NO163686B - Anordning ved teleskoparmer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for opptagelse av i forhold til sin lengderetning siderettede belastninger ved teleskoparmer, fortrinnsvis anordnet ved løftekraner eller lignende; Teleskoparmen er i sin utførelse oppdelt i minst to i forhold til hverandre teleskopisk forskyvbare deler. I de tilfeller flere enn to forskyvbare deler blir benyttet, er det ønskelig at en innbyrdes likeformet teleskopisk forskyvning mellom delene i forhold til hverandre sikres. Oppfinnelsen er også beregnet for å løse dette problem.

Ved laste— og lossearbeider kreves ofte kraner med meget stor rekkevidde. For å klare løftearbeidet på både nært hold og i større avstand er det nå vanlig å benytte kranarmer av for eksempel enkel vektarmstype. Når store armlengder er nødvendig kreves imidlertid fritt rom oppover for å gi plass for vektdelen når armen foldes sammen for det nære arbeidet. Ikke alltid vil det være fritt rom oppover, blant annet på grunn av fare for skader på høyt beliggende omgivende gjenstander og hindringer. En vektarmskran med høyt vektarms-ledd kan for eksempel ikke benyttes ved skogsavvirkning, ettersom en slik armkonstruksjon ville forårsake uakseptable stammeskader på de gjenstående trærne. Man foretrekker da istedet å benytte en kranarm av teleskoptype som nevnt med flere teleskoptrinn. For å kunne utføre nærarbeidet må de enkelte teleskoptrinnene ikke være særlig lange, særlig ikke på en skogsmaskin, der teleskopdelene ikke må stikke ut bakover på grunn av fare for støtskader på inntilstående trær. For allikevel å oppnå stor rekkevidde må man da utnytte mange teleskoptrinn.

I praksis oppstår det imidlertid i forbindelse med sistnevnte type kranarmer problemer som er vanskelig å løse, særlig når det gjelder krav på vridningsstivhet, i hvilket tilfelle glipp mellom teleskopstegene må begrenses både radielt og aksielt. Videre blir i utstrukket stilling den overlappende lagringslengden mellom teleskopdelene påtagelig kort, og da oppstår det ofte store problemer med å overvinne de rådende friksjoner på de aktuelle glidelagringer. Dette forhold gir seg særlig tilkjenne når det kreves presisjonskjøring uten at det oppstår rykk i bevegelsen. På grunn av vanskeligheter med å finne løsninger til dreiemomentopptagende lagringer i vesentlig sirkulære teleskopdeler, som i forhold til vekten gir den beste dreiningsmotstand, har hittil teleskopdeler med rektangulært eller kvadratisk tverrsnitt med glidelagring blitt benyttet, se for eksempel det britiske patent nr. 1509215.

Fra DE Off.skrift 2002090 er det kjent en teleskopinnretning der glidebanene for hver utliggerseksjon utgjøres av U-profiler, og fra TJS-patent 3047107 er det kjent ved teleskopiske tårn å anvende to motstående, renneformede føringsbaner. Disse kjente konstruksjonene løser Imidlertid ikke problemet med å oppta vridningspåkjennende belastninger der bare små vridningstoleranser kan aksepteres.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å gi anvisning til en løsning av ovennevnte problem. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en anordning for opptagelse av i forhold til sin lengderetning vridningspåkjennende belastninger ved teleskoparmér, særlig i forbindelse med kjøre-bevegelser der bare små forvridningstoleranser kan aksepteres, omfattende minst to i forhold til hverandre teleskopisk forskyvbare deler, av hvilke den ene delen er utformet med minst to motstående, renneformede baner og en andre del er forsynt med løpeorganer for samvirke med nevnte baner, som er karakterisert ved at delene oppviser et i det vesentlige sirkulært tversnitt, at i det minste en av de forskyvbare delene består av to eller flere delseksjoner som står i forbindelse med hverandre via de renneformede banene alternativt via skinner som bærer nevnte løpeorganer for dannelse av delen alternativt delene, at nevnte andre del også er forsynt med glidelagringer anordnet for å samvirke med flater i de renneformede banene, vesentlig i rett vinkel mot de flater med hvilke løpeorganene samvirker, at løpe-organene utgjøres av frittløpende ruller, anordnet for å samvirke med en av innbyrdes motstående flater i de renneformede banene, idet glidelagringene utgjøres av plater anordnet for å gli langs respektive renneformede banes bunnflate, at nevnte plater er utformet slik at de på den ene side danner mothold for samvirkende rulle og på den annen side oppviser en for tilslutning til den aktuelle bane hensiktsmessig utforming, samt at en eller flere av nevnte plater har en i en viss utstrekning bevegelig innfesting for tilpasset tilslutning til den aktuelle glidelagringsbanen.

Ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen er en av teleskopdelene utformet med minst to diametralt motstående, renneformede baner. En andre teleskopdel er forsynt med løpe-organer for samvirke med nevnte renneformede baner. Nevnte andre teleskopdel er også forsynt med glidelagringer anordnet for I sin tur å samvirke med flater i de renneformede banene, vesentlig i rett vinkel mot de med hvilke løpeorganene samvirker. Benyttes en på denne måte utformet teleskoparm som løftearm, er det hensiktsmessig å belaste den i en slik retning at de i forhold til armens lengderetning siderettede løftekreftene opptas av løpeorganene mens andre forekommende siderettede krefter opptas av glidelagringene. Foruten en fordelaktig lagrings— og friksjonsfordeling løses også det ovennevnte problem, nemlig at de teleskopiske delene blir udreibart styrt i forhold til hverandre.

I de tilfeller at teleskoparmenes utstrekning i inntrukket stilling ikke tillates å være altfor stor, kan armen bestå av fortrinnsvis tre eller flere i hverandre teleskopisk forskyvbare deler. For at delene da skal forskyves likeformet i forhold til hverandre, er det i teleskoparmen anordnet en spesiell styring i form av en rullekjede eller lignende. Hvordan denne styringen er utformet og fungerer kommer til å beskrives utførlig nedenfor.

Det kjennetegnende for foreliggende oppfinnelse fremgår av

etterfølgende patentkrav.

Utførelsesformer for oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen, der

figur 1 viser en teleskoparm delvis i snitt og sett fra to i forhold til hverandre vinkelrette retninger.

Figur 2 viser i forstørret målestokk på samme måte som i figur 1 de i sistnevnte figur antydede lagringene. Figur 3 er et tverrsnitt gjennom teleskoparmen i sammen-skjøvet stilling. Figur 4 viser i likhet med figur 3 et tverrsnitt gjennom en teleskoparm i sammenskjøvet stilling, ved hvilken tre lagringsskinner forekommer vinkelmessig fordelt 120° i forhold til hverandre. Figur 5 viser delvis i snitt to forskjellige arbeidsstil-linger på teleskoparmen forsynt med teleskopbevegelses-styring, og

figur 6 viser anordningen av krafttilførselsledninger i teleskopsystemet likeledes i to forskjellige arbeids-stillinger for teleskoparmen.

Den-- viste teleskoparmen 1 består av tre med hverandre teleskopisk forskyvbare, rørformede deler 2,3 og 4 med sirkulært tverrsnitt. Ytterrøret 2 er anordnet for å omslutte mellomrøret 3 som i sin tur er anordnet for å omslutte innerrøret 4. Mellomrøret 3 er oppbygd av to rørhalvdeler 3a, 3b med hver.sin motstående kant 3c sveiset til to i bjelkelignende skinner 5 som hver danner to renner 5a, 5b, som er vendt innover respektiv utover i det således oppbygde mellomrøret, se figur 3. På lignende måte ved en annen utførelsesforra er det ved endepartiene av ytter— respektiv innerrøret i slisser 2a, 4a anbragt ytterligere skinner 6 respektiv 7. Sistnevnte skinner strekker seg her bare et for styrelagring nødvendig stykke fra de mot hverandre vendende endene av ytterrøret 2 respektiv innerrøret 4.

I skinnene 6 er det opptatt hull 6a for lagertapper 8, som med låspasning er festet i hullene. På tappenes 8 frie ender 9 er det roterbart lagret ruller 10, slik at deres periferi 10a ligger skrått innpasset i rullende kontakt med u-rennenes 5 flenser 5c, se bl.a. figur 3. Rullene 10 er aksielt fiksert ved hjelp av skruer 11 via brikker 12 som samtidig danner glidelagerstyring med på den ene siden ytterrøret 2 og mellomrørets 3 utovervendende renner, og på den annen side innerrøret 4 og mellomrørets innovervendende renner 5, slik at glidelagringene samvirker med flater 5d i de renneformede banene 5a,5b, vesentlig i rett vinkel mot de flater 5c med hvilke løpeorganene 10 samvirker.

Ved en alternativ utførelsesform av den i figur 3 beskrevne teleskoparmen er foruten mellomrøret 3 også ytterrøret og/ eller innerrøret oppbygd av to rørhalvdeler. I dette tilfelle er halvdelene forbundet til hverandre, f.eks. ved sveising, via langstrakte skinner lignende de skinnene 6 og 7 som er beskrevet ovenfor. Ytterligere ruller 10 kan derved anordnes i skinnene 6 og 7 for styring av mellomrøret 3. Denne utførelsesformen er ofte å foretrekke, ettersom rør av de dimensjoner som passer for kraftige teleskoparmer er så store at de blir vanskelige å fremstille i ett stykke og vanskelige å håndtere. De forskjellige rørenes diametre er, sett fra ytterrøret, i størrelsesorden 450, 370 og 300 mm. Godstykkelsen er ca. 8 mm. Lettere er det å gå ut fra valset grovplate, som i et antall steg er bukket til ønsket form. Denne behøver ikke være rund, men hver rørhalvdel kan oppvise et antall rette seksjoner adskilt av bukkeanvisninger.

Den beskrevne utførelsesform kan fortrinnsvis benyttes som kranarm. Da orienteres armen relativt løftekreftene slik at vertikalt på kranen siderettede krefter opptas via rullene 10 gjennom rullefriksjonen, mens andre sidekrefter, dvs. krefter rettet vesentlig i rett vinkel mot løftekreftene, opptas ved glidefriksjon via glidelagerbrikkene 12 ved teleskopdelenes 2,3,4 bevegelse i forhold til hverandre. Det må i denne forbindelse påpekes at i forhold til løftekreftene er siderettede krefter i alminnelighet relativt små, men det er allikevel vesentlig at disse opptas på en slik måte at fastkjøring av teleskopdelene i forhold til hverandre Ikke oppstår. Glidelagerbrikkene 12 kan også være innfestet slik at de i en viss utstrekning er bevegelige for tilpasset tilslutning til den aktuelle glidelagringsbane 5. Glidelagerbrikkene kan være fremstilt av f.eks. materialet Robalon®.

Som vist I figur 4 kan det i stedet for to diametralt anordnede rullelagre og glidelagringssystemer være anordnet tre slike vinkelfordelt med 120° i forhold til hverandre, og parallelt anordnede langs mellomrøret 3. Ved dette arrange-mentet tar rullene 1 likhet med glidelagringene effektivt opp alle bøyebelastninger i hvilke retninger de enn måtte påsettes teleskoparmen 1. Brikkenes 12 glidelagerfunksjon blir I dette eksempel bare av underordnet betydning, og brikkenes vesentlige funksjon blir følgelig å holde rullene 10 aksielt fiksert på tappenes 8 frie ender 9. Delene er imidlertid helt udreibart forbundet med hverandre og konstruksjonen blir formstiv.

Også her kan et eller flere av rørene 2, 3 og 4 bestå av et antall delseksjoner i likhet med delseksjonene som er beskrevet tidligere i tilslutning til figur 3.

For å oppnå en likeformet teleskopisk forskyvning av teleskopdelene 2,3,4 innbyrdes i forhold til hverandre, er som det fremgår av figur 5 anordnet en styring ved hjelp av en rullekjede 13. Som det fremgår av figuren er ved den maksimalt utskjøvne stillingen rullekjedenes 13 ene ende 13a forankret i en konsoll 14 ved lnnerrørets 4 ene side, umiddelbart utenfor mellomrørets 3 ytre ende. Rullekjeden 13 løper som vist deretter i det frie rommet 25, som foreligger mellom innerrøret 4 og mellomrøret 3. Ved mellomrørets 3 andre ende er det lagret et vendehjul 15 i en konsoll 16, som er fast forankret i nevnte ende av mellomrøret 3. Rullekjeden 13 løper rundt vendehjulet 15, og fortsetter deretter I det frie rommet 26 mellom ytterrøret 2 og mellomrøret 3. Ved et feste 17 ved ytterrørets 2 ende er rullekjeden 13 uforskyvbart festet. Kjedet løper deretter fritt frem til et vendehjul 18, som er roterbart lagret ved mellomrørets 3 frie ende. Rullekjeden 13 løper da rundt vendehjulet 18 for endelig med sin andre ende 13b å være fast forbundet i en konsoll 19, som er festet ved innerrørets 4 i forhold til konsollen 14 diametralt motsatte side.

Ved betraktning av de forskjellige delenes innbyrdes relativ-bevegelser kan det konstateres at når innerrøret 4 forskyves innover, trekker konsollen 19 med seg rullekjeden 13 via vendehjulet 18. Derved trekker rullekjeden 13 via festet 17 med seg ytterrøret 2 innover, slik at ytterrøret 2 og inner-røret 4 tvangsstyrt møtes med samme hastighet. Omvendt når teleskoparmen skal trekkes ut igjen, da trekker konsollen 14 med seg rullekjeden 13 via vendehjulet og derved trekker rullekjeden 13 via festet 17 ut ytterarmen 2 i samme takt som innerrøret 4 beveger seg i motsatt retning. Som kraft for å bringe teleskopdelene 2,3,4 i bevegelse benyttes en hydraulisk sylinder (ikke vist) mellom to av teleskopdelene, idet det tredje følger med tvangsstyrt av rullekjedearrangementet. Som styreorgan kan det i stedet for rullekjede benyttes en wire eller lignende.

For å overføre f.eks. hydraulisk kraft via ledninger fra teleskoparmenes ene ende til den andre utnyttes et system ifølge figur 6. Fra en hydraulisk kilde "A" løper et eller flere hydrauliske ledningsrør 20 frem til en kopling 21, som er festet ved ytterrørets 2 ende, dvs. til punktet 17 ifølge figur 5. Fra koplingen 21 løper deretter slanger 22 i det fri rommet mellom ytterrøret 2 og mellomrøret 3 i rullekjedens bane for deretter å løpe rundt det tidligere beskrevne vendehjulet 15 og videre frem til en kopling 23 på innerrørets 4 underside. Derfra fortsetter et rør 24 frem for eksempel til en hydraulisk arbeidsmaskin ved "B".

Teleskopdelene 2, 3, 4 er ifølge tidligere beskrivelse tvangsstyrt i forhold til hverandre. Det medfører at når mellomrøret 3 beveger seg inn i ytterrøret 2 bringes vendehjulet 15 til å forflytte seg og holde de hydrauliske ledningene 22 strukket. Ledningsendene ved koplingen 23 beveger seg innover med vendehjulets 15 doble hastighet. Også pneumatiske ledninger og elektriske kabler kan tenkes å være anordnet på samme måte. Elektriske kabler kan være anordnet parallelt med de hydrauliske ledningene for for eksempel å tjene som styrekabler til elektrisk styrte hydrauliske ventiler.

For å gi tilstrekkelig plass til hydrauliske ledninger, pneumatiske ledninger, elektriske ledninger m.m., kan det mellomste røret anordnes noe eksentrisk i forhold til ytter-respektiv innerrøret. Ved å forandre rørdelenes 3a og 3b krumningsradier kan rommet 25 mellom rørdelen 3b og inner-rørets 4 nedre del samt rommet 26 mellom rørdelen 3a og ytterrørets 2 øvre del økes. Dette lar seg lett gjøre ved en forandring av rørdelenes 3a,3b krumningsradier når rørene består av delseksjoner som, som ovenfor beskrevet, er fremstilt ved bukking av valset grovplate.

Foruten viste eksempler på tre teleskopdeler kan et større antall slike benyttes ved behov, ettersom fare for problematisk glipp eller friksjonsmotstand ikke foreligger ved utnyttelse av oppfinnelsens løsning til lagring.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til det ovenfor viste eksempel av rullestyring i føringer. Således kan forskjellige styringer av tidligere kjente utførelser ved bl.a. kule- og rullelagre komme til anvendelse her, men da i rett sleide-utførelse ifølge oppfinnelsestanken.

I stedet for vist sirkulær armtverrsnitt kan armtverrsnittet være ovalt, trekantet, firkantet eller mangekantet 1 forskjellige utførelsesformer.

Claims (8)

1. Anordning for opptagelse av i forhold til sin lengderetning vridningspåkjennende belastninger ved teleskoparmer, særlig i forbindelse med kjørebevegelser der bare små forvridningstoleranser kan aksepteres, omfattende minst to i forhold til hverandre teleskopisk forskyvbare deler, av hvilke den ene delen (3) er utformet med minst to motstående, renneformede baner (5a) og en andre del (4) er forsynt med løpeorganer (10) for samvirke med nevnte baner, karakterisert ved at delene oppviser et i det vesentlige sirkulært tverrsnitt, at i det minste en av de forskyvbare delene (2,3,4) består av to eller flere delseksjoner (3a,3b) som står i forbindelse med hverandre via de renneformede banene (5a) alternativt via skinner som bærer nevnte løpe-organer for dannelse av delen alternativt delene, at nevnte andre del også er forsynt med glidelagringer (12) anordnet for å samvirke med flater (5d) i de renneformede banene (5a), vesentlig i rett vinkel mot de flater (5c) med hvilke løpe-organene (10) samvirker, at løpeorganene utgjøres av fritt-løpende ruller (10), anordnet for å samvirke med en av innbyrdes motstående flater (5c) i de renneformede banene (5a), idet glidelagringene utgjøres av plater (12) anordnet for å gli langs respektive renneformede banes (5a) bunnflate (5d), at nevnte plater (12) er utformet slik at de på den ene side danner mothold for samvirkende rulle (10) og på den annen side oppviser en for tilslutning til den aktuelle bane hensiktsmessig utforming, samt at en eller flere av nevnte plater (12) har en i en viss utstrekning bevegelig innfesting for tilpasset tilslutning til den aktuelle glidelagringsbanen (5).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de renneformede banene (5a) er anordnet på diametralt motsatte sider av delen (3), og at de samvirkende løpe- og glidelagringsorganene (10,12) er anordnet i tilslutning til denne.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de renneformede banene (5a) har et antall på tre eller flere og er anordnet fordelt (figur 4) i tilslutning til de teleskopiske delenes geometri, hvorved samvirkende løpe- og glidelagringsorganer er anordnet i overensstemmelse med dette.

4. Anordning ifølge ett eller flere av foregående krav, karakterisert ved at rullene (10) er lagret på tapper (11) og at nevnte plater (12) er anordnet på tappenes (11) ender.

5. Anordning ifølge ett eller flere av foregående krav, der teleskoparmen utgjøres av tre i hverandre teleskopisk forskyvbare deler, en ytterdel, en mellomdel samt en indre del, karakterisert ved at mellomdelen (3) er utformet med renneformede baner (5a,5b) både på sine ytter- og innersider, idet ytterdelen (2) på innsiden er forsynt med løpe- og glidelagringsorganer (10,12) samvirkende med de på mellomdelens (3) utside anordnede banene (5d), og idet den indre delen (4) på utsiden er forsynt med løpe- og glidelagringsorganer (10,12) som samvirker med de på mellomdelens (3) innside anordnede banene (5a).

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at de nevnte baner (5) har en H-bjelkelignende utforming for dannelse av skinner (5a,5b), idet skinnenes flenser danner rullebaner for løpeorganer (10) og livpartiet danner glide-baner for nevnte plater (12).

7. Anordning ifølge ett eller flere av foregående krav, karakterisert ved at rullelagringene (10,5) er innrettet slik at de også opptar forekommende vridnings-krefter mellom teleskopdelene (2,3,4).

8. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 1 - 4, karakterisert ved at de som løpeorganer tjenende rullene (10) er lagret i tapper (9) som er festet i skinner (7), som igjen er fast anbragt i slissformede utsparinger i endene på respektive inner- og ytterdel (2,4).