SE2050966A1 - Adaptiv styrning av en hydrauliskt timmergrip på ett timmerhanteringsfordon - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett timmerhanteringsfordon (1), innefattande ett lastutrymme (2), en kran (3) en timmergrip (4), en hydraulcylinder (4c) ett hydraulsystem (11, 12), en pump (15), en tank (16), en manöverventil (18) med vilken ett under pumpmatningstryck (P) ställt fluidflöde leds till en plussida (15:1) via en första ledning (15A) respektive en minussida (15:2) via en andra ledning (15B). För effektiv timmerhantering innefattar hydraulsystem et (11, 12) en tredje ledning (15C) vilken medger ett regenerativt fluidflöde från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) till plussida (15:1), ett ventilorgan (21) i den andra ledningen (15B), vilket ventilorgan (21) är konfigurerat att; driva i ett första driftstillstånd där ventilorganet (21 ) är stängt och fluidflöde från hydraulcylinderns minussida (15:2) till plussida (15:1) leds via nämnda tredje ledning (15C), motta en tryckindikering som indikerar ett pumpmatningstryck (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1), fastställa om pumpmatningstrycket (P) ligger över ett första drifttillståndströskelvärde (Z1) och i så fall driva i ett andra drifttillstånd där ventilorganet (21) är öppet och fluidflöde från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) leds till tank (16).

Description

1 Adaptiv styrning av en hydrauliskt timmergrip på ett timmerhanteringsfordon TEKNISKT OMRÅDE Föreliggande uppfinning hänför sig till ett timmerhanteringsfordon enligt ingressen tillpatentkravet 1. Uppfinningen hänför sig även till en timmergrip enligt patentkravet 14.

BAKGRUND Vid timmerhanteringsfordon använder en förare i huvudsak en kombination av två hydraulisktmanövrerbara enheter nämligen en kran och en timmergrip för timmerhantering vid ett itimmerhanteringsfordonet ingående lastutrymme. Med hjälp av timmergripen lokaliseras,insamlas, fångas och grips med stor kraft en bunt timmer med de parvis verksamma gripklorsom ingår i timmergripen varvid timmer dels lastas på timmerhanteringsfordonets lastutrymme,dels lossas från detsamma. Följaktligen förbrukar nämnda kran och timmergrip en merpart avdet hydraulflöde som genereras av en i fordonet ingående pump under arbetet. Som ett resultatkan fordonets förare uppleva att timmergripen inte på ett distinkt sätt svarar på förarensstyrkommandon eller att timmergripen har mycket långa svarstider vid stängning och därmedinte griper om timret på ett snabbt och effektivt sätt, i synnerhet om kranen manövreras samtidigtdärmed. Detta fenomen som inom hydrauliken brukar benämnas "punktering" beror på att denhydraulpump som ingår i fordonets hydraulsystem, via manöverventil och ledningar tillrespektive förbrukare, bara kan leverera en begränsad effekt till resp. förbrukare.

Den effekt som överförs i ett hydraulsystem definieras av vätskans tryck (N/m2) multiplicerat medvolymflödet (ms/sekund). På grund av långa ledningar över kran fram till den timmergrip som ärfäst längst fram i kranänden uppträder energiförluster, i synnerhet om kranens yttersta vikarmdessutom är teleskopiskt förlängbar. Långa ledningar innebär också att flödet begränsas samtatt strömningsförluster uppträder vilket reducerar timmergripens manövrerbarhet på ett sätt sominte bara kan upplevas som störande av föraren utan även påverkarförarens möjlighet att utföraarbete med timmergripen vid lastutrymmet på ett effektivt sätt. Med uttrycket timmer avses i detföljande inte bara virke som är avsett för sågning utan även exempelvis skogsavfall, massavedoch liknande som på motsvarande sätt hanteras.

För att lösa detta problem har man vid kända timmerhanteringsfordon valt att minimeraproblemet med energiförluster över kranen genom att överdimensionera hydraulsystemetspumpkapacitet något och/eller använt hydrauliska manöverventiler av proportionaltyp och avden typ som inte öppnar fullt utan bara tillåter en begränsad del av flödet exempelvis 75-80% attpassera att passera genom ventil till förbrukare varvid övriga 20-25% av flödet reserveras förövriga förbrukare. Emellertid är dessa åtgärder inte bara kostsamma utan bidrar tillenergiförluster och onödig värmeutveckling i hydraulsystemet.

Följaktligen finns det behov av ett timmerhanteringsfordon som löser detta problem och som gördet möjligt för en förare att erhålla "effekt efter behov" eller möjligt att adaptivt anpassaeffektbehovet med hjälp av smart energireglering av systemets hydraulflöde för att på ett mereffektivt sätt klara att jobbet att hantera timmer vid ett lastutrymme hos etttimmerhanteringsfordon.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma etttimmerhanteringsfordon som gör det möjligt att på ett mer effektivt sätt hantera timmer medtimmergrip vid ett lastutrymme. Ett andra syfte med uppfinningen är att åstadkomma entimmerhanteringsfordon kan som kan anpassa timmergripens svar på förarens styrkommandonså att timmergripens arbetsrörelser på önskvärt sätt svarar mot effektbehovet vid de olikaarbetssteg som timmerhanteringsarbete vid ett lastutrymme inbegriper, nämligen ett förstaarbetssteg varvid timmer lokaliseras, ett andra steg i vilket timret insamlas medelsttimmergripens gripklor, ett tredje arbetssteg varvid det insamlade timret grips genom ansättningav timmergripens gripklor mot en timret. Ett tredje syfte med uppfinningen är att erbjuda mjukaoch för en förare i det närmaste omärkliga start och stoppfunktioner vid övergång mellan olikaarbetssätt hos timmergripen vid timmerhanteringsarbete.

Enligt ett första utförande av uppfinningen innefattar timmerhanteringsfordonets hydraulsystemen tredje ledning vilken medger ett regenerativt fluidflöde från hydraulcylinderns minussida tillplussida, ett ventilorgan vilket är anordnat till den andra ledningen, och vilket ventilorgan ärkonfigurerat att; driva i ett första driftstillstånd där ventilorganet är stängt och fluidflöde frånhydraulcylinderns minussida till plussida leds via nämnda tredje ledning, motta en tryckindikeringsom indikerar ett pumpmatningstryck på hydraulcylinderns plussida, fastställa ompumpmatningstrycket ligger över ett första drifttillståndströskelvärde och i så fall driva i ett andradrifttillstånd där ventilorganet är öppet och fluidflöde från hydraulcylinderns minussida leds tilltank.

Enligt ett andra utförande av uppfinningen är timmerhanteringsfordonets ventilorgan vidarekonfigurerat att; fastställa om pumpmatningstrycket på hydraulcylinderns plussida överskriderdet första drifttillståndströskelvärdet men underskrider ett andra drifttillståndströskelvärde och iså fall variera öppningsgraden i ett mellanliggande övergångsområde där fluidflödet frånhydraulcylinderns minussida till plussida med en i förväg bestämd reglerkarakteristik gradvisreduceras allteftersom pumpmatningstrycket på hydraulcylinderns plussida ökar.

Enligt ett tredje utförande av uppfinningen är timmerhanteringsfordonets ventilorgan vidarekonfigurerat att; fastställa om pumpmatningstrycket på hydraulcylinderns plussida överskriderdet andra drifttillståndströskelvärdet och i så fall driva i ett tredje drifttillstånd där ventilorganet ärhelt öppet och allt fluidflöde från hydraulcylinderns minussida leds till tank.

Enligt ett tredje utförande av uppfinningen är timmerhanteringsfordonets ventilorgan såkonfigurerat att en gradvis övergång mellan ett första drifttillståndströskelvärde och ett andradrifttillståndströskelvärde kan anordnas med varierande grad och gradvis minskande avregenerativ driftsduration eller regenerativ driftsvaraktighet.

Enligt ett fjärde utförande kan ett i uppfinningen ingående ventilorgan vara konfigurerat med enrelativt lång regenerativ driftsduration där en gradvis övergång från det första till det andradrifttillståndströskelvärdet bildar grafiskt en negativ gradient vars riktningskoefficient beräknassom en kvot för pumptrycket mellan det första respektive andra drifttillståndströskelvärdet. Ienlighet med uppfinningen bör nämnda kvot understiga 0.5 (<0.5) för att övergången inte skallinverka negativt på förarens körupplevelse. 3 I ett föredraget utförande av uppfinningen kan kvoten för den regenerativa driftsdurationen liggai intervallet 0.3-0.1.

FIGURBESKRIVNING I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka; Fig. 1 visar en perspektivvy av en timmerhanteringsfordon i form av en s.k. skotare som i denfria änden av en kran bär en timmergrip vilket fordon är konfigurerat med ett hydraulsystem förmanövrerings av timmergripens stängningsrörelse i enlighet med föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar en perspektivvy av ett ändparti av en kran i vilket en timmergrip är upphängd varvidi förstoring visas närmare en hydraulcylinder vilken är operativt kopplad till timmergripen förmanövrering av timmergripen mellan ett öppet respektive stängt läge;.

Fig. 3 visar ett diagram över en regenerativ hydraulkrets vid hydraulsystemet för manövreringav den till timmergripen operativt kopplade hydraulcylindern Fig. 4 är en kurva som visar grafiskt styrkarakteristika för den regenerativa hydraulkrets somingår i uppfinningen och hur den varierar med de olika arbetssteg som arbete med en timmergripvid ett timmerhanteringsfordon enligt uppfinningen omfattar samt hur en regenerativdriftsduration vid övergång från 100 % regenerativ drift till 0 % regenerativ drift valbart kan styrasav en för gradienten vald riktningskoefficient.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORIVIER Fig. 1 visar ett timmerhanteringsfordon 1 enligt uppfinningen vilket härvid utgörs en skotare mensom givetvis skulle kunna omfatta vilket som helst med en kran 2 och ett lastutrymme 3 utrustatfordon som i en fri ände av nämnda kran uppbär en kring en vertikal axel vridbar timmergrip 4för hantering av timmer. I ett alternativt utförande skulle timmerhanteringsfordonet kunna omfattaen timmerbil eller liknande.

Timmerhanteringsfordonet 1 innefattar en främre 1A respektive bakre 1B fordonsenhet som ärledbart förenade via en styrled 1C. På sitt respektive chassi uppbär den främre fordonsenheten1A en överbyggnad som i huvudsak omfattar en drivmotor 5, en förarhytt 6 och ett hydraulsystem11 medan den bakre fordonsenheten 1B uppbär en överbyggnad som i huvudsak omfattarnämnda kran 2 och nämnda lastutrymme 3 för timmer 9. I kranens 2 fria ände är nämndatimmergrip 4 svängbart upphängd via en ledförbindning 10.

För positionering av kranspets och därmed timmergrip 4 omfattar kranen 2 dels en bärandestomme 2a eller pelare med vilken är ledbart förbunden en Iyftarm 2b med vilken i sin tur ärledbart förbunden en vikarm 2c som i sin tur kan omfatta ett antal teleskoperande utskjut 2d förökad räckvidd. För svängning i sidled är kranstommen 2a vridbart lagrad i en kranfot som är fästi ett i den bakre fordonsenhetens 1B chassi. Kranens 2 respektive delar är svängbara i höjdledmedelst hydraulcylindrar som försörjs av hydraulvätska via slangar eller ledningar vilka normaltsträcker sig genom stommen och tillhörande krandelar. Kranstommen 2a innefattar en 4 kuggkrans som för svängning av kranen 2 i ett horisontalplan på den bakre fordonsenheten 1Bpåverkas av en kugghjulsförsedd hydraulmotor (ej visad).

Som bäst framgår av fig. 2 innefattar timmergripen 4 parvis verksamma gripklor 4a, 4b och endubbelverkande hydraulcylinder 4c (se detaljförstoring ifig. 2) vilken hydraulcylinder är operativtkopplad till timmergripen för att gripklorna skall vara isärsvängbara till ett mottagnings- ellerínsamlingsläge för timret och hopsvängbara till ett med kraft timmergripande läge. Eftersomarean hos den kolv som ingår i hydraulcylindern 4c är större på dess kolvsida än desskolvstångssida (se även fig. 3) är hydraulcylindern 4c starkare i sin utåtgående rörelse ochsåledes konfigurerad att röra sig utåt i timmergripens 4 gripande läge. Timmergripens 4hydraulcylinder 4c försörjs av hydraulvätska som, via slangar eller ledningar som löpande i etthålrum inne i kranens 2 ihåliga inre (ej visat) sträcker sig vidare ut genom en öppning i kranens2 fria ände, med en respektive ände är anslutna till kopplingar i timmergripen (ej visat. För atttimmergripen 4 skall kunna orienteras i önskat läge genom vridning kring nämnda vertikala axelär den upphängningsanordning 4d med vilken timmergripen fäst i kranänden, utrustad med enrotator 4e som påverkas av en hydraulmotor (ej visad) vilken försörjs med drivflöde via en irotatorn integrerad svivelkoppling 4f.

Med hänvisning till fig. 3 visas schematiskt det hydraulsystem 11, 12 som ingår i etttimmerhanteringsfordon 1 enligt uppfinningen varvid komponenterna inom den streckprickaderutan 11 omfattar en del av ett befintlig hydraulsystem på timmerhanteringsfordonet 1, medankomponenterna i den streckprickade rutan 12 kan men inte nödvändigtvis behöver ingå ihydraulsystemet 11 på timmerfordonet. I ett alternativt utförande av uppfinningen kan på ettdiskret sätt nämnda komponenter 12 vara integrerade i timmergripen 4.

I ett alternativt utförande av uppfinningen skulle nämnda komponenter kunna vara integreradesom en del i timmergripens dubbelverkande hydraulcylinder 4c. Ett exempel på ett sådantutförande framgår mer i detalj om detaljförstoringen ifig. 3 studeras närmare.

Hydraulsystemet11, 12 innefattar en tryckmediekälla iform av en pump 15 som drivs av nämndadrivmotor 5 och suger hydraulvätska från en tank 16 vilken vätska matar en tryckledning 17.Tryckledningen 17 är förbunden med en av en förare påverkbar manöverventil 18 av fyrvägs-trelägesventiltyp för fördelning av hydraulvätskan till timmergripens 4 hydraulcylinder 4c förmanövrering av timmergripens gripklor 4a, 4b. Nämnda manöverventil 18 ingår i ett itimmerhanteringsfordonets 1 främre fordonsenhet 1A upptaget ventilblock (ej visat).

Beroende på inställningsläge kan manöverventilen 18 således selektivt leverera ett trycksattfluidflöde till en plussida 15:1 hos hydraulcylindern 4c via en till hydraulcylinderns ansluten förstaledning 15A respektive till en minussida 15:2 hos hydraulcylindern 4c via en till hydraulcylindernansluten andra ledning 15B. Med plussida 15:1 avses i det följande hydraulcylinderns 4careamässigt större första tryckrum och med minussida 15:2 hydraulcylinderns andra mindretryckrum genom vilket en i hydraulcylindern 4c ingående kolvstång sträcker sig.

I rutan 12 betecknar 15C en tredje ledning vilken bildar en förbikoppling med vilken hydraulfluid,i enlighet med uppfinningen, kan regenereras genom att strömma direkt från hydraulcylindernsminussida 15:2 till dess plussida 15:1 istället för att gå en omväg via tank 16. Med 20 betecknasen första backventil vilken är anordnad till nämnda tredje ledning 15C för att förhindra ettfluidflöde från hydraulcylinderns 4c plussida 15:1 till minussida 15:2 och vidare till tank 16. Tillden andra ledningen 15B är ett med 21 betecknat ventilorgan anordnat.

I enlighet med uppfinningen är ventilorganet 21 konfigurerat att driva hydraulsystemet i ett förstadriftstillstånd där ventilorganet är stängt och fluidflöde från hydraulcylinderns 4c minussida 15:2till plussida 15:1 leds via nämnda tredje ledning 15C. Ventilorganet 21 är tryckavkännande ochär via en första pilotledning 21:1 anordnat att motta en tryckindikering som indikerar ettpumpmatningstryck P på hydraulcylinderns 4c plussida 15:1 samt att fastställa ompumpmatningstrycket P ligger över ett första drifttillståndströskelvärde Z1 (se även fig. 4) och isåfall driva hydraulsystemet i ett andra drifttillstånd där ventilorganet 21 är öppet och fluidflödefrån hydraulcylinderns 4c minussida 15:2 leds till tank 16. Så länge pumpmatningstrycket P påhydraulcylinderns plussida 15:1 ligger under det första drifttillståndströskelvärdet Z1 ärregenereringsgraden 100%.

Ventilorganet 21 kan vidare även vara konfigurerad att fastställa om pumpmatningstrycket P påhydraulcylinderns 4c plussida 15:1 överskrider det första drifttillståndströskelvärdet Z1, menunderskrider ett andra drifttillståndströskelvärde Z2 och i så fall variera öppningsgraden i ettmellanliggande övergångsområde där fluidflödet från hydraulcylinderns minussida 15:2 tillplussida 15:1 med en i förväg bestämd reglerkarakteristik med en i förväg bestämd durationgradvis reduceras under följande av en negativ gradient allteftersom pumpmatningstrycket P påhydraulcylinderns 4c plussida 15:1 ökar (se även fig. 4).

I fig. 3 betecknas hydraulcylinderns 4c kolvstång med 15:3 varvid i enlighet meddifferentialkolvprincipen kommer kolvstångens valda diameter och kolvens area påkolvstångssidan i förhållande till arean på kolvsidan att påverka hur föraren upplever atttimmergripen 4 uppträder vid snabbgång under det första drifttillståndströskelvärdet Z1, dvs. dåtimmergripen är väsentligen obelastad. På liknande sätt är det i enlighet med uppfinningenväsentligt att den av föraren upplevda övergången mellan det första och andradrifttillståndströskelvärdet Z1, Z2 uppvisar en så lång duration eller varaktighet somdimensioneringsmässigt är så anpassad att föraren inte upplever problem med att timmergripen4 förlorar gripkraft på slutet av ett gripförlopp.

I enlighet med uppfinningen är det tryckavkännande ventilorganet 21 konfigurerat att anordnasmed varierande grad av längre eller kortare duration genom att på förhand konfigureraventilorganets reglerkarakteristik i form av en negativt avtagande kurva eller en negativ gradientsom en nedåt lutande rät linje mellan nämnda första och andra drifttillståndströskelvärdet Z1,Z2.

Vid en närmare studie av den negativa gradienten i diagrammet i fig. 4, som grafiskt illustreraren vald längre eller kortare duration, bör det underförstås att önskat växlingstryck kan bildassom en i förväg bestämd kvot baserad på ett valt pumpmatningstryckförhållande xP mellanpumpmatningstrycket P vid det första drifttillståndströskelvärdet Z1 och vid det andradrifttillståndströskelvärdet Z2. Vid exempelvis ett pumpmatningstryck P= 21 MPa (200 bar) vidZ2 och en duration med en vald kvot på exempelvis "A erhålls ett pumpmatningstryck på ca 5MPa (50 bar) som ett växlingstryck för Z1 vid övergång från 100% regenerativ drift som utefternämnda kurva eller gradient gradvis och relativt långsamt reduceras ned till 0 % regenerativ driftvid Z2.

I enlighet med uppfinningen kan ventilorganet 21 vara konfigurerat att tillhandahålla en relativtlång regenerativ driftsduration RD där en gradvis övergång från det förstadrifttillståndströskelvärdet Z1 och det andra drifttillståndströskelvärdet Z2 bildar grafiskt ennegativt avtagande kurva eller gradient vars regenerativa driftsduration RD styrs av en för 6 gradienten vald riktningskoefficient beräknad som en kvot (Z1/Z2) mellan det förstadrifttillståndströskelvärdet Z1 och det andra drifttillståndströskelvärdet Z2. I enlighet meduppfinningen bör nämnda kvot understiga 0.5 (<0.5) för att övergången inte skall inverkanegativt på förarens körupplevelse och arbetskapacitet vid timmerhantering. I ett föredragetutförande av uppfinningen kan kvoten (Z1/Z2) mellan det första drifttillståndströskelvärdet Z1och det andra drifttillståndströskelvärdet Z2 för den regenerativa driftsdurationen RD ligga iintervallet 0.3-0.1.

I ett utförande av uppfinningen som visas i fig. 3 kan ventilorganets 21 vara utrustad medvarierbar inställning av ventilens fjäder och därmed också reglerkarakteristik kan konfigurerasatt växla på önskat sätt mellan det första drifttillståndströskelvärde Z1 och det andradrifttillståndströskelvärdet Z2. I ett annat alternativ utförande av uppfinningen kan ventilorganet21 vara konfigurerbar genom en ventil med lämplig flödeskarakteristik väljs på förhand.

Vid ett timmerfordon i enlighet med föreliggande uppfinning har det visat sig lämpligt att välja enkvot för ett växlingstryck vid pumptrycket P mellan det första drifttillståndströskelvärdet Z1 ochdet andra drifttillståndströskelvärdet Z2, dvs. (Z1/Z2) som understiger 1/2 och företrädesvis liggermellan 1/3-1/4 eller mellan 1/3-1/10.

Ventilorganet 21 kan även vidare vara konfigurerat att fastställa om pumpmatningstrycket P påhydraulcylinderns 4c plussida 15:1 överskrider det andra drifttillståndströskelvärdet Z2 och i såfall driva i ett tredje drifttillstånd där ventilorganet 21 är helt öppet och väsentligen allt fluidflödefrån hydraulcylinderns 4c minussida 15:2 leds till tank 16. I detta läge arbetar hydraulsystemet11, 12 på konventionellt sätt utan regenerering. Regenereringsgraden är härvid noll.

I en utföringsform av uppfinningen kan ventilorganet 21 innefatta ett reglerbart (ställbart)ventilorgan 21 av tryckavkännande typ vilket via nämnda pilotledning 21:1 är känsligt för ettpumpmatningstryck P på hydraulcylinderns 4c plussida varvid avgiven mängd fluidflöde frånhydraulcylinderns 4c minussida 15:2 till plussida 15:1 automatiskt regleras genom ventilorganets21 öppningsgrad i vilket det ventilorganet 21 är konfigurerat att leda allt fluidflöde (100%regenerering)från hydraulcylinderns 4c minussida 15:2 till plussida15:1 när hydraulcylindern 4copererar med ett tryck på plussidan som ligger under ett i förväg bestämt förstadrifttillståndströskelvärde Z1 (se även fig. 4). Med 22 betecknas en andra backventil vilken äranordnad till nämnda andra ledning 15B, parallellt med ventilorganet 21, för att hindra fluidflödetill tank men att tillåta ett fluidflöde med pumpmatningstryck P via manöverventilen 18 tillhydraulcylinderns 4c minussida för att förmå hydraulcylindern att utföra minusslag och därmedröra sig till ett hopskjutet läge.

Som framgår av hydraulschemat i fig. 3 kan nämnda första backventil 20 vara av fjärrstyrd typ ivilket den genom inverkan av en pilotledning 20:1 är känslig mot ett pumpmatningstryck P i denandra ledningen 15B. Vid avkännande av ett i förväg bestämt pumpmatningstryck P ihydraulcylinderns 4c andra ledning 15B stänger backventilen 20 mot fluidflöde frånhydraulcylinders 4c minussida 15:2 till dess plussida 15:1. Med 21 :2 betecknas en i ventilorganet21 ingående andra pilotledning för dränering av ventilorganet 21 för att undvika problem meduppträdande mottryck vid omställning av manöverventilen 18 till ett läge för leverans av fluidflödefrån pumpen 15 till hydraulcylinderns 4c minussida 15:2 vid omställning av hydraulcylindern 4ctill ett hopskjutet läge och därmed timmergripen 4 till ett öppet läge.

I ett alternativt utförande av uppfinningen kan nämnda reglerbara och tryckavkännandeventilorgan 21 utgöras av en tre ports lasthållningsventil av pilottyp med integrerad backventil 7 och dränering för att undvika ovan nämnda problem med mottryck. I denna del bör detunderförstås att pumptrycket P på hydraulcylinderns 4c plussida 15:1 styr den aktuellalasthållningsventilens öppningsgrad. Nämnda lasthållningsventil 21 kan i ytterligare ettalternativt utförande vara utrustad med ställbar reglerkarakteristik. Lasthållningsventilen 21 kanmed fördel även vara av balanserat utförande för att kunna kontrollera rörelsen på ett sätt somnära överensstämmer med en mer avancerad PWM-pulsstyrd proportionalventil.

I fig. 4 illustreras ett exempel vid hur ett timmerhanteringsfordon enligt uppfinningen kan arbetavid hantering av timmer 9 med en timmergrip 4 vid fordonets lastutrymme 3. Fordonsförarenförflyttar kranen 2 och därmed timmergripen 4 så att den befinner sig rakt över det timmer 9som skall hanteras med avseende på fordonets lastutrymme 3.

Lokalisering av timmer I ett första arbetssteg "tomkörs" timmergripen 4 vid vilket steg timret 9 i lastutrymmet 2lokaliseras. Timmergripens 4 gripklopar 4a, 4b är härvid isärsvängda till etttimmermottagningsläge varvid hydraulcylindern 4c befinner sig i sitt kortaste hopskjutna lägemed kolven i ett bottenläge. Hydraulcylinderns 4c minuskammare 15:2 är således helt fylldmed fluid medan pluskammaren 15:1 är tömd på sitt fluidinnehåll vilket bör inses om denschematisk visade hydraulcylindern i fig. 3 studeras närmare. Regenereringsgraden itimmergripens 4 hydraulcylinder 4c är härvid 100%.

Insamling av timmer I ett andra arbetssteg börjar föraren stänga timmergripen 4. Så länge pumptrycket P påhydraulcylinderns 4c plussida 15:1 är lägre än växlingstrycket dvs. P < Z1 är timmergripens 4funktion 100% regenerativ varvid gripen 4, på grund av differentialkolvprincipen emedanhydraulcylinders 4c båda kamrar 15:1, 15:2 är trycksatta, kommer hydraulcylinderns kolv ochdärmed timmergripens klor 4a, 4b att röra sig med snabbgång men med lägre kraft på grundav differentialförhållandet så länge kolven är väsentligen obelastad. Följaktligen leds all fluidfrån hydraulcylinderns 4c minussida 15:2 till plussida 15:1 via den tredje ledningen 15C ochbackventilen 20. Inget flöde leds via den andra ledningen 15B i retur till tank 16.

Kontakt med, och infånqande av timmer I detta tredje arbetssteg börjar timmergripen 4 flytta timmer 9 från sidorna i lastutrymmet 9 ochvidare in mot timmergripens centrala mitt. Pumptrycket P på hydraulcylinderns 4c plussida15:1 är fortfarande under växlingstrycket Z1 och funktionen är 100% regenerativ varvidtimmergripens 4 gripklor 4a, 4b förflyttar sig mot varandra med snabbgång.

Gripande om timmer - Start reducering I det fjärde arbetssteg har timmergripen 4 insamlat ihop tillräckligt med timmer 9 för att lastenskall resultera i att pumptrycket P på hydraulcylinderns 4c plussida 15:1 överstigerväxlingstrycket Z1. Ventilorganet 21 ser till att den andra ledningen 15B, dvs. returledningen tilltank 16 öppnar proportionellt genom att ventilorganets 21 första pilotledningen 21:1 påplussida 15:1 börjartrycksättas. Fluidflödet i den andra ledningen 15B (returledningen) ökarsuccessivt samtidigt som fluidflödet över den tredje ledningen 15C och backventilen 20minskar i motsvarande grad. Hastigheten på funktionen minskar motsvarande. Tack vare detuppfinningsenligt långa övergångsområdet mellan de durationsgränser som definieras mellandet första drifttillståndströskelvärdet Z1 och det andra drifttillståndströskelvärdet Z2 kommer 8 föraren i praktiken inte att märka av timmergripens 4 hastighetsreduktion när den växlar mellannämnda respektive driftslägen. Tack vare att ventilorganet 21 är ställbart blir det möjligt attvariera durationsgränserna och således välja en gradvis övergång och önskad riktnings-koefficient för den negativa gradienten med kortare eller längre duration mellan de bådaväxlingstrycken Z1, Z2, vilket illustreras grafiskt i diagrammet i fig. 4.

Slut på överqånq - dubbelverkande Pumptrycket P på hydraulcylinderns 4 plussida 1521 har uppnått ett i förväg bestämtinställningstryck Z2. Ventilorganet 21 är helt öppet och inget flöde går via den tredje ledningen15C och backventilen 2. Kolvens och därmed timmergripens 4 hastighet vid griprörelse harminskat motsvarande kolvens areaförhållande. Den area som pumptrycket P verkar motmotsvarar kolvens hela area.

Gripande om timmer med hållkraft Timmergripens 4 griprörelse är avslutad varvid maximalt pumptryck Pmax för funktionen haruppnåtts. Timret 9 hålls således med full hållkraft i timmergripen 4. Öppning av timmerqrip - minusslag Genom omställning av manöverventilen 18 leds pumptrycket P ut i den andra ledningen 15Bvarvid hydraulcylinderns 4 minussida 1522 trycksätts samtidigt som plussidan 1521 ansluts tilltank 16. Fluidflödet hindras att strömma från hydraulcylinderns 4c minussida 1522 till plussida1521 genom att backventilens 20 pilotledning 2021 från minussida trycksätts. Vidhydraulcylinderns 4 minusslag strömmar fluid förbi ventilorganet 21 via den parallellabackventilfunktionen 22.

Claims (1)

1. Timmerhanteringsfordon (1), innefattande ett lastutrymme (3) för timmer (9), en kran (2)med timmergrip (4) för hantering av timmer till och från lastutrymmet, enhydraulcylinder (4c) för manövrering av timmergripen,ett hydraulsystem (11, 12) uppvisande en motordriven pump (15), en tank (16) för ettfluid samt en manöverventil (18) med vilken ett under pumpmatningstryck (P) ställtfluidflöde selektivt kan levereras till en plussida (15:1) hos hydraulcylindern via en tilldensamma ansluten första ledning (15A) respektive en minussida (15:2) via en tilldensamma ansluten andra ledning (15B),kännetecknat av att hydraulsystemet (11, 12) uppvisar,en tredje ledning (15C) vilken medger ett regenerativt fluidflöde från hydraulcylinderns(4c) minussida (15:2) till plussida (15:1),ett ventilorgan (21) vilket är anordnat till den andra ledningen (15B), och vilketventilorgan (21) är konfigurerat att; driva i ett första driftstillstånd där ventilorganet (21) är stängt och fluidflöde frånhydraulcylinderns minussida (15:2) till plussida (15:1) leds via nämnda tredje ledning(15C), motta en tryckindikering som indikerar ett pumpmatningstryck (P) påhydraulcylinderns (4c) plussida (15:1), fastställa om pumpmatningstrycket (P) ligger över ett förstadrifttillståndströskelvärde (Z1) och i såfall driva i ett andra drifttillstånd där ventilorganet(21) är öppet och fluidflöde från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) leds till tank(16). Timmerhanteringsfordon (1) enligt kravet 1, varvid ventilorganet (21) ärtryckavkännande och vidare är konfigurerad att;fastställa om pumpmatningstrycket (P) på hydraulcylinderns plussida (15:1) överskrider det första drifttillståndströskelvärdet (Z1), men underskrider ett andradrifttillståndströskelvärde (Z2) och i så fall variera öppningsgraden i ett mellanliggandeövergångsområde där fluidflödet från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) tillplussida (15:1), med en i förväg bestämd reglerkarakteristik, gradvis reducerasallteftersom pumpmatningstrycket (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) ökar. Timmerhanteringsfordon (1) enligt kravet 2, varvid det tryckavkännande ventilorganet(21) vidare är konfigurerad att; fastställa om pumpmatningstrycket (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1)överskrider det andra drifttillståndströskelvärdet (Z2) och i så fall driva i ett tredjedrifttillstånd där ventilorganet (21) är helt öppet och allt fluidflöde från hydraulcylinderns(4c) minussida (15:2) leds till tank (16). _ Timmerhanteringsfordon (1) enligt något av kraven 1 - 3, innefattande en första backventil (20) vilken är anordnad till den tredje ledningen (15C) för att förhindrafluidflöde från hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) till minussida (15:2). Timmerhanteringsfordon enligt något av kraven 1 - 4, varvid det tryckavkännandeventilorganet (21) är anordnat till den andra ledningen (15B) och är känsligt för ettpumpmatningstryck (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) och befinner sig i ett stängt läge när hydraulcylindern (4c) opererar med ett pumpmatningstryck (P) påplussidan (15:1) som ligger under det första drifttillståndströskelvärdet (Z1), varvidavgiven mängd fluidflöde från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) till plussida(15:1) regleras genom det tryckavkännande ventilorganets (21) öppningsgrad. Timmerhanteringsfordon (1) enligt kravet 4 eller 5, varvid nämnda första backventil (20)är känslig för ett fluidflöde med ett pumpmatningstryck (P) i hydraulcylinderns (4c)andra ledning (15B) i vilket tillstånd den tredje ledningen (15C) genom inverkan avbackventilen spärras mot fluidflöde. _ Timmerhanteringsfordon (1) enligt något av kraven 1 - 6, innefattande en andra backventil (22) vilken är anordnad parallellt med det tryckavkännande ventilorganet(21) för ledande av ett fluidflöde med pumpmatningstryck (P) i den andra ledningen(15B) förbi det tryckavkännande ventilorganet (21) och vidare till hydraulcylindernsminussida (15:2). Timmerhanteringsfordon (1) enligt något av kraven 2 - 7, varvid det tryckavkännandeventilorganet (21) vidare är ställbart med varierande reglerkarakteristik och konfigureratatt avkänna ett pumpmatningstryck (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) somöverskrider det första drifttillståndströskelvärdet (Z1) men underskrider det andradrifttillståndströskelvärdet (Z2) och i så fall variera öppningsgraden i ett mellanliggandeövergångsområde därfluidflödet från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) tillplussida (15:1), med en iförväg bestämd reglerkarakteristik, gradvis reducerasallteftersom pumpmatningstrycket (P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) ökar. Timmerhanteringsfordon (1) enligt något av kraven 2 - 8, varvid det tryckavkännandeventilorganet (21) är konfigurerat med en varaktigt gradvis avtagande regenerativdriftsduration (RD) baserad på ett pumpmatningstryckförhållande (XP) mellan det förstadrifttillståndströskelvärdet (Z1) och det andra drifttillståndströskelvärdet (Z2) somunderstiger 0.5 (<0.5). Timmerhanteringsfordon (1) enligt kravet 9, varvid den regenerativa driftsdurationensgradvis avtagande varaktighet (RD) är baserad på ett pumpmatningstryckförhållande(XP) mellan det första drifttillståndströskelvärdet (Z1) och det andradrifttillståndströskelvärdet (Z2) i intervallet 0.3-0.1. Timmerhanteringsanordning (1) enligt något av kraven 1 - 10, varvid dettryckavkännande ventilorganet (21) är konfigurerat att avkänna ett pumpmatningstryck(P) på hydraulcylinderns (4c) plussida (15:1) som överskrider det andradrifttillståndströskelvärdet (Z2) och i såfall helt öppna nämnda ventilorgan (21). Timmerhanteringsfordon (1) enligt något av kraven 5 - 12, varvid det tryckavkännandeventilorganet (21) innefattar en lasthållningsventil. Timmerhanteringsfordon (1) enligt kravet 12, varvid lasthållningsventilen är avbalanserat utförande. 14. Timmergrip (4) innefattande en hydraulcylinder (4c) för manövrering av timmergripen, och ett hydraulsystem (12), omfattande, en första ledning (15A) ansluten till en plussida (15:1) hos hydraulcylindern, en andra ledning (15B) ansluten till en minussida (15:2) hos hydraulcylindernkännetecknad av att hydraulsystemet (12) uppvisar, en tredje ledning (15C) vilken medger ett regenerativt fluidflöde från hydraulcylinderns(4c) minussida (15:2) till plussida (15:1), ett tryckavkännande ventilorgan (21) vilket är anordnat till den andra ledningen (15B),och vilket ventilorgan (21) är konfigurerat att; driva i ett första driftstillstånd där ventilorganet (21) är stängt och fluidflöde frånhydraulcylinderns minussida (15:2) till plussida (15:1) leds via nämnda tredje ledning(15C), motta en tryckindikering som indikerar ett pumpmatningstryck (P) på hydraulcylinderns(4c) plussida (15:1), fastställa om pumpmatningstrycket (P) ligger över ett första drifttillståndströskelvärde(Z1) och i såfall driva i ett andra drifttillstånd där ventilorganet (21) är öppet ochfluidflöde från hydraulcylinderns (4c) minussida (15:2) avsett att ledas till en tank (16),fastställa om pumpmatningstrycket (P) ligger över ett andra drifttillståndströskelvärde(Z2) och i såfall helt öppna nämnda ventilorgan (21), att så länge pumpmatningstrycket (P) ligger över det första drifttillståndströskelvärdet(Z1) men under det andra drifttillständströskelvärdet (Z2) åstadkomma en varaktigtgradvis avtagande regenerativ driftsduration (RD) baserad på ett på förhand valtpumpmatningstryckförhållande (XP), mellan det första drifttillständströskelvärdet (Z1)och det andra drifttillståndströskelvärdet (Z2), som understiger 0.5 (<0.5) ellerföreträdesvis ligger i intervallet 0.3-0.