NL7904467A - Klepregelaar. - Google Patents

Description

, % * -1- 20716/cv/ji

Aanvrager: Edward Ellis Griffiths, San Jose, Californië, Verenigde Staten van Amerika.

Korte aanduiding: Klepregelaar.

5 De uitvinding heeft betrekking op klepregelaars en meer in het bijzonder op klepbedieningssystemen voor het in werking stellen van hydraulische of pneumatische kleppen, zoals de regelkleppen van een verzwenkbare kraan of laadinrich-ting.

Hydraulische werkende kranen en hefinrichtingen zijn in het algemeen voor-10 zien van een of meer met de hand bedienbare kleppen voor het regelen van het aanbrengen van onder druk staand fluïdum naar de bedieningscylinders voor het regelen van de werking van de boom, zoals een draaiing, een uitschuiven en een heffen. De kleppen zijn in het algemeen opgesteld in een vaste positie op de kraan of de laadin-richting of op een vrachtwagen of ander voertuig waarop de kraan of de laadinrich-15 ting is gemonteerd en de bedieningshandgrepen of hefbomen voor de kleppen zijn in het algemeen opgesteld in een groep nabij de kleppen. In het verleden zijn pogingen gedaan om een afstandsbediening voor dergelijke kleppen te verkrijgen ten einde het mogelijk te maken, dat de bediener zich om en nabij de last beweegt in plaats dat deze zich bij de kleppen bevindt. Dergelijke systemen zijn verhoudingsgewijs 20 gecompliceerd terwijl daarbij in het algemeen een afzonderlijke motor of aandrijf-orgaan voor iedere klep werd vereist.

De uitvinding vóórziet in een verbeterd klepbedieningssysteem, dat in het bijzonder geschikt is om te worden gebruikt in de afstandsbediening van de kleppen, zoals de functieregelkleppen van een’kraan of laadinrichting. Het systeem om-25 van een aantal uitgaande assen voor bediening met de bedieningshefbomen· van de kleppen en een aantal ingaande assen, die telescopisch ten opzichte van de uitgaande assen zijn opgesteld. Een aandrijfmoter is verbonden met de ingaande assen om deze tezamen langs hun aslijnen te bewegen en palorganen zijn aangebracht voor het selectief samen .vergrendelen van de ingaande en uitgaande as in ieder paar. De pal-30 organen worden bediend met jbehulp van electrisch bekrabhtigde solenoïdes welke op afstand bedienbaar zijn, bijvoorbeeld met behulp van een met de hand beetgehouden regeleenheid, die via een kabel met het overblijvende deel van het systeem is verbonden .

Het is in het algemeen een oogmerk van de uitvinding een nieuw en verbe-35 terd klepbedieningssysteem te verkrijgen.

790446? r # -2- 20716/CV/jl

Een ander oogmerk van de uitvinding is het verkrijgen van een systeem van bovengenoemde soort, dat in het bijzonder geschikt is om te worden gebruikt in de afstandsbediening van kleppen, zoals de functieregelkleppen van een kraan of laadinrichting.

5 De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de constructie volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont schematisch in perspectief een uitvoeringsvoorbeeld van een op een vrachtwagen aangebrachte kraan of laadinrichting voorzien van een af-10 standsregelsysteem volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont op grotere schaal een aanzicht van het klepbedieningssysteem van de inrichting volgens fig. 1.

Fig. 3 toont een dwarsdoorsnede over fig. 2, gezien volgens de lijn 3-3 in fig. 2.

15 Fig. 4 toont een dwarsdoorsnede over fig. 3, gezien volgens de lijn 4-4 in fig. 3·

Fig. 5 toont een dwarsdoorsnede over fig. 4, gezien volgens de lijn 5-5 in fig. 4.

Fig. 6 toont schematisch een electrisch blokschema van het regelsysteem 20 van de j_n fig, 1 afgebeelde inrichting.

In fig. 1 is de uitvinding weergegeven in samenhang met een vrachtwagen voorzien van een hydraulisch bedienbare en verzwenkbare kraan 12, die op de vrachtwagen is gemonteerd. De functies van de kraan (dat wil zeggen draaien, uitschuiven, en heffen en dergelijke) worden geregeld met behulp van kleppen 16-19, die op het 25 chassis van de vrachtwagen achter de cabine zijn gemonteerd. Alternatief·kunnen de functieregelkleppen zijn geplaatst op het gestel van de kraan of op andere geschikte plaatsen. De kleppen zijn voorzien van bedieningshandgrepen of hefbomen 21-24, welke zich vanaf de kleppen naar buiten toe uitstrekken en om een horizontale as verzwenkbaar zijn. Een klepbedieningssysteem is aangebracht op het gestel 30 boven de kleppen met een met de hand beet te houden afstandsregeleenheid 27, die net het overige deel van het systeem is verbonden met behulp van een kabel 28. Electrisch bedieningsvermogen wordt aan het systeem toegevoegd via een kabel 29.

Het klepbedieningssysteem omvat een huis 31 voorzien van een althans in hoofdzaak rechthoekige basis 32 en een deksel 33· Het deksel 33 is verwijderbaar 35 op de basis aangebracht en daaraan met behulp van geschikte niet nader weergegeven 7904467 * -3- 20716/CV/jl middelen, zoals bijvoorbeeld bouten, bevestigd.

In het huis 31 zijn vier gelijke klepbedieningsorganen 36-39 opgesteld, die zijn aan te drijven met behulp van een omkeerbare aandrijfmoter 4t op hieronder nog nader te beschrijven wijze. Ofschoon het weergegeven systeem is voor-5 zien van vier kleppen en1'vier klepbedieningsorganen kan ieder gewenst aantal kleppen en bedieningsorganen worden toegepast, waarbij het aantal bedieningsorganen wordt gekozen in overeenstemming met het aantal kleppen.

De klepbedieningsorganen worden gedragen door een gestelsamenstel 42, dat is voorzien van althans in hoofdzaak horizontaal en evenwijdig aan elkaar verlopende assen 10 43,44, die vast met elkaar zijn verbonden met behulp van kruisarmen 46-48.De as 43 is draaibaar opgesteld in regelblokken 51-54, die zijn aangebracht op staande steunen 56-59 nabij de achterzijde van het huis, met zwevende afstandsorganen 61, gren-delkragen 62, veren 63 en ringen 64 welke de as in de gewenste langstand houden.

Nabij de voorzijde van het huis zijn klepbedieningsorganen 36-39 zwenkbaar aange-15 bracht op de as 44 met behulp van draagsteunen 66-69 en legerblokken 71 en 72. De draagsteunen zijn althans in Boofdzaak L-vormige steunen die in tegenover elkaar gelegen paren zijn vastgezet aan zich verticaal uitstrekkende steunplaten 73> 74, waaraan de legerblokken zijn bevestigd. Kragen 76-79 en veren 81, 82 houden de klepbediéningsorganen in de gewenste langsstand op de as 44.

20 De as van de aandrijfmotor 41 is verbonden met de ingang van een snelheids- vertragende tandwielkast 84, die is aangebracht op een zich omhoog uitstrekkende steun 57, zoals het beste blijkt uit fig. 4. Een krukarm 86 is verbonden met de uitgaande as van de tandwielkast met behulp van een sïpkoppeling 87* De slipkop-peling omvat een lichaamsorgaan 88, dat is bevestigd aan de tandwielkastas, een veer 25 89, welke de krukarm in wrijvingsingrijping dringt met een uit kunststof vervaar- dige slijifering 90, welke aanligt tegen het koppelingslichaam, en een moer 91 voor het instellen van de spanning van de veer en daarmede de mate van slip welke door de koppeling wordt toegestaan. Een komvormige ring 92 is opgesteld tussen de veer 89 en de moer 91 en een borgmoer 93 vergrendelt de moer 91 in de gewenste stand.

30 Een verbindingsschakel of trekstang 94 strekt zich uit tussen het vrije uiteinde van de krukarm 86 en een dwarsarm 47 van het gestel 42. Het andere einde van de bevestigingsschakel is scharnierend verbonden met het vrije einde van de krukarm met behulp van een bout 96 en moer 97 en het boveneinde van de schakel is scharnierend verbonden met de kruisarm 47 met behulp van een bout 98, moer 99 en 35 ring 101.

7904467 t * 20716/CV/jl l

Een potentiometer 103 voor het waarnemen van de stand van de krukarm 86 is aangebracht op de steun 58 in axiale in lijn ligging met de uitgaande as van de tandwielkast 84 en de krukarm is verbonden met de as van de potentiometer met behulp van een arm 104. Een einde van deze arm is uitgerust met een vergrote 5 naaf of kraag 106, welke is bevestigd aan de potentiometeras en het andere einde is bevestigd aan de krukarm. Zoals hieronder nader zal worden uiteengezet wordt de potentiometer gebruikt voor het verkrijgen van een terugkoppelingssignaal voor de motor voor het terugbewegen van de krukarm naar een althans in hoofdzaak horizontale neutrale of ruststand.

10 Ieder van de klepbedieningsorganen omvat een ingaande as 111, welke is bevestigd aan de draagsteun 66-69 voor het bedieningsorgaan, een uitgaande as 112, die telescopisch ten opzichte van de ingaande as is opgesteld en is verbonden met de bedieningshandgreep 21-24 van de klep samenhangend met het bedieningsorgaan, palorganen 113 voor het vergrendelen van de assen met elkaar en een electrisch 15 te bekrachtigen solenoïde 114 voor het selectief in werking stellen van de palorganen. Indien niet met elkaar vergrendeld door de palorganen zijn de assen 111 en 112 vrij om axiaal ten opzichte van elkaar te bewegen.

De solenoïde 114 is bevestigd aan de draagsteun van het bedienitigsorgaan met behulp van een moer 116 op een van schroefdraad voorziene bevestigingsnaaf 117 20 van de solenoïde. De ingaande as 111 wordt gedragen door een kraag 118, die met schroefdraad is aangebracht op het ondereinde van de naaf 117, terwijl een borg-moer 119 de as vast aan de kraag bevestigd.

De ingaande as 111 is een holle as en de palorganen omvatten arretteer-kogels 121, die in een radiale richting kiinnen bewegen in openingen 122 in de wand 25 van de as. In een de voorkeur verdienend uitvoeringsvoorbeeld zijn een viertal arret-teerkogels langs de omtrek rond de as op afstand van elkaar opgesteld. Een bedieningsstang 124 voor het palmechanisme is schuifbaar opgesteld in de ingaande as.

Deze stang omvat een gedeelte 126 met kleinëre dikte begrenscj door axiaal hellende oppervlakken 127 waarvan de onderste dient als een nokoppervlak voor ingrij-30 ping met de arretteerkogels 121. Het boveneinde van de bedieningsstang 124 is verbonden met de plunjer 128 van de solenoïde 114 voor beweging tussen axiaal vooruitbewogen en teruggetrokken standen in de ingaande as. Een terugstelveer 129 in de solenoïde dringt de bedieningsstang naar de vooruitgeschoven stand waarin de arretteerkogels in hun teruggetrokken stand zijn tussen de hellende 'oppervlakken 35 bij een positieve stopplaats.

7904437 * -5- 20716/CV/jl

De uitgaande as 112 is een holle as met een grotere diameter dan die van de ingaande as 111 en is daarbij coaxiaal om de ingaande as ingesteld. Het ondereinde van de uitgaande as is uitgerust met een plug 131 waarin een asvork 132 met schroefdraad is aangebracht. De vork is scharnierend met de bedieningshand-5 greep van de klep verbonden met behulp van een pen 133·

Een aantal axia&l op afstand van elkaar gelegen 'palaanslagen 136 worden gedragen door de uitgaande as voor ingrijping met de arretteerkogels 121. De aanslagen worden bepaald door ringvormige organen 137, 138 met grotere en kleinere inwendige diameter, die afwisselend in de as zijn opgesteld. Het aantal aanslagen 10 maakt het mogelijk om de ingaande en uitgaande as met elkaar in verschillende axiale standen te koppelen en het aantal aanslagen kan op gewenste wijze worden gekozen. De plaats van de aanslagorganen in de as 112 wordt tot stand gebracht met behulp van afstandsorganen 141-143. De plug 131 en het bovenste afstandsorgaan 141 worden geperst of gelast in de as 112 voor het vormen van de constructie. De klep-15 bedieningsorganen strekken zich naar beneden toe uit door openingen 146 in de basis van het huis 31 waarbij de inwendige delen van de bedieningsorganen worden beschermd met behulp van stofafdekorganen 147 en hulsen 148. De stofafdekorganen zijn vervaardigd uit een stijf materiaal, zoals staal of koper en worden op de ingaande assen 111 vastgehouden met behulp van snapringen 149. De hulsen 148 zijn vervaar— 20 digd uit een flexibel materiaal zoals rubber en zijn aan de ondereinden van de uitgaande assen 112 bevestigd met behulp van bandklemmen 150.

Zoals in fig. 6 is aangeduid wordt de bekrachtiging van de solenoïdes 114 geregeld met behulp van schakelaars 151-154, die zijn aangebracht in de op afstand gelegen regeleenheid 27. Deze schakelaars zijn normaal open en de solenoïdes 25 worden bekrachtigd door sluiting van de desbetreffende schakelaars. Indien gewenst kan een geschikte logica worden aangebracht ten einde het mogelijk te maken, dat slechts een van de solenoïdes op een bepaald tijdstip wordt bekrachtigd. De regeleenheid omvat eveneens een motorregelaar 156 en een "dodemans"-schakelaar 157, welke in een gesloten stand moet worden gehouden wil ëen in werking stellen van 30 het systeem mogelijk zijn.

In de voorkeursuitvoeringsvorm omvat de motorregelaar een potentiometer met een met de hand te bedienen tuimelaar of "vlinderklep"-handgreep welke het aanbrengen van bedieningstroom naar de aandrijfmotor 41 regelt voor het in werking stellen van deze motor met een continu variabele snelheid in zowel de ene als de andere 35 richting. De regelaar heeft eea neutrale middenstand en de hoeveelheid aan de motor 7904467 r , ’ '

J

-6- 2071'6/CV/jl toegevoerde stroom neemt toe indien de handgreep in de ene of de andere richting uit deze middenstand wordt verplaatst\ Met dit systeem kunnen de handgrepen waarmede de bedieningsorganen zijn verbonden,snel en nauwkeurig naar iedere gewenste stand over een bewegingsgebied worden bewogen. Verbindingen tussen de 5 schakelaars, motorregelaars, potentiometers, solenoides en motor worden gemaakt door een kabel 28 evenals de vermogens-en aardverbindingen. De potentiometer 103 is verbonden.· met een centreerregelaar 158 welke de motor in werking stelt v oor het terugkeren van de krukarm 86 naar de horizontale rust of neutrale stand indien de motorregelaar 156 in zijn neutrale stand is en geen van de solenoides 10 wordt bekrachtigd. De motorregelaar en verdere logisch' circuit toegepast in het systeem zijn gelegen in een moduul 159, welke is aangebracht op de steun 59. Elec-trische verbindingen naar en van 'de moduul 159 zijn gebruikelijk en zijn terwille van de overzichtelijkheid in de figuren niet afgebeeld.

De werking en het gebruik van het klepbedieningssysteem is als volgt.

15 Aangenomen wordt dat het systeem is aangebracht op een vrachtwagen of kraaninrichting en is verbonden met de bedieningshandgrepen van de functieregel-kleppen van een hydraulische kraan op de hierboven geschreven wijze. De klepbedie-ningssolenolden zijn normaal niet bekrachtigd en de ingaande en uitgaande assen van ieder bedieningsorgaan zijn vrij om axiaal ten opzichte van elkaar te bewegen.

20 Indien de dode-manschakelaar 157 wordt gesloten zijn de functieregelschaleLaars 151-154 en de motorregelaar 156 operationeel voor het in werking stellen van de solenoides en de motor. Indien de aandrijfmotor 41 wordt bekrachtigd wordt het ge-stelsamenstel 42 omhoog of omlaag bewogen in overeenstemming met de richting van de motordraaing en de ingaande assen van de bedieningsorganen bewegen axiaal bin-25 nen de uitgaande assen. Indien een van de solenoides wordt bekrachtigd wordt de daarmede verbonden bedieningsstaaf 124 teruggetrokken. De axiale beweging van nok-oppervlak 127 dringt de arretteerkogel 121 naar buiten in vergrendelende ingrij-ping met een van de door de uitgaande as-gedragen aanslagen 136. Daarna beweegt de uitgaande as tezamen met de ingaande as totdat de bekrachtiging van de soleno-30 ide wegvalt. Bij het wegvallen van de bekrachtiging van de solenoïde wordt het palmechanisme vrijgegeven en voert het klepmechanisme de bedieningshandgreep terug naar zijn vrije en neutrale stand. Indien het motorregelorgaan 136 wordt teruggevoerd naar zijn neutrale of "uif-stand keert de krukarm 86 terug naar zijn horizontale rust of neutrale stand. In het geval dat de "dodemans"-schakelaar 157 35 wordt vrijgegeven terwijl een van de functieschakelaars wordt gesloten of de motor- 7904467 i -7- 20716/CV/jl regelaar uit zijn neutrale stand is wordt de functie, die wordt uitgevoerd, onmiddellijk beëindigd en de arm 86 keert terug naar zijn neutrale stand. In een gebruikelijke bedieningsvolgorde houdt de bediener de dodemansschakelaar continu in zijn gesloten stand, en sluit daarop een functieschakelaar voor het bekrachtigen van 5 de met de gewenste functie samenhangende solenolde. Hij stelt dan de motor-regelpotentiometer in werking voor het in werking stellen van de motor met de gewenste snelheid in de gewenste richting. Indien de functie is voltooid wordt de functieschakelaar en de motorregelpotentiometerhandgreep vrijgegeven en de kr'uk-arm en de klepbedieningshandgreep keren terug naar hun rust of neutrale stand.

10 De kleppen waarmede het systeem is verbonden kunnen ook indien gewenst met de hand worden bediend. Indien de solenoïdes niet zijn bekrachtigd bewegen de uitgaande assen vrij en kunnen de kleppen op de normale wijze worden bediend. Zelfs indien de solenoïdes worden bekrachtigd voorziet de slipkoppeling in een flexibele koppeling tussen de motor en de klepbedieningsorganen en de koppeling is ingesteld 15 om het mogelijk te maken, dat het systeem ten alle tijde met de hand kan worden bediend.

De uitvinding heeft een aantal belangrijke kenmerken en voordelen. Er wordt gebruik gemaakt van een enkele aandrijfmotor met een aantal bedieningsorga-nen welke lineair bewegen langs althans in hoofdzaak evenwijdige assen voor het 20 regelen van de bediening van kleppen met scharnierend aangebrachte handgrepen. Het systeem maakt een efficiënte bediening door een man mogelijk van een kraan of laad-inrichting en het systeem is flexibel doordat het ten alle tijde met de hand kan worden bediend, zelfs indien een van de bedieningsorganen in ingrijping is. Ofschoon de uitvinding is beschreven onder verwijzing naar de functieregelkleppen van een 25 verzwenkbare hydraulische kraan zal het duidelijk zijij, dat de uitvinding ook kan wordt gebruikt met andere «soorten kranen en hefinriohtingen en met aridere hydraulische en pneumatische kleppen.

Uit bovenstaande zal het duidelijk zijn, dat een nieuw en verbeterd kraan-bedieningssysteem is verkregen. Ofschoon slechts een momenteel de voorkeur verdie-30 nend uitvoeringsvoorbeeld is beschreven zal het duidelijk zijn, dat binnen de geest en beschermingsomvang van de uitvinding hierin wijzigingen,aanvullingen en verbeteringen kunnen worden aangebracht.

-CONCLUSIES- 35 7904467

Claims (10)

1. Inrichting te gebruiken in een klepbedieningsorgaan waarbij de inrichting is voorzién van een ingangsorgaan dat is aangepast om te worden verbon- 5 den met een aandrijfbron voor beweging in een axiale richting, een axiaal beweegbaar uitgangsorgaan dat telescopisch is opgesteld ten opzichte van het ingangsorgaan voor verbinding met het bedieningsorgaan van een klep, een palorgaan voor het vergrendelen van het ingaande en het uitgaande orgaan zodat deze tezamen kunnen bewegen, waarbij de organen vrij axiaal ten opzichte van elkaar kunnen bewe-10 gen indien zij niet met de .palorsanen rae^ elkaar zijn vergrendeld, en van middelen voor het selectief in werking stellen van de palorganen voor het aan elkaar vergrendelen van de ingaande en uitgaande organen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de palorganen zijn voorzien van een radiaal beweegbaar palorgaan en een axiaal beweegbare be- 15 dieningsstang, die is voorzien van althans een axiaal hellend nokoppervlak voor ingrijping met het palorganen om deze in de radiale richting te bewegen.

3· Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het orgaan voor het m werking stellen van de palorganen een electrisch te bekrachtigen so-lenoïde omvat welke is verbonden met de bedieningsstang om deze in de axiale rich-20 ting te bewegen.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een aantal axiaal op afstand van elkaar gelegen pal-aanslagen, die worden gedragen door een van de axiaal beweegbare organen, waarbij deze organen met elkaar in meerdere axiale standen kunnen worden vergrendeld. 25

-5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een aantal uitgangsorganen, die beweegbaar zijn langs althans in hoofdzaak evenwijdige assen voor verbinding met de bedienings-organen van een aantal kleppen en een aantal van de axiaal beweegbare ingangsor-ganen telescopisch ten opzichte van de desbetreffende uitgangsorganen zijn opgesteld 30 en met de ingangsorganen aandrijforganen zijn verbonden voor het bewegen van deze organen langs althans in hoofdzaak evenwijdige assen, terwijl de palorganen samenhangen met ieder telescopische opgesteld paar ingaande en uitgaande organen en de middelen voor het selectief in werking stellen van de palorganen zijn aangepast om uitgekozen ingangs- en uitgangsorganen met elkaar te vergrendelen.

6. Inrichting volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de aandrijforga- 7904467 » · \ -9- 20716/CV/jl nen zijn voorzien van een electrisch te bekrachtigen motor en een slipkoppeling, welke de motor meegevend verbindt met de ingangsorganen.

7- Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het uitgaande orgaan een uitgaande as is, welke een aantal axiaal op afstand 5 van elkaar gelegen palaanslagen draagt.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, ’met het kenmerk, dat het ingangsorgaan wordt gevormd door een ingangsas en de electrisch te bekrachtigen solenolde de bedieningsstang en de ingangsas met elkaar verbindt.

9. Inrichting te gebruiken in een klepbedieningssysteem en voorzien van een naar keuze in ingrijping te brengen bedieningsorgaan dat beweegbaar is in een lineaire richting en aangepast is voor verbinding met de bedieningshandgreep van een klep, een draaibaar aandrijforgaan, een krukorgaan dat het aandrijforgaan en het bedieningsorgaan met elkaar verbindt, waardoor draaing van het aandrijforgaan dient voor het tewegen van het bedieningsorgaan in de lineaire richting, en een 15 slipkoppeling, welke het aandrijforgaan en het krukorgaan met elkaar verbindt en ten alle tijde een met de hand verplaatsen van de klep van de greep mogelijk maakt.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bedieningsorgaan is voorzien van een ingaande as verbonden met het krukorgaan, een telescopisch ten opzichte van de ingaande as opgestelde uitgaande as 20 en palorganen voor het selectief met elkaar koppelen van de ingaande en de uitgaande as. 7904467