NO340611B1 - Kjøretøyoppheng for arbeidsredskap - Google Patents

Description

Område for oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører utformingen og konstruksjonen av oppheng for arbeidsredskap så som en snøplog, men også andre redskaper som skal følge underlaget så som snøfreser o.l. hvor opphenget er tilpasset for at arbeidsredskapet skal kunne monteres og benyttes på forskjellige typer kjøretøy. Slike arbeidsredskaper er ikke begrenset til, men monteres fortrinnsvis på fronten av det aktuelle kjøretøy, og vil være tilpasset til å motta vertikale så vel som horisontale belastningskrefter. Det aktuelle opphenget har konstruksjon som angitt i krav 1.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Ved snøfall, eller lignende er det nødvendig å fjerne snø fra gater, veier og plasser. Dette blir konvensjonelt gjort med kjøretøy som får påmontert forskjellige typer ploger eller andre snøryddingsredskaper. Det er vesentlig for rydderesultatet at plogen eller snøryddingsredskapet følger underlaget så optimalt som mulig for at all snøen skal bli fjernet. Dette for å gi optimal fremkommelighet samt unngå at snøen bygger seg opp som is og danner en tykk såle gjennom vinteren, noe som kan medføre problemer ved væromslag eller før snøen blir borte på våren. For at plogen skal kunne tilpasse seg ujamnheter i underlaget må plogen kunne bevege seg fritt i forhold til bæremaskinen/kjøretøyet. Samtidig som plogen skal kunne bevege seg fritt, må den samtidig holdes i posisjon uten å påføre bæremaskinen/kjøretøyet krefter som kan medføre at bæremaskinen/kjøretøyet mister veigrepet og styring med plogen.

Ved store ujamnheter i veibanene må plogskjæret kunne ha stor fri vandring uten at opphenget medfører store vertikale krefter som konsekvens av skyvekreftene. Om de resulterende vertikale kreftene blir store kan plogskjæret enten skjære seg ned i underlaget og ødelegge både plogen og underlaget. Samtidig kan dette påføre bæremaskinen krefter som ødelegge styrkeegenskapene ved at forhjulene på bæremaskinen/kjøretøyet mister veigrepet. Eksisterende plogoppheng har ikke tilstrekkelige bevegelse og frihetsgrader til å gi plogen vandring i forhold til underlagt slik at det gir tilstrekkelig styring/frihetsgrader omkring 6 akser (3 lineære og 3 rotasjon).

Tilsvarende betraktninger gjelder også med hensyn til f.eks. snøfresere eller generelt arbeidsredskaper som skal følge underlaget og som monteres til fronten av et kjøretøy.

Av tidligere kjente løsninger er det i den europeiske patentsøknaden EP 467310 Al beskrevet et oppheng for montering av en snøplog på et kjøretøy hvor opphenget omfatter en festeramme for festing av opphenget til kjøretøyet og en innfestingsramme som arbeidsredskapet festes til. Opphenget omfatter videre to øvre armer og to nedre armer som er like lange er festet til henholdsvis festerammen og innfestingsrammen med gelenklagre på en slik måte at alle armene er strekker seg i kjøreretningen. Denne utformingen av opphenget gir imidlertid en kontroll over arbeidsredskapets bevegelser som ikke er optimal.

Av andre kjente oppheng for et arbeidsredskap kan også nevnes de som er beskrevet i patentpublikasjonene DE 3439506 Cl, US 4643261 og FR 1039920.

Hensikten ved den foreliggende oppfinnelsen har således vært å tilveiebringe et oppheng for montering av et arbeidsredskap på et kjøretøy som løser de ulempene ved kjente oppheng som er nevnt over.

Det har spesielt vært en hensikt å tilveiebringe et oppheng hvor arbeidsverktøyets evne til å følge underlaget er forbedret.

Det har også vært en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et oppheng som gir fleksibel gange uten at skyvekreftene sammen med varierende underlag resulterer i store varierende vertikale krefter på kjøretøyet som opphenget er montert på.

Disse hensiktene oppnås med et oppheng for montering av et arbeidsredskap på et kjøretøy som definert i det selvstendige krav 1. Ytterligere utførelsesformer av opphenget er definert i de uselvstendige kravene 2-4.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har det blitt konstruert en ny type oppheng for slike arbeidsredskaper, eksempelvis plogoppheng, som gir unike egenskaper med tanke på verktøyets/plogens evne til å følge underlaget, gi fleksibel gange uten at skyvekreftene sammen med varierende underlag resulterer i store, varierende vertikale krefter til bæremaskin/kjøretøyet. Samtidig gir dette muligheter for å styre marktrykket og samtidig få en stabil konstruksjon når redskapet/plogen er løftes fra underlaget. En annen fordel ved opphenget ifølge foreliggende oppfinnelse er at ved manipulering av opphenget vil det være mulig å heve eller senke fremste kant av redskapet/plogen mer enn bakre kant av redskapet/plogen når denne heves, eller den passerer ujamnheter i underlaget f.eks. fartsdumper.

På tidligere plogløft har plogene hatt en tendens til å henge på den ene siden når plogen ble løftet. Årsaken til dette var at pendelbevegelsen var utformet som en del av svingfunksjonen på plogen, noe som medførte ustabil pendling.

Med «store krefter» menes i denne sammenheng krefter som har tilstrekkelig styrke til å skade elementer som er assosiert med arbeidsredskapet, så som selve arbeidsredskapet og/eller kjøretøyet og/eller opphenget som redskapet er båret av. Slike krefter relateres derfor ikke bare til det ene av disse elementene, men gjerne til to eller flere av disse. Slik skade kan være relatert til blant annet styrken av materialet som brukes i opphenget og redskapen, robustheten av konstruksjonen av redskapet og/eller opphenget og/eller driftsegenskapene ved redskapet, opphenget og/eller kjøretøyet.

Plogopphenget ifølge oppfinnelsen omfatter stag med forskjellig lengde, retning og er innfestet i gelenklager som gir stabilitet og fleksibilitet utover hva eksisterende og kjente løsninger for plogoppheng har hatt hittil.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vil nedenfor bli forklart med hensyn til de medfølgende figurer hvor: Figur 1 viser et oppriss av en utførelsesform av et plogoppheng ifølge oppfinnelsen; Figur 2 viser et grunnriss av en utførelsesform av et plogoppheng ifølge oppfinnelsen; Figur 3 viser et tredimensjonalt riss av plogoppheng ifølge en utførelsesform av opphenget ifølge foreliggende oppfinnelse, montert sammen med vinkelplog; Figur 4 viser et tredimensjonalt riss av en utførelsesform av et plogoppheng ifølge oppfinnelsen sammenmontert med en vikeplog;

I figurene har de enkelte deler de følgende henvisningstall:

Pos 2 - festplate for opphengs armer og standard innfesting mot bærekjøretøy Norsk veivesen, DIN standard, Volvo BM, 3 pkt. eller andre alternativer;

Pos 6 - innfestingsramme mellom opphengsarmene og arbeidsredskapen (plogen);

Pos 5 - to kraftige underarmer 5, innfestet med gelenklager i endene og vinklet innover for å ta skyv og sidekrefter. Underarmene 5 er lange for å redusere variasjon i vertikale krefter inn i bærekjøretøy et som konsekvens av skyvekrefter og høydeforskjeller (retning på skyvlinje gjennom underarmer 5, sett fra siden) ved store uj amnheter/høydeendringer i underlaget. Med «lange» menes i denne forbindelsen en lengde som står i relasjon til ytterendene av redskapen som bæres av opphenget slik at underarmene 5 løper fra sentrum av opphenget og til en ytterkant av redskapet som bæres av opphenget.

Pos 1 - det er i kjøreretningen plassert to kraftige overarmer 1 for å ta vrikrefter fra redskapet/plogen samt redusere de vertikale kreftene som konsekvens av skyvekreftene, hindre «overkjøring». Disse overarmene 1 er innfestet med gelenklager for å kunne handtere pendelbevegelser. Overarmene 1 er vesentlig kortere enn underarmene 5 for å gi gode følgeegenskaper på ulendt underlag, samt gi gode løfteegenskaper når redskapet/plogen løftes.

Pos 3 - er et torsjonsstag 3 som sikrer og kontrollerer pendelbevegelse samt sentrerer redskapet/plogen når redskapet/plogen løftes fra underlaget. Dette torsjonsstaget 3 er opplagret på en slik måte at det har to-veis virkning (dobbeltvirkende) og samtidig innehar løsning, samme funksjonalitet uansett løftehøyde på plogen (retningen på overarmene sett fra siden).

Pos 4-1 senter av plogopphenget er det et system 4, for å styre og kontrollere (redusere eller øke) vertikale krefter (marktrykk) samt styre og kontrollere redskapets/plogens løftehøyde når det brukes fast brøytefeste (eks. norsk, eller tysk standard brøytefeste).

Konstruksjonen av dette systemet 4 er utformet slik at plassen mellom bæremaskinen/ kjøretøyet og redskapet/plogen er utnyttet optimalt, slik at avstanden til redskapet/plogen blir så liten som mulig. I dette tilfellet er det plogens svingvinkel som danner grunnlaget for avstanden mellom redskap/plog og bærekjøretøy. Liten avstand medfører mindre momentarm inn mot bærekjøretøy et, og bæremaskinen/kjøretøyet får bedre «grep» om redskapet/plogen.

Oppfinnelsen vil bli forklart nedenfor under henvisning til den utførelsesformen som angår snøploger. Dog kan opphenget ifølge oppfinnelsen også benyttes for andre redskaper som bæres av kjøretøy og som skal følge bakkens konturer samtidig som de er utsatt for vertikale så vel som horisontale belastningskrefter under bruk, som forklart ovenfor.

Utfordringer som det nve opphenget løser/ forbedrer

Kjøring av plog har tradisjonelt medført risiko for overkjøring av plogen og skader om plogen treffer noe «jordfast» under brøyting. Dette ble vesentlig forbedret når veivesenet standardiserte plogløft på 70 tallet.

Tradisjonelle plogløft er konstruert for begrensete ujamnheter i vegbanene og kan ofte være vanskelig å stille inn slik at skyvlinjen blir rett. Konsekvensen kan bli at skyvekreftene omdannes til store vertikale krefter som overføres bæremaskinen, noe som kan resultere i manglende last på framaksel og dårlige styregenskaper på bæremaskinen. Resultatet kan medføre utforkjøring og store skader på maskin og redskap. Utover dette klemmes plogen ned mot underlaget noe som igjen krever større krefter for å skyve plogen. Større krefter resulterer i høyere drivstofforbruk og dyrere/mindre miljømessig brøyting.

Løsningen som opphenget ifølge foreliggende oppfinnelse representerer, innehar flere frihetsgrader inklusive pendling, hvor pendelbevegelse blir oppnådd uten bruk av konvensjonell pendelbolt. Løsningen reduserer faren for overkjøring og variasjonen i de vertikale kreftene som konsekvens av skyvekrefter og variasjoner i høydeforskjeller. Dette gir mer stabilt trykk på bæremaskinens styreaksel som igjen gir sikrere kjøring, mindre fare for uhellshendelser (ulykke).

Mindre vertikale krefter medfører at plogen ikke klemmes ned i underlaget utover behovet, noe som medfører at den blir lettere å skyve, mindre drivstoff forbruk og mer effektiv brøyting.

Den store fleksibiliteten som er innebygget i opphenget ifølge oppfinnelsen, gjør at plogen vil følge underlaget bedre slik at rydderesultatet fra plogen blir bedre uten «dobbeltkjøring», noe som igjen gir effektiv brøyting.

På flere tidligere plogløft har plogene hatt en tendens til å henge på den ene siden når plogen ble løftet. Årsaken til dette var at pendelbevegelsen var utformet som en del av svingfunksjonen på plogen, noe som medførte ustabil pendling.

Plogopphenget ifølge foreliggende oppfinnelse løser dette fordi det er oppbygget med uavhengige stag satt i system og balansert av et dobbeltvirkende torsjonsstag, pos 3.

For å oppnå forbedret kontroll med bevegelsen av arbeidsredskapet/plogen er det et av hovedpunktene ved opphenget ifølge oppfinnelsen at nedre stag 5 er lengere enn øvre stag 1. Det er således foretrukket at lengdeforholdet mellom øvre stag 1 og nedre stag 5 er slik at øvre stag er kortere enn nedre stag, og foretrukket er nedre stag 5 mellom 1 og 3 ganger lenger enn øvre stag 1, mer foretrukket mellom 1 og 2 ganger lenger enn øvre stag 1, eksempelvis mellom 1 til 2,5 eller mellom 1 til 1,5 så som 1,5, 1,75, 2, eller 2,25 ganger lenger enn øvre stag 1.

I figurene og i den ovennevnte redegjørelse for opphengets funksjon i relasjon til en plog, vil det påpekes at plogtypen ikke er av viktighet for oppfinnelsen.

Claims (4)

1. Oppheng for montering av et arbeidsredskap på et kjøretøy, hvilket oppheng omfatter: - en festeramme for innfesting av opphenget på kjøretøyet, - en innfestningsramme (6) for innfesting av arbeidsredskapet, - minst to nedre armer (5) som i endene er festet med gelenklagre til henholdsvis festerammen og innfestingsrammen, - minst to øvre armer (1) som i endene er festet med gelenklagre til henholdsvis festerammen og innfestingsrammen, karakterisert vedat de minst to nedre armene (5) er vinklet innover fra festerammen mot innfestingsrammen (6) og at de minst to øvre armene (1) er plassert slik at de strekker seg i en kjøreretning og er kortere enn de nedre armene (5).

2. Oppheng i følge krav 1, karakterisert vedat opphenget omfatter et torsjonsstag (3) for å kontrollere innfestingsrammens (6) pendelbevegelse og for å sentrere arbeidsredskapet når arbeidsredskapet løftes fra underlaget.

3. Oppheng i følge krav 1 eller 2, karakterisert vedat opphenget omfatter et system (4) med et stag som i en første ende er festet til festerammen i en første innfesting og i en andre ende er festet til innfestingsrammen (6) i en andre innfesting slik at staget har en hovedsakelig oppreist posisjon.

4. Oppheng i følge krav 3, karakterisert vedat den første innfestingen er justerbar for regulering av arbeidsredskapets marktrykk og for å kontrollere arbeidsredskapets løftehøyde når det brukes et fast brøytefeste.