SE465980B - Anordning foer att till en dator eller annan mottagare oeverfoera maetdata avseende det inboerdes laeget mellan tvaa axiellt relativt varandra roerliga komponenter - Google Patents

Description

465 980 10 15 20 25 30 35 2 optimalt. I samband härmed är det naturligtvis av utomordentlig betydelse att variationerna i diameter hos varje enskilt träd mäts med stor noggrannhet.

Den mekaniska delen av denna mätoperation sker genom att kontinuerligt avläsa det aktuella inbördes läget mellan cylinder och kolvstång hos den manövercylinder som håller kvistskären och matarrullarna anpressade mot trädstammen.

I praktiken har mätningen av det inbördes läget mellan cylindern och kolvstången vid ovannämnda aggre- gat hittills skett med hjälp av potentiometrar som till datorn sänder i beroende av kolvstângens utskjut olika värden på ström och spänning till en till datorn ansluten analog-digitalomvandlare, som i sin tur om- vandlar de analoga signalerna från potentiometern till av datorn bearbetbara digitala signaler. Emellertid är dylika potentiometrar otillförlitliga så tillvida att de för att ge acceptabel mätnoggrannhet måste vara mycket precist kalibrerade; något som bereder avsevärda svårigheter i den hårda miljö i vilken skördare arbetar.

I syfte att förbättra mätnoggrannheten har utförts försök att använda så kallade vinkelgivare, vilka har den fördelen att de icke kräver kalibrering och dessutom direkt kan sända digitala signaler till datorn utan användande av någon analog-digitalomvandlare.

Såsom ingressvis omnämnts består en vinkelgivare av en i ett hus inbyggd rotor med en utgående axel som på ett eller annat sätt kan anslutas till det föremål vars rotationsrörelse skall mätas. Närmare bestämt består rotorn av en kodskiva som samverkar med en eller flera ljuskällor, t ex lysdioder, och en eller flera detektorer, t ex fotodioder. På kodskivan finns streck som bryter ljusstrålarna från ljuskällan och dessa avbrott ger upphov till elektriska pulser i detektorn, vilken sänder pulserna i ett pulståg till datorn. Vid nämnda försök har vinkgelgivarens utgående ll 10 15 20 25 30 35 465 980 3 axel försetts med ett exempelvis gummibeklätt hjul, vilket bringas att anligga mot den ur cylindern ut- stickande kolvstången, varvid givarens rotor försätts i rotation i beroende av kolvstångens axiella rörelser relativt cylindern. Denna lösning har emellertid visat sig vara oanvändbar i samband med engreppsskördare på grund av att nämnda gummihjul icke låter sig inbyggas i ett gentemot den hårda miljön skyddat tillstånd.

Dessutom slirar gummihjulet lätt på kolvstångens glatta yta och ger upphov till grava mätfel.

Kort redogörelse för uppfinningstanken Ett syfte med föreliggande uppfinning är att undanröja olägenheterna med den ovan relaterade, tidigare kända tekniken och skapa förutsättningar att på ett tillförlitligt och noggrant sätt till en dator överföra mätdata avseende axialrörelser med hjälp av en givare.

Ett annat syfte med uppfinningen är att skapa en anordning vid vilken givaren är skyddad mot omgivande hård miljö för att givaren även under sämsta möjliga betingelser skall arbeta på ett tillförlitligt och noggrant sätt. Detta syfte nås medelst de särdrag som anges i patentkravet 4.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom SE 8103841-6 är tidigare känd en anordning med vars hjälp det axiella läget för en rörlig enhet kan mätas med hjälp av en vridvinkelgivare vilken är förbunden med en gängförsedd eller skruvformig axel. Denna anordning kan emellertid icke förlängas respektive förkortas på det sätt som är karaktäristiskt för en kolv-cylindermekanism och av detta skäl lämpar sig anordningen icke för montering exempelvis i ett skördaraggregat. Ej heller skulle anordningen enligt SE 8103841-6 tåla påfrestningarna i den hårda miljö i vilken ett skördaraggregat arbetar.

Kort beskrivning av bifogad ritning På ritningen är FIG l en delvis skuren perspektivvy illustrerande 465 980 10 15 20 25 30 35 4 den uppfinningsenliga anordningen inbyggd i en kolv-cylindermekanism, och FIG 2 en förstorad tvärsektion genom en i mekanismen enligt fig l ingående kolv.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen På ritningen betecknar 1 generellt en schematiskt illustrerad vinkelgivare av konventionellt eller god- tyckligt slag. Denna givare inbegriper på sedvanligt sätt ett cylindriskt hus 2 i vilket är monterad en rotor eller kodskiva 3 uppvisande en utgående axel 4, vilken är roterbart lagrad på lämpligt sätt, t ex i en gavelvägg 5 till huset 2. På rotorn 3 är anbragta en mångfald radiella streck som kan genomlysas av åtminstone en på skivans baksida, dvs på gavelväggen 5, anordnad lysdiod. Mitt emot denna lysdiod är på en bärare 6 anordnat ett ljuskänsligt element (icke visat), t ex en fotodiod, som då ljuset avbryts av ett streck sänder en strömpuls till ifrågakommande dator (icke visad) via en ledning 7. Genom att välja det inbördes avståndet mellan strecken på rotorskivan 3 på lämpligt sätt kan en mätning av axelns 4 vridvinkelläge relativt huset l utföras med mycket stor noggrannhet. En annan fördel med just en vinkelgivare är att densamma till datorn skickar ut ett pulståg som direkt kan bearbetas av datorn utan användande av någon analog-digital- omvandlare.

I enlighet med uppfinningens princip är med vinkel- givarens utgående axel 4 förknippad en skruv eller skruvartad del 8 vilken uppvisar en gänga 9. Denna skruvdel står i ingrepp med ett säte i ett element som i det visade, föredragna utförandet har formen av en kolv ingående i en i sin helhet med ll betecknad kolv-cylindermekanism som dessutom inbegriper en cylin- derdel 12 samt en kolvstång 13 vilken skjuter ut ur en första ände av cylindern 12, närmare bestämt via en gavelvägg 14. Såsom klart framgår av fig l är 10 15 20 25 30 35 465 980 5 vinkelgivaren 1 monterad inuti cylindern 12 i närheten av dennas andra, motsatta ände. Skruvdelen 8 genom- skjuter icke blott kolven 10 utan sträcker sig även in i ett axiellt hålrum 15 i kolvstången 13. Detta hålrum kan i praktiken enkelt förfärdigas genom en längsgående borrning genom såväl kolven som kolvstången.

Såsom tydligast framgår av fig 2 är i den tvär- snittsvis ringformiga kolven 10 anordnad en tvärgående borrning 16 i vilken är monterad en stoppskruv 17, en tryckfjäder 18 samt en kula 19 vilken griper in i skruvdelens gänga 9. I praktiken bör tvärsnittsformen hos denna gänga 9 vara anpassad till kulans 19 diameter på ett sådant sätt att kulan erhåller fin passning i gängan. Kulans anliggningstryck mot gängan kan regle- ras genom lämplig inställning av den gängade stopp- skruven 17 vilken bestämmer fjädertrycket i fjädern 18.

Såväl cylindern 12 som kolvstången 13 är försedda med fästöron 20 resp 21 medelst vilka den visade kolv- cylindermekanismen låter sig anslutas till två relativt varandra axiellt rörliga komponenter. Sålunda kan den illustrerade mekanismen monteras såsom en separat mätenhet vid sidan av en hydraulcylinder för reglering av svängarmarna till en engreppsskördare. Vid en dylik tillämpning ombesörjs svängarmarnas rörelser av den på hydraulisk väg arbetande manövercylindern, medan den i fig l visade mekanismen enbart har till uppgift att mäta svängarmarnas rörelser (och därmed den varie- rande diametern hos en förbi svängarmarna matad trädstam).

Den beskrivna och visade mekanismen fungerar på följande sätt. Antag att kolvstången 13 förskjuts i riktning utåt ur cylindern 12. Då medbringas även kulan 19 i riktning utåt ur cylindern utmed en rätlinjig rörelsebana (genom att kolvstången 13 är med lämpliga medel ovridbar relativt cylindern). Genom sitt ingrepp med skruvdelens 8 gänga 9 omvandlas denna rätlinjiga rörelse hos kulan till en rotation i riktning motsols betraktat i fig 2 (eller betraktat från vänster mot 465 980 10 15 20 25 30 35 6 höger i fig l). Vid förskjutning av kolvstángen l3 i riktning inåt i cylindern bringas skruven att rotera i motsatt riktning. Med andra ord omvandlas varje form av axiell relativrörelse mellan kolvstángen 13 och cylindern 12 till en motsvarande rotationsrörelse j hos skruvdelen 8 och därmed den rotorskiva 3 som är vridstyvt förbunden med skruvdelen. Rotationsrörelserna hos rotorskivan 3 registreras därvid på konventionellt sätt i tillhörande dator.

I hårda miljöer är den uppfinningsenliga anord- ningen särskilt fördelaktig, emedan den förhållandevis känsliga vinkelgivaren befinner sig väl skyddad inuti ett omslutande hölje tillika med den gängförsedda skruvdelen, vilken icke bör utsättas för yttre påverkan.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Det är givet att uppfinningen ej är begränsad blott till det beskrivna och på ritningen visade ut- förandet. Istället för just en fjäderbelastad kula kan även användas andra medbringarorgan för verkställande av axialrörelsernas transformering till rotations- rörelser. Exempelvis kan såsom medbringarorgan förekomma stift eller nålar. Dock föredras fjäderbelastade kulor till följd av att dessa medger smidiga rörelser samtidigt som de säkerställer distinkt positionering av skruven. Ävenledes är det naturligtvis möjligt att inom vida gränser variera stigningen hos ifrågakommande gänga beroende på uppfinningens tillämpningsområde.

Ehuru den uppfinningsenliga anordningen visas i form av en skruv med en utvändig gänga i vilken ingriper ett medbringarorgan eller utsprång på insidan *n av ifrågakommande säteselement, är det givetvis även tänkbart att utforma anordningen på omvänt sätt. Sålunda är det möjligt att anordna ifrågakommande gänga inuti säteselementet, dvs i det visade exemplet inuti kolven 10 och kolvstángen l3 samtidigt som ett eller flera medbringarorgan anordnas på utsidan av en med rotoraxeln 4 förknippad tapp som skjuter in i sätet. I detta 10 15 20 25 30 35 465 980 7 sammanhang skall även understrykas att det är möjligt att anordna två eller flera gängor parallellt med varandra vilka samverkar med två eller flera medbringar- organ.

Det må även påpekas att den uppfinningsenliga anordningen kan inbyggas i en arbetscylinder, dvs en cylinder som innehåller olja med uppgift att påverka ifrågakommande kolv. En dylik cylinder kan utföras på i huvudsak samma sätt som den i fig 1 visade cylin- dern med undantag för att en tätande skiljevägg erfor- dras mellan vinkelgivaren och cylinderns arbetskammare, t ex i anslutning till axeln 4, varjämte konventionella tätningar anordnas på kolven och vid kolvstångens utträde ur cylindern.

Uppfinningen kan givetvis utnyttjas för att ge information till andra mottagare än just datorer, t ex enkla räknare. I detta sammanhang må även understrykas att i anordningen kan ingå en annan givare än just en vinkelgivare, t ex en hallgivare eller en vrid- potentiometer (vilka båda har en axel och en rotor).

Claims (4)

465 980 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. l. Anordning för att till en dator eller annan mottagare överföra mätdata avseende det inbördes läget 4 mellan två axiellt relativt varandra rörliga komponenter (12, 13) med hjälp av en givare (l) av det slag som innefattar en i ett hus (2) roterbart lagrad och med en ur detta hus utskjutande axel (4) försedd rotor (3) med vilken är förknippade medel för att till sagda mottagare ge information om rotorns vridvinkelläge relativt huset, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda båda komponenter utgörs av å ena sidan en i en kolv-cylindermekanism (ll) ingående cylinder (12) och à andra sidan en kolvstång (13) som skjuter ut ur en första ände av sagda cylinder och är skjutbart rörlig fram och åter relativt denna under förlängning eller förkortning av mekanismen, att givaren (1) är förbunden med cylindern (12), att med rotorns axel (4) är förbundet ett första element (8) som står i ingrepp med ett säte i ett med kolvstången (13) förbundet, andra element (10), och att det ena av sagda båda element (8, 10) uppvisar åtminstone en gänga (9) i vilken griper in åtminstone ett medbringarorgan (19) hos det andra elementet, varvid gängan och medbringar- organet samverkar för att vid axiell förskjutning av kolvstången relativt cylindern försätta sagda första element i rotation under transformering av kolvstångens axiella rörelser till rotationsrörelser hos givarens (3).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d rotor därav, att det första, med rotoraxeln (4) förbundna elementet utgörs av en skruv eller skruvartad del (8) med utvändig gänga och att det andra elementet utgörs av en ring (10), varvid medbringarorganet utgörs av ett utsprång (19) på ringens insida.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d 10 15 20 25 30 35 465 980 9 därav, att utsprånget utgörs av en fjäderbelastad kula (19).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att det med givarens axel (4) förknippade första elementet (8) icke blott skjuter igenom ett hål i en såsom säteselement tjänande kolv (10), utan även in i ett i kolvstången (13) ur- taget axiellt hålrum (15) i vilket sagda element (8) är rörligt fram och åter.