FI98156C - Nivelöintilaite - Google Patents

Description

98156

Nivelöintilaite

Keksinnön kohteena on nivelöintilaite, jonka avulla ainakin kaksi kappaletta on yhdistettävissä toistensa 5 suhteen liikkuvasti sopivimmin ristinivelen tai vastaavan tavoin siten, että kappaleet kiertyvät toisiaan vastaan oleellisesti kohtisuorassa olevien kiertoakselien ympäri. Nivelöintilaitteeseen kuuluu ainakin välillisesti ensimmäiseen kappaleeseen kiinni-10 tettävissä oleva ensimmäinen runko-osa, ainakin välillisesti toiseen kappaleeseen kiinnitettävissä oleva toinen runko-osa ja mainittuja runko-osia yhdistävä väliosa. Ristinivelen tai vastaavan muodostamiseksi on sopivimmin kumpikin runko-osa yhdistetty 15 väliosaan kiertoakselina toimivalla nivelöintielimellä, kuten akselilla, tapilla tai vastaavalla. Ainakin yhden kiertoakselin ympäri tapahtuvan kiertoliikkeen jarruttamiseksi kuuluu nivelöintilaitteeseen ainakin osittain säädettävissä olevat jarruelimet, joiden 20 avulla mainittu kiertoliike on ainakin osittain mekaanisella voimavaikutuksella hidastettavissa.

Edellä esitetyn tyyppistä ristinivelkonstruktiota käytetään yleisesti esim. kuormainharvesterin riipuk-25 keena, jonka avulla kuormainharvesterin puomiin on ripustettu tavanomaisesti rotaattorin välityksellä harvesteri. Perinteisesti tässä yhteydessä käytetyn rlipukkeen jarrulaite on muodostettu siten, että akselitappien yhteyteen on sijoitettu akselitapista 30 säteissuunnassa ulkoneva jarrulevy, jonka ulkokehään vaikutetaan riipukkeen runkoon muodostetussa porauksessa olevalla kitkapalalla. Kitkapalan välityksellä • jarrulevyyn vaikuttavaa voimaa säädetään tavanomaisesti jousikuormitteisesti säätömutterilla.

35

Edellä esitetty perinteinen ratkaisu on kuitenkin konstruktioltaan monimutkainen, eikä sillä saavuteta tyydyttävää jarrutustulosta, mikä johtuu siitä, että 2 98156 jarrutusvaikutus kohdistuu jarrulevyn ulkokehän pienelle osuudelle. Tällöin kitkapalan kuluminen on sekä voimakasta että epätasaista, jolloin jarrulaitteen tyydyttävä toiminta edellyttää suhteellisen usein 5 suoritettavia uudelleensäätöjä.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa 83812 on esitetty edellä kuvattuun perinteiseen tekniikkaan nähden kehitelty ratkaisu. Tällöin jarrulaitteena on käytetty 10 akselitapin yhteydessä, runko-osan ja välirungon välissä olevaa jousielimen ja kiristyselimen muodostamaa yhdistelmää, johon kuuluvat elimet on järjestetty vaikuttamaan oleellisesti akselitapin aksiaalisuunnas-sa. Kuvatulla ratkaisulla on saatu aikaan käytännössä 15 erittäin varmatoiminen ripustuslaite, jonka manuaalinen säätö on helppo suorittaa.

Näin ollen tähän asti esim. esitetyssä käyttötarkoituksessa käytetyt jarrulaitteet ovat poikkeuksetta 20 manuaalisesti säädettäviä mekaanisia järjestelyjä. Tällöin jarrutusvoima muuttuu aina jarrulevyjen, kitkapalojen tai vastaavien kuluessa. Tästä johtuen joudutaan kyseisen tyyppisiä ristiniveliä jatkuvasti säätämään. Lisäksi tällaisia mekaanisia jarruja ei 25 ole mahdollista kytkeä yksinkertaisin järjestelyin vapaalle, mikä olisi esimerkiksi kuormainharvesteri-käytössä edullista. Tällöin puuta haettaessa on harvesteri pystyasennossa, jolloin siinä olevan ristinivelen jarrun tulee olla mahdollisimman tehokas, 30 jotta harvesteri ei heiluessaan kolhi pystyyn jääviä puita. Erityisesti nykyisin suoritettavassa joukko-käsittelyssä, jolloin samanaikaisesti otetaan pystystä useita puita, tulee jarrun olla erityisen tehokas sen vuoksi, että kerättyjen puiden paino ei kallista 35 harvesteria vinoon. Tällöin käytännössä riittävän tehokkaan jarrun käyttö ei kuitenkaan ole nykyisillä 3 98156 järjestelyillä mahdollista, koska varsinainen kerättyjen puiden työstö olisi tällöin hankalaa. Edellä mainittu johtuu siitä, että puuta työstettäessä, jolloin harvesteri on vaaka-asennossa, on harvesterin seurat-5 tava hyvin puun muotoa, mikä ei luonnollisestikaan ole mahdollista käytettäessä erityisen tehokasta pelkästään mekaanista jarrua. Mikäli jarru on liian tehokas, pyrkii kuormaajasta välitetty veto vääntämään harvesteria irti puusta.

10 Tämän keksinnön mukaisella nivelöintilaitteella on tarkoituksena saada aikaan ratkaiseva parannus edellä esitettyihin epäkohtiin ja siten kohottaa oleellisesti alalla vallitsevaa tekniikan tasoa. Tämän tarkoituksen 15 toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle nivelöintilait-teelle on pääasiassa tunnusomaista se, että jarruelimet on järjestetty apuvoimalla toimivilla toimielimillä sopivimmin ainakin osittain kauko-ohjausperiaatteella säädettäviksi ainakin mainitun voimavaikutuksen 20 säätämisen mahdollistamiseksi oleellisesti erillään nivelöintilaitteesta.

Keksinnön mukaisen nivelöintilaitteen tärkeimpinä etuina voidaan mainita yksinkertaisuus ja toiminta-25 varmuus, jolloin voidaan välttyä kaikilta edellä mainituilta ongelmilta, minkä lisäksi jarruelimet on mahdollista järjestää esim. itsenäisesti puun työstön perusteella ohjautuviksi. Järjestämällä jarruelimet esimerkiksi paineväliainetoimisiksi on mahdollista 30 säätää niillä aikaansaatu jarrutusvoima yksinkertai sesti painetta säätämällä. Keksinnön mukaisessa nivelöintilaitteessa ei myöskään jarrulevyjen, kitka-palojen tai vastaavien kuluminen vaikuta jarrutus-voimaan, eikä näin ollen myöskään edellytetä nivelöin-35 tilaitteen jatkuvia säätötoimenpiteitä. Keksinnön mukainen nivelöintilaite voidaan toteuttaa esimerkiksi ohjaamosta käsin ohjattavaksi ja/tai automaattisesti toimivaksi. Toteuttamalla nivelöintilaitteen ohjaus 4 98156 esim. hydraulisesti voidaan hydraulinesteellä aikaansaada myös nivelöintilaitteen sisäinen voitelu.

Nivelöintilaitteeseen kohdistuvissa epäitsenäisissä 5 patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön mukaisen nivelöintilaitteen edullisia sovellusmuotoja.

Seuraavassa selityksessä keksintöä havainnollistetaan yksityiskohtaisesti samalla viittaamalla oheisiin 10 piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä edullista keksinnön mukaista nivelöintilaitetta osittain poikkileikat-tuna, 15 kuva 2 esittää keksinnön mukaista nivelöintilai tetta kuormainharvesterikäytössä, jolloin harvesteri on pystyasennossa, ja 20 kuva 3 esittää vastaavaa sovellusta, jolloin harvesteri on vaaka-asennossa.

Keksinnön kohteena on nivelöintilaite, jonka avulla kaksi kappaletta 1, 2 on yhdistettävissä toistensa 25 suhteen liikkuvasti sopivimmin ristinivelen tai vastaavan tavoin siten, että kappaleet 1, 2 kiertyvät toisiaan vastaan oleellisesti kohtisuorassa olevien kiertoakselien x, y ympäri. Nivelöintilaitteeseen kuuluu ainakin välillisesti ensimmäiseen kappaleeseen 1 30 kiinnitettävissä oleva ensimmäinen runko-osa 3, ainakin välillisesti toiseen kappaleeseen 2 kiinnitettävissä oleva toinen runko-osa 4 ja mainittuja runko-osia 3, 4 yhdistävä väliosa. Tällöin ristinivelen tai vastaavan muodostamiseksi on sopivimmin kumpikin runko-osa 3, 4 35 yhdistetty väliosaan 5 kiertoakselina x, y toimivalla nivelöintielimellä 6, kuten akselilla, tapilla tai vastaavalla. Ainakin yhden kiertoakselin x, y ympäri tapahtuvan kiertoliikkeen jarruttamiseksi kuuluu 5 98156 nivelöintilaitteeseen ainakin osittain säädettävissä olevat jarruelimet 7, joiden avulla mainittu kiertoliike on ainakin osittain mekaanisella voimavaikutuksella hidastettavissa. Jarruelimet 7 on järjestetty 5 apuvoimalla toimivilla toimielimillä 7a, edullisimmin ainakin osittain kauko-ohjausperiaatteella säädettäviksi ainakin mainitun voimavaikutuksen säätämisen mahdollistamiseksi oleellisesti erillään nivelöinti-laitteesta.

10

Erityisen edullisena sovellutuksena kuvassa 1 esitetyn mukainen nivelöintilaite on tarkoitettu edullisimmin kuormainharvesterin tai vastaavan yhteydessä rlipukkeena käytettäväksi, jonka avulla kuormainharvesterissa 15 olevaan puomiin 1 on esimerkiksi rotaattorin 2a välityksellä ripustettu harvesteri 2. Tällaista sovellutusta on kuvattu kuvissa 1 ja 2. Tällöin jarruelimien 7 jarrutusvoimaa säätävät toimielimet 7a on järjestetty edullisimmin ainakin osittain työ-20 koneeseen kytketyillä ohjauselimillä 7b ohjattaviksi. Tällöin voidaan ohjauselimet 7b järjestää ohjaamaan toimielimiä 7a kosketuksettomaksi, kuten äänen, valon tai vastaavan avulla, esimerkiksi lähetin-vastaanotin-periaatteella toimivalla välitysjärjestelyllä, tai 25 mekaanisesti, paineväliainetoimisesti ja/tai sähköi sesti toimivalla välitysjärjestelyllä.

Edelleen toimielimet 7a on järjestettävissä edullisimmin sähköisesti ja/tai painevälitteisesti välitetyllä 30 apuvoimalla säätämään jarruelimien 7 jarrutusvoimaa.

Keksintö mahdollistaa näin ollen myös sen, että jarruelimet 7 on järjestetty ns. on-off-periaatteella säädettäviksi, jolloin jarrutusvoima on toisaalta päällekytkettävissä ja toisaalta vapaallekytkettävissä. 35

Erityisesti kuvissa 2 ja 3 esitetyn mukaisessa kuor-mainharvesterikäytössä on jarruelimien 7 jarrutusvoimaa säätävät toimielimet 7a järjestetty edullisesti 6 98156 osittain työkoneen ohjaamossa olevilla ohjauselimil-lä 7b' työkonetta ohjaavan toimesta ohjattaviksi. Kuvissa 2 ja 3 esitetyn mukaisesti on jarruelimien 7 jarrutusvoimaa säätävät toimielimet 7a järjestetty 5 lisäksi edullisesti työkoneeseen kuuluvaan paineväli-ainejärjestelmään kytketyillä ohjauselimillä 7b” itsenäisesti ohjautuviksi. Tällöin on nivelöintilait-teen jarruelimet 7 järjestetty kuormainharvesterin paineväliainejärjestelmän p, esim. kallistussylinte-10 rin ps asentoa ohjaavan hydrauliikkapiirin välityksellä harvesterin 2 pystyasennossa I itsenäisesti jarruttaviksi (on-asento) ja harvesterin 2 vaaka-asennossa II vapautetuiksi (off-asento). Esitetyllä järjestelyllä on mahdollista aikaansaada selityksen 15 alussa kuvatun mukainen toiminto, jolloin harvesterin pystyasennossa puita noudettaessa voidaan jarruelimien jarrutusvoima maksimoida ja vastaavasti kerättyjä puita vaaka-asennossa käsiteltäessä periaatteessa jopa poistaa jarrutusvoima kokonaan.

20

Kuvassa 1 esitetyn periaatteellisen poikkileikkauksen mukaisesti käsittävät jarruelimet 7 edullisimmin kummankin nivelöintielimen 6a, 6b yhteyteen, väliosan 5 ja runko-osien 3, 4 väliin järjestetyt ja edullisim-25 min kitkavoimaltaan säädettävät kitkaelimet. Kitka-elimet on muodostettu jarrutusvoiman säätämistä varten nivelöintielimen 6a, 6b pituussuunnassa liikuteltavasta kiristysjärjestelystä 7c ja edullisimmin kitka-paloilla 7d varustetusta kitkapintajär jestelystä.

30 Jarruelimet 7 on esitetyssä sovellutuksessa järjestetty paineväliainetoimisiksi, jolloin edullisesti nivelöintielimen 6a, 6b yhteyteen on järjestetty virtaus-järjestely 7e paineväliaineen johtamiseksi kiristys-järjestelynä 7c toimivan männän yhteyteen. Esitetyn 35 mukaisessa sovellutuksessa tapahtuu nivelöintilait-teessa olevien laakereiden 7f voitelu myös paineväli-aineella, jolloin laakereiden 7f perään on vastakkaisille sivuille järjestetty tiivisteet.

7 98156

On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä esitettyyn tai selitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä voidaan perusajatuksen puitteissa muunnella huomattavastikin.

5 Luonnollisesti jarruelimien apuvoimalla toimivat toimielimet voivat olla esimerkiksi radio-ohjattavia sähkömoottoreita, jolloin kuitenkin edellytetään esitettyä sovellutusta monimutkaisempaa konstruktiota sekä monimutkaisempaan ohjauselimien välitysjärjeste-10 lyä. Esimerkiksi edellä esitetyn mukaisesti on luonnol lisesti edullisinta käyttää hyväksi työkoneen omaa hydrauliikkajärjestelmää, jolloin nivelöintilaitteen jarruelimet on ohjattavissa automaattisesti. Luonnollisesti nivelöintilaitteen jarruelimien konstruktio 15 voi poiketa merkittävästikin kuvassa 1 esitetystä käyttämällä esim. edellä esitetyn mukaisesti sähköisiä toimielimiä. Myös paineväliainetta käytettäessä on mahdollista konstruoida jarruelimet mitä erilaisimmin tavoin käyttämällä esim. useampiosaista mäntää tai 20 sijoittamalla virtaus järjestely toisin. Nivelöintitapin keskelle sijoitetuilla virtaus järjestelyillä on mahdollista saada aikaan teknisesti yksinkertainen ja luotettavasti toimiva järjestely.

Claims (11)

1. Nivelöintilaite, jonka avulla ainakin kaksi kappaletta (l, 2) on yhdistettävissä toistensa suhteen 5 liikkuvasti sopivimmin ristinivelen tai vastaavan tavoin siten, että kappaleet (1, 2) kiertyvät toisiaan vastaan oleellisesti kohtisuorassa olevien kierto-akselien (x, y) ympäri, jolloin nivelöintilaitteeseen kuuluu ainakin välillisesti ensimmäiseen kappalee-10 seen (1) kiinnitettävissä oleva ensimmäinen runko-osa (3), ainakin välillisesti toiseen kappaleeseen (2) kiinnitettävissä oleva toinen runko-osa (4) ja mainittuja runko-osia (3, 4) yhdistävä väliosa (5), jolloin ristinivelen tai vastaavan muodostamiseksi on sopivim-15 min kumpikin runko-osa (3, 4) yhdistetty väliosaan (5) kiertoakselina (x, y) toimivalla nivelöintielimel-lä (6), kuten akselilla, tapilla tai vastaavalla, jolloin ainakin yhden kiertoakselin (x, y) ympäri tapahtuvan kiertoliikkeen jarruttamiseksi kuuluu 20 nivelöintilaitteeseen ainakin osittain säädettävissä olevat jarruelimet (7), joiden avulla mainittu kiertoliike on ainakin osittain mekaanisella voimavaikutuksella hidastettavissa, tunnettu siitä, että jarruelimet (7) on järjestetty apuvoimalla toimivilla 25 toimielimillä (7a) sopivimmin ainakin osittain kauko-ohjausperiaatteella säädettäviksi ainakin mainitun voimavaikutuksen säätämisen mahdollistamiseksi oleellisesti erillään nivelöintilaitteesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nivelöintilaite, joka on tarkoitettu sopivimmin työkoneen, kuten kuormainharvesterin tai vastaavan yhteydessä käytettäväksi ripustuslaitteena, kuten riipukkeena tai vastaavana, jonka avulla työkoneessa olevaan puo-35 miin (1) tai vastaavaan on ainakin välillisesti, kuten rotaattorin (2a) tai vastaavan välityksellä 9 98156 ripustettu työväline, kuten tartuntakoura, harvesteri (2) tai vastaava, tunnettu siitä, että jarru-elimien (7) jarrutusvoimaa säätävät toimielimet (7a) on järjestetty ainakin osittain työkoneeseen kytke-5 tyillä ohjauselimillä (7b) ohjattaviksi.

3. Patenttivaatimuksen l tai 2 mukainen nivelöinti-laite, tunnettu siitä, että ohjauselimet (7b) on järjestetty ohjaamaan toimielimiä (7a) kosketukset- 10 tomasti, kuten äänen, valon ja/tai vastaavan avulla lähetin-vastaanotin-periaatteella tai vastaavasti toimivalla välitysjärjestelyllä.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen nive-15 löintilaite, tunnettu siitä, että ohjauselimet (7b) on järjestetty ohjaamaan toimielimä (7a) mekaanisesti, paineväliainetoimisesti ja/tai sähköisesti toimivalla välitysjärjestelyllä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen nive- löintilaite, tunnettu siitä, että toimielimet (7a) on järjestetty sopivimmin sähköisesti ja/tai paine-välitteisesti välitetyllä apuvoimalla säätämään jarruelimien (7) jarrutusvoimaa. 25

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen nive- löintilaite, tunnettu siitä, että jarruelimet (7) on järjestetty ainakin ns. on-of f-periaatteella säädettäviksi jarrutusvoiman päällekytkemisen ja 30 vapaallekytkemisen mahdollistamiseksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen nive- löintilaite, tunnettu siitä, että jarruelimien (7) jarrutusvoimaa säätävät toimielimet (7a) on järjestetty 35 ainakin työkoneen ohjaamossa olevilla ohjauselimillä (7b·) työkonetta ohjaavan toimesta ohjattaviksi. 10 98156

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen nive-löintilaite, tunnettu siitä, että jarruelimien (7) jarrutusvoimaa säätävät toimielimet (7a) on järjestetty ainakin osittain työkoneeseen kuuluvaan osaan, järjes- 5 telmään, mekanismiin ja/tai vastaavaan kytketyillä ohjauselimillä (7b") itsenäisesti ohjautuviksi.

8 98156

9. Patenttivaatimuksen 2, 6 ja 8 mukainen nivelöinti-laite, tunnettu siitä, että erityisesti kuormain- 10 harvesterin tai vastaavan yhteydessä olevan nivelöinti-laitteen jarruelimet (7) on järjestetty sopivimmin kuormainharvesterin paineväliainejärjestelmän (p) välityksellä oleellisesti harvesterin (2) tai vastaavan pystyasennossa (I) itsenäisesti jarruttaviksi (on-15 asento) ja oleellisesti harvesterin (2) vaaka-asennossa (II) vapautetuiksi (off-asento).

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen nivelöintilaite, jolloin jarruelimet (7) käsittävät 20 oleellisesti ainakin yhden nivelöintielimen (6a, 6b) yhteyteen, väliosan (5) ja ainakin yhden runko-osan (3, 4. väliin järjestetyt ja sopivimmin kitkavoimaltaan säädettävät kitkaelimet, kuten jarrutusvoiman säätämistä varten nivelöintielimen (6a, 6b) pituussuunnassa 25 liikuteltavan kiristysjärjestelyn (7c) ja sopivimmin kitkapaloilla (7d) varustetun kitkapintajärjestelyn, tai vastaavat, tunnettu siitä, että jarruelimet (7) on järjestetty paineväliainetoimisiksi, jollon sopivimmin nivelöintielimeen (6a, 6b) on järjestetty 30 virtausjärjestely (7e) paineväliaineen johtamiseksi ainakin kiristysjärjestelyn (7c), kuten männän tai vastaavan yhteyteen.

11 98156