SE445578B - Med tryckfluidum arbetande inrettning av det slag som innefattar en kolv-cylindermekanism med fjedrande arbetssett - Google Patents

Description

8406537-4 n 2 belastning för rotationen av barkningsringen, vilket också kan ge upphov till obalans vid rotationen av barknings- _ringen. I och med att motorn krävs, så krävs också en energitillförsel till denna motor. Detta medför kostnader för framdragning av el till motorn i det fall det är en elmotor. I det fall en förbränningsmotor används kan fram- dragning av el undvaras, men detta sker då bekostnad av att motorn, av praktiska skäl, då får vara i gång kontinuer- ligt, vilket i sin tur medför en onödigt hög energiàtgáng.

En tryckfluiduminrättning av inledningsvis nämnt slag är s även känd och använd inom biltekniken. Inom denna teknik är kolv-cylindermekanísmen anordnad mellan bilens chassi och vart och ett av hjulen, närmare bestämt på hjulens bärarmar. Tryckfluiduminrättningen är därvid avsedd att förutom den konventionella fjädrings- och dämpningsfunk- tionen också möjliggöra en höj-sänkbarhet av bilens chassi relativt underlaget.

Nackdelen vid en sådan tryckfluiduminrättning är densamma som vid tryckfluiduminrättningen vid barkningsmaskiner, dvs att en motor för drivning av pumpen krävs, vilket i sin tur medför en mycket komplicerad och dyr tryckfluidum- inrättning i förhållande till vanliga konventionella fjäder- dämporgan på bilar.

SAMMANFATTNING Av UPPFINNINGEN ' Föreliggande uppfinning har till syfte att åstadkomma en tryckfluiduminrättning som undanröjer eller åtminstone reducerar de ovannämnda olägenheterna hos den kända tryck- fluiduminrättningen.

I föreliggande uppfinning löses detta syfte genom att pumpanordningen är anordnad att drivas genom sagda relativa *rörelse mellan delarna för att därigenom bygga upp sagda fluidumtryck.

Föreliggande uppfinning erhåller därmed den fördelen att någon motor för drivning av pumpen ei krävs och att de med anordnandet av en sådan motor sammanhängande olägen- heterna därmed helt undviks. 8406537-4 Övriga syften och fördelar kommer att framgå av de efter- följande osjälvständiga patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till ritningarna som visar: Fig 1 ett utförande av den uppfinningsenliga tryckfluidum- inrättningen använd i samband med en barkníngsmaskin, närmare bestämt i samband med en av barkningsmaskinens barkningsarmar.

Pig 2 ett utförande av den uppfinningsenliga tryckfluidum- inrättningen använd såsom en fjäderanordning för exempel- vis ett fordon.

Fig 3 en förstorad partiell vy av kolv-cylindermekanismen med inbyggd pumpanordning och dämporgan.

Fig 4 ett ytterligare utförande av den uppfinningsenliga tryckfluiduminrättningen.

DETALJERAD BESKRIVNING Av FÖREDRAGET UTFÖRANDE I fig 1 visas en tryckfluiduminrättning i samband med en barkningsarm 1 som är svängbart lagrad vid en roterande (ej visad) barkningsring. Vid denna barkningsring är ett flertal barkníngsarmar 1 svängbart lagrade.

Tryckfluiduminrättningen innefattar en mellan två relativt varandra rörliga delar 1, 38 ansluten kolv-cylindermeka- nism 2, som genom sin relativa rörlighet mellan kolven 3 och cylindern 4 är anordnad att fjädrande eftergivligt motverka rörelse mellan delarna 1, 38 i en riktning, när- mare bestämt i den riktningen då delarna 1, 38 närmar sig varandra, genom att fluidumet som finns i kolvecylinder- mekanismen 2 kommunicerar med en första behållare 5, vilken är avdelad medelst ett förskjutbart organ 6 och försedd med ett fjäderorgan 7 på den sida av det förskjutbara organet 6 som är motsatt den sida av organet 6 mot vilket kolv- cylindermekanismens 2 fluidum verkar.

Tryckfluiduminrättningen innefattar även en pumpanordning 8 som är anordnad att försätta ett första fluidum under 8406537-4 tryck genom att sagda relativa rörelse mellan kolven 3 och cylindern 4 tillåts driva pumpanordningen 8.

Volymen och/eller trycket av det i kolv-cylindermekanísmen 2 befintliga fluidumet, som utgörs av antingen sagda första fluidum vilket är fallet i de i fig 1 och 2 visade utfö- randena, eller ett andra fluidum, regleras medelst en fluidumregleranordning 9, som jämväl denna är innefattad i tryckfluidumínrättningen.

I de i fig 1 och 2 visade utförandena är pumpanordningen 8 anordnad att, via en i en till pumpanordningen 8 förande tillförselledning 10 anordnad backventil 11, tillföras det första fluidumet fràn en fluidumsump 12 som är satt under tryck medelst ett i sumpen 12 förskjutbart organ 13, vilket pressas mot det första fluidumet med hjälp av ett fjäderorgan 14 som är anordnat på den i förhållande till det första fluídumet motsatta sidan av organet 13.

Pumpanordningen 8 i fig 1 och 2 är vidare anordnad att pumpa det till pumpanordningen 8 tillförda första fluí- dumet via en i en bort från pumpanordningen 8 förande bortförselledning 15 anordnad backventil 16, till en andra behållare 17, vilken fungerar såsom en energíackumulator, och vilken är utformad på samma sätt som den första behål- laren 5 och som fluidumsumpen 12, dvs med ett fjäderorgan 18 som verkar på ett förskjutbart organ 19 vilket pressas mot det första fluidumet.

Den första behållaren S har vid drift ett tryck som väsent- ligen understiger trycket i den andra behållaren 17 och som väsentligen överstiger trycket i sumpen 12. Den andra behållaren 17 skall vara dimensionerad så att trycket i denna räcker till för att maximalt trycksåtta den första behållaren åtminstone en gång.

Den andra behållaren 17 står via en i fluidumreglerings- anordningen 9 ingående ventil 9A i förbindelse med ett i kolv-cylindermekanismen 2 ingående arbetsrum 39, eller närmare bestämt med den första behållaren 5 som står i ömsesidig förbindelse med kolv-cylindermekanismens 2 arbets- 84626537-4 rum 39 för att medelst fjäderorganet 7, som i fig 1 och 2 är visat såsom en vanlig fjäder, åstadkomma en expansion av kolv~cylindermekanísmen 2 och för att medelst fjäder- organet 7 åstadkomma ett fjädrande eftergivligt motstånd vid komprimeringen av kolvcylindermekanismen, vilken kompression àstadkommes genom en yttre belastning pà kolven 3 hos kolv-cylindermekanismen 2. Vid utförandet enligt fig 1 ástadkommes denna yttre belastning på kolven 3 av barkningsarmen 1 då barkningsarmen 1 på grund av ett utsprång på stocken svängs i motursriktningen betraktat i fig 1. i Pumpanordningen 8 är i de i fig 1 och 2 visade utförandena inbyggd i kolv-cylindermekanismen 2 genom att ett rör 20 är koncentriskt fast anordnat vid cylinderns ände som är motsatt den ände igenom vilken kolvens 3 kolvstâng 21 skjuter ut, och genom att röret 20 är mottaget i ett hål 22 anordnat i kolven 3 så att hàlets 22 volym varieras vid relativ rörelse mellan kolven 3 och cylindern 4 genom att röret 20 skjuter in i hålet 22 i beroende av den rela- tiva rörelsen mellan kolven 3 och cylindern 4.

Hålet 22 är Eluidummässigt avtätat i förhållande till kolv- cylindermekanismens 2 arbetsrum 39.

Kolven 3 och dess kolvstång 21 är i fig 1 och 2 integre- rade till en jämntjock del.

I fluidumregleranordningen 9 ingår förutom ventilen 9A -också ventilen 9B vilken är anordnad i en ledning 23 som förbinder sumpen 12 med kolv-cylindermekanísmen 2, vilken ventil 9B är avsedd att minska volymen och trycket i kolv- cylindermekanismen 2.

I fluidumregleranordningen ingår en ytterligare ventil, nämligen ventilen 9C som är anordnad mellan kolv-cylinder- »mekanismen 2 och behållaren S. Denna ventil 9C skall vara stängd då volymen och trycket i kolv-cylindermekanismen skall minskas så att behållaren 5 vid öppnande av ventilen 9B ej behöver tryckavlastas. 8406537-4 Uppfinningen enligt utförandet i fig 1 fungerar på föl- jande sätt: Barkningsarmen 1 överför de från stockens ojämnheter upp- stående krafterna till kolven 3, som bärs av fluidumet i arbetsrummet 39, så att stundom en del av fluidumet i cylindern 4 trycks ut i ledningen 36 och in i behållaren 5 och så att stundom fjäderorganet 7 pressar ut en del av fluidumet från behållaren 5 till kolv~cylindermekanismens 2 arbetsrum 39. Under denna rörelse av kolven 3 sugs och pressas medelst fjäderorganet 14 i sumpen 12 fluidum från sumpen 12 via backventilen 11 in genom röret 20 och in i hålet 22 för att sedan pressas ut i bortförselledningen 15 via backventílen 16 till energiackumulatorn 17. När trycket i energíackumulatorn 17 nått ett speciellt värde, manövreras, exempelvis medelst ett pilottryck genom en ledning 37 från bortförselledningen 15, backventilen 11 till öppet läge så att fluidumet under både expansionen och kompressionen av kolv-cylindermekanismen tillåts passera backventilen 11. Trycket i energiackumulatorn 17 kan vid ' behov sedan användas för att expandera kolv-cylindermeka- nismen genom att fluidum genom öppnande av ventilen 9A förs från energickumulatorn 17 till behållaren S, så att volymen och/eller trycket i kolv-cylindermekanismen 2 ökar.

En ökning av volymen är önskvärd då barkningsarmen 1 skall anligga mot en stock med mindre diameter, medan en ökning av trycket är önskvärd då avbarkningen ej skett i till- räckligt hög utsträckning. Trycket i energiackumulatorn 17 kan även i önskad utsträckning överföras till sumpen 12 via en ventil 9D. Vid en minskning av volymen och/eller trycket i kolv-cylindermekanismen 2 för att kunna svänga undan barkningsarmen 1, stängs ventilen 9C och ventilen 98 öppnas så att en avtappning av fluidum sker till sumpen 12. Undansvängningen av barkningsarmen 1, dvs svängníng av barkningsarmen moturs i fig 1 till ett frânställnings- läge, åstadkommes medelst en ej visad fjäder e.d.

Uppfinningen enligt utförandet i fig 2 är använd såsom en fjäderanordning för exempelvis bilar och fungerar pâ samma sätt som utförandet i fig 1, med det tillägget att 8406537-4 en avkännare 25 är anordnad att avkänna det relativa läget mellan kolven 3 och cylindern 4, och att en behandlings- enhet 34 är anordnad att påverka fluidumregleranordningen 9 så att det avkända årvärdet blir lika med det önskade börvärdet 24 som ställts in av fordonsföraren. Detta sker genom att antingen ventilen 9A öppnas så att ytterligare fluidum pressas in i behållaren 5 från energiackumulatorn 17 och stängs då det önskade ökade avståndet mellan delarna 38, 40 inställt sig, eller genom att ventilen 9B öppnas så att Eluidum avtappas från arbetsrummet 39 och behålla- ren 5 och stängs då det önskade minskade avståndet mellan delarna 38, 40 inställt sig. Företrädesvís är en tryck- fluíduminrättning anordnad vid varje hjulenhet. Kolv- cylindermekanismen vid varje hjul är anordnad'mellan pilens chassi 40 och hjulets bärarm 38. Avkänningen och behandlingen av ärvärdet bör ske då den relativa rörelsen mellan kolven 3 och cylindern 4 är så liten som möjligt, dvs när bilen står stilla. En avkänning och behandling av ärvärdet får ej ske för varje enskilt momentant värde av ärvärdet, eftersom en sådan avkänningsbehandling av ärvärdet skulle leda till en oanvändbar fjäderanordning genom att den skulle höjas respektive sänkas hela tiden. Avkänningen av ärvärdet måste därför ske under en längre tid under vilken smärre variationer i ärvärdet kan godtagas. Skulle emellertid en större variation ske under den avkända tiden sker ej någon behandling av det avkända värdet utan en ny avkän- ningsperiod måste inväntas. Tryckfluiduminrättningen enligt fig 2 kan alltså höjas respektive sänkas för att öka respek- tive sänka bilens markfrigàng. I och med att en tryckflui- duminrättning anordnas vid varje hjul, kan snedbelastning av fordonet upptagas av respektive kolvcylindermekanism genom att denna ställs in individuellt.

För att förbättra dämpningen hos kolv-uylindermekanismen 2, kan såsom visas i fig 3 kolven 3, vid den i cylindern 4 inskjutna änden, förses med ett hàlförsett dämporgan 26 som skjuter ut periferiellt från den jämntjocka delen som utgör både kolv 3 och kolvstàng 21 och anligger mot den inre periferin av cylindern 4. På detta sätt stryps 8406537-4 fluidets strömning fram och tillbaka igenom dämporganet 26 och ger upphov till en dämpning.

I fig 4 visas ett ytterligare utförande av den uppfinnings- enlíga tryckfluiduminrättningen_ I detta utförande inne- fattar kolv-cylindermekanismen 2 i sig själv ett förskjut- bart organ 27 som med sin ena sida vetter mot kolvšcylínder- mekanismens fluidum företrädesvis vätska och som med sin andra sida vetter mot ett fjäderorgan 28, bestående av en fjäder eller gas, för att åstadkomma den fjädrande eftergivliga motverkan av den relativa rörelsen mellan kolven 3 och cylindern 4.

I detta utförande är pumpanordningen 8 separat anordnad och är pneumatisk samt kommunicerar med omgivningen via en backventil 33 och via en annan backventil 32 med en energiackumulator 29 som är avdelad med ett förskjutbart organ 30, vilket på sin ena sida är i kontakt med luft och pá sin andra sida är i kontakt med kolv-cylindermeka- nismens 2 fluidum, som pressas in i kolv-cylindermekanismen via en ventil 31. ventilen 31 är vid normal drift helt avstängd och fungerar såsom en reglering för fluidumtíll- förseln till kolv-cylindermekanismen 2. En annan ventil 41 är anordnad för fluidumbortförsel från kolv-cylinder- mekanismen 2 till en sump 42 som är avdelad på samma sätt som energiackumulatorn 29, dvs medelst ett förskjutbart organ 43, vilket avdelar kolv-cylindermekanismens 2 fluidum, som i detta fall är en vätska, från fluidumanordníngens 8 luft, som via backventilen 32 och energiackumulatorn 29 medelst en i en från energiackumulatorn 29 till sumpen 42 sig sträckande ledning 44 anordnad ventil 45, är till- förbar till sumpen 42. Sumpen 42 och energiackumulatorn 29 är på luftsidan försedd med var sin ventil 35, 46 som skall tryckavlasta respektive behållare 29, 42. Av dessa ventiler 46 respektive 35 så skall åtminstone ventilen 35 kunna inställas så att den automatiskt öppnar vid det tryck som önskas, medan ventilen endast behöver kunna öppnas och stängas. ventilen 46 är emellertid i fig 4 visad såsom en likadan ventil som ventilen 35. 8406537-4 Utförandet enligt fig 4 fungerar pà följande sätt: Barkningsarmen 1 överför de frán stockens ojämnheter upp- stående krafterna till kolven 3, som bärs av fluidumet i cylindern 4, så att fjäderorganet 28 växelverkande kompri- meras respektive expanderas. Under denna rörelse av kolven 3 sugs via backventilen 33, och pressas via backventilen 32, luft från omgivningen respektive till energiackumula- torn 29, som därigenom erhåller ett ökat tryck. Detta tryck, som skall vara högre än trycket i kolv-cylindermekanismen 2, pressar vid öppen ventil 31 vätskan in i cylindern 4.

Vid Erânställning av barkningsarmen 1, dvs vid komprime- ring av kolv-cylindermekanismen 2, skall ventilen 31 stängas och ventilen 41 öppnas för att fluidumet i cylindern 4 skall strömma ut i sumpen 42. För att trycket på luftsídan i sumpen 42 ej skall bli för högt så måste ventilen 46 vara öppen då vätskan i sumpen 42 ökar. När barkningsarmen 1 ånyo skall anläggas mot en stock, dvs när kolv-cylinder- mekanismen skall expanderas, öppnas ventilen 45 så att trycket i energiackumulatorn 29 kan överföras till sumpen 42 och samtidigt stängs ventilen 46. Organet 43 pressar då tillbaka vätskan in i cylindern 4. Därefter stängs, ventilen 41 och ventilen 45 medan ventilen 31 öppnas i den mån ytterligare volym och/eller tryck önskas i cylin- dern 4.

Denna separata pumpanordning kan till skillnad från den i kolv-cylindermekanismen inbyggda pumpanordningen som visas i Eig 1 till 3, utföras dubbelverkande så att pump- ning sker både då pumpanordningen komprimeras respektive expanderas.

Tryckfluiduminrättningen är här beskriven inom olika använd- ningsomrâden. Dessa skall ej anses begränsande. Exempel- vis kan den användas i samband med en traktorsits pá en traktor.

Det är också givet att uppfinningen ej blott är begränsad till de ovan beskrivna utförandena utan att många modifi- kationer är möjliga inom uppfinningens ram. Ovan beskrivna barkningsorgan skulle givetvis inom uppfinningstankens ram kunna ersättas av kvistningsorgan eller andra träbearbetnings~ organ.

Claims (11)

8406537-4 10 Patentkrav

1. Med hjälp av tryckfluidum arbetande inrättning av om innefattar en mellan två relativt varandra 38; 40) ansluten, ett arbetsrum (39) det slag s rörliga delar (1, för tryckfluidum uppvisande kolv-cylindermekanism (2), som är anordnad att fjädrande eftergivligt motverka rö- relse mellan delarna-(1, 38; 40) i åtminstone en riktning genom att fluidet i arbetsrummet står under inverkan av en eftergivande kraft (7, 28), en pumpanordning (8) med kolv (20) och cylinder (3) anslutna till respektive delar (1, 38; 1, 40) och anordnad att drivas genom den relativa rörelsen mellan delarna för att därigenom åstad- komma fluidumtrycksättning i och för variation av voly- men och/eller trycket av fluidet i arbetsrummet (39), samt medel (9A, 9B, 9C; 31, 41, 45) för reglering av volymen och/eller trycket av fluidet i arbetsrummet, k ä n n e t e c k n add därav, att pumpanordningen (8) är anordnad att åstadkomma sagda fluidumtrycksättning i en energiackumulator (17, 29), i vilken fluidumtrycket normalt väsentligt överstiger fluidumtrycket i kolv- cylindermekanismens (2) arbetsrum (39), och att sagda regleringsmedel inbegriper ventilorgan (9A; 31) för att bringa det högre fluídumtrycket i energiackumulatorn att medföra fluídumtillförsel till och/eller fluídumtryck- höjning i kolv-cylindermekanismens arbetsrum (39) och ventilorgan (9B; 41) för fluidumavtappning från arbets- rummet och/eller sänkning av fluidumtrycket däri.

2. Inrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolv-cylindermekanismens (2) arbetsrum (39) kommunicerar med en första behållare (5), vilken fjäd- rande eftergivligt motverkar den relativa rörelsen mellan kolven (3) och cylindern (4) genom att den första behål- laren (5) är avdelad medelst ett förskjutbart organ (6) och försedd med en fjäder (7) eller en gas på den sida av organet (6) som är motsatt den sida av organet som kolv-cylindermekanismens (2) fluidum verkar på. 8406537-4 11

3. Inrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolv-cylindermekanismen (2) i sig själv inne- fattar ett förskjutbart organ (27), som med sin ena sida vetter mot fluidet i kolv-cylíndermekanismens (2) arbets- rum och som med sin andra sida vetter mot en fjäder (28) eller en gas för att åstadkomma den fjädrande eftergiv- liga motverkan av den relativa rörelsen mellan kolven (3) och cylindern (4).

4. Inrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att pumpanordningen (8) är anordnad att via en mot pumpanordningen stängande backventil (11, 32) pumpa fluidum till en andra behållare (17, 29), %om fungerar såsom nämnda energiackumulator, och att pumpanordningen (8) är anordnad att tillföras fluidum via en mot pump- anordningen öppnande backventil (16, 33).

5. Inrättning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att pumpanordningen (8) år anordnad att via till- förselledningens (10) backventil (11) tillföras fluidum från en fluidumsump (12) som är satt under tryck medelst ett i sumpen (12) förskjutbart organ (13) som pressas mot fluidumet med hjälp av en fjäder (14) eller en gas anordnad på den i förhållande till fluidumet motsatta sidan av organet (13).

6. Inrättning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att det av pumpanordníngen pumpbara fluidumet är luft, att energiackumulatorn (29) är avdelad med ett förskjutbart organ (30), och att luften befinner sig på ena sidan av organet (30) medan ett andra fluidum, särskilt hydraulfluidum, som utgörs av samma fluidum som i arbetsrummet (39), befinner sig på den andra sidan av organet (30). s4oess7š4 12

7. Inrättning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att fluidet som är pumpbart medelst pumpanordningen (8) och fluidet i arbetsrummet (39) och energiackumulatorn är en vätska, att energiackumulatorn (17) är avdelad med ett förskjutbart organ (19), och att vätskan är på den ena sidan av organet (19) medan en fjäder (18) eller en gas är anordnad pà den andra sidan av organet (19).

8. Inrättning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att pumpanordningen (8) är inbyggd i kolv-cylindermekanismen (2) genom att ett kolvbildande rör (20) är fast anordnat vid den ände av mekanismens (2) cylinder som är motsatt den ände, igenom vilken kolv- stången (21) hos mekanismens (2) kolv (3) skjuter ut, och att sagda rör (20) är mottaget i ett hål (22) anordnat i kolven (3) hos mekanismen (2).

9. Inrättning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolven (3) och kolvstángen (21) hos mekanismen (2) är integrerade till en jämntjock del, som vid den i cylindern (4) hos mekanismen (2) inskjutna änden är försedd med ett hàlförsett dämporgan (26), som skjuter ut periferiellt från den jämntjocka delen och anligger mot den inre periferin av mekanismens (2) cylinder (4), i varigenom fluidumets strömning fram och tillbaka igenom dämporganet (26) stryps och ger upphov till en dämpning.

10. Inrättning enligt något av kraven 1-9, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en avkännare (25) är anordnad att avkänna det relativa läget mellan mekanismens (2) kolv (3) och cylindern (4), och att avkännaren och organ (24) för inställning av ett börvärde vad gäller sagda relativa läge är anslutna till en behandlingsenhet (34), som är anordnad att påverka regleringsmedlets ventil- organ så att det avkända ärvärdet blir lika med det öns- kade börvärdet. 8406537-4 11

11.Inrättning enligt krav 1 och 4, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den innefattar medel, t ex inbegrípande en ett pilottryck svarande mot fluidumtrycket i energi- ackumulatorn (17) förmedlande ledning (37), för manöv- rering av den mot pumpanordningen (8) öppnande backven- tilen (11) till öppet läge när fluídumtrycket i energi- ackurnulatorn överskrider ett visst värde.