymiskulmaan (a) nähden verrannollisesti kuljetusvälineen (1) 30 toista päätä kohti.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen kuljetusväline (1), tunnettu siitä, että se on sinänsä tunnetulla tavalla sovitettu toisesta päästään kytkettäväksi kääntyvästä erilliseen vetolaitteeseen (6) ja että 35 ohjausanturi (7) on asennettu ilmaisemaan vetolaitteen (6) ja kuljetusvälineen (1) välistä kääntymiskulmaa (; )· 10 80857