SE536658C2 - Fjädringsanordning i lantbruksredskap samt lantbruksredskapomfattande sådan fjädringsanordning - Google Patents

Abstract

13 SAM MAN DRAG Detta dokument visar en fjädringsanordning (20) för Iantbruksredskap,omfattande ett hölje (22, 23), en genom höljet sig sträckande balk (111'), ochminst två i ett utrymme mellan höljet och balken anordnade fjäderelement(21a, 21b, 24a, 24b). Höljet och balken är fjädrande vridbara relativt varandraomkring en längs en längdriktning (L) hos balken sig sträckande vridningsaxel(C). Nämnda minst tvä fjäderelement (21a, 21b, 24a, 24b) skiljer sigväsentligt frän varandra med avseende pä form och/eller materialegenskaper,och med respektive fjäderelement (21a, 21b, 24a, 24b) samverkande förstaoch andra sidoytor(111r1,111r2; 111p1, 111p2) hos balken (111') skiljer sigväsentligt frän varandra med avseende pä krökningsradie (R), sett i ett planvinkelrätt mot längdriktningen (L). Publiceringsbild: Fig 4a

Description

20 25 30 536 658 Därtill är det önskvärt att åstadkomma fjädringsanordningar vars fjädringskarakteristik i sidled är mindre beroende av fjädringskarakteristiken i framkörningsriktningen.

Sammanfattning Ett ändamål med detta dokument är således att åstadkomma en i åtminstone något av ovanstående avseenden förbättrad fjädringsanordning.

Uppfinningen definieras av de bifogade självständiga patentkraven.

Utföringsformer framgår av de bifogade osjälvständiga patentkraven, av den följande beskrivningen samt av ritningarna.

Enligt en första aspekt åstadkoms en fjädringsanordning för Iantbruksredskap, omfattande ett hölje, en genom höljet sig sträckande balk, och minst två i ett utrymme mellan höljet och balken anordnade fjäderelement. Höljet och balken är fjädrande vridbara relativt varandra omkring en längs en längdriktning hos balken sig sträckande vridningsaxel.

Minst två fjäderelement skiljer sig väsentligt från varandra med avseende på form och/eller materialegenskaper, och med respektive fjäderelement samverkande första och andra sidoytor hos balken skiljer sig väsentligt från varandra med avseende på krökningsradie, sett i ett plan vinkelrätt mot längdriktningen.

Med ”sidoyta” avses balkens huvudsakliga ytor, med undantag för vad som kan anses utgöra övergångspartier vid balkens hörn.

Med ”vridningsaxel” avses här en ungefärlig axel kring vilken vridning kan ske. Det inses att i fjädringsanordningar enligt föreliggande typ, kan vridningsaxeln förskjutas något beroende på lasternas storlek och riktning.

Med ”skiljer sig väsentligt” avses att skillnaden går utöver vad som är hänförbart till tillverkningstoleranser.

Genom att utnyttja en kombination av fjäderelement som är olika stora och sidoytor som har mindre krökningsradier (dvs. inte är plana), är det möjligt att åstadkomma fjädringsanordning som har olika karakteristik vid belastning med krafter från olika håll i tvärsnittsplanet. Exempelvis är det möjligt att åstadkomma en fjädringsanordning som är styvare i en riktning (exempelvis vertikalt) än i en annan riktning (exempelvis horisontellt), 10 15 20 25 30 536 658 samtidigt som fjädringsanordningen kan ges längre fjädringsväg vid vridande belastning. Det är också möjligt att åstadkomma en fjädringsanordning som har högre styvhet i sidled (vridning kring en med framkörningsriktningen parallell axel) samtidigt som styvheten vid vridning kring väsentligen tvärgående axel (sett relativt framkörningsriktningen) kan bibehållas eller rent av minskas.

Nämnda första och andra sidoytor hos balken kan utgöra väsentligen intilliggande sidoytor.

Balken kan uppvisa par av motstående sidoytor, varvid sidoytorna hos ett par av motstående sidoytor kan uppvisa väsentligen samma krökningsradie.

Minst en av nämnda sidoytor kan vara väsentligen konvex sett i nämnda plan vinkelrätt mot längdriktningen.

Balken kan vara utformad väsentligen som ett fyrkantsrör, hos vilken det första paret av motstående sidoytor uppvisar en mindre krökningsradie än det andra paret av motstående sidoytor.

Det första paret av motstående sidoytor kan utgöra övre respektive undre sidoytor och det andra paret av motstående sidoytor kan utgöra väsentligen vertikala sidoytor.

Ett fjäderelement som samverkar med en sidoyta med mindre krökningsradie kan ha mindre radiell utsträckning än ett fjäderelement som samverkar med en sidoyta som har större krökningsradie.

Med ”radiell utsträckning” avses här radiell i förhållande till balkens centrumaxel. Vidare avser utsträckning obelastat tillstånd.

Fjädringsanordningen kan omfatta par av på motstående sidor av balken belägna fjäderelement, och minst ett av fjäderelementen hos ett första av nämnda par kan skilja sig väsentligt med avseende på form och/eller materialegenskaperfrån minst ett fjäderelement hos ett andra av nämnda par av fjäderelement.

Två fjäderelement som utgör ett par av fjäderelement kan vara väsentligen identiska med avseende på form och/eller materialegenskaper. 10 15 20 25 30 536 658 Ovan nämnda form kan vara minst en av en tvärsnittsform, en tvärsnittsarea, en längd, och en tvärsnittsvariation längs en Iängdriktning hos fjäderelementet.

Ovan nämnda materialegenskaper kan vara minst en av en materialtyp och en hårdhet.

Enligt en andra aspekt åstadkoms användning av en fjädringsanordning enligt vad som beskrivits ovan i ett lantbruksredskap.

Fjädringsanordningen kan användas för att avfjädra en markingripande del, varvid den markingripande delen är vald från en grupp bestående av en harvtallrik, en såtallrik, en tallriksbill, ett utjämningsverktyg, en striptillpinne, en gödningstallrik, ett hjul, ett hjulställ, en vältrullar, en pinnbill och en harvpinne.

Därmed kan den markingripande delen skyddas från skador vid exempelvis stenpåkörning, bringas att följa markens konturer och därmed bibehålla ett förutbestämt bearbetningsdjup, och/eller bidra till att åstadkomma en given anliggningskraft mot marken vid en konfiguration där balken är vridbar för att åstadkomma inställbar förspänning mot marken.

Enligt en tredje aspekt åstadkoms ett lantbruksredskap omfattande minst en fjädringsanordning enligt vad som beskrivits ovan.

Kort beskrivninq av ritninqarna Fig 1 är en perspektivvy av ett lantbruksredskap i form av en såmaskin.

Fig 2 är en sidovy av lantbruksredskapet i fig 1.

Fig 3 är en detaljvy av sidovyn i fig 2.

Fig 4a-4b är sidovyer av en fjädringsanordning vid olika belastningsfall.

Fig 5 är en sprängskiss/perspektivvy av fjädringsanordningen i fig 4a/4b.

Fig 6a-6b visar en variant på fjäderelement.

Fig 7a-7b visar ytterligare en variant på fjäderelement.

Fig 8a-8b visar ännu en variant på fjäderelement.

Fig 9 är en graf som visar fjädringsvinkel i som funktion av tid för en fjädringsanordning enligt känd teknik samt en fjädringsanordning enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 536 658 Fig 10 är en graf som visar fjäderkraft som funktion av fjädringsvinkel för fjädringsanordningar enligt känd teknik samt en fjädringsanordning enligt uppfinningen.

Beskrivninq av utförinqsformer Fig 1 visar ett Iantbruksredskap 1 i form av en såmaskin, vilken har en ram 11, en sålåda 12 samt ett flertal jordbearbetande verktyg, här i form av harvpinnar 13, utjämningsredskap 14, två rader av såtallrikar 15, 16 samt packarhjul 17.

Ramen 11 kan omfatta en längsgående balk 11 samt ett flertal tvärgående balkar 111, 111', på vilka verktygen 13, 14, 15, 16, 17 kan vara upphängda. I det visade exemplet omfattar harvpinnarna 13 och utjämningsredskapen 14 en del som är utformad av fjäderstål, och därmed åstadkommer fjädrande verkan hos respektive verktyg. Såtallrikarna 15, 16 är emellertid upphängda på en respektive stel arm 25 (fig 3), och därför har en fjädringsanordning 20 anordnats mellan balken 111' och armen 25.

I fig 4a visas fjädringsanordningen 20 och armen 25 i monterat men obelastat tillstånd. I fig 4b visas fjädringsanordningen 20 i belastat tillstånd, där höljet 22, 23 vridits i riktningen B kring fjädringsanordningens 20 vridningsaxel C.

Fjädringsanordningen 20 omfattar en balk 111', vilken är utformad som en modifierad fyrkantsbalk, hos vilken övre och undre sidoytor 111r1, 111r2 är väsentligen konvexa. Specifikt kan sidoytorna 111r1, 111r2 vara krökta till exempelvis väsentligen parabelform, väsentligen elliptisk form eller väsentligen cirkulär form. I det visade exemplet har sidoytorna 111r1, 111r2 cirkulär form med en krökningsradie R som är lika stor som avståndet från balkens centrum C till sidoytorna 111r1, 111r2. De vertikala sidoytorna 111p1, 111p2 kan, men måste inte, vara väsentligen plana, dvs. uppvisa ”oändligt stor krökningsradie”.

Fjädringsanordningen omfattar vidare ett hölje, vilket bildas av två delar 22, 23, vilka sammanfogas genom fästorgan, här i form av skruv- och bultförband, vilka ingriper med flänsar 22a, 23a; 22a, 22b hos höljet 22, 23 på 10 15 20 25 30 536 658 i sig känt sätt. Armen 25 är fäst vid en av delarna 23, exempelvis genom en svetsfog.

Precis som vid de kända fjädringsanordningarna, som diskuterades ovan, är balken 111' och höljet 22, 23, vilket bildar ett fyrkantigt hålrum, vridna ca 45° i förhållande tillvarandra, så att fyra stycken trekantiga ut- rymmen bildas, där balkens 111' respektive sidoyta 111p1, 111p2, 111r1,111r2 bildar en längsta sida hos respektive trekantigt utrymme.

I varje trekantigt utrymme är ett fjäderelement 21 a, 21 b, 24a, 24b placerat. Genom monteringen av fjäderelementen 21a, 21b, 24a, 24b i utrymmena deformeras fjäderelementen 21a, 21b, 24a, 24b och kläms fast mellan balken 111' och höljet 22, 23 i respektive utrymme.

Fjäderelementen omfattar här två par av inbördes likadana fjäder- element, där ett första par fjäderelement 21 a, 21 b är utformade för att samverka med de konvexa sidoytorna 111r1, 111r2 hos balken 111 och ett andra par fjäderelement är utformade för att samverka med de plana sidoytorna111p1, 111p2 hos balken 111.

I det visade exemplet har samtliga fjäderelement samma form i obelastat tillstånd, men olika tvärsnittsarea: de första fjäderelementen 21a, 21 b har väsentligt mindre tvärsnittsarea än de andra fjäderelementen 24a, 24b.

Med hänvisning till fig 5, kan höljet 22, 23 ha vid dess axiella ändpartier anordnade inåt sig sträckande utskott 221, 231, vilka är utformade att mot- verka axiell relativrörelse mellan å ena sidan höljet 22, 23 och balken 111' och å andra sidan fjäderelementen 21a, 21b, 24a, 24b.

Fig 6a och 6b visar ett fjäderelement 21a enligt den utformning som förekommer i fig 4a-5.

Fig 7a, 7b visar ett alternativt utförande av fjäderelement 21 a', vilket försetts med ett par ringformade åsar 211, samt ett stödparti 212, som är utformat för anliggning mot sidoytan 111r1, 111r2 för att minska risken att fjäderelementet 21a' rullar av balken 111' i samband med montering av fjädringsanordningen 20. I det visade utförandet är stödpartiet 212 utformat som ett bortskuret parti av åsen 211. Det inses att stödparti kan åstad- kommas på många olika sätt, exempelvis genom att åstadkomma en plan 10 15 20 25 30 536 658 (exempelvis tillplattad eller bortskuren) stödyta längs hela fjäderelementets 21alängd.

Fig 8a, 8b visar ytterligare ett utförande av fjäderelement 21 a", vilket utformats som en kropp med tvärsnitt som väsentligen motsvarar det tre- kantiga utrymmet mellan balkens 111' rundade sidoyta 111r1, 111r2 och höljet 22, 23. Kroppen kan vara ihålig och uppvisa ett ellerflera längs profilen sig sträckande hålrum 21a”1, 21a"2, 21a"3, I det visade utförandet är kroppen symmetrisk längs planet S samt uppvisar ett centralt hålrum 21a"2 som delas i lika delar av detta plan. Vid kroppens, sett från planet S, distala ändar kan ytterligare hålrum 21a"1, 21a"3 vara belägna. De distala hålrummen 21a”1, 21a”3 kan ha mindre tvärsnittsarea än det centrala hålrummet 21 a"2.

Hålrummen 21a"1,21a"2,21a"3, kan vara förbundna av en kanal 21a"4, vilken kan vara sä utformad att de ytor som avgränsar kanalen 21a"4 kan förskjutas relativt varandra när fjäderelementet 21 a" utsätts för en skjuvande kraft. Dessa ytor kan vara utformade att glida mot varandra när fjäderelementet 21a" utsätts för en skjuvande kraft.

Vidare kan kroppen uppvisa en krökt, exempelvis konkav, yta 21a”5, vilken till form och storlek väsentligen motsvarar den sidoyta 111r1 hos balken 111' som fjäderelementet 21a" skall samverka med.

Fjäderelementen 21a, 21a', 21a", 21b, 24a, 24b kan utgöras av en kropp som är bildad av ett gummi- eller gummi-liknande material samt uppvisa väsentligen cylindrisk form. Med gummi-liknande material avses material som har gummiliknande egenskaper, dvs. är flexibla, återfjädrande och uppvisar hysteres.

Särskilt det i fig 8a-8b visade fjäderelementet 21a" kan utformas av gummi eller gummi-liknande material, men även av andra material, såsom termoplast. Exempelvis kan fjäderelementet 21a” utformas som en formsprutad eller strängsprutad profil.

Som framgår av det ovanstående, kan de fjäderelement som samverkar med rundade sidoytor 111r1, 111r2 vara inbördes väsentligen identiska, oavsett om utformningen är enligt fig 6a-6b, 7a-7b eller 8a-8b eller annan. 10 15 20 25 30 536 658 På samma sätt kan de fjäderelement 24a, 24b som samverkar med väsentligen plana sidoytor 111p1, 111p2 hos balken 111' vara inbördes väsentligen identiska.

De fjäderelement som samverkar med rundade sidoytor 111r1, 111r2 kan vara utformade av material med större hårdhet än de som väsentligen plana sidoytor111p1, 111p2 hos balken 111”. Exempelvis kan de förstnämnda fjäderelementen ha en hårdhet omkring 80 Shore A och de sistnämnda omkring 70 Shore A.

Balken 111', höljet 22, 23 och fjäderelementen 21a, 21b, 24a, 24b, 21a', 21a" kan utformas så att balken och höljet kan vridas relativt varandra i tillräcklig utsträckning utan att direkt kontakt uppstår mellan balken och höljet, eftersom detta kan leda till slitage på balken och/eller höljet.

Vidare utformas lämpligen balken 111' och höljet 22, 23 så att ett största radiellt avstånd dh mellan balkens rundade sidoyta 111r1, 111r2 och höljet 22, 23 är mindre än ett största radiellt avstånd db mellan balkens plana sidoyta 111p1, 111p2 och höljet 22, 23.

Det inses att varje fjäderelement kan, men måste inte, vara utformat i ett stycke. Det är möjligt att åstadkomma ett fjäderelement i form av ett flertal fjäderelementdelar, vilka placeras på rad längs balkens längdriktning L.

Fig 9 visar återfjädringsförlopp (vinkel v som funktion av tid t) hos en fjädringsanordning av känd typ, enligt exempelvis GB652266A (streckad linje) jämfört med återfjädringsförlopp hos en fjädringsanordning enligt föreliggande uppfinning (heldragen linje).

Som framgår av fig 9, åstadkoms med uppfinningen kortare returslag samt ett något längre dämpningsförlopp, vilket innebär minskad påfrestning på balk, infästning och verktyg.

Fig 10 visar återfjädringsförlopp (kraft F som funktion av vinkel v) hos fjädringsanordningar av känd typ (streckade linjer) jämfört med en fjädringsanordning enligt uppfinningen (heldragen linje). Den vänstra kurvan (längre streck) avser en fjädringsanordning utformad enligt GB652266A och den mellersta kurvan (kortare streck) avser en fjädringsanordning enligt SE534357C2. 10 15 20 25 30 536 658 Som framgår av fig 10 åstadkoms med uppfinningen längre fiädnngsväg.

En fjädringsanordning 20 enligt vad som beskrivits ovan kan användas för infästning av verktyg såsom tallrikar, tallriksbillar, utjämningsverktyg, striptillpinnar, gödningstallrikar, hjul, hjulställ, vältrullar eller pinnbillar. Vidare kan fjädringsanordningen användas för andra tillämpningar i Iantbruksredskap, såsom exempelvis spännanordningar för remmar och Hknande.

En fjädringsanordning enligt vad som beskrivs häri har särskilt stor tillämpning vid verktyg som är utformade att flytta jord i sidled, såsom exempelvis tallrikar av olika slag och vid verktyg där stor styvhet i sidled behöver kombineras med god markföljsamhet, såsom exempelvis olika typer av sådd- och gödningsanordningar, för att bibehålla ett konstant avstånd mellan rader av utmatat material.

Det inses att balken 111' kan, men måste inte, vara utformad väsentligen som en fyrkantsbalk. Det är tänkbart att utnyttja en balk med godtyckligt grundtvärsnitt, och där minst en sidoyta modifierats för att uppvisa en mindre krökningsradie än åtminstone en annan sidoyta. Den modifierade (med mindre krökningsradie) sidoytan kan, men måste inte, ligga intill en icke modifierad (exempelvis plan) sidoyta. Exempelvis kan den modifierade ytan och den icke modifierade ytan uppvisa en mellanliggande vinkel V uppgående till i storleksordningen 60°-120° vid utnyttjande av en balk med mellan tre och sex kanter. I det visade exemplet är den mellanliggande vinkeln V 90°. Som ytterligare ett exempel kan en L-balk användas, där den ena flänsen bildar en sidoyta som har större krökningsarea än den sidoyta som bildas av den andra flänsen. En sådan L-balk kan kompletteras med en lagringsanordning som tillåter vridande rörelse samtidigt som fjäderelementen hålles komprimerade mot sidoytorna.

Claims (14)

10 15 20 25 30 536 658 PATENTKRAV

1. Fjädringsanordning (20) för lantbruksredskap, omfattande: ett hölje (22, 23), en genom höljet sig sträckande balk (111'), och minst två i ett utrymme mellan höljet och balken anordnade fjäderelement (21a, 21 b, 24a, 24b), varvid höljet och balken är fjädrande vridbara relativt varandra omkring en längs en längdriktning (L) hos balken sig sträckande vridningsaxel (C), kännetecknad av att nämnda minst två fjäderelement (21a, 21b, 24a, 24b) skiljer sig väsentligt från varandra med avseende på form och/eller materialegenskaper, och att med respektive fjäderelement (21a, 21 b, 24a, 24b) samverkande första och andra sidoytor (111r1, 111r2; 111p1, 111p2) hos balken (111') skiljer sig väsentligt från varandra med avseende på krökningsradie (R), sett i ett plan vinkelrätt mot längdriktningen (L).

2. Fjädringsanordning enligt krav 1, varvid nämnda första och andra sidoytor (111r1, 111r2; 111p1, 111p2) hos balken utgör väsentligen intilliggande sidoytor.

3. Fjädringsanordning enligt krav eller 2, varvid balken uppvisar par av motstående sidoytor (111r1, 111r2; 111p1, 111p2), och varvid sidoytorna hos ett par av motstäende sidoytor uppvisar väsentligen samma krökningsradie (R).

4. Fjädringsanordning enligt något av föregäende krav, varvid minst en av nämnda sidoytor (111r1, 111r2) är väsentligen konvex sett i nämnda plan vinkelrätt mot längdriktningen (L).

5. Fjädringsanordning enligt något av föregående krav, varvid balken (111') är utformad väsentligen som ett fyrkantsrör, hos vilken det 10 10 15 20 25 30 536 658 första paret av motstående sidoytor(111r1, 111r2) uppvisar en mindre krökningsradie än det andra paret av motstäende sidoytor (111p1, 111p2).

6. Fjädringsanordning enligt krav 5, varvid det första paret av motstäende sidoytor (111r1, 111r2) utgör övre respektive undre sidoytor och varvid det andra paret av motstäende sidoytor (111p1, 111p2) utgör väsentligen vertikala sidoytor.

7. Fjädringsanordning enligt något av föregående krav, varvid ett fjäderelement (21a, 21 b) som samverkar med en sidoyta (111r1, 111r2) med mindre krökningsradie (R) har mindre radiell utsträckning än ett fjäderelement (24a, 24b) som samverkar med en sidoyta (111p1, 111p2) som har större krökningsradie (R)

8. Fjädringsanordning enligt något av föregående krav, varvid fjädringsanordningen (20) omfattar par av på motstäende sidor (111r1, 111r2; 111p1, 111p2) av balken belägna fjäderelement (21a, 21 b, 24a, 24b), och varvid minst ett av fjäderelementen hos ett första av nämnda par (21a, 21b) skiljer sig väsentligt med avseende på form och/eller materialegenskaper från minst ett fjäderelement hos ett andra (24a, 24b) av nämnda par av fjäderelement.

9. Fjädringsanordning enligt krav 8, varvid två fjäderelement (21a, 21 b; 24a, 24b)) som utgör ett par av fjäderelement är väsentligen identiska med avseende på form och/eller materialegenskaper.

10. Fjädringsanordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda form är minst en av en tvärsnittsform, en tvärsnittsarea, en längd, och en tvärsnittsvariation längs en längdriktning (L) hos fjäderelementet (111r1,111r2;111p1,111p2).

11. Fjädringsanordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda materialegenskaper är minst en av en materialtyp och/eller en hårdhet. 11 10 15 536 658

12. Användning av en fjädringsanordning enligt något av föregående krav i ett lantbruksredskap.

13. Användning enligt krav 12, varvid fjädringsanordningen (20) är anordnad att avfjädra en markingripande del, varvid den markingripande delen är vald från en grupp bestående av en harvtallrik, en såtallrik, en tallriksbill, ett utjämningsverktyg, en striptillpinne, en gödningstallrik, ett transporthjul, ett hjulställ, en vältrulle, ett packarhjul en pinnbill och en harvpinne.

14. Lantbruksredskap (1) omfattande minst en fjädringsanordning enligt något av krav 1-11. 12