SE454351B - Anordning for nivahallning av ett redskapsfeste till en vikarmskran - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 454 351 2 att föraren måste köra fordonet och manövrera vipparmen samtidigt som plantor och träd av värde skall skonas, samt slagan skonas från sten- och markhugg. Detta har visat sig alltför betungande med vipparmar av standardtyp. För att underlätta detta arbete är det önskvärt med en linjär, horisontell redskapsbana som kan styras av föraren med ett enda reglage istället för tre. En sådan bana uppnås om oljeflödena till huvudarmens och vipparmens hydraulcylindrar tvångs- styres på så sätt att om huvudarmens spets höjer sig bestämd vertikal sträcka, vipparmens redskapsfäste sjunker samma sträcka. Redskapet förblir då på en då en fordonet. En dylik funktion skulle i princip erhållas och samma höjd samtidigt som det rör sig in mot om hydraulvätskeledningarna hos vipparmen kopplades så att den olja, som pressas ut från lyftcylindern vid höjning av huvudarmen istället för att gå tillbaka till oljebehållaren, leds till vipparmscylinderns sänkningssida. Detta förutsätter dock att geometri och cylinderdimensioner överensstämmer med varandra i vissa givna förhållanden. Dessa avgöres dock främst av de huvudsakliga arbetsuppgifterna för vipparmen, som t ex att lyfta virke, och endast en osannolik slump skulle göra det möjligt att använda vipparmen för såväl virkestransport som buskröjning enbart medelst omkoppling av hydraulvätskeledningarna.

Kort redogörelse för uppfinningstanken Föreliggande uppfinning tar sikte pá att skapa en anordning som möjliggör att vikarmskranar av standard- typ, som icke primärt är avsedda för buskröjning, även kan användas för detta ändamål. Detta ernås däri- genom att nämnda första cylinder eller lyftcylinder är vid behov via åtminstone en kompensator förbindbar med den andra cylindern eller vippcylindern på så sätt, att en mängd hydraulvätska, som är proportionell mot den vätskemängd som vid aktivering av vipparmen 10 15 20 25 30 35 454 351 3 pressas ut från endera cylinderns lyft- respektive sänksida, pressas in i den andra cylinderns sänk- respektive lyftsida, varvid kompensatorn utgöres av åtminstone en hydraulcylinder innefattande två tryck- kamrar åtskilda av en rörlig kolv utformad med två olika arbetsareor eller deplacement i de två kamrarna och att lyftcylindern är förbindbar med den ena kammaren och vippcylindern med den andra kammaren, varvid kolvens arbetsareor är så valda, att det resulterande hydraul- vätskeflödet mellan lyft- och vippcylindrarna tvångs- mässigt ombesörjer en önskad nivàhàllning av den yttersta punkten på Vipparmen.

Kort beskrivning av bifogade ritningar Pà ritningarna är FIG l en sidovy av ett skogsfordon försett med en vikarmskran av den aktuella typen, FIG 2 ett hydraulflödesschema visande hur kompensatorn är kopplad mellan vipp- och lyftcylinder, och FIG 3 en förstorad sidovy visande hur lastangrepps- punkten kan röra sig efter inkoppling av kompen- satorn.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen I fig 1 betecknar 1 generellt ett skogsfordon i form av en skotare med en därpå anordnad kran 2 av vikarmstyp. Kranen 2 innefattar en huvudarm 3 som är genom svängning relativt en pelare höj- och sänkbar med hjälp av en dubbelverkande första hydraulcylinder 4 samt vidare en vipparm 5 som är svängbar relativt huvudarmen medelst en dubbelverkande andra hydraul- cylinder 6. Vipparmen 5 kan vara teleskopiskt förlängbar medelst en icke visad, dubbelverkande hydraulcylinder.

Den streckade linjen 7 i fig l visar kranens totala arbetsområde. Vipparmens lastangreppspunkt 36 är för- sedd med ett redskapsfäste 37.

I fig 2 visas hurusom lyftcylindern 4 för huvud- 10 15 20 25 30 35 454 351 4 armen 3 är via ledningar 9,10 samt en riktningsventil ll förbunden med en hydraulpump 12 och en oljebehállare 13. Vippcylindern 6 är via ledningar 15,16 samt en riktningsventil 17 förbunden med en hydraulpump 18 och en oljebehållare 19. I normalfallet utgöres pumparna 12 och 18 av en och samma pump samt oljebehållarna 13 och 19 av en och samma oljebehállare, varvid rikt- ningsventilerna ll och 17 kan vara hopbyggda till en enhet, men för tydlighets skull har dessa ventiler ritats såsom ingående i separata kretsar. Vippcylinderns 6 lyftsida 8 är via en ledning 20 och en kompensator 21 samt en elventil 28 förbunden med lyftcylinderns 4 sänksida 34. Elventilen 28 samverkar med en elventil 29 anordnad i ledningen 15 pà så sätt att när ventilen 28 är sluten hålls ventilen 29 öppen, och vice versa.

Riktningsventilen 17 är via ledningen 15 och en ledning 30 ansluten till lyftcylinderns 4 lyftsida 35. Kompen- satorn utgöres i en föredragen utföringsform av en sedvanlig hydraulcylinder 22 försedd med en kolvstâng 27 och en kolv 31, som åtskiljer två olika kamrar 23 och 26. Cylindern 22 är av dubbelverkande typ och kolven 31 har tvâ olika arbetsareor 25 och 24 som en följd av den mitt på arbetsarean 24 anordnade kolv- stången 27. I det illustrerade fallet är elventilen 28 sluten och elventilen 29 öppen vilket innebär att hydraulsystemet är kopplat för niváhàllning. Denna nivàhâllning styrs här helt och hållet av en manöverspak för vippcylindern 6. De heldragna pilarna visar flödet i systemet när vipparmens 5 lastangreppspunkt 36 rör sig ut från fordonet och de streckade pilarna flödet i systemet när samma punkt rör sig in mot fordonet.

När således lastangreppspunkten eller vipparms- spetsen 36 skall nivâhâllas och röra sig ut från fordonet ställs riktningsventilen 17 i ett sådant läge att hydraulvätska frán pumpen 18 pressas till vippcylinderns 6 sänkningssida 14 via ledningen 16 i enlighet med U 10 15 20 25 30 35 454 351 5 den heldragna pilen. Härvid pressas hydraulvätska ut från cylinderns 6 lyftsida 8 och in i kammaren 23 hos kompenseringscylindern 22. Som en följd härav pressas hydraulvätska från dennas andra kammare 26 via ledningen 20 och ventilen 28 till lyftcylinderns 4 sänksida 34. Hydraulvätska pressas därvid ut från cylinderns 4 lyftsida 35 via ledningen 30 och riktnings- ventilen 17 till behàllaren 19. Skall spetsen 36 föras in mot fordonet skiftas riktningsventilen 17 så att hydraulpumpen 18 pumpar in hydraulvätska i cylinderns 4 lyftsida 35 via ledningen 30, vilket medför att hydraulvätska pressas ut från cylinderns 4 sänksida 34 och via ledningen 20 in i kompenseringscylinderns 22 kammare 26, varigenom en mängd vätska, som beror pá arbetsareorna i cylindern, pressas ut från den andra kammaren 23 och in i vippcylinderns 6 lyftsida 8. Från cylinderns 6 sänksida 14 pressas hydraulvätska genom ledningen 16 och riktningsventilen 17 till behål- laren 19. De tvâ ovannämnda lägena hos riktningsventilen motsvarar lyft- respektive sänklägen hos ventilen i normal drift av vipparmen.

Inkopplandet av ledningen 20 mellan lyftcylindern 4 och vippcylindern 6 medför att lyftcylindern 4 kommer att röra sig i beroende av vippcylinderns 6 rörelser.

Har nu som kompenserande cylinder 22 valts en standard- cylinder med lämpliga arbetsareor 24,25 kommer propor- tionerna mellan det hydraulvätskeflöde som går in till cylindern 22 och det hydraulvätskeflöde som lämnar cylindern att bli sådana, att vid påverkan av endera lyftcylindern eller vippcylindern medelst riktnings- ventilen 17, lastangreppspunkten hos vipparmen kommer att röra sig i ett och samma vågräta plan. Medelst riktningsventilen ll och ledningarna 9,10 kan lyft- cylindern temporärt påverkas under sagda nivàhållnings- procedur för att redskapet skall kunna undvika hinder som stenar eller stubbar. Vidare kan medelst denna 10 15 20 25 30 35 454 351 ...__ . n _, _ . ,._.....-__._..I.. 6 hydrauliska krets lastangreppspunktens höjdläge ställas in. Medelst ett på detta sätt kopplat hydraulsystem hos en vikarmskran kan således vipparmens lastangrepps- É punkt fås att röra sig i ett enda plan medelst ett enda manöverorgan.

I fig 3 visas hur spetsen 40 hos ett redskapsfäste 37 anbragt i lastangreppspunkten 36 hos vipparmen 5 kan röra sig under inverkan av en på ovannämnt sätt inkopplad kompensator i form av en standardcylinder (längs linjen 38). Linjen 39 anger här ett horisontal- plan. I detta sammanhang må påpekas att rörelsen hos slagan inte behöver vara exakt linjär för att en god- tagbar hyggesröjning skall erhållas utan kan, såsom visas i fig 3, avvika från den ideala räta linjen.

Detta innebär att det finns en viss valfrihet vid valet av lämplig standardcylinder för kompensatorn.

Medelst uppfinningen ges således pâ ett synnerligen enkelt, prisbilligt och effektivt sätt möjlighet att utrusta eller i efterhand komplettera kranar av vikarms- typ så att de, utöver sina ordinarie arbetsuppgifter, även lämpar sig att användas för buskröjning. Dimen- sionering och urval av lämplig standardcylinder kan snabbt och rutinmässigt göras med en enkelt program- merad bordsdator. I det fall det är svårt att hitta en standardcylinder med lämpliga dimensioner finns goda möjligheter att serie- och/eller parallellkoppla olika standardcylindrar. Man kan t ex parallellkoppla två eller flera likadana hydraulcylindrar eller alter- nativt seriekoppla tvà eller flera, likadana och/eller olika cylindrar för att erhålla de önskvärda propor- tionerna pà arbetsareorna ingående i kompensatorn.

Man kan även parallellkoppla hydraulcylindrar med olika dimensioner, men i detta fall mäste deras kolv- stänger låsas mekaniskt till varandra för att en lik- formig rörelse skall erhållas. De ingrepp som måste göras i ett redan befintligt hydraulsystem är små. 10 15 20 25 30 454 351 7 I princip är det tillräckligt att koppla en ledning innehållande en elektriskt manövrerad hydraulventil och en hydraulcylinder mellan tvä_befintliga ledningar (ledningarna 9 och 15 i fig 2), en ledning 30 mellan tvâ befintliga ledningar (ledningarna l0íooh 15 i fig 2) samt en elektriskt manövrerad hydraulventil _ 29, samverkande med ventilen 28, i ledningen 15.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är givetvis ej begränsad blott till det beskrivna och på ritningarna visade utförandet.

Sålunda är det exempelvis möjligt att medelst ytterligare en kompensator även anpassa en teleskoperande rörelse hos vipparmen till höjningen och sänkningen av vipparmen respektive lyftarmen så att även denna teleskopering medverkar i nivàhàllningen av lastangreppspunkten.

Detta kan ske genom att den cylinderanordning som styr teleskoperingen via ytterligare en kompensator av ovan nämnt slag kan förbindas med lyftcylindern och/eller vippcylindern, lämpligen i serie. Vidare kan vippcylinderns sänksida förbindas med lyftcylinderns lyftsida via en lämpligt orienterad kompensator istället för på det sätt som visas i fig 2. Det är givetvis även möjligt att styra lastangreppspunktens rörelse medelst lyftcylinderns manöverorgan istället för med vipparmens manöverorgan såsom beskrivits ovan, även om detta senare föredrages av praktiska skäl. Givetvis kan en helt linjär rörelse erhållas genom exakt dimen- sionering och eventuell specialtillverkning av kompen- SätOrIl.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 454 351 PATENTKRAV

1. Anordning för niváhällning av ett redskapsfäste till en vikarmskran, företrädesvis för skogsmaskiner, varvid kranen(2) innefattar en huvudårm(3) som är höj- och sänkbar medelst en första dubbelverkande hydraulcylinder(4) och en vipparm(5) som är svängbar relativt huvudarmen medelst en dubbelverkande andra hydraulcylinder(6), k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda första 1yftcylinder(4) är vid behov via åtminstone en kompensator(21) förbindbar med den andra cylindern eller vippcy1índern(6) på så sätt, att en mängd hydraulvätska, som är proportionell mot den vätskemängd som vid aktivering av vikarmen pressas ut från endera cylinderns(4,6) lyft- respektive sänksida, pressas in i den andra cy1inderns(6,4) sänk- respektive lyftsida, varvid kompensatorn utgöres av åtminstone en hydraulcylínder(22) innefattande tvâ tryckkamrar(23, 26) åtskilda av en rörlig ko1v(31) utformad med två olika arbetsareor eller dep1acement(25,24) i de två kamrarna(23,26) och att lyftcy1indern(4) är förbindbar med den ena kammaren(26) och vippcylindern med den andra kammaren(23), varvid kolvens(3l) arbetsareor är så valda, att det resulterande hydraulvätskeflödet mellan lyft- och vippcylindrarna tvångsmässigt ombe- sörjer en önskad nivåhållning av den yttersta punkten (36) på vipparmen(5).

2. Anordning enligt krav l, vid vilken vipparmen(5) är förlängbar medelst en dubbelverkande hydraulcylinder, k ä n n e t e c k n a d därav, att även sagda cylinder är via en kompensator av ovan relaterat slag förbindbar med 1yftcylindern(4) och/eller vippcylindern(6).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d därav, att kompensatorn(21) innefattar tvâ eller flera hydraulcylindrar kopplade i serie efter varandra. f.) 10 454 351 9

4. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e- t e c k n a d därav, att kompensatorn innefattar två eller flera likadana hydraulcylindrar som är paral- lellkopplade med varandra. “__

5. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d därav, att kompensatorn(2l) innefattar tvâ eller flera hydraulcylindrar av vilka åtminstone en skiljer sig från de andra, varvid cylíndrarna är parallellkopplade med varandra och deras kolvstänger mekaniskt låsta till varandra.