NO810044L - Manoeveranordning for kombinert paavirkning av to bevegelige styre-elementer. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en manøveranordning

for kombinert påvirkning av to bevegelige styre innretninger ved hjelp av en manøverspak og bevegelsesoverførende organer i form av manøvreringskabler som omfatter en kjerne som kan gli i en omgivende kapsel.

I mange tilfeller er det ønskelig ved hjelp av én enkelt manøverspak å utføre to samordnede styrefunksjoner. Styre-organene kan da bestå f.eks. av hydrauliske ventiler for styring av trykksylindre. I andre tilfeller kan manøver-anordningen være direkte mekanisk koblet til en kombinert velger/omkobler eller være innrettet til å styre en hydraulisk transmisjon.

SE-PA 7805224-8 viser således en fjernstyringsanordning for en gearkasse, hvor gearspakens bevegelse overføres via trekk-og skyvkabler til kassens gearføring. De to manøvrerings-kablers kabelkjerner kan derved forskyves parallelt eller ved differensialbevegelse for nødvendig omstilling eller valg av gearføring. DE-OS 28 42 234- viser en lignende fjern-styring for en gearkasse hvor gearspakens bevegelse på lignende måte overføres via trekk- og skyvkabler.

DE-AS 366 259 viser en manøveranordning med én spak for styring av hydrostatiske transmisjoner for et beltekjøretøy. Manøverspaken er i dette tilfelle tilkoblet en bro som er innstillbar i forskjellige helningsvinkler og forsynt med utragende armer. Disse armer har tilkoblet to trekk- og skyvkabler som overfører manøvren til hydrostatiske transmisjoner for det respektive belte.

Manøveranordninger av disse kjente utførelser arbeider i

og for seg tilfredsstillende, men har visse ulemper. Disse ulemper henger hovedsakelig sammen med at manøvrerings-kablenes kjerner og også deres kapsler må utføres forholdsvis kraftige for å tillate kraftoverføring ved trykk. Dette med-fører i mange tilfeller besværlige problemer ved forlegningen av kablene, da kablenes krumningsradius må være forholdsvis stor for å unngå for stor friksjon ved forskyvning av kjernen i kapselen, og dermed for stor nianøverkraf t. Manøvrerings-kablene kan dessuten i mange tilfeller komme til å utgjøre unødvendig kraftige og dyre konstruksjonselementer. En trekk-

og skyvkabel v-il videre nødvendigvis i visse stillinger komme til å oppvise ubelastede lagerflater i kjærnens koblingspunkter, noe som har vist seg å være til stor ulempe ved sterkt vibrerende konstruksjoner. Ved mekanisk bearbeidelse av lagerflatene kan det nemlig oppstå uheldig slark i koblingspunktene.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en manøveranordning av den innledningsvis angitte type uten de ulemper som forekommer ved slike kjente manøveranordninger. Manøveranordningen ifølge oppfinnelsen skal tillate fleksibel og smidig forlegning av manøvreringskablene ved konstruksjoner av varierende utformning, som f.eks. frontlastere og lignende arbeidsmaskiner, muliggjøre anvendelse av forholdsvis svake og billige manøvreringskabler, og ikke påvirkes av vibrasjoner under maskinens arbeide. Selve manøveranordningen med til-hørende enkeltspak skal utgjøre en enkelt monterbar lukket enhet av robust utførelse og med små dimensjoner.

Oppfinnelsestanken bringes til utførelse ved hjelp av en

•anordning ifølge patentkravene.

Av grunnleggende betydning for oppfinnelsen er at manøver-anordningen alltid arbeider med trekk i manøvreringskablenes kjerner og at disse alltid holdes under kontrollert forspenning for å unngå slark i koblingspunktene. Herved muliggjøres anvendelse av forholdsvis svake manøvreringskabler med lav indre friksjon og god tilpasningsevne til den konstruksjon hvor de skal benyttes.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende ved hjelp av utførelseseksempler under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et skjematisk, riss av en manøveranordning ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser manøveranordningens vippeskive, etter linjen II - II på fig. 1, fig. 3 viser en foretrukken utførelsesform av manøveranordningen i lengdesnitt etter linjen III - III på fig. 4, fig. 4 viser manøver-anordningen etter linjen IV - IV på fig. 3, fig. 5-7 viser en ytterligere foretrukken utførelsesform av manøveranordningen, idet fig. 5 viser manøveranordningen i lengdesnitt etter linjen V - V på fig. 6, fig. 6 viser manøveranordningen etter linjen Vi - VI på fig. 5 med vippeskiven fjernet og fig. 7

viser manøveranordningens lagerblokk i perspektiv-

Fig. 1 viser en manøveranordning, generelt betegnet med

20, som er koblet for manøvrering av et styreorgan, generelt betegnet med 15, f.eks. en hydraulisk ventil. Den hydrauliske ventil har en styreinnretning 16 i form av et sylinderstempel. Stempelet er rettlinjet bevegelig i motsatte retninger, som vist med dobbeltpilen på figuren. Styreorganet 15 er montert på et ikke nærmere vist fast underlag, f.eks. stativet til en frontlaster eller en annen lignende arbeidsmaskin.

Manøveranordningen 20 har en grunnplate 4 montert på et likeledes ikke nærmere vist fast underlag som utgjør en del av arbeidsmaskinens stativ. Fra grunnplaten 4 strekker det seg en søyle som er avsluttet med en sfærisk flate hvis senter er betegnet med 3. Den sfæriske flate danner fast lagerflate for et kuleledd hvis samvirkende bevegelige lagerflate er utformet på en vippeskive 1. Oventil og nedentil begrenses vippeskiven av hovedsakelig planparallelle flater.

Fra vippeskiven (på figurenøverst) strekker det seg en manøver-spak 2 som er avsluttet med en gripekule. Vippeskiven 1 kan ved hjelp av manøverspaken innstilles i enhver ønsket helling i hver retning om kuleleddets sentrale punkt 3.

Mellom manøveranordningen 20 og styreorganet 15 er det

i tegningsplanet koblet to manøvreringskabler 6 og 11. På

fig. 2 er dette plan betegnet A-A. Kabelen 6 er av vanlig utførelse med en kjerne 7 som omgis av en kapsling 8. Kjernen 7 er leddforbundet med vippeskiven 1 i koblingspunktet 5 og leddforbundet med en fast del av styreorganet 15 i et lignende koblingspunkt 5. Kapslingen 8 er fast forbundet med grunnplaten 4 ved 9 ved hjelp av en skruekobling, og er ved sin motsatte ende forbundet med styreinnretningens 16 bevegelige hode 17 ved 10 ved hjelp av en lignende skruekobling.

Kabelen 11 er likeledes av vanlig utførelse med en kjerne 12 og en omgivende kapsling 13. Kjernen 12 er leddforbundet med vippeskiven 1 i koblingspunktet 5, og er ved sin motsatte ende forbundet på lignende måte med styreinnretningens 16

hode 17 i koblingspunktet 5. Kapslingen 13 er fast forbundet med grunnplaten ved hjelp av en skruekobling ved 14, og er ved sin motsatte ende fast forbundet med p*-yreorganets . 15

stativ ved. hjelp av en skruekobling 14'.

På tilsvarende måte er et ytterligere par manøvrerings-kabler koblet til et ytterligere manøverorgan i et vinkelrett på tegningsplanet forløpende plan B - B gjennom manøver-anordningen 20. Det vil forstås at såvel det viste manøver-organ 15 som det ytterligere manøverorgan ikke behøver å

ligge i noen av planene A-A resp. B - B, men kan være vilkårlig plasert i forhold til disse plan gjennom manøver-anordningen 20.

De relative stillinger av manøveranordningen 20 og styreinnretningen 16 innstilles på vanlig måte ved avpasning av kablenes virksomme lengder, hvorved det samtidig innstilles en ønsket liten forspenning av kabelkjernene ved hjelp av de med kablenes kapslinger forbundne skruekoblinger, hvorved kapslingenes effektive lengde justeres. Ved den nevnte forspenning vil vippeskiven 1 stadig trykkes mot.det sentrale kuleledd under.bibeholdt lagring og styring uten ytterligere styreanordninger.

Anordningen arbeider på følgende måte, idet i første rekke et styreorgan med tilhørende kabler skal betraktes. Ved svingning av manøverspaken 2 mot urviseren i tegningsplanet oppstår et øket trekk i kabelkjernen 12 hvorved styreinnretningen 16 trekkes oppover ifølge figuren. Når de to koblingspunkter 5,

5 ligger på en felles linje gjennom dreiepunktet 3 for vippeskiven, og på samme avstand fra dette punkt, vil kjernen 7 i kabelen 6 forskyves inn i kabelen ved 9 og trekkes ut av kabelen ved 10 en tilsvarende strekning på grunn av styreinnretningens 1 6 bevegelse i forhold til den til styreorganet 15 ubevegelig koblede kjerne 7 . Den nærmest styreinnretningen 16 beliggende del av kabelen 6 vil selvsagt følge styreinnretningens bevegelse og således forskyves oppover på figuren.

Ved svingning av manøverspaken 2 med urviseren i tegningsplanet strekkes kjernen 7 i kabelen 6, noe som forårsaker trykkspenning i kapslingen 8. Denne trykkspenning resulterer

i et trykk nedad mot styreinnretningen 16 og tilsvarende forskyvning av denne i pilretningen nedad på figuren. Kabelen 6 inntar en nedad forskjøvet stilling, som antydet med stiplede linjer på fig. 1. Kjernen 12 i kabelen 11 trekkes nedad av

styreinnretningen 16 og følger med i helningsbevegelsen av vippeskiven 1. Kabelen bibeholder sin stilling uforandret.

Et tilsvarende forløp foregår ved svinging av manøver-spaken 2 i planet B - B. Avstanden mellom kablenes koblingspunkter 5, 5 på vippeskiven 1 og det sentrale dreiepunkt 3

må også i dette tilfelle være innbyrdes like, men kan adskille seg fra den tilsvarende avstand i planet A-A, avhengig av hvilke forskyvninger den respektive styreinnretning krever i forhold til vippeskivens ønskede helningsvinkel i det respektive plan. Av praktiske grunner holdes imidlertid denne avstand hovedsakelig lik såvel i plan A som i plan B.

I det viste eksempel er styreorganet en hydraulisk ventil med rettlinjet bevegelig ventilstempel. Det vil forstås at en motsvarende kobling av manøvreringskablene er mulig også

til en styreinnretning som ikke har rettlinjet bevegelse, men en eller annen form for dreiebevegelse. Styreinnretningen kan f.eks. være forsynt med en svingbar arm og manøvrerings-kablene være forbundet med armens frie ende. Manøvrerings-kablene kan også være koblet til en kurveskive for styring av en reguleringsanordning, eller annenhver reguleringsanordning ved frem- og tilbakegående bevegelse.

Fig. 3 og 4 viser, en foretrukken utf ørelsesf orm av manøveranordningen 20. Vippeskiven 1 er på sin underside utformet med en sfærisk flate 25 med sentrum i dreiepunktet 3.

I samvirke med en fast lagerflate 24 dannes et kuleledd for vilkårlig helning av vippeskiven om dreiepunktet 3. Lager-flaten 24 inngår i et hus 33 med en sylindrisk hylseformet vegg 21. Aksen for det sylindriske hus strekker seg gjennom punktet 3. Vippeskiven 1 begrenses av en med dreiepunktet 3 konsentrisk, sfærisk omkretsflate 22 som ligger glidbart an mot den indre sylindriske flate av veggen 21. Veggen 21 strekker seg noe over et plan vinkelrett på sylinderaksen gjennom punktet 3. Vippeskiven får herved en effektiv aksial og radial lagring med frihet til å innta enhver ønsket helningsstilling. Ved at vippeskivens sfæriske omkretsflate 22 ligger glidbart an mot den indre flate av veggen 21, vil vippeskivens underside med kuleleddet være effektivt innkapslet i det nedentil lukkede hus 33.

For å bibeholde vinkelstillingen av vippeskiven 1 i forhold til skjæringslinjen mellom helningsplanene A - A og B - B, dvs. om lengdeaksen for det sylindriske hus 33, er det uttatt et spor 31 på vippeskivens sfæriske omkretsflate 22. Sporet strekker seg i et diametralt plan gjennom dreiepunktet 3 og vinkelrett på vippeskivens virkningsplan, dvs. et plan gjennom punktet 3 og koblingspunktene 5 for kabelkjernene. På fig. 3 er dette plan betegnet med x - x. I dette spor griper en hensiktsmessig sylindrisk styrestift 32 som er festet til husets vegg 21 i høyde med kontaktlinjen mellom qmkretsflaten 22 og styrehylsens indre veggflate glidbart inn. Som det fremgår av fig. 4, er sporet 31 hensiktsmessig anordnet mellom to av kabelkjernenes koblingspunkter 5.

På fig. 3 er vist nærmere lagringen av koblingspunktene

5 for kabelkjernen 7, hvilken lagring er utført på lignende måte for samtlige kabelkjerner. Kjernen 7 avsluttes i planet x - x med en lagringskule 27 som på egnet måte er'festet til kabelkjernen. Kulen 27 opptas i en lagerbøssing 26 forsynt med en gjennomgående boring med en nedre ansats som tjener som lagerflate. Bøssingen 26 opptas i en gjennom--gående aksial boring 29 i vippeskiven, hvilken boring likeledes har en nedre ansats som bøssingen 26 ligger an mot. Boringen 29 er oventil lukket med en propp 30. Da boringen 29 nedentil munner ut i det indre lukkede rom i huset 33, vil således lagringen av koblingspunktet 5 være helt lukket utad.

Den viste kabel 6 er ved hjelp av en skruekobling forbundet med huset 33. Denne skruekobling har en innstillings-mutter 28 ved hvis hjelp den effektive lengde av kapslingen 8 kan reguleres for innstilling av ønsket forspenning i kabelkjernen. Lignende skruekoblinger er anordnet i kablenes motsatte ender ved styreinnretningen, hvorved kabelkjernene imidlertid ikke nødvendigvis behøver å være lagret i kuleledd, men på konvensjonell måte kan være tilkoblet med mulighet for lengdeinnstilling. Ved hjelp av egnet forspenning -av kabelkjernene vil vippeskiven alltid holdes fast i lagringsstilling i huset 33 uten ytterligere aksiale styre-organer. Manøveranordningen 20 kan festes på passende underlag ved hjelp av skruer som fra undersiden griper inn i husets bunnvegg (ikke vist).

Utformningen av vippeskiven 1 og huset 33 muliggjør enkel fremstilling av disse deler i press-støpegods eller egnet plast, hvorved enten begge eller hver enkelt av disse deler kan utføres i ett av disse materialer.

Alternativt kan vippeskiven utføres i form av en hovedsakelig ubrutt sfærisk kule som er innesluttet i et delt hus med motsvarende sfæriske lagerflater. Kabelkjernenes lagringspunkter er da innfelt i spor i kulens flate og kabelkjernene strekker seg tangentialt til koblingspunktene. Ved dreining av kulen faller kabelkjernene inn i diametrale spor i kulens flate.

Fig. 5-7 viser en ytterligere foretrukken utførelse av manøveranordningen. Like deler er på disse figurer forsynt med samme henvisningstall som på fig. 3 og 4.

Som vist på fig. 5 er vippeskiven 40 i dette tilfelle lagret på huset 41 via en lagerblokk 42. Vippeskiven er som før forbundet med to par kabler i til hverandre vinkelrette plan. Kabelkjernenes 7, 12 koblingspunkter 5 på vippeskiven er utført på lignende måte som ved den tidligere beskrevne utførelse, hvor således en med den respektive kabelkjerne forbundet lagringskule opptas i en lagerbøssing. Kablenes kapslinger er ved hjelp av skruekoblinger 9, 14 forbundet med huset 41, slik at de relative stillinger av manøveranordningen kan innstilles ved avpasning av kablenes virksomme lengder under ønsket forspenning av kabelkjernene. Herved kan kapslingenes effektive lengde justeres slik at vippeskiven 40 via lagerblokken 42 vil trykkes mot huset 41.

For å bibeholde vinkelstillingen av vippeskiven 40 om skjæringslinjen mellom planene gjennom det respektive par av manøvreringskabler, dvs. de plan hvori motsvarende par koblingspunkter 5 forskyves under vippeskivens bevegelse,

er lagerblokken 42 utformet med styreflater som tillater svingning av vippeskiven om dreiepunktet 3 bare om to på hinannen vinkelrette akser ot -oL gjennom det nevnte dreiepunkt 3. For dette formål er lagerblokken 4 2 utformet som nærmere vist på fig. 7. Lagerblokken omfatter et nedre parti 42a med halvsylindrisk form og et med dette forbundet øvre parti 42b med samme halvsylindriske form. Partiets,42a

akse faller sammen med den nevnte svingeakse ct^oiog partiets 42b akse faller sammen med den nevnte svingeakse fi> - .

Disse akser skjærer hverandre i lagerblokkens midtpunkt 3. Lagerblokkens nedre og øvre partier 42a, 42b begrenses av endeflater 45 som står vinkelrett på de respektive akser.

Lagerflater på vippeskiven 40 og huset 41, tilpasset til lagerblokken,tillater svingning av vippeskiven 40 om én av aksene^ - o( eller ( 7- , og svingning av vippeskiven sammen med lagerblokken om den annen av disse akser. Lagerblokkens endeflater 45 støter glidbart mot lagerflater 47

på vippeskiven, resp. mot lagerflater 46 på huset.

Det vil forstås at lagerblokken 42 på denne måte vil styre vippeskiven i forhold til huset, slik at vippeskiven kan innta en hvilken som helst ønsket helningsstilling under bibeholdt vinkelstilling om sin egen og husets akse, som alltid skjærer hverandre i dreiepunktet 3. Vippeskiven holdes herunder alltid under avpasset lagringstrykk mot blokken 42 og huset 41 i uforandret stilling i forhold til dreiepunktet 3, hvilket sikres ved det innstilte strekk i kabelkjernene.

Vippeskiven 40 og huset 41 kan i denne utførelse hensiktsmessig fremstilles som presstøpte deler av metall, mens lagerblokken 42 fremstilles av plastmateriale med tilpassede lagringsegenskaper.

Manøveranordningen innesluttes hensiktsmessig i en fleksibel tetningsbelg 48 av vanlig utførelse. Belgen forbindes hensiktsmessig med husets ytterside og holdes fast om en vulst langs husets ytre periferi. Ved sin øvre ende omslutter belgen manøverspaken 2. Manøveranordningen blir herved effektivt beskyttet mot påvirkning fra omgivelsene • ved fuktighet, støv e.l.

Claims (13)

1. Manøveranordning for kombinert påvirkning av to bevegelige styreinnretninger ved hjelp av en manøverspak og bevegelses-overførende organer i form av manøvreringskabler som omfatter en i en omgivende kapsling glidbar kjerne, karakterisert ved en manøveranordning (20) med en om et sentralt dreiepunkt (3) i alle retninger hellbar vippeskive (1), en med vippeskiven forbundet manøverspak (2) og to par manøvreringskabler (6, 11) med diametralt motsatte koblingspunkter (5) i hvert par på innbyrdes samme avstand fra vippeskivens dreiepunkt, som er forbundet med vippeskiven i to hovedsakelig vinkelrette, diametrale plan (A - A; B - B) gjennom dreiepunktet (3), hvorved enden av kapslingen (8) for en første kabel (6) i hvert par er forbundet med et fast punkt (9) nær vippeskiven idet den tilhørende kjerne (7) som strekker seg mot vippeskiven er leddforbundet (ved 5) med vippeskiven (1), mens den motsatte ende av kapslingen er forbundet (ved 10) med styreinnretningen (16), idet den tilhørende kjerne (7) som strekker seg ut fra kapslingen er koblet til et fast punkt (5) nær styreinnretningen, og idet en ende av kapslingen (13) for den annen kabel (11) i paret er forbundet med et fast punkt (14) nær vippeskiven og den tilhørende kjerne (12) som strekker seg mot vippeskiven er leddforbundet (ved 5) med vippeskiven, mens den motsatte ende av kapslingen er forbundet med et fast punkt (14) nær styreinnretningen (16) og den tilhørende kjerne (12) som rager ut fra kapslingen er forbundet (ved 5) med styreinnretningen.

2. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at styreinnretningens koblingsdel har rettlinjet bevegelse.

3. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at styreinnretningens koblingsdel har bueformet bevegelse.

4. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kraftoverføringen fra manøveranordningen (20) til styreinnretningen (16) for bevegelse av denne alltid skjer under utvikling av strekkspenning i den virksomme manøvrerings-kabels kjerne (7, 12).

5. Manøveranordning ifølge, krav 4, karakterisert ved at en kabelkjerne (12) i hvert par manø vreringskabler (6, 11) ved manøvrering påvirker styreinnretningen (16) i en retning ved direkte trekk av styreinnretningen, mens den annen kabelkjerne (7) ved motsatt manøver påvirker styreinnretningen i motsatt retning ved å utvikle trykk i den tilhørende med styreinnretningen forbundne kapsling (8).

6. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at vippeskiven er lagret i et sentralt kuleledd (24, 25) for helning om dreiepunktet (3).

7. Manøveranordning ifølge krav 1 og 6, karakterisert ved at vippeskiven (1) begrenses av en med det sentrale dreiepunkt (3) konsentrisk, sfærisk omkretsflate (22) som glidbart opptas i en fast sylindrisk styrehylse (21), hvorved styrehylsen utgjør en del av et hus (33) som delvis omslutter vippeskiven og har en fast indre lagerflate (24) for kuleleddet og faste forbindelsespurikter (9, 14) for manøvreringskablenes kapslinger.

8. Manøveranordning ifølge krav 7, karakterisert ved at vippeskivens (1) sfæriske omkretsflate (22) har et i et diametral plan vinkelrett på vippeskivens virkningsplan (x - x) beliggende styrespor (31) i hvilket en til styrehylsen (21)" festet styrestift (32) på skjæringslinjen mellom omkretsflaten (22) og styrehylsens indre sylinderflate griper inn.

9. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at vippeskiven er sfærisk kuleformet og innesluttet i et delt hus med motsvarende lagerflater, idet kabelkjernenes koblingspunkter (5) ligger i spor langs kulens flate i det innbyrdes vinkelrette diametrale plan (A - A; B - B) og kabelk jernene (7, 12) strekker seg tangcntia.lt til disse spor og ved dreining (helning) av kulen opptas i sporene.

10. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at vippeskiven (40) er lagret på huset (41) via en lagerblokk (42) som tillater dels svinging av vippeskiven om en gjennom dreiepunktet (3) forløpende første akse og dels svingnihgav vippeskiven med lagerblokken om en på denne akse • hovedsakelig vinkelrett annen akse gjennom dreiepunktet (3).

11. Manøveranordning ifølge krav 10, karakterisert ved at lagerblokken (42) dannes av to med hverandre forbundne halvsylindriske partier (42a, 42b) hvis akser skjærer hverandre hovedsakelig vinkelrett i dreiepunktet (3), hvorved sylinderflatene danner lagerflater for vippeskiven (40) og huset (41).

12. Manøveranordning ifølge krav 11, karakterisert ved at de halvsylindriske partiers (42a, 42b) endeflater (45) danner aksiale lagerflater for vippeskiven (40) og huset (41).

13. Manøveranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første manøvreringskabel (6) i hvert par i si- Qt nærmest styreinnretningen (16) beliggende del er forskyvbar til varierende stillinger i overensstemmelse med styreinnretningens bevegelse.