NO135541B - - Google Patents

Description

Et stort problem ved utførelse av grave- og sjaktnings-arbeider med gravemaskiner er å kunne holde en viss ønsket arbeidsdybde. Dette er spesielt påtakelig når man skal grave langstrakte kanaler eller grøfter, der graveskuffen i blandt må arbeide under vann.. Sikten i spontgrøfter er ofte dårlig,

og med hensyn til rasfare og den svingende bommen, kan det være farlig å ha en mann som står ved selve kanten og dirigerer arbeidet.

Fra U.S.patent nr. 2.851.790 er det tidligere kjent

å utnytte en væskesøyle for bestemmelse av forskjellige høyder.

Patenter gir imidlertid ingen anvisning på hvorledes man på en

enkel måte kan vurdere høydevariasjoner, og den mekaniske anordningen er en kombinert anordning der det sammenlagte feil-

utslag fra de forskjellige mekaniske delene er altfor stort til å kunne aksepteres.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å fremskaffe en anordning ved gravemaskiner eller lignende ved hjelp av hvilken gravedybden på en enkel måte kan indikeres og oppfattes av kjøreren. Anordningen omfatter en til bommenifestet innretning,

for kontroll av det utførtoe arbeidets dybde, helning etc, idet det til skuffen eller lignende er festet en trykkfølsom væskebeholder som over minst en til bommen festet og med denne beveg-

bar, væskefylt ledning er forbundet med en i maskinhuset festet indikator, og det karakteristiske ved oppfinnelsen består i at den til graveskuffen festede væskebeholder består av en stiv boks som ved hjelp av en elastisk mellomvegg er oppdelt i to kammere,

av hvilke det ene-står i forbindelse med ledningen og det andre er åpent mot et lukket, luft fylt rom.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere

under henvisning til tegningen som skjematisk viser noen ut-fø^elsesformer for oppfinnelsen.

Fig. 1 er et sideriss av en gravemaskin forsynt med en , kontrollanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i større målestokk bare kontrollanordningen delvis i snitt. Fig. 3 viser skjematisk et arrangement for elektronisk overvåkning av væskenivåets grensestillingér. Fig. 4 viser en gravemaskin forsynt med kompanserings-organer for automatisk påvirkning av nivået i indikatoren, og

fig. 5 viser i større målestokk de i fig. 4 viste viktigste komponentene.

Selve gravemaskinen er av i og for seg kjent type og består av et maskinhus 10, som er .montert på et med drivbånd ut-rustet understell 11. Fra maskinhuset utgår det. en leddet bom, besående av to armer 12 resp. 13 til hvilken siste det er festet en graveskuff 14. Armere resp. graveskuffen manøvreres på i og for seg kjent måte ved hjelp av trykkmiddelpåvirkede stempelsylindre 15,16 reps. 17, som styres fra maskinhuset.

For kontroll av gravedybden er den anordning som består av en ledning 18 som strekker seg fra området i maskinhusets sentrum frem til graveskuffens fremre kant. Vedskuffens fremre kant er det til røret 20 tilsluttet et legeme 21 som er av den sort som skal beskrives nærmere i forbindelse med fig. 2. I maskinens sentrum er det anordnet en som nivåmåler tjenende indikator 22. Rørdelen 19.. og 20 er innbyrdes forbundet med kortere, bøyelige . slanger 23,24,25 slik at det oppnås en kontinuerlig forbindelse mellom legemet 21 og nivåmålere.n 22 som følger bommens bevegelse.

Ved at nivåmåleren J er plassert i maskinrommets senter-linje vil den være forholdsvis lite påvirket av eventuelle skrå-stillinger i maskinhuset, forårsaket av at gravemaskinen sjelden står plant når den er i arbeide.

Legemet 21 består, slik som det fremgår av fig. 2, aven boks 26 av stivt materiale som ved hjelp av en mellomvegg 27 av elastisk materiale er oppdelt i to rom, av hvilke det ene er forbundet med ledningen 18 og det andre gjennom åpninger 28 i en stiv, etter den elastiske mellomveggens maksimale deformering tilpasset mellomvegg, står i forbindelse med en luftekspansjonsbeholder 29. Det er helt klart at dersom skuffen senkes fra f.eks. nivå-målerens plan, økes væskesøylens trykk i legemet 21, hvorved veggen 27 deformeres i tilsvarende grad og nivået i selve måleren endres. Denne omstendighet utnyttes' ifølge oppfinnelsen for kontroll av det utførte gravearbeidets dybde. Når skuffen første gang når ned til ønsket gravedybde, kan man montere det nivå som væsken innen nivåmåleren inntar, og føreren behøver deretter i fortsetningen bare passe på-at dette nivå beholdes for å vite om skuffen når ned til eller eventuelt har passert forbi ønsket gravedybde.

I gravemaskinens dreiesenter er det hensiktsmessig anordnet et utjevningskar 45 beregnet på å være omtrent halvfullt med væske. For å kunne kontrollere den Ønskede nivåstilling i karet 45 finnes det en nivåkontrollplugg 46. Utjevningskaret 45 er gjennom et rør 47 og en bøyelig slange 49 forbundet med nivårøret 22. Dette er arrangert vertikalt og er utført av gjennomsiktig materiale, og det er anordnet en forflyttbar løper 50 som er forsynt med en parallelt med røret 22 forskyvbar skala 51- Den nedre delen av røret 22 og den øvre delen av ledningen 18 fren til og med legemet 21 er fylt med væske, f.eks. en vannglykolblanding og i resten av røret 22 og en del av -

røret 47 er det en væske av en annen sort og farge, f.eks. parafin, som ikke blandes med den som finnes i den førstnevnte delen av systemet, mens den æsterende rørdel 47 frem til utjevningskaret er fylt med åen førstnevnte væske. På den måte får man en klar nivåforskjell mellom de to væskene ved 52 nivårøret 22. Løperen 50 kan forskyves slik at en nullverdi på skalaen faller sammen med utgangsnivået og løperens pilmarkering plasseres på det nivå som svarer til den stilling'når skuffen hr nådd ønsket dybde. Endringer i væskenivået i forhold til disse verdier kan deretter

i fortsettelsen tjenestegjøre som opplysninger for gravemaskin-føreren.

For å unngå alt for kraftig variasjoner i væskenivået ved skuffens bevegelser opp og ned, kan man anordne en forbindelses-ledning 53 mellom nedre og øvre del av røret 22, samt strupeventiler 48 og 55 i nivårørets øvre og nedre del ovenfor forbindelsesledningens tilslutning til nivårøret 22. Et elastisk membran 54 i forbindelsesledningens øvre del forhindrer en direkte kommu-nikasjon mellom væsken i røret 22 og forbindelsesledningen 53,

og som kan ta opp plutselige støt i væskesystemet forårsaket av hastige bevegelser med skuffen.' Alternativt kan man til røret 22 tilslitte en trykkutjevningsanordning som fungerer på samme måte,

i den hensikt å oppta plutselige støt i væskesystemet.

Luftekspansjonsbeholderen 29 har tilstrekkelig stort volum for å kunne oppta de endringer i luftvolumet som skjer under

den elastiske veggen 27 forskyvninger. Ved hjelp av en plugg

.58 kan man etter behov justere det innesluttede luftvolumets størrelse.

I beholderen 29 er det innebygget et kontaktorgan 59,

som påvirkes av den elastiske veggens bevegelser og hvilket kontaktorgan 59 avgir et signal som kan utnyttes for å blokkere spakens 40 bevegelser. Kontaktorganene 4l og 42 kan erstattes av en optisk og/eller akustisk alarmanordning 56 resp. 57.

I slike tilfeller der man ønsker en automatisk overvåkning av referansenivåene kan man på optisk eller'elektro-magnetisk eller annen hensiktsmessig måte avsøke den eller de innstilte nivået, slik som fremgår av fig. 3- Til kontroll-anordningens nivårør 22 er det tilsluttet en sylinder 30 som omslutter et rom 31, i hvilket et stempel 32 er bevegelig frem og tilbake, slik at .et væske volum kan deplaceres innen røret 22. Forflytningen av stempelet 32 kan enten skje manuelt eller ved hjelp av en reverserbar motor 33, som er forbundet med stempel-

et over en gjenget spindel 34. Motoren styres ved hjelp av ikke nærmere viste strømstillere fra manøvreringsplassen. I nivået-røret 22 er det anordnet en flottør 35, som er beliggende i grense-laget mellom de to i systemet forekommende væskene og som avsøkes av en grensebryter, f.eks. en fotovelleinnretning, bestående av en lysgivende del 36 og en fotocelle 37, begge båret av en langs ni.yårørets 22 forskyvbar beholder. Ved hjelp av en andre fast anordnet f otocelleutrustning 38,39 kan en øvre nivåstilling avsøkes. Etter at graveskuffen er ført til ønsket utgangsstilling, innstiller man ved hjelp av den elektriske motor 33 stempelet 32 i en slik stilling, at væskesøylen innen nivårøret 22 løfter resp. senker flottøren 35 til den stilling som faller sammen med den faste grensebryterens avsøkningsnivå, hvoretter graveskuffen senkes til ønsket dybde og den bevegelige grensebryteren 36,37 forskyves manuelt til den stilling der den kan avøske • væskens - flottørens 35 - lavere nivå.

Tilførsel av trykkvæske til de sylindere 15,16 som påvirker bommens stilling i vertikalplanet, styres ved hjelp av en svingbar spak 4,0. på. kjent, men her ikke vist nærmere måte. På begge sider av spaken er det kontaktorganer 4l,42 som eventuelt kan utgjøres av magnetventiler i de. av spalen styrte trykkvæske-

ledninger.

Disse, organer 41,42 står på hensiktsmessig måte i. forbindelse med fotocellene 37 resp. 39, hvorved, dersom enden.

av disse blir strømførene, et av organene 31 resp. 32 kan blokkere trykkvæsketilførselen til resp. sylindere, slik at armen 12,13 stanses i ønsket stilling. Uttagning av signaler fra nivå-røret 22 kan skje på mange forskjellige måter. Røret kan være forsynt med membran, som påvirker en giver eller kontaktor,

parvis innstøpte kontaktlegemer som settes i.forbindelse med hverandre etter' som nivået heves eller senkes i røret. Eller også kan man ha induktive givere. Mankan også montere inn hen-siktsmessige avsøkningsorganer i utjevningskaret 45-Kontrollanordningen kan naturligvis utformes på mange forskjellige måter for å passe til forskjellige forhold. Man kan således ha en fast referanseverdi i en skala og deretter ha nivåmåleren forflyttbar opp og ned, slik at man for hvert arbeids-tilfelle kan få det innstilte nivå etter den ønskede dybde til å

falle sammen med referanseverdien. Man kan videre gradere skalaen i lengdemål, slik at man direkte kan avlese arbeids-

dybden.

Ved mange tilfeller kan det være upraktisk å ha nivåmåleren sittende i sentrum. Ledningen bør derfor trekkes frem i maskinhuset, slik at den gjennomskinnelige del av den blir lett synlig fra førerplassen.

I de tilfeller da man skal grave en kanal eller en grøft med konstant helning, kan man enten over. den elektriske motor 33 endre volumet innen ledningssystemet på en forutbestemt måte,

eller endre stillingen for en eller annen del som inngår i systemet på en slik måte at gravedybdeb forandres suksessivt etter kanalens forløp.

Den i fig. 1-3 viste anordningen er tilfredsstillende når man arbeider med utgravninger der dybden er konstart^eller varierer på en noenlunde forutbestemt måte, men for å muliggjøre en automatisk justering av rommets volum, når man skal utføre skrå sjaktningér, f.eks. langs en veggskrent, er det nødvendig å

innkople en kompanseringsanordning, f.eks. av den art som er vist i fig. 4 og 5.

Selve gravemaskinen er av samme art' som den som er be-skrevet ifig. 1, mens de deler av ledningen 18 som er festet til armene 12 og 13, og nivåindikatoren er utelatt ifig. 4 for å bibeholde oversikten. Legemet 21 er imidlertid vist ved skuffen 14.

Det til nivåindikatoren 22 tilsluttede rommet med for-anderlig volum utgjøres her av en sylinder 31 i hvilken det arbeider et med stempelstang forsynt stempel 32.

Når gravemaskinen står i den i fig. 4 viste stilling

og skal frilegge en skrent med den på figuren antydede helning er det forholdsvis enkelt å fremskaffe en autoamtisk justering av rommets volum, som svarer til arbeidsforløpet rett foran maskinen. Så snart bommen dreies i vinkel mot maskinens lengdemiddelplan (som i figuren forutsettes å være orientert vesentlig vinkelrett mot skrenten) må det derimot fremskaffes en mere komplisert mekanisme.

Gravemaskinhuset 10 med bommen 12 dreies i forhold til understellet 11 ved hjelp av et drevet tannhjul .60 som arbeider mot en i understellet festet tannkrans 61. På denne er det drei-bart laget et tannhjul 62 som kan låses i ønsket stilling ved hjelp av en eller annen hensiktsmessig låseanordning 63. Fra det for tannkransen og tannhjulet 62 felles sentrum, som f aller sammen med dreiningsaksen 64 for bom og maskinhus, utgår en fast arm 65 til hvilken stempelstangen fra stempelet 32 er festet. Stempelstangens nedre ende er således fiksert til et punkt som er eksentrisk i forhold til dreiningsaksen 64. Tannhjulet 62 kan ved hjelp av en med drivhjul 66 forsynt motor 67 dreies etter at låseanordning-en 63 er frikoplet, og etter den på nytt låses. Den nedre delen av stempelsylinderen, da fortsatt til å befinne seg i enstilling som

er eksentrisk i forhold til dreiningssentrum.

Den øvre delen av sylinderen 51 er montert på .en glide-stykke 68 som kan forskyves langs'en vesentlig horisontalt orientert stang 69 som passerer gjennom dreiningsaksen 64. Stangen er båret i en holder 70 som er lagret i et par konsoller 71 i maskinhuset, på en slik måte at den kan bibringes en frem- og tilbake-gående bevegelse, samtidig som den kommer til å rotere sammen med maskinhuset.

I den i fig. 5 viste stilling befinner sylinderenes 31 øvre del seg midt over for dreiningsaksen, og noen innbyrdes bevegelse mellom stempel og sylinder kommer ikke til å skje,

når maskinhuset dreies. Glidestykkets 68 stilling på stangen kan forandres•ved hjelp av en manuelt påvirkbar anordning, bestående

av en hevarm 72 og en bowdenkabel 73, slik at det kan forskyves til stillinger ved siden av dreiningsaksen 64. I denne stilling kommer glidestykket under husets dreining til å bevege seg langs en

sirkelbuelinje omkring dreiningssenteret, hvorved en innbyrdes bevegelse mellom stempel og sylinder oppnås. Et tilsvarende volum væske skyves da inn i eller trekkes ut fra ledningssystemet 18 og gir et tilsvarende utslag i nivåindikatoren 22.

En vesentlig påvirkning av nivået i indikatoren fåes naturligvis på grunn av armens 12 helning, men i foreliggende tilfelle kommer også armens 13 vinkelstilling i forhold til den førstnevnte armen til å ha en viss innflytelse.

Stangens 69 stillinger hvorved glidestykkets 68 vir.kelige . stilling påvirkes fra armen 13 av en andre bowdenkabel lk, som er. forsynt med armen 13 gjennom et svingbart ledd 75- Dette er forbundet med armen over en dreietapp 76 og har en slik lengde at innfestingen for bowdenkabelen 7^ kan føres til sentrum for drei-ningsakselen 77 mellom de to armene 12 og 13- Leddet befinner seg i denne stilling i fig. 5 og kabelen kommer da ikke til å overføre noen bevegelse fra armen 13 til stangen 69.

Ved hjelp av et ytterligere, manuelt påvirkbart organ, her natudet som en svingbar heveram 78 og en bowdenkabel 79,

kan leddet 75 svinges i en bue i forhold til sentrum for akselen 77, hvormed armens 13 bevegelse etter den ønskede helningen på skrenten kan fåes til å gi forskjellige utslag ved stangens 69 forskyvning.

I stedet for bowdenkabeler kan det naturligvis benyttes trykkvæskepåvirkede eller elektriske nekanismer for utførelse av de forskjellige funksjonene. Sylinderens øvre ende kan være festet i en eksentrisk stilling, mens stempelstangens nedre ende ved hjelp av de på tegningen antydede organer kan få en etter arbeids-forholdene hensiktsmessig forskyvning.

I steder for den hydrauliske kompanseringsanordningen 31, 32 kan man tenke seg elektroniske måleverdigivere, f.eks. en differensialtransformator , som avgir et utgangssignal som styrer mototen 33..

De 'viste og beskrevende utførelsesformer er bare å betrakte som eksempler, og det kan tenkes flere variasjoner innen rammen for patentkravene. Såeldes er det mulig å doble ledningssystemet, slik at det oppnås en lukket krets. Det er videre mulig fer kontroll

av graveskuffen resp. dozerbladets helning i forhold til bommen på plassere to legemer 21 på hver sin endeside av graveskuffen eller dozerbladet, og i maskinhuset å ha dobbelte indikerings-anordninger, av hvilke graveskuffens eller sjaktbladets helning kan avleses i forhold til horisontalplanet.

Claims (1)

1. Anordning ved gravemaskin eller lignende, omfattende et understell på hvilket det roterbart er lagret et maskinhus fra hvilket det utgår en leddet bom (12,13) til hvilken det er festet en graveskuffe (14), dozerblad eller lignende, og der det til bommen er festet en innretning for kontroll av det utførte arbeidets dybde, helning etc, idet det til skuffen eller lignende er festet en trykkfølsom væskebeholder, som via minst en til bommen festet -og med denne bevegbar, væskefylt ledning er forbundet med en i maskinhuset festet indikator, karakterisert ved at den til graveskuffen (14) festede væskebeholder (21) består av en stiv boks (26) som ved hjelp av en elastisk mellomvegg (27) er oppdelt i to kamre, av hvilke det ene står i forbindelse med ledningen og det andre er åpent mot et lukket, luftfylt rom.