SE534020C2 - Redskapsfäste med hydraulkontrollerad låsfunktion - Google Patents

Abstract

ll! *ÅS 2G SAM MÄN ÜRÅG Föfeššggande uppfinning eveef en redeknpsfäeïe för en arbeiemeekšn.Reciskepefäeteí šnnefettar Eàskniver med nydrenšâskt menövrerängeeen (1).Låeknivarne är enernneee får iàeanee samverkan med en reæâekan.Hydreuirnedíeïššêfäreešorgan (S, 4, 5} är anordnat för iëiiföreeš av nydrauirnedšum tiiinwenävreršngefieneï (1). Enššgï upníinnängen är hydfeuitâäifërseierganet (3, 4, fi) färsen; med enfnàienordning (å, å, 19) enerfined en måna den vniym hycirauirnedåum sem tâiåfürernanövrerângsdeneï (1). Uppíšnnšngen avser även en erbeterneekän fâneecid men det uppfunna fedskapsfäste och en användning av det uppfunna reeskansfäeteï. (FÉQ 7)

Description

30 534 020 2 låsläpp, som gär in i ett làsläge på redskapsgrinden. Låsmekanismen går antingen i fästets kopplingsriktning eller 90 grader tvärs denna riktning. Redskapsgrind är den del av arbetsredskapet som ansluts till redskapsfästet.

Vid det i EP 602 165 beskrivna systemet utgöts låsningssystemet av ett stångelement, en s.k. grindaxel på vardera sida av redskapsgrinden och av två U- formade respektive två L-formade grepp på redskapsfästet. Vid sammankoppling tjänstgör de U-formade greppen som kloforrnade infàngningsorgan varvid de bringas att grensla grindaxeln på redskapsgrindens motsvarande sida vilken grindaxel utgör grepporgan. Därefter vrids redskapsfästet och arbetsredskapet relativt varandra kring den av de U-formade greppen grenslade grindaxeln till ett läge där den andra grindaxeln anligger vid L-greppet. I detta läge skjuts låskolvar uti det L-formade greppen för att tillsammans med L-greppet omsluta den andra grindaxeln. Därvid är arbetsredskapet fastlâst vid redskapsfästet. Samtidigt som låsningsrörelsen utförs förflyttas hydraulkopplingsenheterna pà redskapsfästet till sammankoppling med motsvarande hydraulkopplingsenheter på arbetsredskapet.

Vid sammankopplingen beskriven i EP 602 165 och andra liknande system kan problem uppstå vad gäller att säkerställa en korrekt sammankoppling.

Genom WO 2004/072387 är vidare förut känt ett system för förbättrad säkerhet vid sammankoppling av ett redskap med ett redskapsfäste.

Systemet innefattar givarorgan och avkänningsorgan anordnade för informationsöverföring från givarorganet till avkänningsorganet. Givarorganet har minst en givarenhet anordnad på det ena av redskapsfästet och arbetsredskapet.

Avkänningsorganet har minst en avkänningsenhet anordnad på det andra av dessa. Med detta system uppnås en förbättrad säkerhet, men förutsätter närvaro av förhållande känsliga komponenter i en tuff och smutsig miljö.

Ett specifikt problem vid detta slag av sammankoppling av ett redskap med redskapsfästet är möjligheten att avgöra om lâskolven eller låskolvama blir rätt positionerade i förhållande till den andra grindaxeln, d.v.s. det element hos redskapet som samverkar med låskolven för låsning.

Om låskolven då den ska aktiveras för låsning är felaktigt inriktad finns risk att låsning ej fullbordas. I vissa fellägen leder det till att låskolven slår an mot grindaxeln. Detta är dock normalt ett förhållandevis litet problem eftersom det är lätt för arbetsmaskinens förare att konstatera detta. l andra fellägen kan låskolven komma att hamna på fel sida om grindaxeln. Detta är svårare att upptäcka för 20 25 30 534 020 3 föraren eftersom låskolven ej mött något hinderí aktiveringsslaget och då sikten normalt är skymd för att man med ögonen ska kunna notera detta. Om föraren då, i tro att redskapet är korrekt fäst, lyfter detta finns risk för olyckor då redskapet lossnar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att bemästra detta problem och på ett enkelt sätt eliminera eller åtminstone reducera risken för detta slag av felaktig sammankoppling.

Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet ernås i enlighet med uppfinningen genom att ett redskapsfäste av det inledningsvis angivna slaget uppvisar det speciella särdraget att hydraultillförselorganet är försett med en mätanordning anordnad att mäta den volym hydraulmedium som tillförs manövreringsdonet.

Eftersom slaglängden hos kolvorganet normalt står i direkt proportion till tillförd volym hydraulmedium till dess manövreringsdon ger uppmätning av volymen en indikation på hur långs låskolvorganet har förskjutits. Den volym som representerar den slaglängd som motsvarar korrekt fastlåsning kan lätt fastställas.

En volym som är mindre än denna indikerar att låskolvorganet förhindrats att nå gram till låsläget, t.ex. genom att dess ytterände slagit emot den grindaxel med vilken låskolvorganet samverkar vid låsning. Detta tillstånd år i och för sig förhållandevis lätt att fastställa okulärt från förarens position och är därför i många fall ej så viktigt att detektera via volymmätningen.

En volym som är större än den som motsvarar korrekt slaglängd indikerar att låskolvorganet förskjutits för långt. Detta kan uppträda om låskolvorganet vid låsrörelsen är felriktad så att låskolvorganet hamnar på fel sida om den grindaxel på redskapet med vilket låsande samverkan åstadkommes. När låskolvorganet hamnar på fel sida finns normalt inget som stoppar låskolvorganets rörelse förrän dess manövreringsdon nått sitt ändläget eller så stoppar låskolvorganets rörelse av ett hinder som stoppar rörelsen senare än vad som är fallet i korrekt låsningsläge. Mätningen av tillförd volym hydraulmedium indikerar därvid en volym som är större än den som motsvarar korrekt låsningsläge och skvallrar därför om att detta tillstånd är för handen. Detta är det allvarligaste tillståndet eftersom det är svårt att okulärt konstatera från förarhytten. 20 25 30 534 020 4 Det uppfunna redskapsfästet som således tydligt indikerar detta slag av felanslutning möjliggör att undvika fortsatt manövrering med den felaktiga anslutningen. Anslutningsprocessen kan avbrytas och göras om. Därmed undvikes en påtaglig olycksrisk. Den uppfunna tekniken för att erhålla denna indikation är synnerligen enkel och tillförlig, och är dessutom förhållandevis okänslig för störningar från smuts och dylikt som är vanligt i den miljö där uppfinningen normalt används.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar hydraulmedietillförselorganet en tillförselledning, och mätanordningen är anordnad att mäta flödet genom tillförselledningen.

Att anordna mätanordningen på detta sätt så att den mäter flödet genom tillförselledningen utgör en enkelt och tillförlitlig metod att fastställa den volym hydraulmedium som tillförs manövreringsdonet.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar mätanordningen en strypning i tillförselledningen och en trycksensor på vardera sida om strypningen.

Genom trycksensorerna erhålles uppgift om tryckfallet över strypningen.

Med utgångspunkt från tryckfallet kan man på ett enkelt sätt genom tillämpning av Bemoullis ekvation beräkna flödet genom strypningen och därigenom tillförd volym hydraulvätska.

Beräkning av flödet som funktion av tryckfallet blir mer exakt ju mindre strypningen är i förhållande till tillförselledningens dimension. Risken för igensättning sätter dock en undre gräns för strypningens dimensioner. Lämpligtvis har strypningen en genomströmningsarea motsvarande en diameter 0,5-1,5mm och en längd i intervallet 0,5-2mm. l detta område åstadkommas s.k. densitär strypning, varvid flödesberäkningen blir mycket noggrann.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar mätanordningen en beräkningsenhet anordnad att motta signaler från vardera trycksensor och som är försedd med beräkningsprogram innefattande algoritm definierande volymflödeshastigheten genom tillförselledningen som funktion av av trycksensorerna avkända trycknivåer och en integreringsalgoritm integrerande volymflödeshastigheten för beräkning av tillförd mängd hydraulmedium.

Genom att mätanordningen är förprogrammerad att adekvat omvandla avkända trycknivåer till information om flödesmängd säkerställes att indikerad 20 25 30 534 020 5 flödesvolym är korrekt. Därmed elimineras risk för misstag p.g.a. en felaktig hantering av trycknivåinformationen.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn är mätanord ningen signalförbunden med en indikationsanordning.

Därmed kan den registrerade information presenteras för maskinens förare för snabbt vidtagande av åtgärd om så skulle erfordras. Lämpligtvis är indikationsanordningen lokaliserad på ett för föraren lättåtkomligt ställe, t.ex. i arbetsmaskinens förarhytt.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är indikationsanordningen anordnad att utlösa en varningssignal vid överskridande av en förutbestämd uppmätt volym.

Med denna utföringsform uppnås en fullständig kedja från uppmätning till adekvat åtgärd. Föraren behöver ej bekymra sig om att tolka de uppmätta värdena utan serveras ett resultat iformen OK eller inte OK. Varningssignalen kan presenteras på en display, som en ljudsignal eller som en kombination av dessa.

Enligt ytterligare föredragen utföringsform innefattar låskolvsorganet att vardera låskolv är försedd med en anslagsyta anordnad för anläggning mot en kropp hos redskapet då redskapet är fastlåst vid redskapsfästet. Den kropp som låskolvens anslagsyta anligger mot är lämpligtvis en grindaxel vid fångsidan.

Anläggningen etablerar ett distinkt stopp för låskolvens rörelse och skapar därmed en tydlig referens för låskolvens position vid korrekt låsning vilken representerar en referensvolym till vilken tillförd volym vid låsningsrörelse kan relateras. På det sättet kan enkelt fastställas om låskolven förskjutits för långt eller inte.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar redskapsfästet hydraulkopplingsorgan för anslutning till redskapet och ventilorgan för selektiv anslutning av tillförselledningen till endera làskolvsorganets manövreringsdon eller till hydraulkopplingsorganet.

Ett sådant ventilorgan möjliggör att samma hydraulmedieförsörjning kan användas för såväl läsningen som redskapets manövrering, vilket innebär en förenkling och en kostnadsbesparing. Tack vare det omkopplingsbara ventilorganet kan hydraulledningarna till redskapsfästet fylla den dubba funktionen att dels manövrera låsmekanismen dels manövrera arbetsredskapet. Därigenom reduceras antalet erforderliga hydraulledningar hos hydraulledningsorganet, exempelvis kan antalet ledningar reduceras från fyra till två. Detta minskar 20 25 30 534 020 6 omfattningen av framdragningen av hydraulledningar längs kranarmen liksom antalet svivelgenomgångar, så att konstruktionen blir enklare och därmed billigare.

Tillsammans med mätanordningen medför det en totallösning som förenar stor hanteringssäkerhet med minimal ledningsdragning.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar redskapsfästet en första del anordnad för permanent montering vid arbetsmaskiner och en andra del anordnad för löstagbar anslutning till den första delen, varvid den första delen innefattar ett med ett första hydrauliskt manövreringsdon försett första låskolvsorgan anordnat för låsande samverkan med den andra delen, och den andra delen innefattar ett med ett andra hydrauliskt manövreringsdon försett andra låskolvorgan anordnat för läsande samverkan med redskapet, och varvid hydraulmedietillförselorganet är anordnat för tillförsel av hydraulmedium till såväl det första som det andra manövreringsdonet och mätanordningen är anordnad att mäta tillförd volym hydraulmedium för vardera av manövreringsdonen.

Många redskap som arbetsmaskinen är avsedd att hantera kräver möjlighet till stor rörlighet, bl. a. ska de kunna rotera och tilta. Därför är i allmänhet sådana funktioner inbyggda i redskapsfästet i en s.k. tiltrotator. l vissa arbetsmoment eller för vissa redskap ställs inte dessa krav. Istället är maximal tillgänglig kraft av intresse. Av detta skäl år det fördelaktig att tillordna rotations- och tiltfunktionerna í en separat adapterenhet mellan arbetsmaskinens arm och redskapet så att valmöjlighet finns att ansluta ett redskap med eller utan denna enhet. Redskapsfästet består således i detta fall av två delar där den första delen är permanent fäst vi arbetsmaskinens arm och den andra delen utgörs av tiltrotatorn.

Det är då angeläget att enkelt kunna fastställa korrekt koppling vid såväl hopkopplingen mellan arbetsmaskinens arm och tiltrotatorn som mellan tiltrotatom och redskapet. Detta säkerställes med denna utföringsform där mätanordningen kontrollerar båda anslutningarna. Den enkelhet som kontrollfunktionen enligt uppfinningen medför är speciellt värdefull i detta sammanhang eftersom det är två hopkopplingar som ska säkerställas och eftersom tiltrotatorn medför att den andra hopkopplingen inte förmedlar samma direkta känsla till föraren.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsfonn innefattar låskolvsorganet minst två parallella och unisont i samma riktning förskjutbara låskolvar varvid 20 25 30 534 020 7 manövreringsdonet är anordnat att även förskjuta hydraulkopplingsorgan parallellt med och i samma riktning som låskolvarna.

Två eller flera làskolvar medför stor kopplingssäkerhet och en samordning på detta sätt av låsrörelse och hopkopplingsrörelse för hydrauliken ger en snabb och säker anslutning. Mätanordningen enligt uppfinningen är speciellt ändamålsenligt att tillämpa vid sådan konstruktion. Dock torde inses att uppfinningen är tillämplig även vid på andra sätt anordnade kolvar, t. ex. motriktade och som är arrangerade i tvärriktningen i förhållande till hydraulhopkopplingsriktningen.

Ovan angivna föredragna utföringsformer anges i de av kraven 1 beroende patentkraven. Det bör framhållas att ytterligare föredragna utföringsformer naturligtvis kan utgöras av alla tänkbara kombinationer av de ovan angivna föredragna utföringsfonnerna.

Uppfinningen avser även en arbetsmaskln innefattande ett redskapsfäste i enlighet med uppfinningen, speciellt i enlighet med någon av de föredragna utföringsformerna av detsamma.

Vidare avser uppfinningen en användning av det uppfunna redskapsfästet för att fästa ett redskap vid redskapsfästet, speciellt i enlighet med någon av de föredragna utföringsformerna av redskapsfästet.

Den uppfunna arbetsmaskinen och den uppfunna användningen medför fördelar av motsvarande slag som vid det uppfunna redskapet och de föredragna utföringsformerna av detsamma och som redogjorts för ovan.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av utföringsexempel av densamma och med hänvisning till medföljande ritningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är en perspektiwy av ett redskapsfäste och arbetsredskap i en första relativ position.

Fig. 2 är en perspektivvy av komponenterna ifig. 1 i en andra relativ position.

Fig. 3 är en perspektiwy av komponenterna iflg. 1 i en tredje relativ position.

Fig. 4 illustrerar korrekt sammankoppling av redskap och redskapsfäste. 20 25 30 534 020 8 Fig. 5 illustrerar ett första exempel på felaktig sammankoppling.

Fig. 6 illustrerar ett andra exempel på felaktig sammankoppling.

Fig. 7 är ett hydraulschema illustrerande mätanordningen enligt uppfinningen.

Fig. 8 illustrerar en detalj hos mätanordningen i fig. 7.

Fig. 9 är ett hydraulschema illustrerande ett andra utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 10 är en detalj av hydraulschemat i fig. 9 illustrerande ett annat driftsläge.

Fig. 11 är ett redskapsfäste enligt ett tredje utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 12 är ett schema illustrerande en mätanordning enligt ytterligare ett utföringsexempel.

Fig. 13 visar schematiskt en arbetsmaskin försedd med ett redskapsfäste enligt uppfinningen.

Beskrivning av utföringsexempel av uppfinningen ifig. 1-3 beskrivs ett känt system för sammankoppling av ett redskapsfäste med ett arbetsredskap. Det som visas i dessa figurer och beskrivningen i anslutning till dessa innefattas således i teknikens ståndpunkt, såsom exempelvis beskrivs i nämnda EP 602 165, vilken härmed refereras till.

Systemet l fig. 1 består således av ett redskapsfäste 100 och ett arbetsredskap 200. Redskapsfästet 100 är avsett att vara monterat på en arbetsmaskin vilken dock ej visas ifiguren. Arbetsredskapet 200 innefattar en redskapsgrind 201 som är en del som sammankopplas med redskapsfästet100 och är av standardiserat utförande för olika slag av arbetsredskap. Den verksamma delen av arbetsredskapet visas ej i figuren. Denna är utformad olika för olika ändamål. Genom systemet kan således arbetsredskap avsedda för olika slags arbeten anslutas till maskinens redskapsfäste 100.

Redskapsfästet uppvisar en anslutningsdel 101 som ät utformad med en fångarsida 102 till höger i figuren och en Iåsningssida 103 till vänster i figuren.

Fångarsidan 102 uppvisar två U-forrnigt profilerade urtag 104 av vilka endast det ena är synligt i figuren. Låsningssidan 103 har en L-formad profll och från denna 20 25 30 534 020 9 är två låskolvar 105 anordnade att kunna skjutas ut för att tillsammans med L- profilen bilda en U-formad profil. lfig. 1 visas låskolvarna i utskjutet läge.

Som framgår av fig. 1 är låskolvarna försedda med ett bottenparti 106 som tillsammans med den L-formade profilen på låsningssidan 103 av anslutningsdeien 101, kommer att anligga mot grindaxeln 203 vid låsning.

Bottenpartiet 106 utgör således en anslagsyta som för anliggning mot grindaxeln.

Arbetsredskapets 200 redskapsgrind 201 är försedd med en första grindaxel 202 anordnad att samverka med redskapsfästets fångarsida 102 och en andra grindaxel 203 anordnad att samverka med redskapsfästets låsningssida 103. Vardera grindaxel kan alternativt ersättas med en kort axelstump vid vardera sidogavel av redskapsgrinden.

Då redskapsfästet skall sammankopplas med arbetsredskapet manövreras redskapsfästet till en fångarposition illustrerad ifig. 2. Det innebär att redskapsfästets U-profiler 104 bringats att grensla arbetsredskapets första grindaxel 202. I denna position befinner sig således nämnda grindaxel 202 i anliggning mot U-profilemas botten eller i det närmaste i ett sådant läge.

Redskapsfästet 100 är i detta läge uppvinklat såsom framgår av figuren.

Vinkelläget är ej speciellt kritiskt i detta skede och vinkeln mellan redskapsfästet och arbetsredskapet kan således vara godtyckligt inom ett visst intervall.

Nästa steg är att från det i fig. 2 visade läget vrida redskapsfästet 100 och arbetsredskapet 200 relativt varandra i en riktning så att redskapsfästet 100 vrids in mot arbetsredskapet. Detta görs med Iåskolvama i inskjutet läge så att redskapsfästet kan vridas in så långt att den andra grindaxeln 203 kommer i läge i L-profilen. Väl där är komponenterna redo för fastlåsning. Detta sker genom att låskolvarna 105 bringas att skjuta ut så att den andra grindaxeln 203 låses mellan L-profilen 103 och låskolvarna 15 manövreras hydrauliskt mellan sina båda lägen.

I fig. 3 illustreras komponentema l fastlåst läge. Redskapsfästet är försett med ett antal hydraulkopplingsenheter och elkopplingsenheter att sammankopplas med motsvarande enheter anordnade på arbetsredskapet. Kopplingsenheterna är anordnade på en kopplingsramp på respektive enhet. Kopplingsrampen på redskapsfästet är så monterad att den manövreras av samma hydraulcylindrar som manövrerar låskolvarna. l fig. 3 är baksidan av arbetsredskapets kopplingsramp 204 synlig medan dess framsida liksom kopplingsrampen på redskapsfästet är skymd. Utskjutning av låskolvarna sker således simultant med 20 25 30 534 020 10 sammankoppling av kopplingsenheterna. Uppfinningen är naturligtvis ej begränsad till det utförande där detta sker simultant.

Ej heller är uppfinningen begränsad till ett utförande där låskolvarna manövreras i redskapsfästets längdriktning såsom ifig. 1-3- Låskolvarna kan således anordnas så att de förskjuts vinkelrätt mot denna riktning, dvs. parallellt med den första grindaxeln 202. I sådant fall kan låskolvarna skjuta in i öppningar i redskapsgrindens sidostycken. Även andra arrangemang för låskolvamas manövrering är naturligtvis tänkbara inom uppfinningens ram.

Likaså kan infàngningsorganet utformas annorlunda än som kloliknande element, dvs. U-profilerna, på redskapsfästet och grepporganet kan utformas annorlunda än som ett stångelement dvs. grindaxeln på arbetsredskapet. Sålunda kan exempelvis arbetsredskapet vara försett med kloliknande krokar för samverkan med komplementärt organ på redskapsfästet.

Ett kritiskt skede i sammankopplingen är då redskapsfästet 100 ska vridas in från det i fig. 2 visade läget till det i fig. 4 visade sammankopplingsläget. Vid korrekt positionering ska låskolvarna 105 i sammankopplingsläget befinna sig så att de då de skjuts ut hamnar på nedansidan av den andra grindaxeln 203, dvs. innanför denna.

Vid felaktig positionering hamnar låskolvarna 105 så att deras ytterändar slår an mot den andra grindaxeln 203 eller så att de hamnar på ovansidan om den, dvs. utanför. Därvid kommer redskapet 200 att kunna lossna från redskapsfästet 100 då man lyfter redskapet, vilket innebär en olycksrisk. l det fortsatta beskrivs hur uppfinningen detekterar sådan felpositionering så att åtgärd kan vidtas för att korrigera denna. Principen är att detektera längden av kolvarnas slagrörelse då man utför fastlåsningsrörelsen. Slaglängden kommer nämligen att bli olika för de ovan nämnda positioneringarna.

Då positioneringen är korrekt såsom illustreras ifig. 4 kommer slagrörelsen att bringa låskolvarna 105 förbi grindaxeln 203 till det läge där vardera låskolvs 105 anslagsyta 106 står an mot grindaxeln, vilket stoppar låskolvarnas fortsatta rörelse och därmed definierar referens för Slaglängden vid korrekt lösning.

Om positioneringen är sådan att låskolvarnas 105 ytterändar står an mot grindaxeln 203, såsom illustreras i fig. 5, stoppas deras rörelse i ett tidigt skede, dvs. slaglängden blir mycket kortare än referenslängden, indikerande denna typ av 20 30 534 020 11 fel positionering. I och för sig är det i de flesta fall tämligen enkelt för föraren att med ögonen notera sådan felanliggning och uppfinningen är därför normalt inte så angelägen för denna indikation.

Om däremot låskolvama 105 hamnar på utsidan av grindaxeln 203, såsom illustreras ifig. 6, kan sådan felpositionering vara svår att upptäcka. Vid sådan positionering kommer låskolvarnas 105 rörelse inte att stoppas av att låskolvamas anslagsytor 106 slår an mot grindaxeln 203 utan slagrörelsen fortsätter så långt som slaglängden hos den hydraulcylinder som utgör manövreringsdon medger. Slaglängden blir i detta fall längre än referenslängden och utgör därmed en indikation på denna typ av felpositionering.

Kolvarnas slaglängd är direkt proportionell mot den volym hydraulvätska som tillförs manövreringsfordonets hydraulcylinder.

Fig. 7 visar manövreringsdonet för làskolvarna 105 i fig. 1. Det består av två hydraulcylindrar 1, vars vardera kolvstång 2 är förbunden med en respektive làskolv 105. Hydraulmedietillförselorganet innefattar en tank 3 en pump 4 en tillförselledning 5 och en returledning 6. En omkastningsventil 7 förbinder pumpen 4 med endera tillförselledningen 5 eller returledningen 6. I det visade läget för omkastningsventílen 7 är pumpen förbunden med tillförselledningen 5. Från tillförselledningen fördelas hydraulvätskan, vanligtvis olja till en respektive grenledning 51 via en respektive backventil 52 till vardera av hydraulcylindramas 1 trycksida. Returledningen 6 är via en respektive grenledning 61 förbunden med vardera av hydraulcylindrarnas 1 retursida.

I tillförselledningen 5 är mätanordningen anordnad. Den består av en strypning 8 och en första 9 och andra 10 trycksensor. Då pumpen 4 pumpar olja till hydraulcylindrarnas 1 respektive trycksida genom tillförselledningen kommer strypningen 8 att förorsaka ett tryckfall som registreras av trycksensorerna 9, 10.

Detta medger bestämning av den volym som tillförs hydraulcylindrarna 1 på ett sätt som närmare förklaras i anslutning till fig. 8.

Strypningen 8 är en s.k. skarpkantad strypning så att flödet genom strypningen blir oberoende av oljans viskositet, s.k. densitär strypning. Strypstället består av en vägg 88 i vilken ett genomgående hål 89 år upptaget. Hålet 89 är på uppströmssidan mynnande i en plan vägg så att areaföråndringen blir omedelbar vid hålets 89 kant mot väggen. På nedströmssidan kan hålet mynna i en mjukare areaförändrnig. Med denna typ av strypning blir flödet enbart beroende av 20 25 30 534 020 12 tryckfallet över strypningen, oljans densitet och en konstand Cd. Med pilen anges flödesriktningen.

Flödet genom strypningen, som härleds från Bernoullis ekvation, beräknas enligt nedanstående uttryck och gäller med stor noggrannhet under de förutsättningar som anges nedan Q=A> P där Q = flödet i liter/s Cd = flödesfaktorn, dvs. CV x CC A = tvärsnittsarean p = oljans densitet P1P2 = trycken före och efter strypningen i MPa Uttrycket gäller under förutsättning att strömningshastigheten före och efter strypningen är försumbar jämfört med hastigheten i strypöppningen, dvs. att ød << øD och att längden L på strypningen i strömningsriktningen är försumbar jämfört med övriga dimensioner. För en olja av mineraloljetyp inom viskositetsområdet 15-40cst kan flödesfaktom sättas till Cd = 0,65-0,70.

Genom uppmätningen av P1 och P2 via de båda trycksensorema 9, 10 fås ett direkt värde på den momentana flödeshastigheten Q genom tillförselledningen 5. En tidsintegrering dvs. ZQdr under slagrörelse ger direkt tillförd volym olja som resultat och därmed ett mått på slaglängden. l tabellen nedan anges för ett antal modeller av olika storlekar av redskapsfästen för uppfinningen intressanta data. I samtliga modeller sker låsningen med två låskolvar och manövrerlngsdonet har två cylindrar.

Med volym låsning menas den volym hydraulvätska som tillförs då korrekt låsposition intagits av kolvama. Volym tomslag är den volym som representeras av cylindrarnas fulla utslag och som uppnås då låspositionen är felaktig så att låskolvarna hamnar utanför grindaxeln varvid kolvrörelsen ej möter något hinder. 20 534 020 13 Modell øcyl Slagl Volym Volym Slag] vid Över Diff tom tomslag låsning lås slagl lås Q [mm] [mm] [Cms] [Gma] [mm] [mm] [%] Å 20 59 37,1 33,9 54 5 8,5 B 32 59 94,9 79,6 49,5 9,5 16,1 C 35 60 115,5 103,7 53,9 6,1 10,2 D 40 65 163,4 149,5 59,5 5,5 8,5 E 50 70 274,9 249,4 63,5 6,5 9,3 F 55 75 356,4 297,0 62,5 12,5 16,7 G 55 75 356,4 332,6 70 5 6,7 H 60 100 565,5 497,6 88 12 12,0 l 80 129 1296,8 1241 ,6 123,5 5,5 4,3 Som framgår av kolumnen längst till höger är skillnaden i volym och i slaglängd signifikant mellan ett låsläge och tomläge, dvs. felaktig positionering.

Den varierar mellan 4,3 och 16,7 % beroende på modellstorlek. Denna skillnad är med god marginal tillräcklig för att med den angivna mätmetoden få en säker information om korrekt eller felaktigt tillstånd råder, eftersom felmarginalen är någon enstaka procent.

Fig. 9 och 10 illustrerar ett andra utföringsexempel av uppfinningen, vid vilken omkastningsventiler är anordnade för att leda hydrauloljan till endera låscylindrarna eller hydraulkopplingarna.

Fig. 9 illustrerar det läge då hydrauliken är kopplad för att låsa arbetsredskapet. I ventilblocket 109 är två omkopplingsventiler 55, 56 anordnade.

Vardera ventils ingångssida är ansluten till en respektive hydraulledning 5, 6 från hydraulkraftkällan 3. Vardera ventil 55. 56 kan omkopplas till två olika lägen, för anslutning av utgàngssidan till endera hydraulkopplingsenheterna 57, 67 eller till hydraulcylindrarna 16a, 16b i det visade läget är hydraulledningama 24a, 24b anslutna till hydraulcylindrama 1. Då redskapsfästet 200 och arbetsredskapet positionerats in i rätt läge såsom tidigare beskrivits, trycksätts tillförselledningen 5 så att via ventilen 55 och hydraulcylinderledningen 53 kolvama förskjuts uppåt i figuren och därvid dels skjuter ut låskolvarna 2, till låsningsläge, dels bringa kopplingsenheterna 57, 67 på kopplingsrampen 104 till inkoppling med 20 25 30 534 020 14 kopplingsenheterna 58, 68 på en på redskapsgrinden anordnad kopplingsramp 204 såsom beskrivits i anslutning till fig. 1-3.

Då låsningstempot är fullbordat omkopplas ventilerna 55, 56 till det i fig. 10 visade läget. Låskolvarna är nu i låsläge och kopplingsrampernas 104, 204 kopplingsenheter 57, 67, 58, 68 sammankopplade. Därvid är ledningarna 5, 6 anslutna till arbetsredskapets hydraulik via ventilerna 57, 67, 58, 68.

Arbetsredskapet är därvid i operativt tillstånd. Mellan vardera hydraulkopplingsledning 56, 66 är anordnad en förbindelseledning 59, 69 till den hydraulcylinderledning 53 som är trycksatt vid låsning. l vardera förbindelseledníng 59, 69 är en backventil anordnad. Dessa är så riktade att flöde medges från respektive hydraulkopplingsledning till nämnda hydraulcylinderledning men ej i motsatt riktning. Därmed säkerställas att trycket upprätthålles på vardera hydraulcylinders trycksida under arbete tack vare att trycksatt hydraulolja från endera av hydraulkopplingsledningen 56, 57 kan tryckas in i hydraulcylinderledningen 53 i händelse av att trycket i hydraulcylindern tenderar att avta. Denna by-pass-funktion utgör därmed en låsningsspärr.

Då arbetsredskapet skall lösgöras från verktygsfäste, exempelvis för byte av redskap omkopplas ventilerna till det i fig. 5 visade läget och låskolvama tillbakadras genom att vardera hydraulcylinders andra sida (den övre i figuren) trycksätta med hjälp av omkastningsventilen 7 (se fig. 7). Samtidigt frånkopplas kopplingsramperna 104, 204 från varandra.

Den i anslutning till fig. 7 beskrivna mätanordningen 8, 9, 10 är anordnad i den del av tillförselledningen som utgörs av hydraulcylinderledningen 53.

Fig. 11 är en schematisk illustration av ytterligare utföringsexempel enligt uppfinningen. I detta fall utgörs redskapsfästet av en första del 100 och en andra del 300. Den första delen 100 är permanent förbunden med arbetsmaskinens arm 401 och är utformad såsom det i fig. 1 illustrerade redskapsfästet 100.

Den andra delen 300 år ansluten lätt löskopplingsbar från den första delen 100 och är på den sida som är avsedd för koppling med den första delen 100 utformad med en kopplingsgrind som motsvarar redskapsgrinden hos redskapet 200 i fig. 1. Sammankoppling av delarna 100, 300 sker på motsvarande sätt som beskrivits i anslutning till fig. 1-3.

Den andra delen 300 har vidare en redskapskopplingssida för sammankoppling med ett redskap 200. Sammankopplingssidan är utformad på 20 25 30 534 020 15 samma sätt som för redskapsfästet illustrerat i fig. 1 och sammankoppling med redskapet sker på motsvarande sätt.

Den första delens 100 komponenter för sammankoppling med den andra delen 300 är i princip identiska med den andra delens 300 komponenter för sammankoppling med redskapet 200. Ett redskap 200 kan således anbringas vid arbetsmaskinens endera direkt på den första delen 100 eller via den andra delen 300.

Den andra delen 300 är en s.k. tiltrotor som har funktionalitet för rotation och tiltning av redskapet 200. Den är pàkopplad då dessa funktioner erfordras för redskapet. Den kan avlägsnas då dessa funktioner ej erfordras om t.ex. all tillgänglig kraft önskas utnyttjas för redskapet.

Tillförselledningen 5 är anslutbar till såväl den första delens 100 hydraulcylindrar 1 för manövrering av dess låskolvar som till den andra delens 300 hydraulcylindrar 1a för manövrering av dess låskolvar. Mätanordningen 8, 9, 10 utnyttjas för kontroll både av tiltrotorns 300 anslutning till den första delen 100 och för redskapets 200 anslutning till tiltrotorn 300. Ett lämpligt ventilsystem (icke visat) tillordnar mätanordningen 8, 9, 10 kontroll av respektive låskolvar och tillser att trycket upprätthålls i den första delens cylindrar 1 när kontrollfunktionen är ansluten till tiltrotorns 300 cylindrar.

Fig. 12 är ett schema som illustrerar ett utföringsexempel där mätanordningen innefattar ytterligare komponenter för att bearbeta och vidarebefordra informationen från trycksensorerna 8, 9.

Vardera trycksensor 8, 9 är via en respektive signalledning 81, 91 ansluten till en beräkningsenhet 80 som är programmerad att utifrån värden på de avkända trycken beräkna det momentana flödet genom tillförselledningen. Den är vidare försedd med en tidsintegreringsfunktion för beräkning av den totalt tillförda oljevolymen till manövreringsdonets hydraulcylindrar. l beråkningsenheten finns även lagrade data, inklusive referensdata för volymen vid korrekt anslutning, och övrig information som erfordras för avgörande om korrekt anslutning har skett eller ej.

Den av beräkningsenheten 80 bearbetade informationen förs via en signalledning 82 till en indikationsanordning 83, som lämpligtvis är anordnad i arbetsmaskinens förarhylt. lndikationsanordningen 83 kan innehålla en display 84 534 020 16 som presenterar relevanta data, och vamingsenheter som t.ex. en vamingslampa 85 och/eller en ljudsignalsgivare 86.

Det är även möjligt att i anslutning till indikationsanordningen 83 anordna input för kommandon från föraren, t.ex. styrsignaler till beräkningsenheten för påverkan av dess parametrar och algoritmer och för val av sätt för presentationen av signalerna till indikationsanordningen 83.

Fig. 13 illustrerar en arbetsmaskin 400 försedd med ett redskapsfäste enligt uppfinningen.

Claims (12)

20 30 534 020 17 PATENTKRAV

1. Redskapsfäste (100; 100, 300) för en arbetsmaskin, vilket redskapsfäste innefattar en med hydrauliskt manövreringsdon (1 , 2) försett låskolvsorgan innefattande minst en låskolv (1 05) anordnat för läsande samverkan med ett redskap (200) och hydraulmedietillförselorgan (3, 4, 5) för tillförsel av hydraulmedium till manövreringsdonet (1, 2) kännetecknat av att hydraulmedietillförselorganet (3, 4, 5) är försett med en mätanordning (8, 9, 10) anordnad att mäta den volym hydraulmedium som tillförs manövreringsdonet (1).

2. Redskapsfäste enligt patentkrav 1 kännetecknat av att hydraulmedietillförselorganet (3, 4, 5) innefattar en tillförselledning (5), och mätanordningen (8, 9, 10) är anordnad att mäta flödet genom tillförselledningen (5).

3. Redskapsfäste enligt patentkrav 2 kännetecknat av att mätanordningen (8, 9, 10) innefattar en strypning (8) i tillförselledningen (5) och en trycksensor (9, 10) på vardera sida om strypningen (8).

4. Redskapsfäste enligt patentkrav 3 kännetecknat av att mätanordningen innefatta en beräkningsenhet (80) anordnad att motta signaler (81, 91) från vardera trycksensor (9, 10) och som är försedd med beräkningsprogram innefattande algoritm definierande flödeshastigheten genom tillförselledningen (5) som funktion av trycksensorerna (9, 10) avkända trycknivàer och vidare innefattar en integreringsalgoritm integrerande flödeshastigheten för beräkning av tillförd mängd hydraulmedium.

5. Redskapsfäste enligt patentkrav 4 kännetecknat av att mätanordningen (8,9, 10) är signalförbunden med en indikationsanordning (83).

6. Redskapsfäste enligt patentkrav 5 kännetecknat av att indikationsanordningen (83) är anordnad att utlösa en varningssignal (85, 86) vid överskridande av en förutbestämd uppmätt volym. 20 25 30 534 020 18

7. Redskapsfäste enligt något av patentkraven 1-6 kännetecknat av att låskolvsorganet innefattar att vardera låskolv (105) är försedd med en anslagsyta (106) anordnad för anliggning mot en kropp (203) hos redskapet (200) då redskapet är fastlåst vid redskapsfästet (100; 100, 300).

8. Redskapsfäste enligt något av patentkraven 1-7 kännetecknat av att redskapsfästet (100; 100, 300) innefattar hydraulkopplingsorgan (57, 58) för anslutning till redskapet (200) och ventilorgan (55, 56) för selektiv anslutning av tillförselledningen (5) till endera làskolvsorganets manövreringsdon (1, 2) eller till hydraulkoppllngsorganet (57, 58).

9. Redskapsfäste enligt något av patentkraven 1-8 kännetecknat av att redskapsfästet (100, 300) innefattar en första del (100) anordnad för permanent montering vid arbetsmaskinen (400) och en andra del (300) anordnad för löstagbar anslutning till den första delen (100), varvid den första delen (100) innefattar ett med ett första hydrauliskt manövreringsdon ( 1) försett första låskolvsorgan (105) anordnat för låsande samverkan med den andra delen (300), och den andra delen (300) innefattar ett med ett andra hydrauliskt manövreringsdon (1 a) försett andra låskolvsorgan anordnat för läsande samverkan med redskapet (200), och varvid hydraulmedietillförselorganet (3, 4, 5) är anordnat för tillförsel av hydraulmedium till såväl det första (1) som det andra (1a) manövreringsdonet och mätanordningen (8, 9. 10) är anordnad att mäta tillförd volym hydraulmedium för vardera av manövreringsdonen (1, 1a).

10. Redskapsfäste enligt något av patentkraven 1-9 kännetecknat av att vardera låskolvsorgan innefattar minst två parallella och unisont i samma riktning förskjutbara låskolvar (105) och att vardera manövreringsdon (1, 2) är anordnat att även förskjuta hydraulkopplingsorgan (57, 67) parallellt med och i samma riktning som låskolvama (105).

11. Arbetsmaskin (400) innefattande ett redskapsfäste (100; 100, 300) enligt något av patentkraven 1-10. 534 020 19

12. Användning av ett redskapsfäste enligt något av patentkraven 1-10 för att fästa ett redskap vid redskapsfästet.