FI116673B - Työkoneen puomisto - Google Patents

Description

116673

Työkoneen puomisto

Keksinnön kohteena on puomisto toimilaitteen, erityisesti kuormainharvesterin monitoimiosan liikuttelua varten, joka puomisto käsittää pystyakse-5 Iin ympäri kiertyvästi laakeroidun pylvään kiinnitys- ja kiertoelimineen, nosto-puomin, siirtopuomiston, pylvään ja nostopuomin väliin sovitetun nostosylinte-rin, vetotangon, nostopuomin ja vetotangon väliin sovitetun siirtosylinterin, väli-varren ja varren ja välivivun, joka on laakeroitu nostopuomiin sen pylvääseen ja siirtopuomistoon liittyvien päiden väliselle alueelle, jolloin varsi on kiinnitetty 10 toisesta päästään vetotankoon ja toisesta päästään siirtopuomistoon ja väli-varsi on kiinnitetty toisesta päästään nostopuomin siirtopuomiston puoleisen pään läheisyyteen ja toisesta päästään varteen sen päiden välisellä alueella sijaitsevaan nivelpisteeseen, ja jolloin nostosylinteri on sijoitettu olennaisesti nostopuomin alapuolelle ja pylvään sekä välivivun väliin työntäväksi sylinterik-15 si, jolloin toimilaitteen nostaminen on sovitettu tapahtumaan nostosylinterin pituutta lisäämällä, ja välivipuun, sen nostosylinteristä poispäin olevaan päähän on nivelöity vetotanko.

Edellä mainitun tyyppiset puomistot ovat nykyään varsin tunnettuja laitteita. Aiemmin käytetyt kuormainharvesterikäyttöön tarkoitetut kuormaimet 20 ovat useimmiten nk. paralleelikuormaimia, joiden mekanismin avulla saadaan toimilaite vaakasuoraan liikkeeseen ainoastaan yhtä toimilaitetta ohjaamalla. Toimilaite voi olla esimerkiksi mikä tahansa puunkäsittelylaite kuten hakkuu-pää, puun kaatopää, puun keräyskoura tai jokin muu laite.

: Esimerkkeinä edellä mainituista ratkaisuista voidaan mainita SE- :, ,: 25 patenttijulkaisussa 7411568-4 ja Fl-patenttihakemuksessa 961846 kuvatut lait- : ^ : teistot.

: Edellä mainituissa julkaisuissa kuvatuille laitteille on yhteistä, että nostosylinteriä ei ole kiinnitetty suoraan pylvään ja nostopuomin välille, vaan pylvään ja nostopuomin tyven ja puolivälin väliselle alueelle nivelöidyn vivun 30 välille. Vipu välittää nostosylinterin voimat sitten edelleen puomistoon. Mainit-' tuun vipuun on kiinnitetty myös siirtosylinteri, jonka avulla edellä mainittu lähes : : vaakasuora paralleeliliike aikaansaadaan.

*": Loglift-tyyppisissä nostureissa L 170 V, L 200 V nostosylinteri on si- joitettu pylvään ylä- ja takapuolelle vinoon asentoon. Vipu on laakeroitu edulli- . 35 sesti samaan nivelpisteeseen kuin nostopuomin tyvi. Rakenteen heikkoutena on pylvään suhteellisen suuri korkeusmitta, mikä vähentää kuljettajan näky- 2 116673 vyyttä työskentelyalueelle. Samoin nostosylinterin pituutta on vaikea saada riittävän suureksi, jolloin joko nosturin työskentelyalue korkeussuunnassa on rajoitettu tai nosturin kuljetuskorkeus jää liian suureksi. Edelleen rakenneratkaisun heikkoutena on, että nostosylinterissä on työskentelyn aikana veto-5 kuormitus. Sylinteri joudutaan siksi suunnittelemaan tilavuudeltaan suureksi ja kalliiksi. Sylinterin männänvarren puoleinen öljy toimii jatkuvasti suuren paineen alaisena, ja sekä männän, että männänvarren tiivistysratkaisut on tehtävä korkealuokkaisiksi. Nosturin työskennellessä paineettomalle männän puolelle joudutaan ohjaamaan koko ajan öljytäytös. Rakenne ei hydrauliikan kan-10 naita ole paras mahdollinen.

Fl-patenttihakemuksen 961846 mukaisessa nosturissa on onnistuttu poistamaan osa edellä mainitun ratkaisun heikkouksista. Sijoittamalla nos-tosylinteri nostopuomin päälle lähes vaakasuoraan asentoon on pylvään korkeudesta saatu alhaisempi ja näkyvyydestä työskentelyalueelle parempi. Sa-15 moin ratkaisulla nostosylinterin pituus voidaan valita riittävän suureksi oikeaa työskentelygeometriaa ja kuljetuskorkeutta ajatellen. Ratkaisussa on edelleen huonona puolena nostosylinterin vetokuormitus ja hydraulijärjestelmän ongelmakohdat. Edelleen nostosylinterin sijoittaminen pylvään taakse hankaloittaa nosturin sijoittamista riittävän lähelle työkoneen ohjaamoa.

20 Nostopuomin yläpuolelle sijoitettu nostosylinteri voi myös muodos taa vaaratekijän. Nostosylinteriin kohdistuu työskentelyn aikana suuri väsyttä- 1 · vä vetokuormitus. On siis mahdollista, että jokin kantava rakenne sylinterissä pettää. Tällaisia murtumakohtia voivat olla mm. sylinteriputken silmukka, män-: nänvarren silmukka ja osien väliset kierreliitokset. Väsymismurtuma johtaa 25 paitsi työlaitteen ja koko puomiston putoamisen maahan, myös kenties nostosylinterin äkillisen liikkumisen se rikkoutuessa. Jos esimerkiksi männänvarren silmukka jostain syystä pettää, sylinteri saattaa kimmota taaksepäin ja kiertyä toisen päänsä eli pylvään puoleisen kiinnityksen varassa. Kiertyminen jatkuu taaksepäin, kunnes sylinteri osuu esteeseen. Nosturin takana on usein ' / 30 työkoneen ohjaamo kuljettajineen. On helppo ymmärtää, että rakenne muo- dostaa puutteellisesti suunniteltuna tai valmistettuna turvallisuusriskin.

Esimerkkinä tunnetuista ratkaisuista voidaan vielä mainita RKP-' : nosturi 64 - 85, jossa nostoylisylinteri on sijoitettu nostopuomin alapuolelle = J!.: pylvään ja välivivun väliin työntäväksi sylinteriksi.

. 35 Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan puomisto, jonka avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat voidaan eliminoida. Tähän on päästy 3 116673 keksinnön mukaisen puomiston avulla. Keksinnön mukainen puomisto on tunnettu siitä, että siirtosylinteri on kiinnitetty vetotankoon lähelle sen välivivusta poispäin olevaa päätä nivelpisteeseen, joka sijaitsee olennaisesti sivussa veto-tangon päiden nivelpisteiden väliseltä suoralta.

5 Keksinnön etuna on se, että puomistosta voidaan tehdä pienikokoi nen ja pituudeltaan riittävä ilman ongelmia kuljetuskorkeuden, työskentelyalu-een rajoitusten ja turvallisuuden suhteen. Hydraulijärjestelmän toimivuus on myös aiemmin tunnettuja ratkaisuja parempi, koska paineettoman öljyn tilavuus sylinterin männänvarren puolella on pieni. Keksinnön etuna on myös se, 10 että ratkaisussa on voitu käyttää olemassaolevien puutavaran kuormauskäyt-töön valmistettujen nosturien osia. Esimerkiksi pylväs ja nostosylinteri ovat valittavissa suoraan kuormausnosturista. Tällainen etu on merkittävä koneyrittäjälle, jolla on koneketjussaan sekä keksinnön mukaisia harvesterinostureita että edellä mainittuja kuormausnostureita. Nostosylinteri on helppo suojata 15 ulkopuolisia iskuja vastaan kevyellä ja edullisella rakenteella. Sijoittamalla nostosylinteri puomiston etupuolelle voidaan nosturi myös sijoittaa hyvin lähelle työkoneen ohjaamoa ja taka-akselia, jolloin työkoneen stabiliteetti paranee. Työskentelyn aikana nostopuomi joudutaan joskus nostamaan aivan pystyyn. Keksinnössä tämäkin voi tapahtua edullisella tavalla. Stabiliteetin paranemisen 20 lisäksi myös työkoneen taka-akselipaino vähenee ja kuljetuspituus lyhenee aiemmin tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Näin ollen työkone pääsee liikkumaan aiempaa edullisemmin sekä maastossa että maantiellä.

'· Keksintöä ryhdytään selvittämään seuraavassa tarkemmin oheises sa piirustuksessa kuvatun erään edullisen sovellutusesimerkin avulla, jolloin 25 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista puomistoa periaatteellisena si- vukuvantona, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista puomistoa työskentelyasennos-sa lähialueella, ,·. kuvio 3 esittää keksinnön mukaista puomistoa kuljetusasennossa, l · 30 kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen puomiston puomin kärjen liike- rataa siirrettäessä puomistoa esimerkiksi ojennetusta asennosta sisäänvedet-tyyn asentoon, ’': kuviot 5-10 esittävät periaatteellisesti kuvion 4 tilannetta vaiheittain ',; liikkeen alusta loppuun.

» . 35 Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti keksinnön mukainen puo misto. Puomisto käsittää pystyakselin ympäri kiertyvästi laakeroidun pylvään 1 4 116673 kiinnitys- ja kiertoelimineen, nostopuomin 2 ja siirtopuomiston 3. Pylvään ja nostopuomin väliin on sovitettu nostosylinteri 4. Nostopuomiin 2 on kiinnitetty välivipu 6. Puomisto käsittää edelleen vetotangon 5, nostopuomin ja vetotan-gon väliin sovitetun siirtosylinterin 7, välivarren 8 ja varren 9.

5 Nostosylinteri 4 on kiinnitetty nostopuomin 2 puoleisesta päästään välivipuun 6, joka on laakeroitu nostopuomiin 2 jonnekin sen pylvääseen 1 ja siirtopuomistoon 3 liittyvien päiden väliselle alueelle. Vetotanko 5 on kiinnitetty välivivun 6 toiseen päähän. Varsi 9 on puolestaan kiinnitetty toisesta päästään vetotankoon 5 ja toisesta päästään siirtopuomistoon 3. Välivarsi 8 on kiinnitet-10 ty toisesta päästään nostopuomin 2 siirtopuomiston puoleisen pään läheisyyteen ja toisesta päästään varteen 9 sen päiden b, d välisellä alueella sijaitsevaan nivelpisteeseen e.

Keksinnön mukainen puomisto on tarkoitettu toimilaitteen liikuttelua varten. Käytännön esimerkkinä voidaan mainita kuormainharvesterin monitoi-15 miosan liikuttelun mahdollistava puomisto. Toimilaite voi olla käytännössä esimerkiksi mikä tahansa puunkäsittelylaite kuten hakkuupää, puun kaatopää, puun keräyskoura tai jokin muu laite kuten vesakonraivauslaite. Toimilaite on esitetty periaatteellisesti kuviossa 1 viitenumerolla 10.

Keksinnön mukainen kuormain voidaan kiinnittää työkoneeseen 20 esimerkiksi kuvioiden 2-4 mukaisella tavalla. Työkone on esitetty viitenumerolla 11.

Keksinnön olennaisen ajatuksen mukaisesti nostosylinteri 4 on sijoitettu olennaisesti nostopuomin 2 alapuolelle työntäväksi sylinteriksi, jolloin toimilaitteen nostaminen on sovitettu tapahtumaan nostosylinterin 4 pituutta li-25 säämällä. Siirtosylinteri 7 on puolestaan kiinnitetty vetotankoon 5 lähelle sen välivivusta poispäin olevaa päätä nivelpisteeseen c, joka sijaitsee olennaisesti sivussa vetotangon 5 päiden nivelpisteiden a, b väliseltä suoralta.

Kuvioissa 2 - 4 keksinnön mukainen puomisto on esitetty erilaisissa asennoissa. Kuviossa 2 puomisto on esitetty työskentelyasennossa lähialueel-/ 30 la, jolloin puomi on pystyssä. Kuviossa 3 puomisto on kuljetusasennossa. Ku- ; ‘ viossa 4 on esitetty tilanne, jossa puomisto on asennossa, jossa toimilaite on suhteellisen kaukana työkoneesta. Kuvioon merkitty linjan L avulla puomin ί kärjen liikerata siirrettäessä puomisto kuvion 2 mukaiseen asentoon. Kuten ’,: kuviosta 4 voidaan nähdä puomin kärjen liikerata on olennaisesti vaakasuora.

. 35 Edellä mainittua puomin kärjen liikerataa on kuvattu vaiheittain ku vioissa 5-10. Kuvioissa 5 -10 on vastaavissa kohdissa käytetty samoja vii- 5 116673 tenumeroita kuin kuvioissa 1 - 4. Kuviosarjan 5-10 ensimmäisessä kuviossa 5 puomisto on ojennettuna olennaisesti vaakasuoraan asentoon. Kuviosarja osoittaa kuinka puomisto liikkuu vain yhtä sylinteriä, nimittäin siirtosylinteriä 7 ajamalla. Jatkeen kärki liikkuu ideaalista, lähes vaakasuoraa linjaa pitkin, jol-5 loin puomiston ja päässä olevan toimilaitteen hallinta on helppoa ja nopeaa. Kärjen poikkeama vaakasuoralta linjalta on esitetty kuvioissa 5-10 kärjen viereen merkityn nuolen P avulla. Energiaa kuluu mahdollisimman vähän, koska öljyä ei tarvitse siirtää sylinteristä toiseen. Siirtosylinteri 7 on sijoitettu vetovoimia välittävän vetotangon 5 ja nostopuomin 2 väliin suojaiseen paikkaan. Siir-10 tosylinterin toinen pää on kiinnitetty nostopuomiin 2, kuvioiden mukaisessa tapauksessa lähelle puomin puoltaväliä. Siirtosylinterin 7 toinen pää on nivelöi-ty edullisesti vetotangon 5 päiden nivelien a, b kautta kulkevan suoran alapuolelle omaan akseliinsa c. Nivelkohta c on kuvioiden esimerkissä sijoitettu veto-tangon 5 sen pään alueelle, joka on poispäin välivivusta 6. Vetotangon 5 ra-15 kenteesta on näin saatu erittäin yksinkertainen ja siirtosylinterin 7 kehittämä momentti siirtopuomistoon 3 on voitu valita työskentelyn kannalta edulliseksi.

Kuvioissa esitettyä esimerkkiä ei ole mitenkään tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimuksen puitteissa täysin vapaasti. Näin ollen on selvää, että keksinnön mukaisen puomis-20 ton tai sen yksityiskohtien ei välttämättä tarvitse olla juuri sellaisia kuin kuvioissa on esitetty, vaan muunlaisetkin ratkaisut ovat mahdollisia.

t ·

Claims (2)

116673 6 Patenttivaatimus Puomisto toimilaitteen, erityisesti kuormainharvesterin monitoimiosan liikuttelua varten, joka puomisto käsittää pystyakselin ympäri kiertyvästi 5 laakeroidun pylvään (1) kiinnitys- ja kiertoelimineen, nostopuomin (2), siirto-puomiston (3), pylvään ja nostopuomin väliin sovitetun nostosylinterin (4), veto-tangon (5), nostopuomin ja vetotangon väliin sovitetun siirtosylinterin (7), väli-varren (8) ja varren (9) ja välivivun (6), joka on laakeroitu nostopuomiin (2) sen pylvääseen (1) ja siirtopuomistoon (3) liittyvien päiden väliselle alueelle, jolloin 10 varsi (9) on kiinnitetty toisesta päästään vetotankoon (5) ja toisesta päästään siirtopuomistoon (3) ja välivarsi (8) on kiinnitetty toisesta päästään nosto-puomin (2) siirtopuomiston puoleisen pään läheisyyteen ja toisesta päästään varteen (9) sen päiden (b,d) välisellä alueella sijaitsevaan nivelpisteeseen (e), ja jolloin nostosylinteri (4) on sijoitettu olennaisesti nostopuomin (2) alapuolelle 15 ja pylvään (1) sekä välivivun (6) väliin työntäväksi sylinteriksi, jolloin toimilaitteen nostaminen on sovitettu tapahtumaan nostosylinterin (4) pituutta lisäämällä, ja välivipuun (6), sen nostosylinteristä poispäin olevaan päähän on nivelöity vetotanko (5), tunnettu siitä, että siirtosylinteri (7) on kiinnitetty vetotankoon (5) lähelle sen välivivusta (6) poispäin olevaa päätä nivelpisteeseen (c), 20 joka sijaitsee olennaisesti sivussa vetotangon (5) päiden nivel pisteiden (a,b) : väliseltä suoralta. > ♦ * s # t » ' I I » Ml » t ' 1 » 116673 7

1. Armsystem för att flytta ett arbetsdon, i synnerhet en flerprocess-5 del hos en lastmaskinskördare, vilket armsystem omfattar en runt en vertikal-axel vridbart lagrad pelare (1) med fast- och rotationsorgan, en lyftarm (2), ett vipparmsystem (3), en lyftcylinder (4) anordnad mellan pelaren och lyftarmen, en dragstang (5), en vippcylinder (7) anordnad mellan lyftarmen och dragstan-gen, ett mellanstag (8) och ett stag (9), och en mellanhävstäng (6) som är lag-10 rad i lyftarmen (2) i omradet mellan dess ändar anslutna till pelaren (1) och vipparmsystemet (3), varvid staget (9) är i sin ena ända fäst vid dragstangen (5) och i sin andra ända vid vipparmsystemet (3) och mellanstaget (8) är i sin ena ända fäst i närheten av den ända av lyftarmen (2) som är vänd mot vipparmsystemet och i sin andra ända vid staget (9) i en ledpunkt (e) i omrädet 15 mellan dess ändar (b,d), och varvid lyftcylindem (4) är placerad väsentligen nedanför lyftarmen (2) och mellan pelaren (1) samt mellanhävstangen (6) som en skjutbar cylinder, varvid lyftningen av arbetsdonet är anordnad att inträffa genom ökning av lyftcylinderns (4) längd, och dragstangen (5) är ledat fäst vid mellanhävstangen (6) i dess fran lyftcylindem bortvända ända, k ä n n e -20 t e c k n a t av att vippcylindem (7) är fäst vid dragstangen (5) närä dess frän mellanhästangen (6) bortvända ända i en ledpunkt (c), som är belägen väsentligen pa sidan om den räta linjen mellan ledpunkterna (a,b) i dragstängens (5) ' ändar. « - : » 1 i » I »