FI110659B - Menetelmä energiapuun käsittelemiseksi sekä korjuulaite - Google Patents

Description

1 110659

Menetelmä energiapuun käsittelemiseksi sekä korjuulaite

Keksinnön kohteena on menetelmä energiapuun käsittelemiseksi, jossa menetelmässä syötetään puuainesta korjuulaitteeseen kuuluvalle syöt-5 tökuljettimelle, kuljetetaan syöttökuljettimen avulla puuainesta syöttöaukon kautta korjuulaitteen syöttökammioon, syötetään syöttökammioon ennalta määrätyn suuruinen annos puuainesta, jonka jälkeen suoritetaan katkaisu haluttuun mittaan syöttökammion ja syöttökuljettimen välillä olevan katkaisulaitteen avulla, ja edelleen jossa menetelmässä puristetaan puuainesta sen tila-10 vuuden pienentämiseksi ja puuainesnipun muodostamiseksi.

Edelleen keksinnön kohteena on korjuulaite energiapuun käsittelyyn, joka korjuulaite käsittää syöttökuljettimen ja syöttökammion, jolloin syöt-tökuljetin on sovitettu kuljettamaan sille syötettävän puuaineksen syöttöaukon kautta syöttökammioon, katkaisulaitteen, joka on sovitettu syöttökuljettimen ja 15 syöttökammion välille, ja joka katkaisulaite on sovitettu katkaisemaan syöttö-kammioon syötetyn puuannoksen, sekä edelleen välineet puuaineksen puristamiseksi pienempään tilavuuteen.

Hakkuujätteen ja vastaavan puupolttoaineen hyödyntämiseen energian tuotannossa on alettu kiinnittää yhä enemmän huomiota öljyn ja muiden 20 fossiilisten polttoaineiden hinnan noustessa. Lisäksi puun houkuttelevuutta energian tuotannossa lisää tiukkenevat ympäristömääräykset sekä ydinvoiman /' ' vastustus.

··· Tällä hetkellä pienpuun ja hakkuutähteiden käyttö on suhteellisen ’: “: vähäistä. Laajemman käytön esteenä on se, että ei ole löydetty taloudellisesti 25 kannattavaa tapaa käsitellä ja kuljettaa puupolttoainetta metsästä polttolaitok-seen, vaan öljy ja kivihiili ovat puun korkeiden käsittelykustannusten takia edelleen halvempia vaihtoehtoja. Hakkuutähteiden eli oksien, risujen, latvuksien ja vastaavan puumateriaalin korjaamiseksi metsästä tukkipuiden korjuun jälkeen on kehitetty metsäkoneen alustalle sovitettu niputuskone, joka niputtaa , . : 30 ja sitoo narulla koneeseen syötetyn puumateriaalin pitkänomaiseksi nipuksi, jota voidaan helpommin käsitellä. Tällaiset niput kerätään normaalilla metsä-: koneella metsästä ja kuljetetaan tukkien kuljetukseen käytetyllä puutavara- autolla haketuspaikalle, jossa niput ennen polttoa murskataan pieneksi puu-·:*·: ainekseksi. Haketus voidaan tehdä polttolaitoksen yhteydessä, jolloin se voi- 35 daan suoraan käyttää laitoksessa tai vaihtoehtoisesti haketus voidaan tehdä erillisessä keskitetyssä haketuspaikassa, josta hake kuljetetaan polttolaitoksel- 2 110659 le. Perinteiseen metsässä tai tien varressa hakettamiseen nähden on etuna mm. se, että haketus voidaan tehdä paremmissa olosuhteissa ja tehokkaammilla hakettimilla.

Eräs markkinoilla oleva niputuskone käsittää syöttöpöydän, jolle 5 paalattava hakkuujäte syötetään ja joka kuljettaa hakkuujätteen syöttökammi-oon, jossa hakkuujätteeseen tartutaan leukojen avulla, jotka puristavat hakkuujätettä kasaan ja samalla vetävät sitä eteenpäin kohti syöttökammion ulos-tulopäässä olevaa sidonta-asemaa, jossa syntyneen hakkuujätenipun ympärille kiedotaan narua. Kyseisellä koneella muodostetaan jatkuvaa hakkuujä-10 tenippua, josta laitteen loppupäässä olevan ketjusahan avulla katkaistaan ennalta määrätyn mittaisia nippuja sidonnan jälkeen. Kyseisen koneen eräänä ongelmana on kuitenkin se, että koneen muut toiminnot, kuten syöttö ja sitominen keskeytetään nipun katkaisun ajaksi, minkä vuoksi koneen käyttö ei ole tehokasta. Edelleen on eräänä ongelmana se, että hakkuujätettä on syötettävä 15 tasaisesti syöttöpöydälle, sillä liian suuri syöttö tukkii koneen ja vastaavasti, mikäli syötetään liian vähän, ei kone ala muodostamaan nippua lainkaan. Sopiva määrä puuainesta on oltava jatkuvasti menossa syöttökammioon. Tämä vaikeuttaa olennaisesti laitteen käyttäjän työtä ja hidastaa laitteen toimintaa. Vielä on koneen eräänä hankaluutena se, että valmiiksi sidottu nippu katkais-.···. 20 taan ketjusahalla. Tällöin kokoonpuristetussa nipussa pääsee katkaisun vaiku- ! tuksesta vapautumaan jännityksiä, jotka voivat rikkoa ketjusahan. Mikäli kat- / kaisukohdalla on viistoja puun päitä, kampeavat ne terälaipan helposti sivuun : ·: ; ja voivat vahingoittaa sahan toimintaa.

’ ' Edelleen tunnetaan hakkuujätteen niputuskone, jossa on useita 25 samansuuntaisia pyöriviä teloja kehälle sovitettuna. Telojen väliin jäävään syöttökammioon syötetään niputettava hakkuujäte telojen yläpuolella olevan syöttöaukon kautta. Pyörivät telat muokkaavat hakkuujätteestä rullan, joka lopuksi sidotaan ja pudotetaan metsään myöhempää noutoa odottamaan. Tämän ratkaisun hankaluutena on, että hakkuujäte on annosteltava telojen ym-30 päröimään syöttökammioon tasaisesti koko kammion pituudelle, koska muu-.toin ei saada tasapaksuja nippuja aikaan. Edelleen on koneen käyttäjän val-vottava hetkeä, jolloin syöttökammio on täynnä. Sidonnan ja valmiin nipun poiston aikana ei voida syöttää hakkuujätettä. Kyseisen laitteen syöttäminen ja käyttö on siten hidasta ja hankalaa. Vielä on eräänä epäkohtana se, että laite 35 ei sovellu lainkaan pitkien puun rankojen käsittelyyn, vaan siihen voidaan syöttää ainoastaan suhteellisen lyhyitä oksia ja risuja.

.110659 ^ I . t C v «· Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen menetelmä ja korjuulaite energiapuun käsittelemiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että siirretään katkaistu puuainesannos syöttökammiossa olevan kääntyvän syöttösii-5 ven avulla syöttösuuntaan nähden poikkisuunnassa pois syöttöaukon kohdalta.

Edelleen on keksinnön mukaiselle laitteelle tunnusomaista se, että syöttökammiossa on olennaisesti syöttökammion suuntainen ja olennaisesti syöttökammion pituinen kääntyvästi sovitettu syöttösiipi, ja että syöttösiipi on 10 sovitettu siirtämään katkaisulaitteella katkaistun puuannoksen syöttösuuntaan nähden olennaisesti poikkisuunnassa sivuun syöttöaukon kohdalta syöttö-kammioon syötettävän uuden puuannoksen tieltä.

Keksinnön olennainen ajatus on, että syöttökammioon syötetään syöttöaukosta sopiva annos käsiteltävää puuainesta, jonka jälkeen suoritetaan 15 katkaisu syöttöaukon yhteyteen järjestetyllä katkaisulaitteella. Katkaisun jälkeen syöttökammiossa oleva kääntyvästi sovitettu syöttösiipi siirtää syöttö-kammiossa syöttöaukon kohdalla olevan puuainesannoksen sivuun jatkokäsittelyä varten, jolloin uusi puuainesannos voidaan jälleen syöttää olennaisesti välittömästi syöttökammioon.

20 Edelleen on keksinnön edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena se, että katkaisulaite käsittää levymäisen terän, joka on sovitettu liikkumaan edestakaisin. Giljotiini-periaatteella toimiva katkaisu on erittäin nopea. Lisäksi katkaisu on varmatoiminen ja hinnaltaan edullinen. Eräänä etuna on lisäksi se, että leikkuuterän avulla voidaan sulkea syöttöaukko, jolloin mate-25 riaalin kulku syöttöaukon kautta voidaan estää. Tällöin syöttökuljetin voi olla jatkuvatoiminen.

Vielä on keksinnön erään toisen edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena se, että syöttösiipi on sovitettu liikkumaan edestakaisin ja että katkaisu on järjestetty niin, että syöttösiipi siirtää katkaistun puuainesan-.·, ; 30 noksen vuorotellen eri puolille syöttöaukkoon nähden. Kun syöttösiiven ja leik- '..' kuuterän käytöt on sopivasti tahdistettu, on syöttö ja katkaisu hyvin nopeaa.

:Erään kolmannen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että syöttökammion alapuolelle on järjestetty puristuskammio, jota rajoittavat toisiaan vasten puristuvat leuat, jotka puristavat kokoon puristuskammioon 35 syöttökammiosta syötetyn puuaineksen ja muotoilevat siitä puuainesnipun. Edelleen leuat muodostavat kiinni ollessaan syöttökammion ja puristuskam- 4 111659 mion välisen seinämän, jolloin puristuskammion tyhjennyksen aikana katkaistuja puuainesannoksia voidaan syöttösiiven avulla siirtää välivarastoitavaksi leukojen yläpuolelle. Kun puristuskammio voi jälleen vastaanottaa puuainesta, avataan leuat, jolloin syöttökammio on yhteydessä puristuskammioon ja puu-5 aines pääsee painovoiman ja syöttösiiven vaikutuksesta siirtymään puristus-kammioon jatkokäsittelyä varten. Tällöin syöttökammioon voidaan syöttää jatkuvasti uutta puuainesta, joka voidaan katkaista ja välivarastoida syöttökammioon siksi aikaa kun puristuskammiota tyhjennetään. Kahden kammion käyttö tasaa siten syötettävää materiaalivirtaa. Kun syöttö- ja puristuskammio on 10 sovitettuna päällekkäin, voi korjuulaite olla lyhyt ja kompakti.

Huomautettakoon, että tässä hakemuksessa termeillä energiapuu ja puuaines tarkoitetaan erilaista hakkuujätettä, kuten oksia, risuja ja latvuksia, mutta myös pidempää ja suurempi halkaisijaista puuta, kuten tukkipuuta, sekä esimerkiksi rakennusjätepuuta.

15 Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1a esittää kaavamaisesti ja sivultapäin nähtynä erästä keksinnön mukaista keruulaitetta kuljetusasennossa metsätraktorin kuljettamana, ja kuvio 1b vastaavaa laitetta käyttöasennossa metsäkoneen perästä päin nähtynä, .. 20 kuvio 2a esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen keruulaitteen syöttöpäätä sivultapäin ja kuvio 2b esittää leikkauksen periaatetta, ’ kuviot 3a ja 3b esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaisten keruu- : laitteiden rakennetta syöttöpään puolelta nähtynä ja yksinkertaistettuna, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista keruulai-25 tetta sen poistopään puolelta päin nähtynä, kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja sivultapäin nähtynä erästä keksinnön mukaiseen keruulaitteeseen sovitettavaa niputuslaitetta, ja kuviot 6a - 6c esittävät kaavamaisesti vielä keksinnön erään sovellutuksen periaatetta.

30 Kuviossa 1a on esitetty yksinkertaistettuna korjuulaite 1, joka on so vitettu normaalin metsäkoneen 2 alustalle 2a. Toki myös muita liikkuvia alusto-. ja voidaan soveltaa. Kuviossa korjuulaite on ajettuna kuljetusasentoon, jolloin se on metsäkoneen pituussuuntaisesti ja haittaa mahdollisimman vähän maastossa ajoa. Kuljetusasennossa korjuulaitteen syöttökuljetin 3 on käännet- i. ’35 tynä korjuulaitteen päälle ja samoin laitteen loppupäässä oleva poistolevy 4 on nostettu yläasentoon, jolloin korjuulaite on mahdollisimman lyhyt. Korjuulaite 5 110659 on sovitettu metsäkoneen alustalle 2a niin, että se voidaan kääntää pystysuuntaisen akselin A ympäri kuljetusasennosta työasentoon. Työasento on esitetty kuviossa 1b.

Työasennossa korjuulaite on poikittain metsäkoneen pituusakseliin 5 nähden. Syöttökuljetin 3 ja poistolevy 4 ovat alas laskettuna. Tällöin metsäkoneen kuormaimen 5 avulla nostetaan käsiteltävää energiapuuta 11 syöttökul-jettimelle. Syöttökuljettimen alapinnassa on katkoviivoilla merkittyjen kääntörul-lien 6a ja 6b ympäri kulkeva kuljetusketju 7, -hihna tai vastaava, joka liikkuu suuntaan B kohti syöttöaukkoa 8. Edelleen kuuluu syöttökuljettimeen syöttö-10 aukon kohdalle, kuljetusketjun yläpuolelle sovitettu syöttörulla 9, joka puristaa syötettävää puuainesta niin, että se mahtuu syöttöaukosta syöttökammion 10 sisään. Syöttörullaa pyöritetään suuntaan C. Syöttörullan pinnassa voi olla kohoumia, lisäämässä kitkaa rullan ja puuaineksen välillä. Edelleen on syöttörulla sovitettu niin, että sen korkeusasema voi vaihdella syötettävän puuaineksen 15 mukaan. Vielä voi syöttöaukon pystysuuntaisissa reunoissa olla pyörivät rullat tai vastaavat, jotka helpottavat syöttökammioon syötettävän puuaineksen virtausta. Syöttökammion ja syöttökuljettimen välillä on katkaisulaite 12, jolla suoritetaan katkaisu sen jälkeen, kun syöttökuljetin on täyttänyt syöttökammion ennalta määrätyllä tavalla. Katkaisu voidaan suorittaa, kun syöttökuljettimen 20 yhteyteen sovitetut tunnistimet havaitsevat syöttövoiman ylittävän ennalta määrätyn raja-arvon, jolloin voidaan päätellä tarvittavan annoksen tulleen syötetyksi. Edelleen voidaan katkaisuhetki määrittää joissain tapauksissa syöttö-kammioon sovitettujen anturien avulla tai mittaamalla syöttökuljettimen siirtämän puuaineksen pituutta. Katkaisu tehdään edullisesti giljotiini-tyyppisen le-25 vymäisen leikkuuterän 13 avulla, jota liikutetaan syöttösuuntaan nähden poikit-, , täisessä suunnassa D. Katkaisun jälkeen puuainesannos siirretään myöhem min esitettävän syöttösiiven avulla syöttökammion alapuolella olevaan puris-tuskammioon 14. Puristuskammiossa puuainesta puristetaan kokoon, jolloin siitä muodostuu pitkänomainen, poikkileikkaukseltaan olennaisesti pyöreä . 30 puuainesnippu 15, jonka pituus vastaa syöttökammioon syötettyjen ja katkais tujen puuainesannosten pituutta. Puuainesnippu koostuu useista syöttökam-; . miossa katkaistuista annoksista. Puristamisen jälkeen puuainesnippu työnne tään pois puristuskammiosta esimerkiksi tyhjennyssylinterin 16 käyttämän tyh-jennyslevyn 17 avulla. Puristuskammiossa on avattava poistopää 18, jonka yh-'* 35 teydessä, puristuskammion ulkopuolella on puristinlaitteisto 19, jolla puu- ainesnippua lisäpuristetaan vielä kokoon poikkisuunnassa tiiviimmän nipun ai- 6 110659 kaansaamiseksi. Puuainesnippua poistettaessa sitä työnnetään sen verran ulospäin, että nipun päätä voidaan puristaa ja samalla puristuksen aikana kiertää nipun puristetun kohdan ympärille sidontakoneiston 20 avulla sidontanarua 21, joka sitoo nipun ja ylläpitää lisäpuristuksen aikaansaaman muodonmuu-5 toksen mahdollistaen näin erittäin tiiviiden nippujen valmistamisen. Sitomista jatketaan niin, että tyhjennyssylinterin avulla työnnetään aina ennalta määrätyn verran puuainesnippua ulospäin sekä suoritetaan lisäpuristus ja sidonta. Sidonnan aikana nippua tuetaan poistolevyn 4 avulla. Sidonnan jälkeen puu-ainesnippu pudotetaan metsään. Niput kerätään myöhemmin normaalilla met-10 sätraktorilla metsäautotien laitaan, jossa niiden yleensä annetaan kuivua ennen kuljetusta haketettavaksi. Käsiteltäessä puuaineksen kuori rikkoontuu, mikä nopeuttaa edullisella tavalla nippujen kuivumista.

Kuviossa 2a on esitetty syöttöpää sivultapäin nähtynä. Syöttökuljet-timessa on syöttöketju 7, joka kulkee kääntörullien 6a ja 6b ympäri. Syöttöau-15 kon 8 yläpuolella on syöttörulla 9, joka on sovitettu korkeussuunnassa liikutel-tavasti. Katkaisu tehdään edestakaisin liikkuvan leikkuuterän 13 avulla, jota käytetään edullisesti paineväliainesylinterin avulla. Leikkuuterä menee ala-asennossaan ensimmäisen ja toisen vastaterän 22a ja 22b väliin. Kuvion mukaisessa tapauksessa korjuulaitteen runko toimii ensimmäisenä vastateränä 20 22a ja toinen vastaterä 22b on erillinen levymäinen kappale, joka on sovitettu niin, että leikkuuterän tarvitsema rako ensimmäiseen vastaterään nähden syntyy. Toisen vastaterän 22b uloin reuna 22b' on edullisesti kaareva, jolloin • kääntyvä syöttösiipi 23 kulkee sen ulointa reunaa myöten siirtäen leikkuuterän katkaiseman puuaineksen pois syöttöaukon kohdalta. Syöttösiipi on muotoiltu :.25 niin, että siipi kulkee mahdollisimman tiiviisti syöttökammion etupintaa ja ulkokehää myöten. Kuviossa 2b ensimmäistä vastaterää ei ole muodostettu runkoon, vaan molemmat vastaterät 22a ja 22b ovat erillisiä kappaleita. Leikkuu-terä sulkee ala-asennossaan syöttöaukon, jolloin leikattu annos ei pääse ulos syöttökammiosta ja toisaalta syöttökuljetin voi olla jatkuvatoiminen. Syöttökul-30 jettimen toiminta voidaan myös keskeyttää katkaisun ajaksi.

Kuviossa 3a on esitetty eräs keksinnön mukainen korjuulaite syöt-töpään puolelta nähtynä. Kuviossa rakennetta on yksinkertaistettu jättämällä syöttökuljetin ja muut syöttö- ja puristuskammion etupuolella olevat osat selvyyden vuoksi esittämättä. Korjuulaite käsittää syöttökammion 10, jonka ala-35 puolella on puristuskammio 14. Leikkuuterä 13 katkaisee syöttöaukon 8 kohdalle syötetyn puuaineksen sen jälkeen, kun puuainesta on syötetty syöttö- 7 110659 kammion takaseinää vasten sopiva annos. Leikkuuterä ikään kuin erottaa syöttökuljettimen jatkuvasti syöttämästä materiaalivirrasta aina syöttökammion pituisen annoksen. Leikattu puuainesannos siirretään syöttöaukon 8 kohdalta kääntyvän syöttösiiven 23 avulla pois vuorotellen syöttöaukon molemmille 5 puolille tai jossain tapauksessa vain yhdelle puolelle. Syöttösiipi on olennaisesti syöttökammion pituinen, mutta se on mahdollista muodostaa myös useammasta vierekkäin sovitetusta siivestä, jotka yhdessä muodostavat olennaisesti syöttökammion pituisen siiven. Syöttösiipi on sovitettu syöttökammion suuntaisen akselin 24 avulla syöttökammion alaosaan ja sitä voidaan kääntää 10 ei-esitetyn hydraulimoottorin tai paineväliainesylinterien avulla. Syöttösiipeä voidaan kääntää syöttökammion alaosaa rajoittavien leukojen 25a ja 25b välillä. Syöttökammion sisäpinta 10a on olennaisesti ympyrän kaaren muotoinen siltä osuudelta, millä syöttösiipi kääntyy. Kuten kuviosta voidaan havaita, on syöttösiiven työntävät reunat muotoiltu vastaamaan olennaisesti leukojen muo-15 toa. Edelleen nähdään syöttöaukon alapuolella oleva vastinterä 22 ja sen yläpinnan kaareva muotoilu, mikä helpottaa katkaistun materiaalin virtausta.

Puristuskammiossa 14 on avattavat ja suljettavat leuat 25a ja 25b, joilla katkaistua puuainesta puristetaan sen tiivistämiseksi ja muotoilemiseksi nipuksi. Leuat on nivelöity alapäästään ja niitä liikutetaan paineväliainesylinte-20 rin 26 avulla. Kiinni ollessaan leuat muodostavat syöttökammion ja puristus-kammion välisen seinämän estäen puuaineksen kulun kammioiden välillä. Kun / , leuat avataan, pääsee katkaistu puuaines syöttösiiven siirtämänä putoamaan puristuskammioon. Leukojen puristusta vastustavaa voimaa tai niiden liikematkaa voidaan tarkkailla niin, että tiedetään, milloin puristuskammioon on :' 25 syötetty sopiva määrä puuainesta nipun muodostamista varten.

Kuviossa 3b esitetty ratkaisu poikkeaa edellisen kuvion mukaisesta ratkaisusta vain leukoja käyttävien sylinterien 26 osalta, jotka nyt on sovitettu korjuulaitteen sivulle. Kuvioon on merkitty viitteellä 27 leikkuuterää 13 käyttävä sylinteri.

30 Kuviossa 4 on esitetty korjuulaite poistopäästä päin katsottuna. Sel vyyden vuoksi kaikkia rakenteeseen kuuluvia osia ei ole esitetty. Kuvion mu-: . kaisessa tilanteessa leuat 25a ja 25b ovat kiinni asennossa, jolloin ne estävät puuaineksen syötön puristuskammioon. Tällöin syöttösiipi 23 siirtää katkaistua puuainesta 28 leukojen yläpintaa vasten ja samalla esipuristaa ja muokkaa 35 puuainesta. Tällä tavoin välivarastoidaan syöttökammioon puuainesta siksi ai-: kaa, kun sitä ei voida syöttää puristuskammioon. Puuainesta voidaan siten 8 110659 syöttää ja katkaista jatkuvatoimisesti. Kun puristuskammio on jälleen valmis vastaanottamaan puuainesta, avataan leuat ja työnnetään siiven avulla puuaines puristuskammioon. Edelleen nähdään kuviosta laitteen poistopäähän puristuskammion jatkeelle sovitettu p u risti n la itteisto, joka käsittää kaksi puris-5 tinleukaa 29a ja 29b, joita puristuksen aikana liikutetaan sylinterien 30 avulla toisiaan kohti katkoviivoilla esitetyllä tavalla puristuskammiossa muodostetun nipun 31 lisäpuristamiseksi sen ulos työntämisen yhteydessä. Puristusleukoja liikutetaan johteita 32 pitkin. Puristuskammion poistopää suljetaan puristus-leukojen avulla nipun puristamisen ajaksi. Mainittakoon lisäpuristuksen etuna 10 vielä se, että puristettu nippu tulee helpommin ulos puristuskammiosta.

Kuviossa 5 on esitetty sivultapäin poistopäähän sovitettava niputus-laitteisto, joka käsittää lisäpuristimen 29 ja sidontakoneiston 33. Sidonta-koneisto on sovitettu puristinleukojen välittömään läheisyyteen niin, että sillä voidaan kiertää sidontanarua nipun puristettavan kohdan viereen, jolloin nipus-15 ta saadaan tiukka. Sidontakoneisto käsittää kehän 34, jonka läpi nippu kulkee ulostyöntyessään ja jonka ohjaamana sidontamekanismia 35 kierretään nipun ympärillä. Sidontamekanismiin voidaan sovittaa tarvittava määrä narukeriä 36, joilta sidontanaru 21 juoksee nipun ympärille, kun sidontamekanismia kierretään nipun ympärillä. Sidontakoneisto voi käsittää lisäksi laitteen solmujen te-... 20 kemiseksi ympärikierrettyihin naruihin tai vaihtoehtoisesti sidontanarua kierre tään niin monta kierrosta nipun ympäri, että se pysyy ilman solmua tiukasti ni-pun ympärillä. Sidontanaruna käytetään edullisesti sopivalla suoja-aineella kyl- » I · : · '· lästettyä hamppunarua, mutta myös muita tarkoitukseen sopivia riittävän puris- ': ’ tusvoiman ja sääolosuhteita kestäviä naruja voidaan käyttää.

25 Kuvioissa 6a - 6c on esitetty keksinnön eräs toinen sovellutus, jossa syöttökammiossa 10 katkaistu puuaines syötetään syöttökammioon yhteydessä olevaan kuljetusyksikköön 37 tai vastaavaan. Kuten edellä esitetyissä sovellutuksissa niin nytkin syöttökuljettimen avulla syötetään haluttu määrä puuainesta syöttöaukon 8 kautta syöttökammioon 10, jonka jälkeen suoritetaan 30 leikkuuterällä 13 katkaisu. Katkaistu puuainesannos siirretään syöttösiiven 23 avulla pois syöttöaukon 8 kohdalta, kuviossa syöttöaukon vasemmalle puolelle. Syöttösiipi siirtää puuainesannoksen 11 syöttökammiossa olevan pakkaus-siiven 38 ulottuville, kuten kuvioon on katkoviivalla 39 merkitty. Tällöin pak-kaussiipi on sovitettu vuorostaan työntämään puuainesannoksen 11 kuljetus-35 yksikköön, kuten kuviossa 6b on esitetty. Pakkaussiipi on sovitettu kääntymään ennalta määrätyn kääntökulman verran akselinsa 40 suhteen samalla 9 110659 tavoin kuin syöttösiipi oman akselinsa 24 suhteen. Akselit 24 ja 40 ovat syöttö-kammion pituussuuntaisesti ja etäisyyden päässä toisistaan. Siipiä voidaan kääntää esimerkiksi hydraulisylinterin tai vastaavan toimilaitteen avulla. Kuvion mukaisessa ratkaisussa molemmat siivet ovat poikkileikkaukseltaan olennai-5 sesti ympyräsektorin muotoisia. Syöttösiipi on sovitettu kulkemaan syöttö-kammion kaarevaa pohjaa 41 myöten, jolloin se työntää tarkasti puuaineksen edellään pois. Syöttösiiven työntävä reuna 42 on muotoiltu pakkaussiiven ulkokehää 43 vastaavalla tavalla kaarevaksi, jolloin syöttösiiven ollessa ääriasennossaan poistopään puolella, voi pakkaussiipi kääntyä syöttösiiven työn-10 tävän reunan 42 myötäisesti ja työntää puuaineksen 11 työntävällä reunallaan 44 eteenpäin kuljetusyksikköön 37. Vaihtoehtoisesti pakkaussiipi voi työntää puuaineksen esimerkiksi kuljettimelle, joka syöttää puuaineksen suoraan ha-kettimelle tai kuorma-auton lavalle edelleen kuljettamista varten. Leikkuuterä sulkee syöttöaukon siksi aikaa kun syöttösiipi on kääntyneenä pakkaussiiven 15 puolelle. Edelleen, koska pakkaussiipi kulkee syöttösiiven myötäisesti, se irrottaa tarkasti syöttösiiven työntävään reunaan mahdollisesti tarttuneet epäpuhtaudet.

Kuviossa 6c kuljetusyksikkö 37 on kontti, jonka etupäässä on avattava ja suljettava luukku 45. Pakkaussiipi voidaan järjestää niin, että sen avulla 20 voidaan työntää kontin luukkua auki ja vastaavasti kiinni. Kontin sisään on so- ;; vitettu liikuteltavasti mäntä 46, joka voidaan tukea kontin sisäpuolisiin pintoihin » esimerkiksi liukukappaleiden tai rullien avulla. Mäntää liikutetaan kontin etu-i : ' päätä kohti konttiin kuulumattoman toimilaitteen avulla. Tällöin voima välite tään männälle sopivien voimanvälityselimien avulla. Puuainesta käsiteltäessä * 25 syöttökammiosta syötetään syöttösiiven ja pakkaussiiven avulla kontin avoinna olevan etupään kautta puuainesta kontin sisään, jolloin syötön alussa mäntä sijaitsee kontin etupäässä ja siirtyy konttiin pakattavan puuaineksen työntämä-nä vähän kerrassaan taaksepäin. Koska mäntä vastustaa jonkin verran puuaineksen konttiin syöttämistä, aiheuttaa se puuaineksen tiivistymisen sekä 30 sen, että kontti täyttyy myös yläosastaan. Kontin täytyttyä se suljetaan ja irrotetaan korjuulaitteesta. Kontti voidaan jättää metsään odottamaan myöhempää noutoa. Konttia purettaessa avataan kontin etupää, jonka jälkeen työnne-' tään ulkopuolisen, esimerkiksi metsäkoneen tai kuorma-auton yhteyteen jär jestetyllä toimilaitteella, kuten hydraulisylinterillä kontin sisällä olevaa mäntää ;, ‘ 35 kontin etupäätä kohti, jolloin kontin sisältö työntyy ulos.

10 110659

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä joissain tapauksissa korjuulaite voi olla sovitettu niin, että sitä ei liikutella korjuukohteessa, vaan käsiteltävä puuaines tuodaan 5 metsästä käsiteltäväksi joillain toisilla laitteilla. Edelleen voidaan katkaisu joissain tapauksissa toteuttaa muullakin tavoin kuin esitetyn leikkuuterän avulla. Käytännössä korjuulaite käsittää antureita korjuulaitteen toimintojen tarkkailemiseksi sekä ohjausyksikön, jolla korjuulaitteen toimintoja voidaan automaattisesti ohjata. Tällöin käyttäjän tarvitsee ainoastaan syöttää käsiteltävää puuta 10 syöttökuljettimelle. Syöttösiiven käyttö nopeuttaa olennaisesti puuaineksen syöttämistä ja katkaisua. Koska syöttäminen ja katkaisu tehdään annos kerrallaan ja valmis nippu koostuu useasta annoksesta, on puuaineksen syöttäminen laitteeseen selvästi helpompaa kuin tunnetuissa ratkaisuissa. Edelleen keksinnön mukainen laitteisto soveltuu monenlaisen puuaineksen käsittelyyn.

15 Sillä voidaan käsitellä oksia ja risuja, mutta toisaalta se soveltuu vaikka tukkipuiden käsittelyyn. Myöskin sillä voidaan käsitellä pieni- ja suurihalkaisijaista puuainesta samanaikaisesti. Se soveltuu sekä pitkän että lyhyen puun käsittelyyn.

20 s « i I i 1 » 1

! I

Claims (20)

1. Menetelmä energiapuun käsittelemiseksi, jossa menetelmässä syötetään puuainesta korjuulaitteeseen kuuluvalle syöttökuljettimelle (3), kulje- 5 tetaan syöttökuljettimen (3) avulla puuainesta syöttöaukon (8) kautta korjuulait-teen syöttökammioon (10), syötetään syöttökammioon (10) ennalta määrätyn suuruinen annos puuainesta, jonka jälkeen suoritetaan katkaisu haluttuun mittaan syöttökammion (10) ja syöttökuljettimen (3) välillä olevan katkaisulaitteen (12) avulla, ja edelleen jossa menetelmässä puristetaan puuainesta sen tila-10 vuuden pienentämiseksi ja puuainesnipun muodostamiseksi, tunnettu siitä, että siirretään katkaistu puuainesannos syöttökammiossa (10) olevan kääntyvän syöttösiiven (23) avulla syöttösuuntaan nähden poikkisuunnassa pois syöttöaukon (8) kohdalta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että katkaistaan puuaines edestakaisin liikuteltavalla terälevyllä (13).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käännetään syöttösiipeä (23) syöttöaukkoon (8) nähden molemmille puolille edestakaisin sen ääriasentojen välillä, että syötetään ja katkaistaan puuainesannos syöttösiiven (23) kunkin kääntöliikkeen aikana, ja että siirre- 20 tään syöttösiiven (23) avulla syöttöaukon (8) kohdalla oleva puuainesannos vuorotellen eri puolille syöttöaukkoa (8).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että siirretään katkaistu puuaines syöttösiiven (23) avulla syöttökammion (10) alapuolella olevaan puristuskammioon (14), että puriste-25 taan puristuskammion (14) yhteydessä olevalla yhdellä tai useammalla leualla (25a, 25b) puristuskammiossa (14) olevaa puuainesta poikkisuunnassa kokoon olennaisesti koko puristuskammion (14) pituudelta halutun puuainesnipun muodostamiseksi, ja että poistetaan valmis puuainesnippu puristuskam-miosta (14) työntämällä se pituussuunnassaan puristuskammion (14) avatta-. : 30 van päädyn kautta ulos. · 1

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : että kierretään puristuskammiosta (14) poistettavan puuainesnipun ympärille ennalta määrättyihin kohtiin sidontanarua (21) muodostetun nipun koossa pi-tämiseksi. .··! 35

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puristetaan puristuskammiosta (14) poistettavaa nippua poikkisuunnassa 12 110659 kasaan ainakin osalta sen pituutta, ja että kierretään sidontanaru (21) samanaikaisesti kokoonpuristettuun kohtaan nippua, tiiviin nipun aikaansaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirretään katkaistu puuainesannos syöttösiiven (23) avulla syöttö- 5 kammioon (10) sovitetun samansuuntaisen pakkaussiiven (38) ulottuville, ja että siirretään pakkaussiipeä (38) kääntämällä puuainesannos syöttökammios-ta (10) ulos.

8. Korjuulaite energiapuun käsittelyyn, joka korjuulaite (1) käsittää syöttökuljettimen (3) ja syöttökammion (10), jolloin syöttökuljetin (3) on sovitet- 10 tu kuljettamaan sille syötettävän puuaineksen syöttöaukon (8) kautta syöttö-kammioon (10), katkaisulaitteen (12), joka on sovitettu syöttökuljettimen (3) ja syöttökammion (10) välille, ja joka katkaisulaite (12) on sovitettu katkaisemaan syöttökammioon (10) syötetyn puuannoksen, sekä edelleen välineet puuaineksen puristamiseksi pienempään tilavuuteen, tunnettu siitä, että syöt-15 tökammiossa (10) on olennaisesti syöttökammion suuntainen ja olennaisesti syöttökammion pituinen kääntyvästi sovitettu syöttösiipi (23), ja että syöttösiipi (23) on sovitettu siirtämään katkaisulaitteella (12) katkaistun puuannoksen syöttösuuntaan nähden olennaisesti poikkisuunnassa sivuun syöttöaukon (8) kohdalta syöttökammioon (10) syötettävän uuden puuannoksen tieltä. .···. 20

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, . että katkaisulaite (12) käsittää edestakaisin liikuteltavan levymäisen leikkuute- rän (13).

:·’· 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen korjuulaite, tunnettu ' ' siitä, että syöttökammion (10) alapuolella on puristuskammio (14), että puris- : 25 tuskammion (14) yhteydessä on ainakin yksi olennaisesti puristuskammion pi tuinen avattava ja suljettava leuka (25a, 25b), joka on suljettuna ollessaan sovitettu erottamaan syöttökammion (10) ja puristuskammion (14) toisistaan estäen puuaineksen siirtymisen syöttökammiosta (10) puristuskammioon (14), että leuan (25a, 25b) ollessa avoinna on syöttösiipi (23) sovitettu siirtämään : 30 puuainesta syöttökammiosta (10) puristuskammioon (14), että mainittu leuka .··’ (25a, 25b) on kiinni mennessään sovitettu puristamaan puristuskammiossa (14) olevaa puuainesta pienempään tilavuuteen, että puristuskammion (14) yhteydessä on tunnistuselimet puristuskammion (14) täyttymisen havaitsemi-' seksi, että puristuskammion (14) ainakin yksi pääty on avattavissa, ja että pu- ;·] 35 ristuskammion (14) yhteydessä on poistoelimet (16, 17) puristetun puuaines- 13 110659 nipun siirtämiseksi pois puristuskammiosta (14) mainitun avattavan päädyn kautta.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että puristuskammion (14) jatkeella on niputuslaitteisto, joka käsittää puristus- 5 laitteen (29) puristuskammiosta (14) poistettavan puuainesnipun lisäpuristami-seksi nipun poikkisuunnassa sekä sidontakoneiston (33) sidontanarun (21) kiertämiseksi puristetun puuainesnipun ympärille nipun sitomista varten.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että sidontakoneisto (33) on sovitettu puristuslaitteen (29) välittömään lähei- 10 syyteen, että puristuskammion (14) poistolaitteisto (16, 17) on sovitettu työntämään puristuskammiosta (14) poistettavaa puuainesnippua jaksottain ennalta määrätyn etäisyyden verran, että niputuslaitteiston puristuslaite (29) on sovitettu puristamaan puristuskammiosta (14) ulos työntyvää puuainesnippua mainittujen jaksojen välillä, ja että sidontakoneisto (33) on sovitettu kiertämään 15 sidontanarun (21) puuainesnipun ympärille välittömästi puristuslaitteen (29) vielä kokoon puristaman kohdan välittömään läheisyyteen, tiiviin puuainesnipun aikaansaamiseksi.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8-12 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että syöttösiipi (23) on sovitettu tekemään edestakaista 20 kääntöliikettä ja syöttämään puuaineksen syöttöaukon (8) kohdalta vuorotellen syöttöaukkoon (8) nähden eri puolille.

/ , 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 10-13 mukainen korjuu- · laite, tunnettu siitä, että puristuskammion (14) yhteydessä on ensimmäi nen ja toinen kaarevan muotoinen leuka (25a, 25b), että kumpikin leuka erik-; 25 seen on nivelöity alapäästään, että leuat (25a, 25b) on sovitettu aukeamaan toisistaan poispäin, että kiinni olevat leuat yhdessä muodostavat syöttökam-mion (10) ja puristuskammion (14) välisen seinämän ja jotka leuat rajaavat väliinsä puristuskammion (14), ja että syöttösiipi (23) on sovitettu kääntymään syöttökammiossa (10) edestakaisin olennaisesti leukojen (25a, 25b) välillä, jol-, , : 30 loin syöttösiipi (23) on sovitettu siirtämään syöttökammioon (10) syötetyt ja .!.. ‘ katkaistut puuannokset vuorotellen ensimmäisen leuan ja toisen leuan puolel le.

:. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että syöttösiiven (23) puuannosta työntävän pinnan muoto vastaa olennaisesti 35 kaarevien leukojen (25a, 25b) muotoa, jolloin syöttösiipi (23) on sovitettavissa leukojen (25a, 25b) syöttökammion (10) puoleista pintaa vasten, ja että leuka 14 110659 on sovitettu sulkeutuessaan kaapimaan syöttösiiven (23) työntävään pintaan tarttuneen puuaineksen pois.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen korjuulaite, tunnet-t u siitä, että ensimmäinen ja toinen leuka (25a, 25b) ovat suljettavissa puris- 5 tuskammion (14) tyhjennyksen ajaksi, että puristuskammion (14) tyhjennyksen aikana edestakaisin kääntyvä syöttösiipi (23) on sovitettu siirtämään syöttö-kammioon (10) syötetyt puuannokset katkaisun jälkeen vuorotellen puristus-kammion ensimmäisen ja toisen leuan syöttökammion puoleista pintaa eli yläpintaa vasten varastoiden näin puristuskammion (14) tyhjennyksen aikana 10 syöttökammioon (10) syötetyn puuaineksen, ja että puristuskammion (14) tyhjennyksen jälkeen on leuat (25a, 25b) sovitettu aukeamaan, jolloin syöttösiipi (23) on sovitettu kääntyessään työntämään leukojen yläpuolelle välivarastoidun puuaineksen puristuskammioon (14).

17. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen korjuulaite, tunnettu 15 siitä, että syöttökammion (10) yhteydessä on syöttösiipeen (23) nähden olennaisesti samansuuntainen kääntyvä pakkaussiipi (38), että syöttösiipi (23) on sovitettu siirtämään katkaistun puuannoksen syöttöaukon (8) kohdalta pois pakkaussiiven (38) ulottuville, ja että kääntyvä pakkaussiipi (38) on sovitettu siirtämään puuannoksen edelleen syöttökammiosta (10) pois.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että korjuulaitteeseen (1) on kytkettävissä irrotettavasti syöttökammioon (10) , , yhteydessä oleva kuljetusyksikkö (37), että pakkaussiipi (38) on sovitettu siir- ’· tämään puuannoksen mainittuun kuljetusyksikköön (37).

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, . 25 että kuljetusyksikkö (37) on kontti ja että kontin sisälle on sovitettu kontista eril lisellä toimilaitteella liikuteltava mäntä (46) konttiin pakatun puuaineksen purkamiseksi ulos kontista mainittua mäntää (46) liikuttamalla.

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8-19 mukainen korjuulaite, tunnettu siitä, että korjuulaite (1) on sovitettu liikuteltavalle alustalle ,·. . 30 (2a). »· > » » 110659