FI87171C - Svaengarm - Google Patents

Description

87171 Kääntövarsi

Keksintö kohdistuu kuormaa kannattavaan, kääntöliik-keensä avulla kulkuvälineen etenemistä aikaansaavaan 5 kääntövarteen, joka on nivelöity toiseen rakenteeseen kääntyväksi sen suhteen kiertoakselin ympäri, jolloin nivelen kohdalle varren ja rakenteen välille on järjestetty toimilaite em. kääntöliikkeen aikaansaamiseksi, jolloin toimilaitteen vaikutuspisteet 10 rakenteeseen on järjestetty kiertoakselin molemmille puolille aikaansaamaan samanaikaisesti momentin kiertoakselin kohdalla.

Kyseistä tyyppiä oleva kääntövarsi muodostaa varsien 15 varassa liikkuvan koneen jalan tai sen osan. Kyseisissä kulkuvälineissä, jossa pyörät on korvattu vuorotellen kulkualustalta nostettavilla ja niitä vasten asetettavilla jaloilla, on ongelmana ollut rakenteen ja varren välillä vaikuttavan hyvinkin suuren voiman tai 20 momentin järjestäminen siten, että rakenteeseen ei aiheudu ylimääräisiä, käytännössä varsin suuria mm. laakereiden käyttöikää lyhentäviä rasituksia sekä rakenteesta ei tule turhan monimutkainen. Toisaalta on tilanteita, joissa vaaditaan suurta nopeutta ja 25 pientä voimaa. Nykyisillä toimilaitejärjestelyillä ei näitä kahta, toisilleen vastakkaista tarvetta pystytä tyydyttämään. Sveitsiläisessä patentissa 601049 on esimerkiksi esitetty mekanismi, jolla momentti saadaan aikaan kääntövarressa samanaikaisesti kiertoakselin ·- 30 kohdalla kahden toimilaitteen avulla, mutta tässä kääntövarsi ei toimi suoraan jalkana tai sen osana, vaan sen liike välittyy varsinaiseen jalkaan, mikä monimutkaistaa rakennetta.

35 Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat.

Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi vaikutuspisteisiin vaikuttavat toimilaitteet on sijoitettu kääntövarteen siten, että niiden toiset päät on nivelöity varteen ja vastakkaiset päät vaikutuspisteissä kiertoakselia 2 871 71 ympäröivään osaan, joka on kiinni kiertymättömästi rakenteessa ja jonka ympärillä on varren ja rakenteen välinen laakerointi, minkä lisäksi kääntövarsi on toisessa päässä nivelöity kääntyväksi toisen rakenteen, 5 kuten esim. toisen kääntövarren suhteen kiertoakselin ympäri, jolloin varren ja toisen rakenteen välille on järjestetty toimilaite em. kääntöliikkeen aikaansaamiseksi siten, että toimilaitteen vaikutuspisteet toiseen rakenteeseen on järjestetty kiertoakselin 10 molemmille puolille aikaansaamaan samanaikaisesti momentin kiertoakselin kohdalla, jolloin toiseen rakenteeseen vaikutuspisteiden kautta vaikuttavat toimilaitteet on sijoitettu samaan kääntövarteen. Tällöin on nivelessä mahdollista hyödyntää ns. voima-15 pariperiaatetta. Tilanteissa, joissa nivelessä vaaditaan suurta vääntömomenttia, on molemmat toimilaitteet järjestetty aikaansaamaan yhtaikaa samansuuntaisen momentin kiertoakselin ympäri. Koska toimilaitteet sijaitsevat kiertoakselin molemmin puolin, on niiden 20 voimien vaikutussuunnat vastakkaiset, jolloin ne ainakin osittain kompensoivat toisensa voimavaikutuksen. Kääntövarren toiseen päähän on nivelöity samalla tavalla toinen varsi, jolloin kaikki toimilaitteet on keskitetty samaan kääntövarteen, jolloin päästään 25 huomattavaan tilan säästöön ja varsien muodostaman jalan ohjaus helpottuu.

' ' Toimilaitteiden koko, syötetyn energian määrä sekä : vaikutuspisteiden sijainti huomioimalla on mahdollista 30 aikaansaada ns. ideaalinen voimapari. Tämän tuloksena niveleen syntyy ainoastaan vääntömomentti, eikä lainkaan toimilaitteista aiheutuvia radiaalikuormituk-sia. Tällä on suuri merkitys nivelen liikeherkkyyden sekä kestoiän kannalta.

35 3 87171

Keksinnön mukainen toimilaitteiden sijoitus monipuolistaa varren ohjausmahdollisuuksia. Kuormituksen kannalta ei-kriittisessä tilanteessa on mahdollista järjestää energian syöttö ainoastaan toiseen toimilait-5 teeseen. Tällöin on mahdollista saavuttaa suuri liikenopeus pienellä energian syötöllä. Toimilaitteita voidaan siis käyttää eräänlaisena vaihteistona.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan vaikutuspisteet 10 sijaitsevat samalla, kiertoakselin leikkaavalla suoralla. Tällöin haluttaessa saada aikaan ideaalinen voimapari yksinkertaisella järjestelmällä useassa varren asennossa se on mahdollista tehdä järjestämällä vaikutuspisteet yhtä etäälle kiertoakselista ja 15 toimilaitteet aiheuttamaan yhtä suuri voima vaikutus-pisteisiin.

Erään edullisen vaihtoehdon mukaan toimilaitteet on sijoitettu kääntövarren sisään kotelomaiseen raken-20 teeseen, jolloin ne ovat hyvin suojattuja, mutta saavat kuitenkin aikaan optimaalisen toiminnan. Kotelomainen rakenne mahdollistaa varren keveyden ja varsi on samalla luja.

25 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa • kuva l esittää keksinnön mukaisen kääntövarren periaatetta, 30 .·. ; kuva 2 esittää erästä nivelratkaisua poikkileik- kauskuvana kiertoakselin A kohdalta, kuvat 3 ja 4 esittävät erästä toista nivelratkaisua 35 poikkileikkauksena kiertoakselin kohdalta ja vastaavasti varren pituussuuntaisena pitkittäisleikkauksena, 87171 4 kuvat 5 ja 6 havainnollistavat toimilaitteen sivukuvan-tona ja poikkileikkauksena erästä mahdollisuutta järjestää toimilaitteen kiinnitys ja paineväliaineen syöttö toimilaitteelle, 5 kuva 7 esittää keksinnön mukaisen varsirakenteen käsittävää jalkaa sivusta päin nähtynä, ja kuva 8 esittää kuvan 7 jalkaa edestä päin nähtynä.

10

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen kääntövarsi 1 sen kääntötasossa nähtynä, t.s. kiertoakselin A suunnassa nähtynä. Toista rakennetta, jonka suhteen varsi 1 on järjestetty kääntyväksi, on merkitty 15 viitenumerolla 2. Kääntöliikkeen mahdollistavan nivelen kohdalle on järjestetty toimilaitepari, joka muodostuu kahdesta toimilaitteesta 3. Toimilaitteen 3 toinen osa on nivelöity varteen 1 suhteellisen liikkumattomaksi sen suhteen toimilaitteen pituussuunnassa, ja 20 toinen, edellisen suhteen liikkuva osa on kiinnitetty rakenteeseen 2. Tässä kohdassa sijaitsee toimilaitteen vaikutuspiste rakenteeseen 2, jonka välityksellä tapahtuu varren 1 kääntyminen varteen kiinnitetyn toimilaitteen osan ja rakenteeseen kiinnitetyn vaiku-25 tuspisteen etäisyyden muuttuessa toimilaitteen pituuden muutoksen johdosta. Vaikutuspisteet 3a ja 3b on sijoitettu siten, että ne sijaitsevat kiertoakselin A molemmilla puolilla. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että käännettäessä vartta 1 toimilaitteiden 3 30 avulla toisen vaikutuspisteen etäisyys toimilaitteen : nivelöintikohdasta varteen kasvaa ja toisen vastaavasti . lyhenee. Kuvassa 1 on kuvattu yhtä tällaista ääriasen toa ehjillä viivoilla ja vastaavasti katkoviivoilla toista tällaista ääriasentoa, minkä lisäksi pistekatko-’...· 35 viivoilla on kuvattu vaikutuspisteiden liikerataa näiden ääriasentojen välillä.

li 871 71 5

Kuten kuvasta 1 näkyy, sijaitsevat vaikutuspisteet 3a ja 3b lisäksi varren 1 ääriviivojen sisällä katsottaessa vartta kiertoakselin A suunnassa. Samoin sijaitsevat 5 muut toimilaitteen 3 osat, kuten varteen 1 nivelöity toimilaitteen pää varren ääriviivojen sisällä. Toimilaite 3 on kiinnitetty varteen kääntyväksi pisteessä 3c sinänsä tunnetuilla ratkaisuilla siten, että vai-kutuspisteiden 3a ja 3b liikerata on mahdollinen.

10

Toimilaitteet voivat periaatteessa olla mitä tahansa voimaa välittävää tyyppiä, jolla saadaan aikaan varren 1 ja rakenteen 2 välinen liike vaikuttamalla toimilaitteella vaikutuspisteisiin 3a ja 3b. Pituuttaan muut-15 tavista toimilaitteista tulevat kysymykseen paineväli-aineella toimivat laitteet, erityisesti hydraulisylin-terit, jolloin sylinterin runko voidaan kiinnittää varteen 1 ja männänvarren pää muodostaa vaikutuspisteen rakenteeseen 2, jolloin se voidaan kiinnittää myös 20 tähän kohtaan sinänsä tunnetuilla, männänvarren ja rakenteen kiertymisen toistensa suhteen mahdollistavilla kiinnitysratkaisuilla. Myös päinvastainen kiinnitys on mahdollinen, eli sylinterin runko voi olla nivelöity rakenteeseen 2 ja männänvarren pää vastaavasti varteen 25 1.

Merkittävä etu keksinnössä on myös se, että kääntöliike voidaan saada aikaan pelkästään toista toimilaitetta 3 käyttäen, koska tämä on joissakin tapauksissa riit-30 tävää kääntöliikkeen aikaansaamiseksi akselin A

ympärille, kuten esimerkiksi käännettäessä vartta asennossa, jossa siihen ei kohdistu sen kannattaman rakenteen paino. Kysymyksen ollessa hydraulisylin-tereistä voi tällöin toimimattomaan toimilaitteeseen 35 tuleva ja siitä lähtevä linja olla kytkettynä keskenään vapaalle kierrolle, tai toimilaitteet voivat olla tässä tilanteessa myös sarjaan kytkettyjä. Tällöin voidaan toimilaitteille syötettävä tilavuusvirta 6 87171 minimoida varren liikenopeuden kärsimättä. On kuitenkin hyvä, että vartta voidaan kääntää aina haluttaessa siten, että vaikutuspisteet 3a ja 3b saavat samanaikaisesti aikaan momentin kiertoakselin A kohdalla.

5 Lisäksi on edullista se, että kummallakin toimilaitteella 3 voidaan haluttaessa saada aikaan voimamomentti jompaan kumpaan suuntaan. Hydraulisylintereiden tapauksessa ne ovat tällöin siis kaksitoimisia, eli mäntään vaikuttamalla voidaan saada valinnaisesti 10 aikaan joko työntävä voima tai vetävä voima.

Vaikutuspisteet 3a ja 3b voidaan aina sijoittaa siten ja toimilaitteet voidaan mitoittaa siten, että vaikutuspisteet saavat aikaan ainakin jossain, esimerkiksi 15 kuormituksen kannalta kriittisessä asennossa voimaparin kohdalla, eli tässä kääntöliikkeen vaiheessa kumpikin vaikutuspiste sijaitsee siten ja siihen vaikuttava voima on sellainen, että mekaniikan lakien mukaan voimat ovat vastakkaissuuntaisia ja yhtäsuuria.

20 Kääntövarren 1 toiminta ja sen ohjaus helpottuu, mikäli vaikutuspisteet 3a ja 3b sijaitsevat samalla, kierto-akselin A leikkaavalla suoralla. Tällöin mekaniikan lakien mukaan toimilaitteet 3 on helppo mitoittaa 25 toisiinsa nähden siten, että paras voimaparivaikutus syntyy kuormituksen kannalta vaikeisiin kohtiin. Kuvassa 1 näkyy, kuinka vaikutuspisteet on järjestetty tässä tapauksessa yhtä etäälle kiertoakselista A, jolloin ideaalitapauksessa toimilaitteet 3 on 30 järjestetty saamaan aikaan aina yhtä suuret voimat ;\f vaikutuspisteessä 3a ja 3b. Hydraulisylinterien tapauksessa tämä järjestetään käytännönisimmin siten, että sylinterit on mitoitettu samansuuruisiksi ja niiden männän työpinta-ala on yhtä suuri männän 35 molemmilla puolilla, mikä käytännössä toteutetaan siten, että männänvarsi kulkee sylinterin koko työtilan läpi männän molemmilla puolilla. Tätä on kaavamaisesti i; 7 87171 esitetty katkoviivoilla kuvan 1 sylinterien 3 yhteydessä. Tällöin kääntöliikkeen tapahtuessa minkä tahansa asennon kohdalla kumpaan suuntaan tahansa ja tietynsuuruisen työpaineen vaikuttaessa sylinterissä 5 aina tässä asennossa liikesuunnasta riippumatta on kokonaismomentin itseisarvo aina yhtä suuri tässä asennossa. Yksittäiset pisteiden 3a ja 3b kautta vaikuttavat momentit saattavat hieman poiketa toisistaan toimilaitteiden 3 aiheuttamien voiman vaikutus-10 suorien hieman epäsymmetrisestä sijainnista johtuen, mutta tällä ei ole suurta merkitystä varren liikkumisen aikaansaavan vääntömomentin kannalta.

Kuvasta 1 käy vielä selville se, että pisteiden 3a ja 15 3b sijaitessa samalla kiertoakselin A kautta kulkevalla suoralla niiden kautta on mahdollista saada aikaan ideaalinen voimapari kahdessa eri asennossa, nimittäin asennoissa, joissa vaikutussuorat ovat yhdensuuntaisia ja leikkaavat pisteiden ympyrän kaaren muotoista 20 liikerataa.

Vaikutuspisteiden sijaitessa samalla kiertoakselin A leikkaavalla suoralla voidaan samansuuruiset voimat voimapariin saada aikaan hydraulisylinterien avulla 25 käyttäen hyväksi kaavaa ' Pa x Aa * Pb x Ab' missä vasen puoli on suoraan verrannollinen toisen 30 sylinterin aiheuttamaan voimaan ja oikea puoli on samassa suhteessa suoraan verrannollinen toisen sylinterin aiheuttamaan voimaan, jolloin ··; pa ja pj-, ovat sylintereissä vaikuttavat työpaineet 35 ja

Aa ja Ab ovat vastaavat pinta-alat, joihin em. paineet vaikuttavat.

87171 s Tällöin saadaan aikaan aina ideaalinen voimapari kahdessa kohtaa sillä edellytyksellä, että toimilaitteet on kiinnitetty oikeisiin kohtiin vartta l.

5 On lisäksi huomattava, että kaava kuvaa tilannetta aina tietyllä hetkellä. Jatkuvasti muutettavissa oleva suure on paine, ja tätä mahdollisuutta voidaankin käyttää hyväksi liikkeen aikana. Paineet voidaan myös järjestää muutettaviksi toisistaan riippumatta.

10

Edellä esitettyä mitoituskaavaa voidaan käyttää hyväksi vain yhteen liikesuuntaan, tai molempiin liikesuuntiin. Teoriassa on mahdollista saada aikaan vaikuttava voimapari kumpaan liikesuuntaan tahansa myös sellaisil-15 la sylintereillä, joissa männän vastakkaisilla puolilla on erisuuret työpinta-alat, esim. sen johdosta, että männän varsi ei mene sylinterin läpi molemmissa työtiloissa, mutta tämä vaatii tällöin erisuuret työpaineet samaan sylinteriin liikesuunnasta riippuen. 20 On myös mahdollista vaihdella liikkeen aikana toimilaitteiden aiheuttamaa voimaa, kuten hydraulisylinte-rien tapauksessa niiden työpainetta. Tällöin liike-alueella voidaan halutuissa kohdissa käyttää suurempaa voimaa.

25

Edellä esitetty tarkastelu kaavoineen pätee analogisella tavalla myös muihin toimilaitteisiin kuin hydrauli-sylintereihin, jolloin Aa ja A^ vastaavat toimilaitteen : kykyä saada aikaan voima suhteessa siihen tuotuun 30 voiman aiheuttavaan suureeseen pa ja p^.

. Mikäli vaikutuspisteiden 3a ja 3b välinen suora ei kulje akselin A kautta, voidaan ideaalinen voimapari järjestää vain tietyssä asennossa, mikäli toimilaitteet 35 aiheuttavat aina vakiovoiman. Myös tällainen ajatus kuuluu keksinnön piiriin, vaikkakin kuvan 1 tapauksessa toimilaitteiden mitoitus ja vaikutuspisteiden sijoitus on edullinen siinä mielessä, että ideaalinen voimapari 9 87171 vallitsee kahdessa, kuormituksen kannalta kriittisimmässä asennossa, joko liikkeen tapahtuessa yhteen suuntaan tai liikkeen tapahtuessa kumpaan suuntaan tahansa. Tällainen tilanne on esim. varren 1 kannat-5 taessa kuormaa siten, että varsi muodostaa pystytason kanssa kulman.

Kuvassa 1 on esitetty lisäksi varren vastakkaisessa päässä oleva vastaava järjestely, jolla on tarkoitus 10 saada toisen rakenteen 4, kuten esim. toisen kääntö-varren ja varren 1 liike toistensa suhteen. Tässä päässä on varteen pisteissä 5c kiinnitetty toimilaite-pari, joka käsittää kaksi toimilaitetta 5, sekä vastaavat vaikutuspisteet 5a ja 5b rakenteeseen sekä 15 vaikutuspisteiden välissä oleva kiertoakseli B, jonka ympäri varren 1 ja toisen rakenteen 4 kiertyminen toistensa suhteen tapahtuu. Kaikki edellä toimilaitteiden 3 ja vaikutuspisteiden 3a ja 3b yhteydessä mainitut vaihtoehdot soveltuvat myös analogisesti 20 toimilaitteisiin 5 ja vaikutuspisteisiin 5a ja 5b.

Kuten kuvasta 1 näkyy, ovat myös tässä tapauksessa sekä toimilaitteet 5 että niiden vaikutuspisteet 5a ja 5b varren ääriviivojen sisällä katsottaessa vartta kiertoakselin B suunnassa. Lisäksi kuvasta käy erin-25 omaisen havainnollisesti selville se, kuinka tällaiseen varteen 1, jonka molemmissa päissä on kiertoakselit A ja B, voidaan kiertymisen aikaansaavat toimilaitteet 3 ja 5 järjestää samaan varteen, jolloin kaikki toimilaitteet voidaan keskittää yhteen yksikköön.

::: 30

Seuraavassa esitellään tarkemmin eräitä keksinnön mukaisen varren sekä siihen liittyvien muiden raken-' teiden käytännön ratkaisuja.

35 Kuvassa 2 on esitetty poikkileikkausta kiertoakselin A kohdalta nivelöinnistä rakenteeseen 2. Varsi 1 on järjestetty kääntyväksi kiinnittämällä toimilaitteiden 3 päät rakenteeseen 2, joka kuvassa muodostuu koneen 10 87171 runkoon kiertymättömäksi kiinnitetystä kiertoakselia A ympäröivästä osasta 2a, johon on järjestetty kiertoakselia A vastaan kohtisuorassa tasossa ympyränmuotoiset laakeroinnit (kuvan tapauksessa liukulaakerit 5 6) , joiden sisäpuolella mainittu osa 2a sijaitsee ja joiden ulkokehälle myöhemmin rakenteeltaan tarkemmin selostettava varsi 1 on järjestetty kääntyväksi. Kuten kuvasta 1 näkyy, sijaitsevat laakeroinnit 6 kiertoak-selin A suunnassa vaikutuspisteiden 3a ja 3b molemmilla 10 puolilla, eli vaikutuspisteiden 3a ja 3b tason vastakkaisilla puolilla, jolloin on mahdollista saada aikaan symmetrinen rakenne ilman vääntäviä voimia. Kuvasta 2 näkyy vielä se, kuinka toimilaitteiden kiinnityskohdat 3a ja 3b sijaitsevat akselia A vastaan kohtisuorassa 15 tasossa laakerointipintojen 6 ulkopuolella osaan 2a muodostetuissa korvakkeissa, jotka sijaitsevat akselin A suunnassa laakerointien 6 välissä.

Kuvissa 3 ja 4 on esitetty toinen mahdollinen raken-20 ne. Vaikka se kuvaakin rakennetta varren 1 toisessa päässä, johon on kiinnitetty sen suhteen kääntyvä varsi 4, voidaan sitä käyttää myös kuvan 2 esittämässä kohdassa. Varren 4 osia on tässä merkitty viitenumerolla 4 ja laakeroinnit ovat periaatteeltaan samanlaisia 25 kuin kuvassa 2. Kuvasta käy selville myös varren 1 .“·. kotelomainen rakenne, eli kaikki toimilaitteet 3 ja 5 .*··. sekä vaikutuspisteet 3a ja 3b sekä 5a ja 5b sijaitsevat [ kotelomaisen varren sisällä hyvin suojattuna ja ne "!! eivät vie tällöin paljonkaan tilaa. Kuten kuvassa 2, 30 myös tässä tapauksessa vaikutuspisteet, tässä tapauksessa 5a ja 5b, on kiinnitetty laakerointien 6 väliin varteen 4 kiertymättömästi liitettyyn osaan 4b. Kuvien 3 ja 4 tapauksessa osa 4b sijaitsee varren 4 pituus-: suuntaisten sivuseinämien jatkeen välissä. Myös varsi 35 4 voi olla kotelomainen, vaikka sen sisälle ei sijoi- tettaisikaan toimilaitteita. Tällöin etuna ovat kevyt rakenne yhdistettynä lujuuteen.

11 87171

Kuvissa 5 ja 6 on esitetty eräs edullinen tapa kiinnittää toimilaitteena toimiva hydraulisylinteri varteen sekä järjestää paineväliaineen syöttö sille. Sylinteri on tässäkin tapauksessa nivelöity kääntyväksi 5 kotelomaisen rakenteen sisään nivelöintikohdasta 3c. Nivelöinti on suoritettu sylinterin runkoon 1. sen työkammiot käsittävään osaan kiinteästi liittyvän laakerointikappaleen 9 välityksellä, joka on molemmilta puoliltaan laakeroitu kääntyväksi varren 1 suhteen 10 varren kotelomaisen rakenteen vastakkaisiin sivusei-nämiin muodostettuihin laakerointikohtiin. Laakeroin-tikappaleeseen 9 on muodostettu väylät 10', 11' paineväliainetta varten siten, että toiseen sylinterin kammioon kulkeva väylä 10' avautuu laakerointikappaleen 15 9 toiselle sivulle ja vastakkaisella puolella mäntää olevaan kammioon vievä väylä 11' avautuu vastakkaisella puolella kappaleen kääntymistasoa olevalle sivulle. Koska laakerointikappale 9 ja sylinterin 3 runko on kiinnitetty toisiinsa oleellisesti liikkumattomiksi, 20 ei kappaleen 9 ja sylinterin 3 muodostamassa rakenteessa, t.s. varren 1 sisällä olevassa rakenteessa tarvita ollenkaan taipuisia letkuja paineväliaineen syöttämiseksi sylinteriin. Tällöin toinen paineväliaineväylä 10' on viety laakerointikappaleen sisään tehtyjä : 25 porauksia pitkin varren sisälle jäävään laakerointikap- paleen pintaan liitettyyn jäykkään putkeen 10", jota pitkin väylä kulkee sylinterin toisessa päässä olevaan kammioon, ja toinen väylä 11' on viety suoraan laake-.roint ikappaleen kääntymisakselin kohdalle tehtyä 30 porausta pitkin toiseen kammioon, joka sijaitsee vastakkaisella puolella mäntää e.m. kammioon nähden. Väylät 10' ja 11' avautuvat laakerointikappaleen ulkopinnalle vastakkaisilla puolilla varren 1 käänty-·.·’ * mistasoa. Kyseiset kohdat ovat varren 1 ja laakeroin- 35 tikappaleen 9 välisen kääntymisakselin C suhteen samankeskisiä reikiä, jotka ovat rakenteeltaan sellaisia, että vastaavat, varren ulkopuolella sijaitsevat paineväliaineen meno- ja paluulinjoina toimivat johdot 87171 12 10 ja 11 (esitetty kaavamaisesti katkoviivoilla kuvassa 6) voidaan kiinnittää niihin pyörivää tai joustavaa liitosta käyttäen. Rakenteen ansiosta liittimet voidaan kiinnittää varren 1 ulkopuolelle sylinteriin 3 kiin-5 teästi liittyvään osaan 9, ja paineväliaineen virtaus sylinteriin ja sylinteristä tapahtuu varren sisällä yksinomaan laakerointikappaleen 9, sylinterin 3 ja putken 10" muodostamaa jäykkää ja lujaa rakennetta pitkin. Kotelomaisen varren 1 sisällä ei tarvita 10 tällöin letkuja ja liittimiä, mikä saattaisi synnyttää epävarmuustekijöitä laitteen toimintaan ja vaikeuttaisi sen huoltoa.

Kuvasta 5 on nähtävissä vielä se mahdollisuus, että 15 toimilaitteen 3 laakerointikohdan 3c varteen 1 ei tarvitse sijaita toimilaitteen pituussuunnassa välttämättä sen vastakkaisessa päässä rakenteen 2 ja toimilaitteen 3 välisestä kiinnityskohdasta katsoen. Kuvan 5 mukaisesti laakerointikohta sijaitsee sylinterissä 20 3 mahdollisimman lähellä rakennetta 2, t.s. sylinterin työkammiot sisältävässä osassa sillä kohtaa, jossa männänvarsi tulee ulos sylinteristä. Tällä voidaan lisätä rakenteen lujuutta ja luotettavuutta, koska varren 1 mahdollisesta muodonmuutoksesta aiheutuvat, • : : 25 sylinteriä taivuttavat voimat voidaan näin minimoida.

Vaikka edellä onkin viitattu rakenteen 2 ja varren 1 välisiin toimilaitteisiin, voidaan samaa rakennetta ···_ ja kiinnityksiä käyttää myös varsien 1 ja 4 välisissä 'I.' 30 toimilaitteissa 5.

Kuvissa 5 ja 6 esitetyllä tavalla laakerointikappaleen *· '· 9 välityksellä varren molemmille puolille nivelöidyt : toimilaitteet on nivelöity toisesta päästä edullisesti 35 kuvien 2 ja 3 esittämällä tavalla, jossa sama varsi on vastaavasti laakeroitu molemmille puolille sitä rakennetta (2a ja 4b), johon toimilaitteet on nivelöity.

I: 13 87171

Kuvissa 7 ja 8 on esitetty suurempaa rakennetta, jossa edellä esitetty varsi 1 sijaitsee. Kuvissa on esitetty kulkualustalla liikkuvan koneen jalka, jonka 5 liikkeen avulla koneen eteneminen tapahtuu. Rakenne 2 on tällöin rakenne, jonka välityksellä varsi 1, josta voidaan käyttää myös nimitystä reisiosa, on kiinnitetty koneen runkoon. Rakenne 4 on puolestaan varren 1 toiseen päähän kiinnitetty toinen varsi, josta voidaan 10 myös käyttää nimitystä sääriosa. Varret 1 ja 4 muodostavat jalan, joka kannattaa koneen runkoa omalta osaltaan, ja tällaisessa laitteessa on esimerkiksi neljä, edullisesti kuusi tällaista jalkaa jakaantuneena symmetrisesti koneen pituuskeskiviivan molemmille 15 puolille. Tukipisteenä kulkualustaa varten tällaisessa jalassa toimii varren 4 vapaassa päässä oleva as-tuinosa 8. Kuten kuvista voidaan päätellä, joutuvat kiertoakselien A ja B kohdalla olevat nivelet varsin suurten rasitusten alaisiksi jalan ollessa kulkualus-20 talla, minkä johdosta nykyinen keksintö soveltuu erinomaisesti käytettäväksi tässä yhteydessä. Lisäksi on huomattava, että nivelten mahdollistamat liikeradat ovat varsin laajat, jolloin on tärkeä, että keksinnön mukainen vaikutus voidaan järjestää kaikissa varsien 25 asennoissa toisiinsa ja koneen runkoon 2 nähden. Esimerkiksi kuvan 5 tapauksessa varsien 1 ja 4 kääntyminen voi tapahtua siten, että ne suorat, jotka kulkevat kiertoakselien A ja B ja tukipisteenä toimivan astuinosan välillä, siirtyvät pystytason toiselta 30 puolelta toiselle puolelle, jolloin keksinnön mukaisilla järjestelyillä on erityistä merkitystä.

Jalan ollessa ilmassa, eli tukipisteen irti kulkualus-talta, tapahtuu kääntöliike akselien A ja B ympäri 35 ainoastaan varsien 1 ja 4 omaa painoa vastaan. Tällöin on mahdollista käyttää vain toista toimilaitteista 3 tai 5 vastaavan liikkeen aikaansaamiseksi, koska kuormitus ei tällöin ole suuri. Paineväliaineilla 14 87171 toimivien toimilaitteiden tapauksessa tällöin tullaan toimeen myös pienemmällä työtä tekevän väliaineen virtausmäärällä, ja käytettäessä esim. hydraulisylin-tereitä toinen niistä voidaan kytkeä vapaakierrolle 5 tai sylinterit voidaan kytkeä myös sarjaan.

Kuvissa 7 ja 8 on esitelty myös eräitä varsien 1 ja 4 liikeratoja, joiden ääriasentoja on esitetty pis-tekatkoviivoilla ja vastaavin viitemerkinnöin. Tässä 10 yhteydessä on myös huomattava, että varret 1 ja 4 voivat liikkua myös sivusuunnassa tietyssä kulmassa pystytason molemmin puolin sen ansiosta, että varsi 1 on kiinnitetty koneen rungon suhteen kääntyväksi järjestettyyn osaan 2, jolloin mainittu kääntöliike 15 tapahtuu kiertoakseleita A ja B vastaan kohtisuoran vaakasuoran akselin D ympäri. Kuvassa C on lisäksi esitetty katkoviivoilla tätä kääntöliikettä ohjaavaa toimilaitetta 7, joka tässä tapauksessa on hydrauli-sylinteri. Vastaava rakenteeltaan hieman erilainen 20 osa on esitetty myös kuvassa 2 vastaavin viitemerkinnöin.

Keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan kuvissa ja selityksessä esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä 25 voidaan muunnella keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

: Kuten edellä on mainittu, eivät molemmat vaikutuspis- teet osallistu vääntömomentin synnyttämiseen välttämättä joka hetki, mutta on tärkeää, että tällainen mahdollisuus on olemassa, ja että kuormituksen kannalta 30 kriittisissä tilanteissa voidaan hyödyntää voimapari-periaatetta laakerikuormien pienentämiseksi.

Claims (7)

15 87171

1. Kuormaa kannattava, kääntöliikkeensä avulla kulkuvälineen etenemistä aikaansaava kääntövarsi (1), 5 joka on nivelöity toiseen rakenteeseen (2) kääntyväksi sen suhteen kiertoakselin (A) ympäri, jolloin nivelen kohdalle varren (1) ja rakenteen (2) välille on järjestetty toimilaite (3) em. kääntöliikkeen aikaansaamiseksi, jolloin toimilaitteen vaikutuspisteet 10 (3a, 3b) rakenteeseen (2) on järjestetty kiertoakselin (A) molemmille puolille aikaansaamaan samanaikaisesti momentin kiertoakselin (A) kohdalla, tunnettu siitä, että vaikutuspisteisiin (3a, 3b) vaikuttavat toimilaitteet (3) on sijoitettu kääntövarteen (1) 15 siten, että niiden toiset päät on nivelöity varteen ja vastakkaiset päät vaikutuspisteissä (3a, 3b) kiertoakselia (A) ympäröivään osaan (2a), joka on kiinni kiertymättömästi rakenteessa (2) ja jonka ympärillä on varren ja rakenteen välinen laakerointi, 20 minkä lisäksi kääntövarsi (1) on toisessa päässä nivelöity kääntyväksi toisen rakenteen (4), kuten esim. toisen kääntövarren suhteen kiertoakselin (B) ympäri, jolloin varren (1) ja toisen rakenteen (4) välille on järjestetty toimilaite (5) em. kääntö-25 liikkeen aikaansaamiseksi siten, että toimilaitteen vaikutuspisteet (5a, 5b) toiseen rakenteeseen (4) on järjestetty kiertoakselin (B) molemmille puolille aikaansaamaan samanaikaisesti momentin kiertoakselin (B) kohdalla, jolloin toiseen rakenteeseen (4) vaiku-30 tuspisteiden (5a, 5b) kautta vaikuttavat toimilaitteet ' (5) on sijoitettu samaan kääntövarteen (1). *·: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntövarsi, tunnettu siitä, että ainakin toiset vaikutuspis- 35 teistä (3a, 3b; 5a, 5b) on sijoitettu siten, ja toimilaitteet mitoitettu siten, että vaikutuspisteet saavat aikaan ainakin jossakin asennossa voimaparin, jossa vaikutuspisteiden kautta vaikuttavat voimat 16 87171 ovat yhdensuuntaisia, yhtäsuuria ja suunnaltaan vastakkaisia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kääntövarsi, 5 tunnettu siitä, että ainakin toiset vaikutuspis- teistä (3a, 3b; 5a 5b) sijaitsevat samalla, kierto- akselin (A) leikkaavalla suoralla.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen 10 kääntövarsi, tunnettu siitä, että toimilaitteet (3; 5) on sijoitettu kääntövarren sisään kotelomaiseen rakenteeseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kääntövarsi, 15 tunnettu siitä, että toimilaitteena (3; 5) toimivaan hydraulisylinteriin on liitetty paineväliaineen meno- ja paluulinjat (10, 11) hydraulisylinterin ja varren (1) välisen laakerointikappaleen (9) kautta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kääntövarsi, tunnettu siitä, että linjat on liitetty varren vastakkaisille sivuille, kumpikin varren (1) ja laakerointikappaleen (9) välisen kääntymisakselin (C) kanssa samankeskisesti pyörivän liitännän tai joustavan 25 liitännän avulla.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen kääntövarsi, tunnettu siitä, että varren (1) sisällä on paineväliaineen kuljetus sylinterin työkammioiden ja 30 varren (1) ulkopuolisten paineväliainelinjojen (10, 11. välillä toteutettu jäykkäseinämäisten paineväli-ainekanavien, kuten laakerointikappaleeseen (9) tehtyjen porauksien (10', 11') ja siihen liitetyn jäykän putken (10”) kautta. 17 87171