NO881809L - Anordning for aa holde en leddboms redskapsfeste i konstant nivaa over bakken. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å holde en leddbomkrans redskapsfeste, fortrinnsvis for skogsmaskiner, i et konstant nivå over bakken, idet kranen omfatter en hovedarm som kan løftes og senkes ved hjelp av en første dobbeltvirkende hydraulisk sylinder, og en vippearm som er svingbar i forhold til hovedarmen ved hjelp av en andre dobbeltvirkende hydraulisk sylinder.

Oppfinnelsens bakgrunn

Leddbomkraner har fått en utbredt anvendelse som følge av at de kan rekke ethvert ønsket punkt innen det volum som be-skrives av verktøyfestet eller lastangrepspunktet. Dette kan oppnås ved separat drift av kranstøtten, hovedarmen, vippearmen og vippearmens teleskopiske parti. Selv under normal anvendelse krever en samtidig operering av alle disse funksjoner en erfaren og klart-tenkénde operatør.

Det har oppstått et ønske om å kunne anvende kjøretøybårne leddbomkraner av den ovennevnte type også til mekanisert felling av trær og fortrinnsvis til renskning av kratt, idet fellings- og renskeverktøyet er festet til vippearmens lastbærende punkt, siden spesialmaskiner av økonomiske grunner ikke kan anvendes. Rensking av kratt innebærer at et hydraulisk drevet slagredskap svinges fram og tilbake i et konstant vertikalt nivå, både vinkelrett utifrå og langs traktorens bevegelsesretning. Slagredskapens vertikale plassering over bakken bør være tilnærmet konstant. Dette oppnås ved konstante forandringer i den innbyrdes vinkelplassering av hovedarmen og vippearmen, og ofte i kombina-sjon med vippearmens teleskopiske forlengelse. Renskeoperasjonen må kunne utføres hurtig siden store områder skal dekkes, og den tilgjengelige opprenskingstid er kort. Dette betyr at sjåføren må føre kjøretøyet og operere vippearmen samtidig som at han må for-sikre seg om at verdifulle planter og trær spares, og at slagred-skapen går klar av steiner og av bakken. Dette har vist seg å være problematisk i forbindelse med vipparmer av standardtypen. For å lette dette arbeide er det ønskelig å opprette en lineær horisontal verktøybane som kan styres av sjåføren med en enkel kontroll istedenfor med tre. En slik bane kan oppnås dersom oljen strømmer til de hydrauliske sylindre på hovedarmen, og vippearmen styres positivt på en slik måte at dersom spissen på hovedarmen beveges oppad en forutbestemt vertikal distanse, senkes verktøy-festet på vippearmen en tilsvarende distanse. Således holdes verktøyet på det samme vertikalnivå samtidig som det beveges innad mot kjøretøyet. En slik funksjon kan i prisippet oppnås dersom vippearmens hydrauliske fluidledninger er tilkoplet slik at oljen som presses ut fra løftesylinderen når hovedarmen løftes, ledes til vipparmsylinderens nedsenkningsside, isteden for å returneres til oljetanken. Imidlertid forutsetter dette at geometrien og sylinderdimensjonene overensstemmer med hverandre under visse gitte betingelser. Disse bestemmes imidlertid primært av hvilke hovedoppgaver vipparmen skal utføre, såsom løfting av tømmer. Kun teoretiske betingelser gjør det mulig å anvende vippearmen både til tømmertransport og til krattrenskning kun ved å omkoble de hydrauliske fluidledninger.

Kort omtale av oppfinnelsestanken

Med den foreliggende oppfinnelse tas det sikte på å frem-bringe en anordning som gjør det mulig å anvende leddbåndkraner av standardtypen som primært ikke er innrettet for krattrenskning, slik at også disse kan anvendes til dette formål. Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at den nevnte første sylinder eller løftesylinderen, ved behov, via en kompensator kan kobles til den andre sylinder eller vippearmsylinderen på en slik måte at en hydraulisk fluidmengde, som er proporsjonal med fluidmengden som under aktivering av vippearmen presses ut fra løfte- eller nedsenkningssiden respektive til en av de nevnte sylindre, presses inn i nedsenknings- eller løftesiden respektive til den andre av de nevnte sylindre, idet kompensatoren omfatter minst én hydraulisk sylinder som omfatter to trykkkamre adskilt ved hjelp av et bevegelig stempel som har to forskjellige arbeidsflater eller volumer i de nevnte to kamre, og at løftesylinderen kan tilkoples til ett kammer mens vippearmsylinderen kan tilkobles til det andre kammer. Arbeidsflatene på det nevnte stempel velges slik at den resulterende hydrauliske fluidstrømning mellom løftesylind-eren og vippearmsylinderen positivt sikrer den ønskede vertikale regulering av vippearmens ytterpunkt.

Kort beskrivelse av de medfølgende tegninger

På tegningene viser fig. 1 et sideriss av en skogsmaskin utstyrt med en leddbomkran av den aktuelle type. Fig. 2 viser et hydraulisk flytdiagram som viser hvordan kompensatoren er tilkoblet mellom vippearmsylinderen og løfte-sylinderen . Fig. 3 viser et sidesnitt av en illustrasjon i større skala som illustrerer hvordan lastangrepspunktet kan beveges etter at kompensatoren er tilkoblet.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen

På fig. 1 bærer en skogsmaskin i form av et transportkjøre-tøy, generelt betegnet med 1, en kran 2 av leddbom-typen. Kranen 2 omfatter en hovedarm 3 som kan løftes og senkes ved at den svinges i forhold til kranstøtten ved hjelp av en første dobbeltvirkende hydraulisk sylinder 4, og en vippearm 5 som er svingbar i forhold til hovedarmen ved hjelp av en andre dobbeltvirkende hydraulisk sylinder 6. Vippearmen 5 kan forlenges teleskopisk ved hjelp av en dobbeltvirkende hydraulisk sylinder (ikke vist). Den brutte linjen 7 på fig. 1 viser kranens totale arbeidsområde. Vippearmens lastangrepspunkt 3 6 er innrettet med et verktøyfeste 37.

På fig. 2 vises det hvordan hovedarmens 3 løftesylinder 4 er tilkoblet til en hydraulisk pumpe og en oljetank 13 ved hjelp av ledninger 9,10 og en retningsventil 11. Vippearmsylinderen 6 er ved hjelp av ledninger 15,16 og en retningsventil 17 tilkoblet til en hydraulisk pumpe 18 og en oljetank 19. Under normale forhold omfatter pumpene 12 og 18 en enkelt pumpe, mens oljetankene 13 og 19 omfatter en enkelt oljetank. Også retningsventilene 11 og 17 kan utformes som én enhet, men for tydelighets skyld er disse ventiler illustrert som deler av separate kretser. Vippearmsylinderens 6 løfteside 8 er ved hjelp av en ledning 20, en kompensator 21 og en elektrisk drevet ventil 28, tilkoblet til løftesylinderens 4 nedsenkningsside 34. Ventilen 28 samvirker med en elektrisk drevet ventil 29 som er innkoblet i ledningen 15 på en slik måte at når ventilen 28 er lukket, holdes ventilen 29 åpen, og motsatt. Retningsventilen 17 er tilkoblet til løfte-sylinderens 4 løfteside 35 ved hjelp av ledningen 15 og en ledning 30. I en foretrukket utførelse omfatter kompensatoren en konvensjonell hydraulisk sylinder 22 med en stempelstang 27 og et stempel 31 som adskiller to ulike kamre 23 og 26. Sylinderen 22 er av den dobbeltvirkende type, og stempelet 31 har to forskjellige arbeidsflater 25 og 24 som følge av at stempelstangen 27 er arrangert sentralt på arbeidsflaten 24. I den illustrerte ut-førelse er ventilen 28 lukket og ventilen 29 åpen, noe som innebærer at det hydrauliske system er sammenkoblet for vertikal posisjonering og styres fullstendig av en manøvreringsspak for vippearmsylinderen 6. De heltrukne piler viser strømningen i systemet når lastangrepspunktet 3 6 på vippearmen 5 beveges ut fra

kjøretøyet, mens de brutte piler indikerer strømningen i systemet når det samme punkt beveges innad mot kjøretøyet.

Således, når lastangrepspunktet eller vippearmspissen 36 bør holdes på et ønsket nivå og beveges utad fra kjøretøyet, settes retningsventilen i en slik stilling av hydraulisk fluid fra pumpen 18 presses til vippearmsylinderens 6 nedsenkningsside 14 via ledningen 16 slik det antydes med den heltrukne pilen. Således presses hydraulisk fluid ut fra sylinderens 6 løfteside 8 og inn i kompenseringssylinderens 22 kammer 23. Følgelig presses hydraulisk fluid ut fra kompensatorens andre kammer 26, gjennom ledningen 20 og ventilen 28, og til løftesylinderens 4 nedsek-ningsside 34. Således presses hydraulisk fluid ut fra sylinderens 4 løfteside 35, gjennom ledningen 30 og retningsventilen 17, og til tanken 19. Dersom spissen 36 skal beveges innad mot kjøre-tøyet, omkobles retningsventilen 17 slik at den hydrauliske pumpe 18 pumper hydraulisk fluid inn i sylinderens 4 løfteside 35 gjennom ledningen 30, som fører til at hydraulisk fluid presses ut fra sylinderens 4 nedsenkningsside 34, gjennom ledningen 20 og inn i kompenseringssylinderen 22 kammer 26, slik at en væske-mengde som beror på sylinderens arbeidsflater, presses ut fra det andre kammer 23 og inn i vippearmsylinderens 6 løfteside 8. Hydraulisk fluid presses ut fra sylinderens 6 nedsenkningsside

14, gjennom ledningen 16 og retningsventilen 17, og til tanken 19. De to ovennevnte stillinger til retningsventilen korrespon-derer med løfte- og nedsenkningsstillingen respektive for ventilen under en vanlig drift av vippearmen.

Tilkoplingen av ledningen 20 mellom løftesylinderen 4 og vippearmsylinderen 6 innebærer at løftesylinderen 4 vil beveges i avhengighet av bevegelsen i vippearmsylinderen 6. Dersom nå kompenseringssylinderen 22 er en standardsylinder som har hensikts-messige arbeidsflater 24,25, er forholdene mellom den hydrauliske fluidstrømning som kommer inn i sylinderen 22 og den hydrauliske fluidstrømning som forlater sylinderen være slik at ved aktuering av enten løftesylinderen eller vippearmsylinderen ved hjelp av retningsventilen 17, vil vippearmens lastangrepspunkt beveges i ett og det samme horisontalplan. Ved hjelp av retningsventilen 11 og lendingene 9, 10 kan løftesylinderen midlertidig påvirkes under den nevnte vertikale posisjoneringsprosedyre for å påvirke verktøyet til å unngå slike hindringer som steiner eller tre-stubber. Videre gjør denne hydrauliske krets det mulig å for-håndssette lastangrepspunktets vertikale stilling. Ved hjelp av et således sammenkoblet hydraulisk system i en vippebom-kran, blir det således mulig å bevege vipparmens lastangrepspunkt i ett plan ved hjelp av ett enkelt styreorgan.

På fig. 3 er det vist hvordan spissen 40 av et påfestet verktøy 37 montert i vippearmens 5 lastangrepspunkt 36, kan beveges (langs linjen 38) under innvirkning av en kompensator i form av en standardsylinder som er tilkoblet på den ovennevnte måte. Her indikerer linjen 39 et horisontalplan. I denne sammen-heng skal det påpekes at slagredskapens bevegelse ikke trenger å være eksakt lineær for å sikre en tilfredsstillende opprenskning, men kan, slik det vises på fig. 3, avvike fra den ideelle rette linje. Dette innebærer at det er en viss valgfrihet når en egnet standardsylinder for kompensatoren skal utvelges.

Ved den foreliggende oppfinnelse muliggjøres det således, på en ekstremt enkel, billig og effektiv måte, å utstyre eller følgelig komplettere kraner av leddbomtypen slik at de også kan egne seg for, i tillegg til deres vanlige formål, å utføre krattrenskning. Dimensjonering og valg av en egnet standardsylinder kan gjennomføres hurtig og rutinemessig ved hjelp av en program-merbar bordcomputer. Dersom det er vanskelig å finne en standar dsylinder med egnede dimensjoner, er det store muligheter til å sammenkoble ulike standardsylindre i serier og/eller i parallell. F.eks. er det mulig å sammenkoble to eller flere like hydrauliske sylindre i parallell eller, eventuelt å sammenkoble to eller flere like og/eller ulike sylindre i serier for å oppnå de ønskede forhold på kompensatorens arbeidsflater. Det er også mulig å sammenkoble i parallell hydrauliske sylindre av forskjellige dimensjoner, men i et slikt tilfelle må deres stempelstenger mekanisk låses til hverandre slik at det oppnås en ensartet bevegelse. De modifiseringer som må utføres på eksisterende hydrauliske systemer er små. I prinsippet er det tilstrekkelig å til-koble en ledning inneholdende en elektrisk drevet hydraulisk ventil og en hydraulisk sylinder mellom to eksisterende ledninger (ledningene 9 og 15 på fig. 2), en ledning 30 mellom to eksisterende ledninger (ledningene 10 og 15 på fig. 2), og en elektrisk drevet hydraulisk ventil 29 som samvirkende med ventilen 28, i ledningen 15.

Mulige modifiseringer av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset kun til den ut-førelse som er beskrevet ovenfor og vist på tegningene. Således er det f.eks. mulig ved hjelp av en ytterligere kompensator å regulere vippearmens teleskopbevegelse for løfting og nedsenking av vippearmen og den første hovedarmseksjon respektivt, slik at også denne teleskopbevegelse medvirker til å opprettholde lastangrepspunktet på det ønskede nivå. Dette kan oppnås ved at sylinderanordningen som styrer den teleskopiske bevegelse, via en ytterligere kompensator av den ovennevnte type, kan tilkobles til løftesylinderen og/eller vippearmsylinderen, hensiktsmessig i serier. Videre kan vippearmsylinderens nedsenkningsside tilkobles til løftesylinderens løfteside via en hensiktsmessig plassert kompensator istedenfor på den måte som er vist på fig. 2. Det er selvsagt også mulig å styre bevegelsen av lastangrepspunktet ved hjelp av styreorganene på løftesylinderen istedenfor styreorganene på vippearmen slik det er beskrevet ovenfor, selv om det sistnevnte alternativ foretrekkes av praktiske grunner. Det er selvsagt mulig å oppnå en fullstendig lineær bevegelse ved eksakt dimensjonering og, eventuelt ved spesialfremstilling av kompensatoren .

Claims (5)

1. Anordning til å holde en leddbomkrans redskapsfeste, fortrinnsvis for skogsmaskiner, i et konstant nivå over bakken, hvori kranen (2) omfatter en hovedarm (3) som kan løftes og senkes ved hjelp av en første dobbeltvirkende hydraulisk sylinder (4), og en vippearm (5) som er svingbar i forhold til hovedarmen ved hjelp av en andre dobbeltvirkende hydraulisk sylinder (6), karakterisert ved at den første løftesylinder (4), ved behov kan tilkobles, via minst én kompensator (21), til den andre sylinder eller vippearmsylinderen (6) på en slik måte at en hydraulisk fluidummengde, som er proporsjonal med fluidum-mengden som under aktivering av vippearmen, presses ut fra løfte-eller nedsenkningssiden respektive til en av de nevnte sylindre (4,6), presses inn i nedsenknings- eller løftesiden respektivt til den andre av de nevnte sylindre (6,4), at kompensatoren omfatter minst én hydraulisk sylinder (22) omfattende to trykkamre (23,26) adksilt av et bevegelig stempel (31) som har to forskjellige arbeidsflater eller volumer (25,24) i de nevnte to kamre (23,26), og at løftesylinderen (4) kan tilkobles til et kammer (26) mens vippearmsylinderen (6) kan tilkobles til det andre kammer (23), idet arbeidsflatene på stempelet (31) velges slik at den resulterende hydrauliske fluidstrømning mellom løftesylind-eren og vippearmsylinderen positivt sikrer den ønskede vertikale regulering av vippearmens (5) ytterste punkt (36).

2. Anordning i samsvar med krav 1, hvor vippearmen (5) kan forlenges ved hjelp av en dobbeltvirkende hydraulisk sylinder, karakterisert ved at også denne sylinder kan tilkobles til løftesylinderen (4) og/eller vippearmsylinderen (6) via en kompensator av den ovenfor beskrevne type.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kompensatoren (21) omfatter to eller flere hydrauliske sylindre sammenkoblet i serier etter hverandre.

4. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kompensatoren omfatter to eller flere like hydrauliske sylindre som er sammenkoblet i parallell med hverandre .

5. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kompensatoren (21) omfatter to eller flere hydrauliske sylindre av hvilke minst én er forskjellig fra de andre, og sylinderne kobles i parallell med hverandre og deres stempelstenger er mekanisk låst sammen til hverandre.