NO140280B - Gravemaskin. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en gravemaskin innbefattende

en nedre ramme forsynt med et par i tverretningen avstandsplasserte drivorgan og en sentertapp, en øvre ramme, montert på den nedre ramme, for dreiebevegelse om sentertappen, en anordning montert på de øvre og nedre rammer for dreiing av den øvre ramme i forhold til den nedre ramme, en frontkonstruksjon, montert på den øvre ramme, hvilken frontkonstruksjon innbefatter en bom som er svingbart forbundet med den øvre ramme, en gravearm som er forbundet med bommen for svingebevegelse i forhold til denne, og en graveskuff, som er svingbart forbundet med gravearmen, et system montert på den øvre ramme og drivforbundet med frontkonstruksjonen for fremskyving og tilbaketrekking av graveskuffen, et system montert på den øvre ramme og drivforbundet med frontkonstruksjonen for løfting og senking av graveskuffen, hvorved gravearmen bringes til å svinge i forhold til bommen, idet løfte-systemet innbefatter en komponent som kan beveges mellom bestemte grenser proporsonalt med de bestemte øvre og nedre bevegelsesgrenser for gravearmen i forhold til bommen under løfting og senking av graveskuffen, og en styrespak montert på den øvre ramme og drivforbundet med en anordning for betjening av løfte-systemet, hvilken løfte-styrespak har en senke-, en løfte- og en mellomliggende nøytral posisjon.

Ved vanlige gravemaskiner er det vanligvis på et kjøreunderstell montert en dreieramme hvor en bom er svingbart montert. En gravearm er svingbart opplagret i bommen, og en graveskuff er svingbart opplagret på gravearmen. Videre har gravemaskinen et system for styring av skuffens innpressing i gravemassen eller fremføring, og den har også et løftesystem som tjener til å styre løftingen og senkingen av graveskuffen. Slike gravemaskiner er vanligvis forsynt med styrespaker for fremskyvingen, løftingen og svingingen, hvilke styrespaker kan betjenes manuelt for å få en ønsket enkel eller sammensatt bevegelse av graveskuffen under graving.

På grunn av -konstruks jonshensyn er graveskuffens bevegelser med hensyn til fremskyving, tilbaketrekking, løfting og senking nødt til å ligge innenfor bestemte grenser. For å få maksimal effektivitet ved drift av slike maskiner er det ønskelig at graveskuffen kan beveges fullt ut innenfor disse grenser uten å gå utenfor grensene, hvilket i tilfelle vil kunne med-føre skader på graveskuffen og andre maskinkomponenter. Tidligere har det vært vanlig å benytte grensebrytere for å avføle når gravemaskinen nærmer seg en bevegelsesgrense. Grense-bry teren har da enten vært innkoblet for å varsle betjeningen eller har vært innkoblet for å bevirke en automatisk stopping eller reversering av graveskuffen. Man har imidlertid funnet at bruken av grensebrytere og tilhørende systemer, hva enten disse benyttes for å varsle maskinbetjeningen eller for å bevirke en stopping eller reversering av graveskuffen, ikke er tilstrekkelig effektive og de medvirker ikke til oppnåelse av størst mulig effektivitet for gravemaskinen.

Ifølge oppfinnelsen tar man derfor sikte på å tilveiebringe et nytt system for begrensning av grave skuffens bevegelse. Dette system skal kunne brukes for å begrense til-baketrekkingen, fremskyving, løfting og senking av graveskuffen, både ved enkle graveskuffbevegelser og ved sammensatte bevegelser. Systemet skal kunne hindre at betjeningen kjører graveskuffen utenfor bevegelsesgrensene, samtidig som det skal kunne tillate at betjeningen kan kjøre graveskuffen tett opptil grensene, på<*>

en sikker måte.

Det nye system tar også sikte på å kunne begrense graveskuffens bevegelser samtidig som betjeningen gis et effektivt varsel når disse grensene nåejs, da særlig et varsel som man ikke kan ignorere. Dette varsel bør da fordelaktig oppstå som en funksjon av den hastighet hvormed graveskuffen nærmer seg grensen.

Særlig tar man sikte på å tilveiebringe et system hvor det benyttes manuelt betjente styrearmer eller -spaker for fremskyving, tilbaketrekking, løfting og senking av graveskuffen, hvor da fremskyvings- og tilbaketrekkingsspaken bringes til automatisk å gå til en posisjon som er nødvendig for å holde en last stille når betjeningen fjerner sine hender fra spaken.

Særlig tar man sikte på at systemet skal mulig-gjøre løfting helt til skiver i løftesystemet er kommet meget nær hverandre, uten at et farlig sammenstøt skjer. Man tar også sikte på å kunne muliggjøre en nedsenking av graveskuffen helt til denne når ned til i nærheten av bommen.

Man tar også sikte på å få en automatisk løfting av nedsenkingsgrensen for graveskuffen slik at graveskuffen hindres i å treffe fremspringende deler av maskinens kjøre-understell.

Et generelt siktemål er naturligvis også å tilveiebringe et system som er relativt enkel konstruksjon, billig i fremstilling og effektivt og pålitelig i bruk.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt et system som angitt i krav 1, og ytterligere trekk ved systemet er angitt i underkravene.

Med et slikt system oppnår man de forannevnte, tilstrebende fordeler. Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor

figur 1 viser et perspektivriss av et system ifølge oppfinnelsen,

figur 2 viser et sideriss av en gravemaskin

som benytter systemet i figur 1,

figur 3 viser et grunnriss av en del av den øvre del av gravemaskinene dreieramme,

figur k viser et forstørret sideriss av delene

i figur 3,

figur 5 viser et snitt elter linjen 5 - 5 i figur h,

figur 6 viser et perspektivriss av deler som inngår i systemet,

figur 7 viser et sideriss av den mekanisme som fremkommer ved en sammensetting av delene i figur 6,

figur 8 viser et riss som i figur 7» med delene

i en annen driftsstilling,

figur 9 viser et snitt etter linjen 9 - 9 i figur 7,

figur 10 viser et snitt etter linjen 10 - 10

i figur 7,

figur 11 viser et sideriss av en del av systemet,

figur 12 viser et snitt etter linjen 12 - 12

i figur 11,

figur 13 viser et perspektivriss av en del av systemet,

figur lk viser et grunnriss av delene i figur

13 satt sammen, og figur 15 viser et sideriss av figur lk.

Figur 2 viser en gravemaskin 20 som foreliggende oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med. I hovedsaken består gravemaskinen av en nedre ramme 21, en øvre ramme 22 som er dreibart montert på den nedre ramme, et hus 23 montert på

den øvre ramme, et fremskyvingssystem 25 som er montert på den øvre ramme, delvis inne i huset og er drivforbundet med den nevnte frontkonstruksjon, et løftesystem 26 som er montert på den evre ramme og er drivforbundet med frontkonstruksjonen,

en styremekanisme 27 for graveskuffens vinkelstilling, hvilken mekanisme er montert på den fremre enden av den øvre ramme og frontkonstruksjonen, samt maskineri montert på den øvre ramme for betjening av en drivenhet montert på den nedre ramme, fremskyvings- og løftesystemene og en mekanisme for dreiing av den øvre ramme i forhold til den nedre ramme.

Den nedre ramme består i hovedsaken av et rammeverk som er forsynt med et par kjørebelter 28, en sentral dreie-tapp 29, og et dreielager som er anordnet konsentrisk om sentertappen. Den øvre ramme består også i hovedsaken av et rammeverk og hviler på dreielageret slik at den kan dreies om sentertappen. Firontkons truksjoneen består i hovedsaken av en bom 30 som nederst er svingbart forbundet med den fremre enden av den øvre rammen, er løfteramme 31 som er svingbart forbundet med en hovedaksel 32 øverst i bommen, en gravearm 33 som er svingbart forbundet med løfterammen ved }" k og er forsynt med en stopper 35 for graveskuffen, en graveskuff 36 som er svingbart montert på gravearmens frie ende og kan svinge oppover til samvirke med den nevnte stopper 35, samt et løftestag 37 som er svingbart forbundet med henholdsvis løfterammen og graveskuffen.

Fremskyvingssystemet innbefatter blandt annet en mast 38 som nederst er svingbart opplagret i braketter 39 ved hjelp av en tapp ko, slik at masten kan beveges i et langsgående vertikalt plan. Et par forbindelsesstag kl strekker seg fremover fra mastens øvre ende og til løfterammen. Fremskyvingssystemet har videre et par bakoverrettede stag k2 som går ned til den øvre ramme, og et par drivledd kj som innkoblet mellom støttestagene 42 og masten 38. Et par hydrauliske sylindre 44 er opplagret i braketter på den øvre ramme og er forbundet med støttestagene 42 eller forbindelsesstagene 43 nær deres svingeforbindelse.

Et hydraulisk system benyttes for tilføring av trykkfluidum til sylinderne kk for inn og utkjøring av disse hvorved masten kan svinges og bevirke en fremføring eller tilbaketrekking av frontkonstruksjonen og dermed også av graveskuffen. Dette hydrauliske system innbefatter en fremskyvings-styrespak 45 som ved hjelp av en stangmekanisme k6 er forbunlet med en slaglengde- styrestang på en aksialstempel-pumpe som bestemmer volum og retning for det hydrauliske fluidum som til-føres sylinderne kk. Spaken 45 er nederst svingbart opplagret i den øvre ramme og kan betjenes manuelt. Den har en fremre fremskyvingsposisjon, en bakre tilbaketrekkingsposisjon og en mellomliggende nøytral posisjon, alt ut i fra skuffens bevegelser. Som vist befinner spaken seg ved bet. jeningsplassen, inne i huset. Løftesystemet innbefatter en løftetrommel montert på den øvre ramme inne i huset og drevet av løftemaskineriet, en skive 47 montert ved foten av bommen, en skive k8 montert på løfterammen, og en løftevire 49 som er lagt mellom løfte-trommelen og skivene 47, 48. Når løftevire gis ut eller taes inn vil løfterammen og dermed også gravearmen, graveskuffen og løftestaget bringes til å svinge om hovedakselen i den øvre enden av bommen. Løftesystemet betjenes ved hjelp av en løfte-styrespak 50 som ved hjelp av en leddmekanisme 51 er drivforbundet med en elektrisk styreanordning for en løftémotor som bestemmer hastighet og rotasjonsretning for løftetrommelen. Løfte- styrespaken er også anordnet' ved førerplassen inne i huset, nær fremskyvingsstyrespaken, og kan betjenes manuelt mellom en fremre senkeposisjon, alt regnet på graveskuffens stilling.

En graveskuff- vinkelstyremekanisme 27 tjener til å holde graveskuffen i en bestemt vinkelstilling under fremskyvingen av graveskuffen. Det skal her vises til US-Patent nr. 3 501 034 og US-Patent nr. 3 0648 864, for nærmere detaljer av denne mekanisme.

I figur 1 er det vist et u±førelseseksempel som er montert på den øvre rammen i gravemaskinens dreieramme og virker til å begrense graveskuffens bevegelser. I hovedsaken forefinnes det et system 52 som drivforbinder løfterammen 31 og løfte-styrespaken 50 slik at løfte-styrespaken stadig presses i fra løfte- eller senkeposisjonen når løfterammen når sin øvre, henholdsvis nedre bevegelsesbegrensning i forhold til bommen, et system 53 for endring av den nedre bevegelsesgrense for løfterammen i forhold til bommen, i samsvar med en forutbestemt vinkelforstilling av den øvre ramme i forhold til den nedre ramme i dreieramæen, og et system 54 som drivforbinder masten 38 og fremskyvingsstyrespaken 45 for stadig å presse denne spak vekk fra fremskyvings - eller tilbaketrekkingsposisjonen når masten og derved også graveskuffen nærmer seg en av sine bevegelsesgrenser under fremskyving eller tilbaketrekking. - Som best vist i figur 1 og figurene 6 til 10 innbefatter systemet for påvirkning av løfte - styrespaken et par braketter 55 og 56 som er montert på den øvre ramme nær betjeningens plass, i hvilke braketter et fremre aksellager 57 og et bakre akselhus 58 er montert. I aksellageret 57 er det montert en tverrgående aksel 59 hvorpå det er dreibart montert en løfte - grensetrommel 60. Denne trommel har spor 6l for en vire, og har også en sirkulær endeplate 62. Akselen 59 går gjennom trommelen 60 og på denne aksel er det dreibart montert en betjeningsarm 63 som går radielt ut i fra akselen. Akselen 59 går gjennom trommelen 60 og på denne aksel er det dreibart montert en betjeningsarm 63 som går radielt ut i fra akselen. Denne betjeningsarm 63 holdes nær ytterflaten til trommelens endeplate 62 ved hjelp av et par muttere 64 som er gjenget på den utragende gjengedel av akselen 59. Et par stive ringer 65 med en mellomliggende elastisk ring 66 er anordnet mellom armen 63 og mutterne 64. Som best vist i figurene 7 og 8, er det på periferien til endeplaten 62 plassert et par i omkretsretningen avstandsplasserte stoppere 6^8 og 68a som er beregnet til å samvirke med betjeningsarmen 63 når trommelen dreier seg i forhold til betjeningsarmen. Disse stopperne er festet til endeplaten 62 ved hjelp av bolter slik at deres vinkelstilling kan endres.

På betjeningsarmen 63 er det montert en fri arm 67 med en sideveis utragende akseltapp 67a som går inn i en åpning 69 i betjeningsarmen 63. Denne frie arm 67 er beregnet til å svinge sammen med betjeningsarmen om akselen 59» og kan også svinge om sin egen akse 67a i forhold til betjeningsarmen 63. Svingebevegelsen av armen 67 i forhold til betjeningsarmen 63 begrenses av en L-formet stopper 70 montert på monteringsarmen 63 nær åpningen 69, hvilken stopper er beregnet for samvirke med undersiden av armen 67, og av et an-slagselement 71 som rager ut i fra armen 67 og vil få anslags-samvirke med oversiden av armen 63 ved en svingebevegelse av armen 67 i forhold til armen 63.

Den fremre enden til armen 67 er drivforbundet med en arm 72, som rager ut i fra løfte-styrespaken, ved hjelp av en feedback-mekanisme 73. Denne mekanisme 73 består, som best vist i figurene 1 og 7, av et par stenger 74 og 75 som er svingbart opplagret i henholdsvis armene 67 og 72. Svingeforbindelseen med armen 72 er en kuleleddfor-bindelse. Videre består mekanismen av et par endeplater 76 og 77 som er fast festet til henholdsvis stangen 74 og 75. Mellom disse endeplatene er det en plate 78 som har føring

på et par føringsstenger 79 og 80. Disse føringsstengene er nederst gjenget inn i endeplaten 76, går som nevnt

gjennom åpninger i mellomplaten 78, og gjennom åpninger i endeplaten 77. Føringsstengene 79 og 80 er påskrudd stoppmuttere 8l og 82 som begrenser den nedadgående bevegelse av mellomplaten 78, og er i endene påskrudd stoppmuttere 83 og 84 som begrenser den øvre bevegelse av endeplaten 77 i forhold til fø-ringsstengene. Mellom endeplaten 77 og mellomplaten 78 er det anordnet en forspent trykkfjær 85 som trykker mot endeplaten 77 og mellomplaten 78 og presser disse i retning fra hverandre.

Gjennom en åpning i mellomplaten 78 går en fø-ringsstang 86. Føtingsstangen er påskrudd en mutter 87 som samvirker med undersiden av platen 78, og en mutter 88 som ligger på den andre siden av platen 78. På denne føringsstangen 86 er det mellom mutteren 88 og mellomplaten 78 tredd en fjær hvis trykk-kraft virker mot endeplaten 77 når fjæren 85 trykkes så mye sammen at endeplaten 77 kommer til anlegg mot mutteren 88. En . lignende andre fjær er montert på den andre siden av mekanismen hvor føringsstangen er opplagret på endeflaten 77 og rager nedover mot mellomplaten 78. Denne andre føringsstang har en mutter som er beregnet til å samvirke med mellomplaten 78

når senterfjæren 85 er trykket så tilstrekkelig sammen. Konstruk-sjonen av denne mekanisme 73 er således slik at en bevegelse som overføres gjennom mekanismen vil øke jevnt som en funksjon av den kraft som utøves og av mekanismens fjærkarakteristikk.

Svingebevegelsen av løfterammen 31 i forhold til bommen 30 overføres til løfte-grensetrommelen ved hjelp av en vire 90 som går rundt en trommel 91. Denne trommel 91 er fast montert på løfterammen 31 om hovedakselen 32. Derfra går viren langs bommen, rundt en skive 92 montert ved foten av bommen, rundt en skive 93 montert på den øvre ramme og deretter bakover og rundt løfte-grensetrommelen. Arrangementet er slik at når løfterammen svinger i forhold til bommen vil denne svingebevegelsen overføres til løfte-grensetrommelen.

Så snart vinkelgrensene for løfterammens bevegelse i forhold til bommen er bestemt, kan stopperne 68 og 68a på endeplaten 62 innstilles med en tilsvarende egnet innbyrdes vin-kelavstand. Når løfterammen svinge i forhold til bommen og nærmer seg en grense for sin vinkelbevegelse i forhold til bommen vil en av stopperne 68, 68a således få kontakt med og svinge betjeningsarmen 63. Avhengig av forholdet mellom armen 67 og ar-nen 63 vil da bevegelsen overføres gjennom den forspendte fjær-mekanisme og til løfte-styrespaken, og bevirker en pressing av denne spak vekk fra enden løfte- eller senkeposisjonen og i retning mot den nøytrale spakposisjon.

Bevegelsesoverføringen fra løfte-grensetrommelen til løfte-styrespaken er en funksjon ikke bare av løfterammens stilling i forhold til bommen, men også av det som skjer i grense-skiftesystemet 53. Dette system avføler vinkelbevegelsen av den øvre ramme i forhold til den nedre ramme i gravemaskinens dreieramme og virker til å forskyve senkegrensen for løfteram-men oppover når bommens vertikalplan krysser endene til driven-hetene (beltene). For dette formål har systemet en horisontalt anordnet kantplate 9^ som er fastmontert på sentertappen. Platen har ører 95 - 98 som flukter med beltenes fremre og bakre ender.. Disse ørene er beregnet til samvirke med en kantfølger 99 som er anordnet på den nedre til en nedragende svingearm 100. Som best vist i figurene 4 og 5 er armens 100 øvre ende fast festet til en tverrgående aksel 101 som er opplagret i braketter 102. Bra-kettene er fast festet til den øvre rammen. Når kantfølgeren 99 samvirker med et av ørene på kantplaten 9k vil kantfølgeren bevege seg radielt i forhold til sentertappen og vil derved bevirke en tilsvarende svingebevegelse av akselen 101 om denne akse.

Som best vist i figur 1 er ytterenden av akselen 101 forsynt med en radielt anordnet arm 103. En svingebevegelse av akselen 101 overføres via armen 103 og i retning forover ved hjelp av et foroverløpende stag 104 som i sin fremre ende er svingbart forbundet med en vinkelarm 105. Vinkelarmen 105 er best vist i figurene 6 - 10. Den har en svingeakael 106 opplagret i et akselhus 58, en nedhengende armdel 107 som er forbundet- med frontenden av staget 104 ved hjelp av en kuleleddforbin-delse, og en foroverrettet arm 108 som er forsynt med en pute 109, hvilken pute er beregnet for samvirke med anslaget 71 på armens 67 bakee ende.

Når kantfølgeren 99 samvirker med et øret på kantplaten 9h vil kantfølgerens radielt utoverrettede bevegelse bevirke at akselen 101 svinger eller dreier seg om sin akse, staget 104 beveger seg bakover og vinkelarmen 105 vil svinge i retning mot urviseren og vil derved begrense vinkelbevegelsen til armen 67 i forhold til betjeningsarmen 63, se figur 7» og vil tilsvarende bevirke en svinging av armen 67 sammen med betjeningsarmen 63 ~ når en av stopperne 68 eller 68a får samvirke med og svinger betjeningsarmen 63- Når kantfølgeren 99 er i en stilling som er vist i figur 3, hvilket er tilfelle når graveskuffen er i en løftet stilling og er klar av endene til beltene, vil kantføl-geren ikke samvirke med ørene på kantplaten og i samsvar med dette vil vinkelarmen 105 derfor ikke umiddelbart bringe armen 63 og armen 67 til innbyrdes samvirke. En klargåing av ørene på kantplaten sikres med en motvekt 110 som er anordnet på den fremre enden til vinkelarmen 105, idet denne motvekt bevirker at vinkelarmen svinger mot urviseren og således holder kantføl-geren i en radielt sett utenforliggende stilling. En bevegelse av vinkelarmen med urviseren begrenses av en skrue 111 som er skrudd inn i motvekten 110 og kan bringes til anlegg mot den øvre ramme. Denne begrensede bevegelse av vinkelarmen med urviseren hindrer kantfølgeren 99 i å samvirke med kantplaten på andre steder enn ved ørene 95 til 98.

Fremskyvings-styrespaksystemet er best vist i figurene 1 og 11 - 15. Systemet er montert på den øvre ramme og innbefatter en brakett 112 som rager ned fra den øvre ramme nær føreplassen. Braketten 112 har et aksellager 113 hvori det er opplagret en sideveis utragende aksel 114. På den utragende enden av akselen 114 er det montert en fremskyvings-grensetrommel 115 som har føringspor for en vire, og også har en sirkulær endeplate ll6. På den ytre enden av akselen 114 er det svingbart opplagret en betjeningsarm 117. Denne arm 117 er beregnet til å svinge i forhold til trommelen 115 og er forsynt med flere ettergivende puter ll8 som samvirker med ytterflaten til endeplaten 116 og presses til ettergivende samvirke med denne ved hjelp av et par stive ringer 119 og en mellomliggende elastisk ring 120 som er montert på enden av akselen 114 og presses mot armen 117 ved hjelp av et par muttere 121.

Den kraft som utøves på armen ved hjelp av mutterne 121 innstilles slik at man får en friksjonsmotstand på armen i forhold til trommelen. Som best vist i figur 15 er periferien til endeplaten 116 på trommelen forsynt med et par i vinkelav-stand anordnede stoppere 122, 123 som er beregnet til å samvirke med en armdel 117a på betjeningsarmen når trommelen dreier seg, hvorved betjeningsarmen bringes til å svinge når trommelen fortsetter å dreie seg. Ytterenden til armen 117a er leddforbundet med en a-rmd^el- 12^ e*reb-3:-j mekani sirié»iL25- soni, c& p: '-u&£øg&i>p"åi rsajnme» måte. :som'? mekariismen:»,7'3v «.oms9>i er beskrevet'->f br an- ;'i'fbrtoindelsevmeid :løfte:-styrespak-syst«TfieiHS'iY-2

-: v^c^ aViPøring^i.av: sv.-irigeibevegelcsehi -t ii^rmaat-ewigSBl fsb

f orhold t il1-iden':-øvre:--kararne' er/sdet-:- ahiordnet terii plate: 126:- sorti" exXzov fast fe&tet'-til- 'en'' side-av:-masben. og ;har.>:efc4>at2.'nedragenée toens tn 127, 128 somgriper/over- -den "øvtfe-.rétfdefr.nttl:lnast>:f-o'r'bindQlses3k'n.bi' tappen. Som'■■toes-t ■ i-v i s-t- i .-figur-eneo.ll^og 12:ier.'.;et:..pari stag '1-29-'-^ rtss og 130-svlng-bart ^tilknyttet ?toenené .0:27: 'og l:28r -©gi ragers Aecbrog* a - 3-3 inn i den øvre ramme, hvo:r de-'er/sv^ingbart^fo'Tbundét 'med;^armen^B^

131. Dertne arm har .en tve-r-rgåendé -aksel- 132- -som : i is ine"! ender

er opplagret -i tor åk et ter: 133 o&ql3.4-.i .Disse>:brakette:r\u.tgjør:. xae*e si-ler av "den øvre. ramme > .Ytterehden "tirl "akselen 132.har. emJc-rum» n»;!. met arm 135- hvis Ahédre -ende- er./avingbart forbundet■ jnedr/et lÆo-r^/ss' overrag-ende "S'tøtte:ståg;136.s::iv".ed ién avingébevegelse:iav),masten';'i 38 vil :denne béVegélse. overf.øresi^gjermom/stagene-.l29 iQ"g-' l^Pvc v mw. akselen 132: og overføres til-enerett lin Jet .bevegelse '-.i.istø.tte-.j-ov. staget 136. "''•' ;■ ..■ \ --. ' : v/:.; .•• •■•■'', .

Den .rettlinjede.bevege Isen .til ;:stage.t; 136::0.v.e,r-,-; :. ■ føres- til/en/ sv inge bevege Ise-av.-:_.£^ ved hjelp åv.^eri viré.137-som e~r \lagt [rundt .-trommelen-:-G.g/ rundt\ r.s: en annen .trommel 138; ' idet ;vireendeney;e-r - festet ,til-;s.tø.-trt.es..ta- v<p>, get 136* Støttéstaget 136-ier.anordnetvhoVedsakelig rtangenslelt > i forhold til-trommelen lj8v:iSom best !:vist .i fiigu-rene ".Ijog. li:p er den ene enden It i-l viren; l'37-"festét/'til;';.den :bakr.a-enden- ;av; støttéstaget'-13:6,' - er -lagt .-rundt trommelen .eller .skiven 138 ;,og L:><; går videre- forover, dg er.; så lågt ;r,undt -trommelen .115, går aså bakover- og er lagt: rund-t t rommélén 138..; igjen, -og., avs lutte, s -så ;: ni>: ved den; fremre'- endecåy:staget f 136;; -Ved. ei rrettlinjet ; bevegelsen av støttéstaget: 136/wil-viren-137';bevege seg::og dreie fre.msky-;fi:.vV, vings-grensetrommelen-. Som/vist i figurene^11/og ;-12 ■;er;:t.romme_-: :: ... len 138 drelbart; montert, på-en.-;nedhengende^brakett :;139::,på;-den B nis øvre ramme-.'-og den krummede-;arrt/135^ha^: fleFe-hull:-.l1t© slik at den bakre"'.eodfen; ti-l> støttéstaget-;.136;-kan.ifestesitil.-'de.nne vkrumr; : mede arm\'i' forskj.é 11 lge/'-radiell e.^ avstander regnet Asi?,ra.9%l£se.n ^q.;, til akselen '52, y. slik'.»at>manap.ås,denne måten kan-jforetja en,;lnnst,il-, ling. '-V',<:>v: :<t;;.>.ii ;;-f:c Lo i-æm io :•!£ .•jir-sni.vijs ,<ao/L -/i-ve k~ ;

-*io>; k. o <y>eti/^vanrl-igy.drilf^isay.i.den graye^ask;in.;>som er;C,vi^t^l9v, figur 2 benyttes først svingmaskineriet for å svinge frontkon-

struksjonen til en fremre stilling, med bommen anordnet langs den nedre rammes langsgående senterlinje. Fremskyvings-styrespaken beveges så bakover,.til. tilbaketrekkingsposisjon og løf-te-styrespaken beveges forover til senkeposisjonen. Bommen løf-tes da og gravearmen tillates å svinge nedover og plassere graveskuffen mellom de fremre belteender, med graveskuffens bakre ende anordnet nær bomfoten, og med graveskuffens tenner anordnet i gravenivået. Graveskuffen befinner seg nå ved begynnelsen av en fremskyvingsfase i en gravesyklus og vinkelstil-lings-styremekanismen er i fristilling og tillater at graveskuffen kan svinge fritt i forhold til gravearmen.

For å starte gravesyklusen beveges fremskyvings-styrespaken forover til fremskyvingsposisjonen og. løfte-styrespaken beveges samtidig til .løf teposisjonen-, hvorved graveskuffen beveges forover og begynner å svinge■oppover. Når graveskuffen nå får en horisontal stilling vil yinkelstillings-styremeka-nismen virke til å holde graveskuffen i horisontal.stilling méns graveskuffen løftes og skyves frem og inn i den masse som skal graves. Så.snart graveskuffen når sin maksimale utstrekning i horisontalplanet.beveges fremskyvings-styrespaken til tilbaketrekkingsposisjonen og samtidig frigjøres vinkelstillings-styre-mekanismen. Under slike betingelser vil graveskuffen trekkes fri av gravemassen og vil svinge oppover til anlegg mot .stopperen 35. Bommen vil begynne å svinge oppover og graveskuffen vil fortsette å.løftes helt til .den hår.en hevet dumpestilling. Mens graveskuffen.løftes,til dumpesti11ingen kan man betjene svinge-maskineriet.for å.svinge graveskuffen til en stilling over et kjøretøy, eller et sted. hvor det utgravde materiale skal dumpes. Luken i graveskuffen. frigj.øres så slik at materialet kan dumpes. Graveskuffen svinges så tilbake til langsgående flukt med gravemaskinens nedre ramme, mens løfte-styrespaken beveges forover til nedsenkingsposisjonen for å plassere graveskuffen nær foten av bommen igjen, klar til å begynne en ny gravesyklus.

I den beskrevne gravesyklus og også ved andre bevegelser av graveskuffen vil det system som er vist i figur 1 hjelpe føreren med hensyn til å få graveskuffen til å bevege seg under full utnyttelse av de bevegelsesgrenser som er satt, uten å gå over disse grenser, slik at man på den måten øker gravemaskinens effektivitet og samtidig hindrer skader på kom-ponentene. Når graveskuffen er anordnet i sin utgangsstilling med sin bakre ende anordnet nær foten av bommen og med grave-tennene i gravehøyden, og når fremskyvings-styrespaken beveges forover til fremskyvingsposisjonen og løfte-styrespaken beveges bakover til løfteposisjonen vil armen 124 svinge nedover og bevirke en tilsvarende nedoversvinging av betjeningsarmen 117 til den stilling som er vist med stiplede linjer i figur 15, og armen 72 vil svinge oppover og bevirke en tilsvarende svinging av armen 67 og armen 63 oppover. Når graveskuffen beveges forover og skyves frem og inn i gravemassen vil samtidig masten 38 svinge forover. Denne svingebevegelsen vil overføres gjennom platen 126 og trommelen 115 slik at trommelen bringes til å dreie seg med urviseren. Når graveskuffen når sin beve-gelsesyttergrense vil masten 38 også nå grensen av sin bevegelse og bevegelsen vil overføres til fremskyvings-grensetrommelen. Rotasjonen av trommelen 115 vil bevirke at stopperen 133 får anlegg mot undersiden av armen 117a. En videre bevegelse av graveskuffen mot sin bevegelsesgrense vil bevirke at stopperen 133 svinger armen 117a oppover. Denne bevegelse over-føres gjennom mekanismen 125 til fremskyvings-styrespaken. På grunn av det forspente fjærarrangement i mekansimen 125 vil den kraft som utøves på fremskyvings-styrespaken øke hele tiden og presse fremskyvings-styrespaken bakover, vekk fra fremskyvingsposisjonen og mot den nøytrale posisjon for spaken. Denne stadig økende kraft på fremskyvings-styrespaken virker ikke bare som en tilbakeføring for å skifte spakens posisjon mot den jaøytrale posisjon, men gir også betjeningen en fysisk advarsel om at graveskuffens bevegelsesgrense er i ferd med å nås.

Ved slutten av fremskyvingsfasen, når fremskyvings-styrespaken beveges bakover til tilbaketrekkningsposisjo-nen, vil armen 124 svinge oppover. Derved svinger også armen 117 oppover, det vil si med urviseren i figur 15. Samtidig med den oppoverrettede svingebevegelse av bommen vil masten 38 svinge bakover, denne bakoversvinging av masten overføres fra platen 126 til trommelen 115 og bevirker at trommelen dreier seg mot urviseren i figur 15. Når masten når sin bakre bevegelsesgrense vil trommelen 115 ha dreiet seg mot urviseren tilstrekkelig til å bevirke at stopperen 122 får anslag mot oversiden av armen 117a, slik at denne svinger nedover. Etter som masten fortsetter og nærmer seg grensen vil en stadig økende kraft overføres gjennom mekanismen 125 til fremskyvings-styrespaken, og denne kraft presser spaken forover og vekk fra tilbaketrekkingsposisjonen og mot den nøytrale posisjon. Man vil her ikke bare få en automatisk begrensningsvirkning, som hindrer at masten overskrider bevegelsesgrensene, men også et fysisk varsel til betjeningen om at masten nærmer seg grensen.

Som nevnt i forbindelse med beskrivelsen av en vanlig gravesyklus for maskinen,beveges løfte- styrespaken til løfteposisjonen ved begynnelsen av gravesyklusen og holdes i denne posisjon helt til graveskuffen er løftet til dumpestil-lingen. Når dette skjer svinger løfterammen oppover i forhold til bommen. Denne svingebevegelsen av løfterammen i forhold til bommen overføres gjennom trommelen 91 og viren 9° til løfte-grensetrommelen 60 og bevirker at denne trommel dreier seg mot urviseren i figurene 7 og 8. Når graveskuffen nærmer seg sin øvre bevegelsesgrense som svarer til dumpestUlingen, vil stopperen 68a virke mot armen 63 og derved vil både armen 63 og den dermed sammenkoblede arm 67 svinge nedover. En slik nedadrettet svingebevegelse overføres gjennom mekanismen 73 og gir en stadig økende nedoverrettet kraft på løfte-styrespaken, hvorved denne spak bringes til å bevege seg fremover og vekk fra løfte-posisjonen og mot den nøytrale spakposisjon. Man får altså her en automatisk begrensning i løftefasen, med en samtidig fysisk advarsel til betjeningen om at man nærmer seg grensen.

Etter at lasten i graveskuffen er dumpet og løfte-styrespaken er beveget forover til senkeposisjonen for plasse-ring av graveskuffen ved utgangspunktet for gravesyklusen, bringes løfterammen til å svinge nedover i forhold til bommen. Denne svingebevegelsen overføres via trommelen 91 og viren 90 til løfte-grensetrommelen og bevirker at denne dreier seg med urviseren i figurene 7 og 8. Når løfterammen svinger nedover, og nærmer seg en nedre grense vil løfte-grensetrommelen dreie seg tilstrekkelig til å bevirke at stopperen 68 får kontakt med undersiden av betjeningsarmen 63. Når løfterammen fortsetter å nærme seg sin nedre bevegelsesbegrensning og trommelen 62 dreier seg

i samsvar med dette vil den bakre enden til armen 67 møte mot-stand fra vinkelarmen 105, og armen 63 og armen 67 vil svinge oppover. Denne svingebevegelse overføres gjennom mekanismen 73 og medfører at den stadig økende kraft utøves på løfte-styrespa-

ken og presser denne spak bakover, vekk fra senkeposisjonen og til den nøytrale posisjon.

Er bommen ikke i flukt med belteendene vil kant-følgeren 99 i systemet 53 heller ikke ha samvirke med noen av ørene 95 - 98 og i samsvar med dette vil vinkelarmen 105 fritt kunne svinge seg oppover til en stilling som er vist i figur 8. Under slike betingelser vil stopperen 68 virke mot undersiden

av betjeningsarmen 63 og bringe armen 67 til å svinge i forhold til betjeningsarmen 63, slik at man får en dødgang mellom stopperen 68 og mekanismen 73- En fortsatt dreiebevegelse av trommelen 60 vil bevirke at den bakre enden til armen 67 svinger oppover helt til anslaget 71 når stopperen 109. Fra dette punkt av vil fortsatt rotasjonsbevegelse med urviseren av løfte-grensetrommelen bevirke at armene 63 og 67 svinger oppover og overfø-rer bevegelser til mekanismen 73-

Dersom imidlertid frontkonstruksjonen befinner

seg i en stilling hvor bommen er i flukt med en av endene til beltene vil kantfølgeren 99 bringes til å bevege seg radielt utover i forhold til sentertappen. Vinkelarmen 105 vil da svinge mot urviseren og til en stilling som vist i figur f. Under slike betingelser vil, så snart stopperen 68 får anlegg mot armen 63 og fortsetter sin rotasjonsbevegelse, dødgangen mellom stopperen 68 og mekanismen 73 ikke lenger være tilstede, og beg-ge armer 63 og 67 vil svinge samtidig i retning oppover og over-føre en bevegelse til mekanismen 73- Virkningen av skiftesyste-met for den nedre grense er således å endre den nedre grense for løfting i retning oppover slik at man hindrer at graveskuffen slår mot belteendene. Systemet 53 tidsfremskyver således den automatiske begrensnings- og varselsvirkning som er nødvendig for å unngå at graveskuffen kjøres inn i beltene.

Når løfte- og fremskyvings-styrespakene plasseres

i nøytralposisjonene vil også armene 63 og 117 innta sine nøy-trale stillinger. Beveges styrespakene til arbeidsposisjoner,

så vil slike bevegelser overføres gjennom tilbakeføringsmekanis-mene og bevirke vinkelforskyvninger av armene 63 og 117. Ved en dreiebevegelse av løfte- og fremskyvings-grensetromlene vil stopperne på disse samvirke med og returnere armene 63 og 117 til deres nøytrale stillinger og derved overføre krefter gjennom til-bakeføringsmekanismene for å presse styrespakene mot deres nøy-trale posisjoner, som tidligere beskrevet.

Når en tilbakeføringsmekanisme beveges i den ene eller annen retning ved hjelp av en betjeningsarm vil senterfJæren i mekanismen først trykkes sammen og utøve en begynnende trykk-kraft på styrearmen på omtrent 8 kp. Dersom betjeningen ikke reagerer på denne økede spakmotstand vil de tidligere om-talte andre fjærer også trykkes sammen, og derved øker spakmot-standen til ca. 15 kp. Dersom disse andre fjærer tillates å trykkes helt sammen vil spaken tvinges til å bevege seg med en-da større kraft mot den nøytrale posisjon.

Det beskrevne system gir ikke bare en stadig økende tilbakeføringskraft når en bevegelsesgrense er i ferd med å nås, men gir også en lett friksjonsmotstand mot bevegelse av fremskyvings-styrespaken. Retningen av denne friksjonsmotstand er slik at når betjeningen fjerner hånden sin fra spaken vil bevegelsen stoppe av seg selv idet styrespaken går tilbake i retning mot nøytral posisjon og til den posisjon som er nødven-dig for å holde lasten i ro. Spaken vil automatisk søke å finne denne holdeposisjon fordi en hvilken som helst bevegelse i fremskyvingssystemet vil bevirke at styrespaken beveger seg i en retning som forsøker å motvirke bevegelsen i fremskyvingssystemet. Systemet utgjør således en del av en lukket servomekanisme, som virker etter de fysiske lover som bestemmer stabiliteten i slike systemer.

Selv om man i utførelseseksemplet benytter virer, tromler og skiver for overføring av bevegelsene fra mast og løf-ter amme til styrespakene, så kan man naturligvis benytte en hvilken som helst egnet bevegelsesoverføringsmekanisme. Her skal nevnes såkalte selsyn-mekanismer og hydrauliske overføringsmeka-nismer, for eksempel av den type som benyttes i bilbremsesyste-mer. Man har imidlertid funnet at bruk av virer som bevegelses-overføringskomponenter gir den beste virkning fordi de er lett å konstruere et viresystem med minimal defleksjon og uten vari-abel tilbakeslåing. Minimal defleksjon er vesentlig for drift av systemet fordi jo hensikten med systemet er å gi betjeningen et varsel i form av en stadig økende spakkraft og ikke en grad-vis oppbygging fra 0, slik tilfelle ville være dersom leddover-føringen strakk seg betydelig under belastning. Tilbakeslag kan tolereres med hensyn til løftingen sålenge den bare ikke endrer seg ettersom delene slites ned, men kan ikke tolereres i fremskyvingen.

Den foran nevnte selvholdende servovirkning virker bare ved fremskyvingen fordi denne er hydrostatisk betjent, og den kan holde en last bevegelsesløs så lenge som ønskelig ved at det helt enkelt pumpes nok olje inn i fremskyvingssylinderne for å kompensere for intern lekasje. Premskyvings-styresystemet gir derfor ingen tilbakeslagsvirkning, fordi en slik virkning vil bevirke en "jaging" eller en ustabil servovirkning.

Kam-følgeren 99 er vanligvis plassert i en avstand fra kammen 94 på grunn av motvektens 110 virkning. Denne motvekt virker som nevnt på vinkelarmen 105- Kamfølgeren bringes således til å følge kammen bare når løftebevegelsen nærmer seg sin nedre grense. Når kamfølgeren nærmer seg et øre på et hjørne av kammen vil dens bevegelse begrenses og en tilbakeføringskraft vil begynne å bygge seg opp. Når kamfølgeren nærmer seg området mellom et par ører på kammen vil kamfølgeren "ikke samvirke med kammen, fordi svingebevegelsen til vinkelarmen 105 begrenses av skruen 111. Et slikt arrangement forhindrer unødig slitasje på kamføl-geren og kammen. Dette er vesentlig fordi det her dreier seg om komponenter som er anordnet i et relativt utilgjengelig maskin-område.

Med hensyn til virkemåten til løfte- eller fremskyvings-styrespaksystemene skal det også bemerkes at når enten masten eller løfterammen nærmer seg en av sine bevegelsesgrenser vil den tilbakeføringskraft som derved bringes til å virke på de respektive spaker til å begynne med øke brått helt til senterfjæren i fjærmekanismen begynner å trykkes sammen. Dette virker til å gi betjeningen en begynnende fysisk alarm. Etter som senterfjæren trykkes sammen vil tilbakeføringskraften som virker på spaken fortsette å øke men ikke så raskt som til å begynne med, og denne øking fortsetter helt til senterfjæren er trykket helt sammen. Tilbakeføringskraften vil så øke relativt raskt igjen helt til de sekundære fjærer begynner å trykkes sammen. Disse sekundære eller overbelastningsfjærer trykkes sammen og tilbake-føringskraf ten vil da igjen øke relativt langsomt, helt til disse overbelastningsfjærer er trykket helt sammen. Deretter vil til-bakef øringskraf ten øke relativt raskt for utballansering av spak-bevegelsen. Det tør således være klart at tilbakeføringskraften som virker på styrespakene ikke bare øker jevnt i og for seg, men med ulike hastigheter avhengig av fjærene i fjærmekanismene.

Claims (9)

1. Gravemaskin innbefattende en nedre ramme (21) forsynt med et par i tverretningen avstandsplasserte drivorgan (28) og en sentertapp (29), en øvre ramme (22), montert på den nedre ramme (21), for dreiebevegelse om sentertappen (29), en anordning montert på de øvre og nedre rammer for dreiing av den øvre ramme (22), hvilken frontkonstruksjon innbefatter en bom (39) som er svingbart forbundet med den øvre ramme (22), en gravearm (33) som er forbundet med bommen (30) for svingebevegelse i forhold til denne, og en graveskuff (35), som er svingbart forbundet med gravearmen (33), et system (25) montert på den øvre ramme (22) og drivforbundet med frontkonstruksjonen (24) for fremskyving og tilbaketrekking av graveskuffen (36), et system (26) montert på den øvre ramme (22) og drivforbundet med frontkonstruksjonen (24) for løfting og senking av graveskuffen (36), hvorved gravearmen (33) bringes til å svinge i forhold til bommen (30), idet løftesystemet (26) innbefatter en komponent (31) som kan beveges mellom bestemte grenser proporsonalt med de bestemte øvre og nedre bevegelsesgrenser for gravearmen (33) i forhold til bommen (30) under løfting og senking av graveskuffen (36), og en styrespak (50) montert på den øvre ramme (.22) og drivf orbundet med en anordning for betjening av løftesystemet (26), hvilken løfte-styrespak (50) har en senke-, en løfte- og en mellomliggende nøytral posisjon, karakterisert ved en mekanisk anordning innbefattende en forspendt fjær som drivforbinder løftestyrespaken (50) og løftekomponenten (31) i samsvar med bevegelsen av løftekomponenten mellom dennes bevegelsesgrenser, for derved med ."tadig økende kraft å presse løf testyrespaken vekk fra dennes arbeidsposisjon når løftekomponenten nærmer seg en bevegelsesgrense .

2. Gravemaskin ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for pressing av løfte-styrespaken (50) fra dens arbeidsposisjon innbefatter en makanisk leddmekanisme, hvilken leddmekanisme innbefatter en løfte-grensetrommel (60) som er dreibart montert på en aksel (59) opplagret i den øvre ramme (22), en løfte-grensebetjeningsarm (63) som er montert på løftegrensetrommelens (69) aksel for svingebevegelse i forhold til denne, et ledd (52) som innbefatter en forspent trykkfjær (85) og forbinder løftegrensebetjeningsarmen (63) og en arm (71) på løfte-grensebetjeningsarmen (63) og en arm (71) på løfte-styrespaken (50), idet løfte-grensetrommelen (60) har langs omkretsen avstandsplasserte stoppere (68, 68a) som kan bringes til samvirke med løfte-grensebetjeningsarmen (63), slik at ved en dreiebevegelse av løfte-grensetrommelen (60) vil disse stopperne (68, 68a) samvirke med og svinge betjeningsarmen (63), og en anordning (90, 91) for overføring av graveskuffens eller løfterammens svingebevegelse til løfte-grensetrommelen.

3. Gravemaskin ifølge krav 2, karakterisert ved en fri arm (67) som mellom sine ender er svingbart montert på den nevnte betjeningsarm (63), idet et ledd som innbefatter den forspente trykkfjær (85) forbinder en ende av den frie arm med armen på løfte-styrespaken (50).

4. Gravemaskin ifølge krav 2, karakterisert ved at anordningen for overføring av gravearmens eller løfte-rammens svingebevegelse innbefatter en andre trommel (91) som er montert på gravearmen eller løfterammen for svingbar bevegelse om aksen til gravearmens svingebevegelse i forhold til bommen, idet en vire (90) eller lignende er lagt om den andre trommel (91) og rundt løfte-grensetrommelen (60) for overføring av den andre trommels (91) svingebevegelse i forhold til bommen (30) til løfte-grensetrommelen (60).

5. Gravemaskin ifølge krav 4, karakterisert ved skiver (92) for føring av den nevnte vire (90) fra den andre trommel (91) langs bommen (30), på tvers og bakover til løfte-grensetrommelen (60).

6. Gravemaskin ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved en anordning (53) som er drivforbundet med løfté-styrespakens (50) pressanordning og reagerer på bestemte vinkelforskyvninger mellom den øvre ramme (22) og den nedre ramme (21) for derved å innstille løfte-styrespakens (50) pressanordning slik at den passer til løfte-komponentens nye bevegelsesgrenser når den øvre ramme (22) dreies i forhold til den nedre ramme (21).

7. Gravemaskin ifølge krav 6, karakterisert v e d at innstillingsanordningen (53) innbefatter en kam (94) som er stivt montert på sentertappen (29) og er forsynt med i vinkelavstander plasserte kamører (95-98) og en kamfølger (99) som er svingbart montert på den øvre ramme (22) og kan samvirke med kamørene for avføling av de nevnte forutbestemte vinkelforskyvninger.

8. Gravemaskin ifølge krav 7, karakterisert ved en vinkelarm (105) montert på den øvre ramme (22), hvilken vinkelarm (105) har en første arm (108) beregnet for samvirke med en fri ende av den nevnte frie arm (67) samt ved en anordning som drivforbinder kamfølgeren (99) og vinkelarmen (105) for overføring av kamfølgerens svingebevegelser til vinkelarmens andre arm (107) slik at ved samvirke mellom et av kamørene (95-98) og kamfølgeren (99) vil kamfølgerens svingebevegelse overføres til vinkelarmen for derved å begrense svingebevegelsen til den frie arm (67) i forhold til betjeningsarmen (63) og derved overføre bevegelsen til løfte-styrespaken (50) for å presse denne vekk fra dens senkeposisjon.

9. Gravemaskin ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at løfte-styrespakens (50) pressanordning innbefatter en anordning (73) for utøvelse av en kraft på styrespaken (50) som til å begynne med er relativt brå og kraftig slik at en plutselig bevegelse påtrykkes styrespaken for derved fysisk å advare betjeningen om at en løfte-bevegelsesgrense er i ferd med å nåes.