FI101206B - Vetopyörä - Google Patents

Description

1 101206

Vetopyörä

Esillä oleva keksintö koskee vetopyörää käytettäväksi puun syöttämiseen, joka vetopyörä käsittää rungon ja rungon ulkokehälle jär-5 jestetyt kitkaelimet vetopyörän ja syötettävän puun välisen tartunnan parantamiseksi, jotka kitkaelimet käsittävät vetovälineen ja runkoon järjestetyn ja sen ulkokehän ulkopuolelle ulottuvan kiinnitysvälineen vetovälineen liittämiseksi runkoon, ja jota vetopyörää ohjataan siihen liitettävällä ohjausakselilla.

10 Tämän kaltaisia vetopyöriä käytetään yleisesti puunkorjuukoneis- sa. Yleisesti tunnettua vetopyörätekniikkaa ovat kiinteät, useimmiten teräksestä valmistetut pyörät sekä erilaisia vetoelimiä ja kumiseoksia sisältävät pyörät.

Vetopyörinä käytettävät kiinteät rullat koostuvat yleensä lieriös- 15 tä ja siihen kiinnitetyistä erilaisista liikkumattomista liukuesteistä. Nämä ovat helppoja valmistaa, mutta pintapaineen huonon jakautumisen takia ne aiheuttavat helposti vaurioita puun pintaan. Koneellisen puunkorjuun yleistyessä puun pintavaurioista on tullut yhä merkittävämpi tekijä puun taloudellisessa käytössä.

20 Edellä mainituista syistä johtuen vetopyöriin on kehitetty erilaisia : pintapainetta tasaavia, puuta vähemmän vaurioittavia ja pintaa paremmin myötäileviä liukuesteratkaisuja. Näitä on esitetty muun muassa patenttijulkaisuissa Fl 55103, Fl 84445, tai patenttihakemuksissa Fl 931062, Fl 944433 ja Fl 956262 sekä hyödyllisyysmallihakemuksessa Fl U930579.

25 Yleisesti on ollut tapana kiinnittää irralliset liukuesteet kumipinnoitettuun pyörään, jolloin nämä joustavat ja tasaavat puuhun kohdistuvaa painetta. Tällöin on liukuesteinä yleisesti käytetty erilaisia ketjuja, verkkoja sekä levyjä, joihin on hitsattu särmiä.

Tunnetaan myös julkaisujen EP 0 478 522 (tai sitä vastaavan 30 SE 500 141) ja Fl 54244 mukaisia ratkaisuja, joissa vetopyörään on 2 101206 liitetty nivelöidysti liukuesteitä. Tällöin esimerkiksi julkaisun EP O 478 522 mukaisien liukuesteiden yhteyteen, esimerkiksi niiden väliin, on järjestetty kumimaisesta materiaalista vaimentimet.

Aikaisemmilla ratkaisuilla on kuitenkin ollut haittoja, joita ei tois-5 täiseksi ole kyetty ratkaisemaan. Esimerkiksi käytettäessä kumilla pinnoitettuja vetopyöriä tai kumisia vaimentimia liukuesteiden yhteydessä sitoo pyörän kumi osan vetopyörän puuhun kohdistamasta syöttöenergiasta, jolloin voimaa tarvitaan enemmän. Pintapaineiden noustessa lämpenee pyörä ja siinä oleva kumipinnoite epäedullisesti. Pyörän kuumeneminen 10 puolestaan johtaa muutoksiin pyörän mitoissa ja aiheuttaa siten osaltaan epätarkkuutta puun mittauksessa.

Edelleen pyörän ja varsinkin kumin kuumeneminen johtaa kumisten pyörien käyttöiän lyhenemiseen. Liukuesteinä käytettävät ketjut tai verkot kuluttavat kuumaa kumia nopeasti. Tämä johtaa heikentyneisiin 15 tartuntaominaisuuksiin, jolloin pyörän pinnoite on toistuvasti uusittava. Paitsi, että tällainen pinnoitteen uusiminen on kallista, aiheuttaa se arvokkaalle työkoneelle turhaa seisonta-aikaa.

Tunnetuissa ratkaisuissa liukuesteet myös seuraavat orjallisesti vetopyörän pinnan liikkeitä. Tämä aiheuttaa liukuesteiden kaivautumisen 20 kuljetettavan puun pintaan aiheuttaen pinnan epäedullista vaurioitumista.

: ' Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu, jolla saavutetaan entistä paremmat tartuntaominaisuudet. Edelleen on keksinnön tarkoituksena muodostaa vetopyörä, jolla ei ole kumipinnoitteisen 25 pyörän haitallisia kulumisominaisuuksia, ja jolla aikaansaadaan pitempi huoltoväli.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että vetopyörälle on tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Täsmällisemmin sanottuna on tälle keksinnön mukaiselle laitteelle pääasialli-30 sesti tunnusomaista se, että kiinnitysvälineeseen on rungon ulkokehän 3 101206 ulkopuolella olevaan päähän järjestetty ainakin yksi olake, joka on välittömässä kosketusyhteydessä vetovälineeseen ja on järjestetty vastaanottamaan rungon ja puun välinen puristusvoima ja, että kiinnitysvälineessä 4 on edelleen sen rungon ulkokehän ulkopuolella olevassa päässä sekä 5 olakkeeseen nähden etäämmälle ulottuva siirtoelin, joka on järjestetty vetovälineen yhteyteen vetovälineen ohjaamiseksi vetopyörän liikesuunnassa.

Keksintö perustuu oivallukseen, että pintapaineen tasaamiseen ei tarvita kumia eikä muitakaan joustavia elimiä, vaan liukuesteillä varus-10 tetut vetovälineet on kiinnitetty rungon pintaan nivelöidysti siten, että mahdollisimman suuri määrä liukuesteitä on koko ajan kosketuksissa puun pinnan kanssa. Rungon ja vetovälineiden välinen nivelöinti minimoi liukuesteen pyörähtämisen puuaineksessa vetopyörän pyöriessä.

Sijoittamalla vetovälineen nivelöintipiste edullisesti sen puuta 15 vasten olevan pinnan läheisyyteen ei vetovälineen kääntymistä nivelpis-teen ympäri puuta vetävän voiman vaikutuksesta tarvitse rajoittaa tai vaimentaa esimerkiksi kumilla, vaan vetoväline on vetotilan aikana puun pintaan nähden liikkumaton.

Keksinnön mukaisella vetopyörän rakenteella saavutetaan huo-2 0 mättäviä etuja. Niinpä järjestelemällä vetovälineen pintaan ainakin kaksi : riviä liukuesteitä on puun pintaan koko ajan kosketuksissa tavallista suu rempi määrä, osan aikaa jopa neljä, liukuesteriviä. Keksinnön mukaiset liukuesteet eivät myöskään liiku puun pintaan nähden vetopyörän pyöriessä, vaan kitkaväline asettuu puun pintaan kerralla koko alaltaan ja 25 irtaantuu samoin oleellisesti kerralla. Tämä on luonnollisesti huomattava parannus verrattuna vetopyörän kiinteisiin liukuesteisiin, joista epäedulli-simmillaan ottaa siirrettävän puun pintaan vain yksi rivi liukuesteitä. Esillä olevalla keksinnöllä vältetään myös tavanomaisten vetopyörien liukuesteiden kaivautuminen puun pintaan. Näin voidaan välttää puun 4 101206 pinnan liiallinen vaurioituminen ja ylläpidetään siten puun mahdollisimman suuri myyntiarvo.

Kitkaelinten kääntösäteen ollessa merkittävä keksinnön mukaisessa laitteessa aikaansaadaan vetopyörä, jonka pintapaine jopa puun 5 pinnan muhkuroiden ja muiden epätasaisuuksien kohdalla on tasainen.

Koska keksinnön mukaisen kitkaelimen ei tarvitse olla veto-pyörän säteen suunnassa liikkuva, on vetopyörän säde aina oleellisesti vakio. Näin mahdollistetaan erilaisten puun suureiden, kuten paksuuden, mittaaminen vetorullien ohjausmekanismeista.

10 Kumipinnoitteiden tai vaimennusrakenteiden puuttuessa keksin nön mukaisista vetopyöristä aikaansaadaan tuote, jonka huoltoväli on huomattavasti suurempi kuin muilla tunnetuilla ratkaisuilla. Näin työkonetta voidaan käyttää tehokkaammin tuottavaan työhön. Samalla aikaansaadaan vetopyörä, jonka mittatarkkuudessa ei esiinny lämpövaihte-15 luista johtuvia muutoksia.

Edelleen on keksinnön mukaisia vetopyörän kitkaelimiä yksinkertaisempi korjata, joten sen voi tehdä jopa itse, ja näin aikaansaadaan huomattavia säästöjä huoltokustannuksissa.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan 20 oheisten piirustusten avulla, jolloin : kuviossa 1 on esitetty erään keksinnön mukaisen vetopyörän suoritusmuodon sivukuva, kuviossa 2 on esitetty detaljikuva kuvion 1 mukaisen veto-pyörän kitkaelimestä, 25 kuviossa 3 on esitetty liukuesteiden toiminta suorassa puun pin- nassa, kuviossa 4 on esitetty liukuesteiden toimintaa puun muhkuran kohdalla, kuviossa 5 on esitetty erään toisen keksinnön mukaisen veto-30 pyörän suoritusmuodon sivukuva, ja 5 101206 kuviossa 6 on esitetty detaljikuva kuvion 5 mukaisen veto-pyörän kitkaelimestä.

Keksinnön mukaisert vetopyörän yksi edullinen suoritusmuoto on esitetty oheisissa kuvioissa 1-4. Tällainen vetopyörä 1 käsittää rungon 5 2 sekä siihen liitetyn kitkaelimen 3.

Runko 2 on edullisesti valmistettu teräslevystä ja on muodoltaan oleellisesti ympyrälevy, mutta se voi myös olla esimerkiksi ympy-räsylinterin muotoinen. Rungossa on keskellä reikä moottorin ohjausakse-lia 4 varten sekä rungon akselin kiinnittämistä varten kiinnitysreiät 5. 10 Kitkaelimet 3 on järjestetty rungon 2 ulkokehälle 6. Tällainen kitkaelin käsittää kiinnitysvälineen 7 elimen järjestämiseksi runkoon, kiin-nitysvälineessä olevan sisäpään 8 ollessa oleellisesti jäykästi liitettynä runkoon ja sen ulkopään 9 ulottuessa rungon ulkokehän ulkopuolelle. Kiinnitysvälineen ulkopäähän on järjestetty ainakin yksi olake 10, jolloin 15 tämä olake on sovitettu kitkaelimessä olevaan pohjalevyyn 11 ja siinä oleviin pidikkeisiin 12. Tällaiset pidikkeet on kuvion 2 mukaisesti järjestetty pohjalevyssä olevaan alapintaan 13, jolloin pohjalevyssä olevaan yläpintaan 14 on järjestetty liukuesteet 15 edullisesti ainakin kahteen riviin. Tällaisia liukuesteitä ovat esimerkiksi piikit tai harjat. Pohjalevy 20 liukuesteineen ja pidikkeineen muodostaa niin sanotun vetovälineen 16.

' Kiinnitysvälineen 7 ulkopäähän 9 on edelleen järjestetty edulli sesti keskeisesti siirtoelin 17, jolloin siirtoelimen keskiakseli on etäämmällä rungon ulkokehästä kuin olakkeen 10 keskiakseli akseleiden ollessa oleellisesti samansuuntaisia sekä niiden ollessa edullisesti yhdensuuntaisia 25 vetopyörän 1 liitettävän moottorin ohjausakselin 4 kanssa. Tätä siirtoelin-V tä 17 on pohjalevyyn 11 muodostettu vastaanottamaan pohjalevyn ala pinnasta 13 oleellisesti sen yläpintaan 14 ulottuva syvennys tai aukko 18.

Vetoväline 16 on järjestetty kiinnitysvälineeseen 7 siten, että 30 siirtoelin 17 on ohjattu koko pituudeltaan pohjalevyssä 11 olevaan auk- 6 101206 koon 18 ja olakkeen 10 päät on järjestetty pidikkeisiin 12, olakkeen ollessa tällöin kokonaisuudessaan pohjalevyn alapinnan ja rungon ulkokehän 6 välissä. Olake on alapinnan puoleiselta kohdaltaan edullisesti kosketuksessa pohjalevyyn. Näin on aikaansaatu kitkaelimessä nivelöintipis-5 te, jonka ympäri vetoväline on järjestetty kääntymään. Tämä nivelöinti-piste siis sijaitsee siirtoelimen keskiakselilla siirtoelimen vastaanottavassa aukossa 18 ja on oleellisesti vetopyörän säteen suunnassa liikkumaton.

Pidikkeissä on olakkeen pään vastaanottava ura tai aukko 19. Tämä ura ulottuu edullisesti pohjalevyyn alapintaan nähden kohtisuorassa 10 suunnassa oleellisesti olakkeen pään halkaisijan verran. Pohjalevyn alapinnan suunnassa ura on muodostettu olakkeen halkaisijaa pitemmäksi mahdollistaen olakkeen liikkeet urassa. Tällöin on vetoväline 16 käännettävissä oleellisesti siirtovälineen 17 keskiakselin ympäri olakkeen liukuessa urassa 19. Näin vetoväline on järjestetty noudattamaan laitteessa ohjat-15 tavan puun 20 pintaa kohdistaen puun pintaan aina tasaisen paineen. Vetopyörän 1 puun 20 pintaan kohdistuva puristusvoima välittyy rungosta olakkeeseen 10. Tällöin pidikkeen 12 tarkoituksena on pitää kitkaväli-neet kiinni kiinnitysvälineissä.

Pidike 12 käsittää edullisesti pohjalevyn 11 alapintaan 13 liite-20 tyn U-muotoisen sauvan. Olake ja siirtoelin ovat edullisesti kiinnitysväli-neeseen kiinteästi liitettyjä pyöröteräksen kappaleita.

Mitä pienempi vetovoimasta aiheutuva vetovälinettä 16 kääntävä momentti on, sitä tasaisemmin pintapaine jakaantuu. Täten vetoväli-neen nivelöintipisteen pitää olla mahdollisimman lähellä puun 20 pintaa, 25 ja optimitapauksessa samalla tasalla, siirtoelimen 17 keskiakselin etäisyys liukuesteen 15 kiinnityspisteeseen olisi nolla, eli mitta H = 0. Tämän ansiosta on mahdollista myös edelleen pienentää puun puristusvoimaa, ja täten myös puuhun tulevat vauriot vähenevät.

* 101206

Kuvassa 3 on esitetty tilanne, jossa vetopyörä 1 on sellaisessa asennossa puuhun nähden, että kaksi vetoväiinettä 16 on täysin kosketuksissa puun 20 pinnan kanssa.

Kuva 4 esittää tilannetta, jossa puun 20 pinnassa on kyhmy.

5 Nyt nähdään, että vetovälineen 16 liikekulma siirtoelimen 17 keskiakselin ympäri on niin suuri, että ne voivat olla toisiinsa päin kaltevassa asennossa ja mahdollistavat näin pintapaineen tasaisen jakautumisen myös epätasaisella pinnalla. Tässä sovelluksessa vetovälineiden kiertoliike on rajoitettu ääriasennoissaan laitteen runkoon 2.

10 Kuvista nähdään, että kun pohjalevyyn on järjestettynä kaksi liukuesteriviä, niin puun pintaan on koko ajan kosketuksissa vähintään nämä kaksi liukuesteiden riviä. Osan aikaa on puuhun kosketuksessa jopa neljä riviä liukuesteitä, jotka eivät vetopyörän pyöriessä luista puun pintaan nähden.

15 Keksinnön eräs toinen edullinen suoritusmuoto on esitetty kuvi oissa 5 ja 6, jolloin kiinnitysväline 7 muodostuu levymäisestä kappaleesta. Tämä kiinnitysväline on järjestetty vetopyörän pyörimissuuntaan nähden oleellisesti poikittain, jolloin olakkeet 10 käsittävät levymäisen kappaleen rungon 2 ulkokehän 6 ulkopuolisen syrjän. Oleellisesti keskelle 20 olaketta on järjestetty siitä ulkoneva siirtoelin 17, joka työntyy vetoväli-: neen 16 aukkoon 18 muodostaen vetovälineen oleellisesti vetopyörän säteen suuntaan liikkumattoman nivelpisteen.

Vetoväline on liitetty kiinnitysvälineeseen ja siinä oleviin olakkei-siin pohjalevyn alapinnasta työntyvillä seinäkkeillä 21, jotka kaartuessaan 25 ympäröimään kiinnitysvälinettä kahdelta vastakkaiselta puolelta muodos-tavat nivelurat 19.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyyn tai patent-30 tivaatimuksissa määriteltyyn suoritusmuotoon, vaan alan ammattimiehille 8 101206 tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Esimerkiksi kiinnitysväline 7 ja siihen järjestetyt ohjaustapit 10 5 ja kääntötappi 17 ovat valmistettavissa pelkästä muotoon leikatusta levystä, joka on upotettu väljästi pohjalevyn 11 aukkoon 18. Vaihtoehtoisesti voidaan kalliimmassa ratkaisussa käyttää yleisesti tunnettuja saranaratkaisuja ja laakeriholkkeja. Samoin voi vetopyörän runko 2 olla yksittäisen levyn sijaan esimerkiksi valettu tai sorvattu lieriö. Rungon 10 ulkokehän pinta voi myös olla kartiomainen tai jopa kovera, jolloin kitka-elimiä on esimerkiksi kaksi rinnakkain. Vetoväline voi myös olla valmistettu esim. valamalla, jolloin pohjalevy, liukuesteet, ja pidikkeet ovat yhtä kappaletta.

Claims (5)

9 101206

1. Vetopyörä (1) käytettäväksi puun (20) syöttämiseen, joka vetopyörä käsittää rungon (2) ja rungon ulkokehälle (6) järjestetyt kitka- 5 elimet (3) vetopyörän ja syötettävän puun välisen tartunnan parantamiseksi, jotka kitkaelimet (3) käsittävät vetovälineen (16) ja runkoon järjestetyn ja sen ulkokehän ulkopuolelle ulottuvan kiinnitysvälineen (7) veto-välineen liittämiseksi runkoon, ja jota vetopyörää ohjataan siihen liitettävällä ohjausakselilla (4), tunnettu siitä, että kiinnitysvälineeseen ίο (7) on rungon (2) ulkokehän (6) ulkopuolella olevaan päähän (9) järjestetty ainakin yksi olake (10), joka on välittömässä kosketusyhteydessä vetovälineeseen (16) ja on järjestetty vastaanottamaan rungon ja puun (20) välinen puristusvoima, ja että kiinnitysvälineessä on edelleen sen rungon ulkokehän ulkopuolella olevassa päässä sekä olakkeeseen (10) 15 nähden etäämmälle ulottuva siirtoelin (17), joka on järjestetty vetovälineen (16) yhteyteen kitkavälineen ohjaamiseksi vetopyörän (1) liikesuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vetopyörä, tunnettu siitä, että vetoväline (16) käsittää pohjalevyn (11), jossa on alapinta (13) 20 ja yläpinta (14), jossa yläpinnassa on liukuesteet (15) ja pohjalevyn alapinnasta oleellisesti sen yläpintaan ulottuu syvennys tai aukko (18) siirtoelimen (17) vastaanottamiseksi, jolloin syvennykseen tai aukkoon ja siihen järjestetty siirtoelin muodostavat vetopyörän (1) säteen suunnassa oleellisesti liikkumattoman nivelpisteen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vetopyörä, tunnettu siitä, että kiinnitysvälineessä (7) oleva ainakin yksi olake (10) on järjestetty kääntyvästi vetovälineen (16) yhteyteen, jolloin olake on oleellisesti vetopyörän (1) ohjausakselin (4) suuntainen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vetopyörä, tunnettu 30 siitä, että vetovälineen (16) alapintaan (13) on järjestetty nivelurat (19) 10 101206 olakkeen (10) vastaanottamiseksi vetovälineen kääntöliikkeen mahdollistamiseksi, jolloin nivelura on pitkänomainen pohjalevystä (11) ulkoneva sekä oleellisesti sen suuntainen ura tai aukko, olakkeen (10) pohjalevyn alapinnan (13) suuntaisen siirtymäliikkeen mahdollistamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vetopyörä, tunnettu siitä, että vetoväline (16) on järjestetty kääntymään pohjalevyssä (11) olevan aukkoon (18) ohjatun siirtoelimen (17) keskiakselin ympäri, olakkeen (10) ollessa samanaikaisesti järjestetty liukumaan niveluran (19) ohjaamana oleellisesti pohjalevyn alapintaa (13) pitkin. 10 11 101206