NO121579B - - Google Patents

Description

Manøvermekanisme for hydrauliske anlegg.

Denne oppfinnelse vedrører en manøvermekanisme til styring av skal-verdi-givere i et anlegg, for eksempel en gravemaskin,

med et antall hydraulisk drevne organer, hvis stilling gjengis av er-verdi-givere, idet er-verdi-givere og skal-verdi-givere som er tilordnet hverandre er innbyrdes forbundet til reguleringskrets-løp, og hvilken mekanisme har en betjeningsvektstang som er forbundet med minst tre av de nevnte skal-verdi-givere til gjensidig uavhengig innstilling av disse.

Pelles for samtlige tidligere kjente manøvermekanismer av den omhandlete art er at disse enten ikke muliggjør en gjensidig uavhengig innstilling av de forskjellige innstillingsorganer, hvilket hovedsakelig er tilfelle i forbindelse med slike manøver-mekanismer som ikke er bestemt til å betjene med er-verdi-givereKfr. kl. 84d-9/20 samarbeidende skal-verdi-givere, men utelukkende til å betjene ventiler direkte, dels at slike manøvermekanismer, som er i stand til å betjene maksimalt 3 er-verdi-givere, er ytterst kompliserte, slik som det for eksempel er tilfellet med den mekanisme som er kjent fra U.S.A.-patentskrift nr. 3.131.574.

Et annet felles trekk ved samtlige av de kjente mekanismer er at selv om de kan anvendes til 3-veis-innstillinger, er det ytterst vanskelig å øke antallet driftsorganer som kan betjenes ved hjelp av disse kjente manøvermekanismer, når betjeningen også skal foregå uavhengig.

Formålet med den.foreliggende oppfinnelse er å frembringe en manøvermekanisme av den nevnte art og som i seg selv er særlig enkel, slik at man på en oversiktlig måte gjør det mulig å la hver stilling av betjeningsvektstangen svare til en ganske bestemt stilling av samtlige hydrauliske organer i det anlegg som styres ved hjelp av manøvermekanismen og som.uten vanskelighet lar seg utbygge til bruk ved manøvrering av atskillig flere enn 3 hydraulisk drevne organer, nemlig i alle tilfelle til betjening av opp-til 7 slike organer.

Oppfinnelsen er basert på den erkjennelse at dersom dette skal oppnås, må det kreves at enhver skal-verdi-giver som skal betjenes ved en bestemt bevegelse av en del som inngår i manøver-mekanismen, må være anbrakt på en annen del som deltar i samtlige av den førstnevnte dels bevegelser, bortsett fra den bevegelse hvorved den aktuelle skal-verdi-giver skal innstilles.

I overensstemmelse hermed er manøvermekanismen ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at betjeningsvektstangen henholdsvis om og langs sin lengdeakse er dreibart og/eller forskyvbart lagret i et i et hus eller stativ opplagret bæreorgan og sammen med dette er samtidig svingbart i to plan som danner en vinkel med hverandre og som løper gjennom lengdeaksen, og at det på bæreorganet er anbrakt minst én skal-verdi-giver, hvis innstillingselement er drivforbundet med betjeningsvektstangen for bevegelse utelukkende ved henholdsvis dreining eller forskyvning av denne i forhold til bære organet, og at det med huset eller stativet på

i og for seg kjent måte er forbundet to skal-verdi-givere, hvis innstillingselementer er således drivforbundet med betjeningsvektstangen at innstillingselementet for den ene av disse to-skal-verdi-givere kun beveges når betjeningsstangen beveges med en bevegelseskomponent i det ene av de nevnte to plan^mens innstillingselementet for den annen av de to skal-verdi-givere kun

beveges når betjeningsvektstangen beveges med en bevegelseskomponent i det annet av de to plan.

En slik manøvermekanisme gir mulighet for fullstendig uavhengig innstilling av inntil 4 skal-verdi-givere, nemlig to som innstilles ved svingning av vektstangen sammen med bæreorganet og en som innstilles ved dreining av betjeningsvektstangen i forhold til bæreorganet samt en som innstilles ved forskyvning av betjeningsvektstangen i forhold til bæreorganet.

Dersom ifølge oppfinnelsen ytterligere betjeningsvektstangen er utformet med en hjelpemanøverstang, som sammen med betjeningsvektstangen er ført gjennom bæreorganet, og som er forskyvbart eller dreibart i forhold til betjeningsvektstangen og er drivforbundet med minst én på selve betjeningsvektstangen anbrakt skal-verdi-givers innstillingselement, kan en femte skal-verdi-giver samtidig betjenes ved forskyvning av den nevnte hjelpemanø-verstang i forhold til betjeningsvektstangen, og da hjelpemanøver-stangen også kan være dreibart lagret i forhold til betjeningsvektstangen, kan det, forutsatt at en tilhørende skal-verdi-giver også fastgjøres på selve betjeningsvektstangen, oppnås en sjette manøvreringsmulighet.

Mest hensiktsmessig er det dersom ifølge oppfinnelsen hjel-pemanøverstangen er forskyvbart eller dreibart lagret i en lengdeboring i betjeningsvektstangen, mens den eller de tilordnete skal-verdi-givere er anbrakt på betjeningsvektstangens ytterside, hvorved hjelpemanøverstangen og de med denne samarbeidende skal-verdi-givere virker så lite sjenerende på betjeningsvektstangens egenbevegeiser.

Den foreligende oppfinnelse vil i det følgende bli nærmere forklart under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en hyraulisk drevet gravemaskins bevegelige organer. Fig. 2 viser et loddrett snitt gjennom en styremekanisme for manøvrering av den i fig. 1 viste gravemaskin. Fig. 3 viser et vannrett snitt etter linjen III-III i fig. 2, og Fig. # viser skjematisk et strømskjema for et elektromag-netisk kretsløp til styring av en hydraulisk sylinder.

Den i fig. 1 viste gravemaskin har et fast lager 10, hvori der svingbart i vannrett retning er lagret en bærekonsoll 12, for en i loddrett retning svingbar hovedarm 14. Ved dennes ytterste ende er der likeledes svingbart i loddrett retning lagret en ut- liggerarm 16, som ved sin frie ende bærer en også i loddrett retning svingbar graveskovl 18. Denne har en svingbart lagret bunn 20.

Til bevegelse av delene 12-20 tjener hydrauliske drivmeka-nismer, henholdsvis 22, 24, 26, 28 og 30.

Hver av disse hydrauliske mekanismer er forbundet med en skal-verdi-giver, henholdsvis 32, 34, 36, 38 og 40, fig. 2 og 3, som hver har en bevegelig og en fast del og ytterligere for eksempel på den i det følgende nærmere angitte måte er slik forbundet med en med den tilhørende hydrauliske mekanisme forbundet er-verdi-givér at hver stilling av skal-verdi-giverens bevegelige del i forhold til dens faste del svarer til en bestemt stilling av den tilhørende hydrauliske mekanisme og dermed av det element i gravemaskinen hvorved denne er forbundet.

I den viste utførelsesform består skal-verdi-giverne, som det skjematisk er vist -i fig. 4, av elektriske potensiometere.

En slik potensiometerstyring av en hydraulisk mekanisme er skjematisk vist i fig. 4. Her betegner 50 en hydraulisk sylinder med et stempel 52, hvis stempelstang 54 foruten med det ikke viste organ, som drives ved hjelp av den hydrauliske mekanisme, er forbundet med det innstillbare uttak 56 av et er-verdi-pcbensio-meter 58.

Tilførsel og bortledning av trykkvæske fra sylinderens 50 to ender styres ved hjelp av en sleideventil 60, som er forbundet med en trykkmiddeltilførsel 62 og et trykkmiddelavløp 64, og som er slik styrt ved hjelp av fjærer 66 at sleideventilen 60, når den er upåvirket, helt avbryter forbindelsen mellom sylinderen 50 og så vel tilførselsledningen 62 og avløpsledningen 64.

Til styring av ventilen 60 tjener foruten er-verdi-potensiometeret 58 et skal-verdi-potensiometer 68 med et innstillbart uttak 70. De to uttak 56 og 70 er forbundet med hver sin pol av en spenningskilde 69. De to potensiometere 58 og 68 er slik anbrakt at en bevegelse av skal-verdi-potensiometerets 68 innstillbare uttak 70 i for eksempel oppadgående retning medfører en oppadgående bevegelse av stemplet 52 og dermed av er-verdi-potensiometerets 58 uttak 56. Til oppnåelse herav er den i fig. 4 øverste ende av skal-verdi-potensiometeret 68 med en ledning 71 forbundet med den nederste ende av er-verdi-potensiometeret 58, og dettes øverste ende med en ledning 73 forbundet med den nederste ende av skal-verdi-potensiometeret 68. I hver av disse to ledninger 71 og 73 er der hensiktsmessig gjennom en forsterker 72 innskutt den ene spole henholdsvis 74 og 76 av et differensialrelé 78 med an-ker 80 og kontakter 82 og 84. Ankeret 80 er elektrisk forbundet med den ene pol av en elektrisk strømkilde 86, hvis annen pol gjennom en elektromagnet 88 er forbundet med kontakten 82, og gjennom en elektromagnet 90 med kontakten 84. Elektromagnetene 88 og 90 tjener til forskyvning av ventilens 60 sleide 92, idet denne ved magnetisering av elektromagneten 88 forskyves til sin nederste stilling, ved hvilken den forbinder trykktilførselen 62 med den nederste ende av sylinderen 50, mens den ved magnetisering av elektromagneten 90 beveges til sin øverste stilling, ved hvilken den forbinder trykktilførselen 62 med sylinderens 50 øverste ende. Kår ingen av magnetene 88 og 90 er magnetisert, holdes ventilen 60 i nøytralstilling.

Ved den viste stilling av elementene befinner stemplet 52 seg i den øverste halvdel av sylinderen 50, og de to uttak 56 og 70 befinner seg tilsvarende ut for et sted på den øverste halvdel av potensiometerne henholdsvis 58 og 68. Ved denne stilling av uttakene 56 og 70 vil de elektriske motstander i de to strøm-kretser, som forbinder uttakene 56 og 70, nemlig gjennom ledningene henholdsvis 71 og 73, være like store, og differensialreleet 78 derfor stå i sin nøytralstilling, slik at elektromagnetene 88 og 90 er umagnetiserte. Ønskes det nå at det med stemplet 52 forbundne organ skal forskyves tilsvarende til for eksempel en nedadgående forskyvning av stemplet 52, forskyves skal-verdi-potensiometerets 68 innstillingsuttak 70 nedad. Herved vil motstanden i den av ledningen 71 frembrakte elektriske forbindelse mellom uttakene 56 og 70 økes, mens motstanden i den elektriske forbindelse i ledningen 73 vil avta, slik at spolen 76 magnetiseres sterkere enn spolen 74, og ankeret 80 vil slutte kontakt med kontakten 84. Herved magnetiseres elektromagneten 90 således at sleiden 92 beveges til sin øverste stilling, og der ledes trykk-medium til rommet over stemplet 52 samtidig med at rommet under stemplet 52 forbindes med trykkmiddelavløpet 64. Stemplet 52 be-veger seg derfor nedad under tilsvarende bevegelse av det dermed forbundne organ og medtar i sin bevegelse er-verdi-potensiometerets 58 uttak 56. Når dette herunder er beveget til en stilling tilsvarende den stilling hvori skal-verdi-potensiometerets 68 uttak 70 er innstillet, vil motstandene i de av ledningene 71 og 73 bestemte kretsløp igjen være like store, slik at differensial releet 78 bringes til nøytralstilling, og sleiden 92 således likeledes bringes til sin nøytralstilling, i hvilken trykkmedie-mengdene i sylinderens 50 to rom avsperres, således at stemplet 52 ubevegelig fastholdes i den oppnådde stilling.

I den i fig. 2 og 3 viste rnanøvermekanisme utgjøres skal-verdi-giverne 32-40 av styrepotensiometere tilsvarende det i fig. 4 viste skal-verdi-potensiometer 68, men utformet som dreiepoten-siometere. Manøvermekanismen består av en kasse 94, i hvis deksel 95 der dreibart er lagret en styrekule 96. Denne bærer på sin un-derside en nedadragende bøssing 98, og gjennom denne samt kulen strekker det seg en gjennomgående boring 100. I denne er forskyvbart og dreibart lagret en hul styrestang 102 med et håndtak 104 på sin øverste ende. Styrepotensiorneteret 36 er fastgjort på bøs-singen 98, og dets bevegelige del bærer et tannhjul 37, som gjennom en sideåpning 106 i bøssingen 98 er i inngrep med en med rundtgående tenner utformet fortannet del 108 av styrestangen 102. Ved en forskyvning opp og ned av styrestangen 102 vil således potensiometeret 36 bli innstillet.

Under bøssingen 98 er der på manøverstangen 102 fastgjort et tannhjul 110, som har en lengde svarende til lengden av den fortannete del 108, og som står i inngrep med et tannhjul 33 på den bevegelige del av potensiometeret 32, som er fastgjort til bøssingen 98. Ved en dreining av manøverstangen 102 vil således potensiometeret 32 bli innstillet, uansett manøverstangens 102 høydestilling.

Under tannhjulet 110 er manøverstangen .102 forskyvbart og dreibart ført gjennom en ring 112, som gjennom en me11omring 114 er opphengt kardangliknende i en bøssing 116, som, slik det frem-går av fig. 3, gjennom to armer 118 bærer to på hinannen vinkel-rette aksler 120 og 122. Akslene 120 og 122 er ført gjennom hver sin styrebøssing 124 og 126, hver anbrakt på enden av en vinkelrett på akselen i kassen 92 forskyvbart lagret tannstang henholdsvis 128 og 130, som således bærer akslene -120 og 122, og dermed ringen 116 med tilhørende kardangledd 112, 114. Tannstangen 128 står i inngrep med et tannhjul 39 på den bevegelige del av det i kassen 94 fastgjorte potensiometer 38. På tilsvarende måte er tannstanden 130 i inngrep med et tannhjul på det i kassen 94 fastgjorte potensiometer 34.

Svinges nå manøverstangen 102 i et plan vinkelrett på fig. 2, vil, uansett hvilken høydestilling og hvilken dreiestilling manøverstangen 102 inntar, bøssingen 116 bli forskjøvet parallelt med akselen 120, slik at tannstangen 130 forskyves og innstiller styrepotensiometeret 34, mens tannstangen 128 og dermed styrepotensiometeret 38 forblir upåvirket. Svinges derimot manøver-stangen 102 i planet i fig. 2, vil tilsvarende tannstangen 128 og dermed potensiometeret 38 bli påvirket, mens tannstangen 139 vil forbli upåvirket. Ved en svingning i et hvilket som helst annet plan av manøverstangen 102 vil begge potensiometere 34 og 38 bli innstillet.

Potensiometeret 40 er fastgjort på den nederste ende av manøverstangen 102 og har et tannhjul 41, som står i inngrep med en tannstang 132 på den nederste ende av en hjelpestang 134 som er forskyvbart anbrakt inne i manøverstangen 102, og på dennes øverste ende som er plassert et stykke over håndtaket 104 er det fastgjort et håndtak 136, mellom hvilket og håndtaket 104 der er innskutt en trykkfjær 138.

Ved denne manøvermekanisme kan samtlige ønskete bevegelser av den i fig. 1 viste gravemaskin oppnås kun ved bevegelse av det kombinerte håndtak 104, 136. Skal skovlen 18 bringes til en bestemt stilling, innstilles den radiale stilling i forhold til la-geret 10 ved en dreining av håndtaket 104, stangens 14 skråstilling ved en forskyvning frem eller tilbake av håndtaket 104, ut-liggerens 16 vinkel med stangen 14 ved en opp- eller nedadgående bevegelse av håndtaket 104, og skovlens 18 vinkelstilling med ut-liggeren 16 ved å svinge håndtaket 104 fra side til side, og idet samtidig samtlige bevegelser kan frembringes samtidig, såfremt dette ønskes. Når skovlen 18 skal tømmes,og til dette formål er brakt hen over for eksempel en lastevogns lasteplan, klemmes hån-den som griper om de to håndtak 104 og 136, sammen, slik at hjel-pe stangen 134 forskyves nedad, hvorved bunnen 20 vil bli svinget bort fra skovlen 18 og dennes innhold således frigjøres.

Oppfinnelsen er ikke bundet til den viste utførelsesform. Således kan ett eller flere av skal-verdi-potensiorneterne erstat-tes av fjærventiler til direkte styring av trykkmediumtilgangen og avgangen fra de tilhørende hydrauliske mekanismer, forutsatt at ventilene på i og for seg kjent måte samtidig er tvangsstyrte fra de hydrauliske mekanismer og således også virker som er-verdi-givere .

Det kan også nevnes at dersom man ytterligere anbringer hele huset 94 på en plate som er forskyvbar i vannrett plan i forhold

til et ytterligere fast stativ, som bærer to skal-verdi-givere,

kan man ytterligere oppnå en mulighet for manøvrering av ytterli-

gere to hydrauliske mekanismer, dette stadig under den forutset-

ning at manøvermekanismen hele tiden er enkel å betjene.

Det er således mulighet for iallfall å betjene uavhengig av

hverandre åtte hydrauliske mekanismer, men vel å merke således at manøverstangens endelige stilling i forhold til de øvrige organer angir en ganske bestemt gjensidig stilling mellom de i anlegget inngående hydraulisk drevne organer.

Det må tilføyes at det teoretisk er enda atskillig flere mu-

ligheter for en videre utbygging av manøvermekanismen for å gjøre det mulig å betjene enda flere hydrauliske mekanismer samtidig,

men det vil da være vanskeligere å finne frem til nettopp den sluttstilling av betjeningsvektstangen som svarer til den ønskete gjensidige stilling mellom anleggets deler, og det vil være mest hensiktsmessig å oppdele manøvermekanismen i to mekanismer som styres med hver sin hånd. Det skal således bemerkes at istedenfor å anbringe huset 94 på en i et plan forskyvbar plate kan huset opphenges via en kardangforbindelse i en slik plate som også ville gi to ytterligere innstillingsmuligheter, men i så tilfelle vil betjeningsvektstangens skråstilling ikke entydig angi en bestemt stilling av anleggets deler, idet den vil være sammensatt av to svingningsbevegelser og derfor må en slik utforming anses for å

være mindre hensiktsmessig. En slik opphengning av huset over en kardangforbindelse i en forskyvbar plate under anvendelse av ho-

vedprinsippet for den foreliggende oppfinnelse ville ellers gi yt-

terligere to bevegelsesmuligheter, men må i praksis frarådes av forannevnte grunn.

Claims (3)

1. Manøvermekanisme til styring av skal-verdi-givere i et an-

legg, for eksempel en gravemaskin, med et antall hydraulisk drevne organer, hvis stilling gjengis av er-verdi-givere, idet er-verdi-givere og skal-verdi-givere som er tilordnet hverandre er innbyrdes forbundet til reguleringskretsløp, og hvilken mekanisme har en betjeningsvektstang som er forbundet med minst tre av de nevnte skal-verdi-givere til gjensidig uavhengig innstilling av disse, karakterisert ved at betjeningsvektstangen (102) henholdsvis om og langs sin lengdeakse er dreibart og/eller forskyvbart lagret i et i et hus eller stativ (94) opplagret bæreorgan (96) og sammen med dette er samtidig svingbart i to plan som danner en vinkel med hverandre og som løper gjennom lengdeaksen, og at det på bæreorganet (96) er anbrakt minst én skal-verdi-giver (32 og/eller 36), hvis innstillingselement (henholdsvis 33 og 37) er drivforbundet med betjeningsvektstangen (102) for bevegelse utelukkende ved henholdsvis dreining eller forskyvning av denne i forhold til bæreorganet (96), og at det med huset eller stativet (94) på i og for seg kjent måte er forbundet to skal-verdi-givere (34 og 38), hvis innstillingselementer (37) er således drivforbundet med betjeningsvektstangen (102) at innstillingselementet (37) for den ene (38) av disse to skal-verdi-givere (34 og 38) kun beveges når betjeningsstangen (102) beveges med en bevegelseskomponent i det ene av de nevnte to plan, mens innstillingselementet for den annen (34) av de to skal-verdi-givere (34 og 38) kun beveges når betjeningsvektstangen (102) beveges med en bevegelseskomponent i det annet av de to plan.

2. Manøvermekanisme i samsvar med krav 1, karakteri-,sert ved at betjeningsvektstangen (102) er utformet med en hjelpemanøverstang (134), som sammen med betjeningsvektstangen (102) er ført gjennom bæreorganet (96), og som er forskyvbart eller dreibart i forhold til betjeningsvektstangen (102) og er drivforbundet med minst én på selve betjeningsvektstangen (102) anbrakt skal-verdi-givers (40) innstillingselement (41).

3. Manøvermekanisme i samsvar med krav 2, karakterisert ved at hjelpemanøverstangen (134) er forskyvbart eller dreibart lagret i en lengdeboring i betjeningsvektstangen (102), mens den eller de tilordnete skal-verdi-givere (4) er anbrakt på betjeningsvektstangens ytterside.