FI111610B - Reikäroottorityyppinen kuorimakone - Google Patents

Description

111610

REIKÄROOTTORITYYPPINEN KUORIMAKONE KEKSINNÖN ALA

Keksintö kohdistuu reikäroottorityyppiseen kuorimakoneeseen aksiaalisesti reikäroottorin läpi 5 syötettävän tukin kuorimiseksi, jossa kuorimakoneessa tukkia kuorivat kuorintaterät on järjestetty säädettäviksi kuorimisen aikana.

TEKNIIKAN TASO

10 Reikäroottorityyppisen kuorimakoneen periaat teena on käyttää pyörivää roottoria, johon kuuluu kolmesta kuuteen hankaavaa terää. Tukkia syötetään roottoriin kuorimakoneeseen kuuluvalla puunsyöttölaitteel-la, joka on järjestetty keskittämään tukki reikäroot-15 torin keskelle. Tukin tullessa reikäroottoriin terät avautuvat. Tunnetuissa kuorimakoneissa kuorintaterien puristusvoima tukkia vasten muodostetaan jousilla ja/tai hydraulisella paineella.

Kuorinta tapahtuu seuraavasti. Tukki syöte-20 tään tukin kuljetusvalssilla vasten pyöriviä kuorinta-teriä, jolloin kuorintaterät avautuvat ja aloittavat tukin kuorinnan esiasetetulla kuorintavoimalla. Nykyään kuorintäteriin kohdistuva terävoima voidaan asettaa ainoastaan reikäroottorin ollessa pysähdyksissä. 25 Terävoimat voidaan säätää erillisellä ulkoisella pneumatiikka- tai hydrauliikkayksiköllä. Mitä suurempi paine erillisellä yksiköllä teriin aiheutetaan, sitä suurempi terävoima tukkiin kohdistuu. Terävoiman säätö vaikuttaa merkittävästi kuorimakoneen kapasiteettiin, 30 koska säädön aikana kuorimakone on pysähdyksissä.

Kuorinnassa on tärkeää, että tukista poistetaan kaikki kuori, mutta ei mitään muuta kuin kuori. Siksi on tärkeää, että tukki pystytään keskittämään hyvin, että terien muoto ja kunto ovat oikeat ja että 35 teräpaine on sopiva. Lisäksi kuorinnassa voidaan muotoilla tukin tyvi poistamalla vastaava tyvilaajentuma.

2 111610

Yleensä tyven muotoiluun käytetään erillistä reikä-roottorityyppistä konetta· Tässäkin teräpaineiden säätö työstön aikana parantaisi kapasiteettia ja työstö-jälkeä merkittävästi.

5 Tukin ominaisuuksien, kuten kuoren paksuuden, tukin kosteuden, halkaisijan, lenkouden ja oksatynkien määrän muuttuessa, on erittäin tärkeää, että terävoi-maa säädetään vastaavasti. Kuitenkin nykyisin säätö on pelkästään kiinni kuorimakoneen hoitajan aktiivisuu-10 desta ja toisaalta kuorimakoneen vaadittavasta kapasiteetista. Siksi usein kuorimakonetta käytetään väärällä terävoimalla, jolloin tukki voi juuttua kuorinta-roottoriin, tukki voi sorvaantua kuorinnan alkuvaiheessa tai tukista poistetaan kuorta liian vähän tai 15 liian paljon.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt tunnettujen kuorimakoneiden kapasiteettiin ja 20 kuorintatulokseen liittyvät ongelmat.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudentyyppinen kuorimakone, jossa terävoimaa voidaan säätää ajon aikana kuorittavan tukin ominaisuuksien ja muiden olosuhteiden mukaan.

25 Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda *' esiin kuorimakone, joka kuorii tukin optimaalisella kuorintateräpaineella minimoiden kuorittavaan tukkiin jäävän kuoren heikentämättä koneen kapasiteettia.

Keksinnön tunnusomaisten seikkojen osalta 30 viitataan.patenttivaatimuksiin.

»

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnössä toteutetaan kuorimakone, jolla jokainen tukki voidaan kuoria yksilöllisesti tukista ' 35 tehtyihin mittauksiin perustuen säätämällä teräpainei-ta kuorinnan aikana. Tämä on toteutettu järjestämällä 3 111610 kuorintaroottoriin ohjaus- ja säätöjärjestely, joilla kuorintaterien teräpainetta voidaan ohjata ja säätää niiden pyöriessä ja kuoriessa tukkia. Johtavana ideana keksinnössä on välittää ohjaus- ja kuorintavoima pyö-5 rivään kuorintaroottoriin tähän tarkoitukseen suunnitellulla säätölaitteistolla.

Keksinnön kohteena on kuorimakone, johon kuuluu runko ja runkoon pyörivästi laakeroitu kuorinta-roottori. Kuorimakoneen runko voi olla osa laajempaa 10 tukin käsittelykoneistoa, johon voi kuulua kuorimakoneen lisäksi muita tukin käsittelylaitteita. Kuorintaroottoriin kuuluu roottorirunko ja siihen tuetut kuo-rintaterät. Lisäksi kuorintaroottoriin kuuluu ensimmäinen voimalaite, joka on yhdistetty kuorintateriin 15 ja roottorirunkoon kuorintavoiman siirtämiseksi kuo-rintaterille.

Keksinnön mukaisesti kuorintaroottoriin kuuluu roottorirungon suhteen liikkuvaksi järjestetty säätöelin ja siihen yhdistetty toinen voimalaite, joka 20 on tuettu kuorimakoneen runkoon kuorintavoiman välittämiseksi säätöelimestä ensimmäiseen voimalaitteeseen ja siitä edelleen kuorintateriin. Tämän ansiosta pyörivää roottoria ei tarvitse pysäyttää säädettäessä kuorintaterien teräpainetta. Edullisesti säätöelin on 25 laakeroitu roottorirunkoon ja järjestetty liikkuvaksi .. kuorintaroottorin pitkittäisakselin suunnassa.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kuorimakonee-seen kuuluu hydrauliikkajärjestelmä, joka on yhdistetty säätöelimeen, ensimmäiseen voimalaitteeseen ja toi-30 seen voimalaitteeseen. Hydrauliikkajärjestelmään kuuluu edelleen hydrauliikkapumppu ja ainakin yksi pai-neakku, johon on järjestetty esipaine. Hydrauliikka-pumppu on yhdistetty ensimmäisenä ja toisena voima-laitteena toimiviin paineenvälityssylintereihin, joil-35 la teräpaineita säädetään. Hydrauliikkajärjestelmässä paineita säädetään paineensäätöventtiilillä, joka on 4 111610 järjestetty sinänsä tunnetulla tavalla hydrauliikka-järjestelmään.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kuorimakonee-seen kuuluu mittalaite tai -laitteisto kuorintarootto-5 riin syötettävän tukin ominaisuuksien mittaamiseksi. Mittalaitteilla voidaan mitata tukin ja kuoren paksuutta, kosteutta, lämpötilaa jne. Lisäksi mittalaitteilla on mahdollista mitata tukin tyven ominaisuudet tyvisievistystä varten. Lisäksi kuorimakoneeseen kuulo luu ohjauslaite kuorimakoneen kuorintatyön ohjaamiseksi. Ohjauslaitteeseen on yhdistetty mittauslaite ja hydrauliikkajärjestelmä, jolloin ohjauslaite voi ohjata kuorimakoneen toimintaa mittalaitteelta saatujen mittaustietojen ja ennalta määrättyjen ohjausparamet-15 rien ja -algoritmien mukaisesti.

Keksinnön ansiosta jokainen kuorittava tukki voidaan käsitellä ja kuoria yksilöllisesti perustuen tukista juuri ennen kuorintaa tehtäviin mittauksiin. Keksintö tuo mukanaan merkittäviä säästöjä, kun kuo-20 rinta tehdään oikeilla teräpaineilla toisaalta jättämättä kuoriainesta runkoon liian hennon kuorinnan takia ja toisaalta hukkaamatta sahattavaa puuainetta liian voimakkaan kuorinnan takia. Lisäksi keksinnön ansiosta kuorimakoneen reaaliaikainen teräpainesäätö 25 tulee robustiksi ja kustannuksiltaan helposti ja edul-.. lisesti voimassa oleviin kuorimakoneisiin toteutetta vaksi .

KUVALUETTELO

30 Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamal la oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää kaaviomaisesti erästä esillä olevan keksinnön mukaisen kuorimakoneen ohjaus- ja säätöjärjestelmää, 35 kuva 2 esittää erästä keksinnön mukaista kuo- rintaroottoria edestä päin katsottuna, 5 111610 kuva 3 esittää erästä keksinnön mukaista kuo-rintaroottoria sivusta katsottuna ja osittain poikki -leikattuna ja kuva 4 esittää erään keksinnön mukaisen hyd-5 rauliikkajärjestelmän hydrauliikkakaaviota.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kuvassa 1 esitetään kaaviokuvana erään keksinnön mukaisen kuorimakoneen ohjaus- ja säätöjärjes-10 telmä. Tässä kuvassa esitetään se osa kuorimakoneesta, jolla ohjataan ja mitataan kuorintaa ja kuorittavan tukin ominaisuuksia. Mittalaitteella 121 mitataan mm. tukin halkaisija, tukin kuoren paksuus, tukin kosteus, tukin jäätymisaste ja lenkous. Myös muita parametreja 15 voidaan mitata. Tukin asema mitataan joko kolmedimen-sionaalisella mittalaitteella tai erillisellä tukin aseman mittarilla 122. Tällä tiedolla voidaan teräpai-neita muuttaa siten, että tukki menee kuorintarootto-riin sopivilla teräpaineilla, ettei sorvaantumisilmiö-20 tä tapahdu. Kuorintaa ohjaa kuorintalaitteen ohjain 13, josta on yhteys kolmidimensionaaliseen mittauslaitteeseen 121, tukin aseman mittaukseen 122, hydrauliikan paineenmittaukseen 14 ja paineensäätövent-tiiliin 10. Lisäksi kuorintalaitteen ohjaimeen 13 voi-25 daan yhdistää tietokone PC, jolla ohjausparametreja voidaan helposti muuttaa. PC:hen voidaan myös tallentaa yksilöllisesti kunkin tukin mittaustiedot, käytetyt teräpaineet ja muu mahdollinen kuorinnassa käytetty ja syntyvä data.

30 Kuvassa 2 esitetään eräs keksinnön mukainen - kuorintaroottori edestä päin katsottuna. Kuorintaroot- * tori 2 on pyörivästi laakeroitu kuorimakoneen runkoon 1. Kuorintaroottoriin kuuluu roottorirunko 3 ja siihen tuetut kuorintaterät 4. Kuorintateriä on yhteensä täs-35 sä esimerkissä kuusi kappaletta. Lisäksi roottorirun-koon on tuettu ensimmäinen voimalaite 5, joka tässä muodostuu yhteensä kuudesta paineenvälityssylinteris- 6 111610 tä. Kuorintaroottoriin kuuluu myös roottorirungon 3 suhteen liikkuvaksi järjestetty säätöelin 6. Säätöelin on laippamainen kiekko, jota painetaan kuorintaroottoriin kuuluvalla toisella voimalaitteella 7, joka tässä 5 muodostuu yhteensä neljästä paineenvälityssylinteris-tä. Laippa on laakeroitu pyörivästä kuorintaroottoriin 2 ja toisen voimalaitteen 7 voima välitetään vipuvarsilla 7a, 7b, 7c ja 7d säätölaippaan 6. Lisäksi kuo rintaroottoriin kuuluu paineakkujärjestelmä 11, joihin 10 varataan esipaine ensimmäisiä painevälityssylintereitä 5 varten.

Kuvassa 3 esitetään erään keksinnön mukaisen kuorintaroottoriin poikkileikkauskuva sivusta päin katsottuna. Kuorintaroottori 2 on pyörivästä laakeroi-15 tu kuorimakoneen 1 runkoon. Kuvassa 3 laakerointi esitetään kuorimakoneen rungon 1 ja roottorirungon 3 välisillä neulalaakereilla N. Kuvassa 3 esitetty kuorin-taroottorin teräpaineen säätö toimii seuraavasti. Pai-neenvälityssylintereiden 7 painetta kasvatettaessa vi-20 pu 7a ja 7c painuu vasten säätöelintä 6 laakeroitujen painikkeiden 15 välityksellä. Säätöelin painuu edelleen laakeroituna vasten kuvassa 2 näkyvää hydrauliak-kujärjestelmää 11 painaen ja siten kasvattaen hyd-rauliikkapainetta ensimmäisessä pa.ineenvälityssylinte-25 reissä 5. Näiden paineen kasvaessa kasvaa kuorintate-riin 4 kohdistuva paine ja siten terien väliin jäävä aukko pienenee lisäten kuorintaterän pureutuvuutta kuorittavaan tukkiin. Kun kuorintavoimaa halutaan vähentää, vapautetaan painetta paineenvälityssylinte-30 reistä, jolloin säätöelin 6 liikkuu kuvassa 3 esitetyn vaakatason suunnassa vasemmalle vapauttaen hyd-•‘ rauliakun painetta ja siten paineenvälityssylinterien 5 painetta. Tämä keksinnön mukainen säätöjärjestely on yksinkertainen ja toimintavarma. Se toimii luotetta-35 vasti myös kuorimakoneissa, joissa on suuria vääntäviä ja kiertäviä voimia tukkia kuorittaessa.

7 111610

Kuvassa 4 esitetään edelleen kuvassa 3 esitetyn säätöesimerkin hydrauliikkajärjestely, mikä ha-, vainnollistaa keksinnön ideaa kuorinnasta. Kuvassa on kaaviomaisesti esitetty erään keksinnön mukaisen kuo-5 rintaroottorin hydrauliikkajärjestelmä ja säätöelimen käyttö hydrauliikkajärjestelmän osana terävoimaa säädettäessä. Hydrauliikkajärjestelmään kuuluu hyd-rauliikkapumppu 9, jolla muodostetaan hydrauliikkajärjestelmän peruspaine. Lisäksi järjestelmään kuuluu en-10 simmäinen paineenvälityssylinterijoukko 5, jotka on yhdistetty kuorintateriin 4 terävoiman säätämiseksi ja pitämiseksi. Toinen paineenvälityssylinterijoukko 7 on käytännössä kuorintaroottorin ulkopuolella yhteydessä säätöelimeen 6 ja sitä kautta kuorintaroottoriin 2. 15 Hydrauliikkapainetta säädetään paineensäätöventtiilil-lä 10 ja mitataan hydrauliikkapainemittarilla 14. Tieto säätöventtiilin asennosta ja painemittauksesta välitetään ohjauslaitteelle 13 (ei esitetty kuvassa 4) , joka edelleen ohjaa paineensäätöventtiilin asentoa 20 saamansa datan perusteella. Paineensäätöventtiilin 10 säätö muuttaa toisen paineenvälityssylinterijoukon hydrauliikkapainetta ja siten vaikuttaa säätöelimen 6 asentoon säätäen hydrauliikka-akkujärjestelmän 11 painetta. Hydrauliikka-akkujärjestelmän 11 paineen muut-25 tuessa muuttuu myös ensimmäisen paineenvälityssylinteri joukon paineet, mikä vaikuttaa suoraan kuorintateri-en 4 teräpaineisiin. Tällainen hydrauliikkajärjestely voidaan mekaaniselta osaltaan toteuttaa myös muulla tavalla kuin käyttämällä näissä esimerkeissä esitettyä 30 säätöelintä 6. Samaten esitetyn hydrauliikkajärjestelmän perusidea toimii myös pneumaattisessa järjestel-mässä, kun pneumaattiset komponentit on sovitettu oikein. Lisäksi säätöjärjestelmässä on sovitettava työ-< sylintereiden, säätöelimen ja muiden osien yhteistoi- 35 minta sopivasti siten, että tarvittavat hydrauliikka-paineet ylä- ja alarajalla saavutetaan. Säätö on kui- 111610 • 8 tenkin tapauskohtainen riippuen käytettävästä kuorin-taroottorista, terien lukumäärästä jne.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muun-5 nokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. 1 > « *

Claims (8)

111610

1. Kuorimakone, johon kuuluu < runko (1), kuorintaroottori (2) , joka on pyörivästi laa-f 5 keroitu runkoon (1) ja johon kuorintaroottoriin kuuluu roottorirunko (3) roottorirunkoon (3) tuetut kuorintaterät (4), ja roottorirunkoon (3) tuettu ensimmäinen voima- 10 laite (5) , joka on yhdistetty kuorintateriin (4) kuo-rintavoiman siirtämiseksi niihin, johon kuorintaroottoriin kuuluu roottorirungon suhteen liikkuvaksi järjestetty säätöelin (6), 15 säätöelimeen yhdistetty toinen voimalaite (7), joka tuettu runkoon (3) kuorintavoiman välittämiseksi ensimmäisen voimalaitteen (5) kautta kuorintateriin (4) , tunnettu siitä, että säätöelin (6) on laakeroitu roottorirunkoon (3) ja järjestetty liikku- 20 vaksi kuorintaroottorin (2) pitkittäisakselin suunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuorimakone, tunnettu siitä, että kuorimakoneeseen kuuluu hydrauliikkajärjestelmä (8), joka on yhdistetty säätö- 25 elimeen (6), ensimmäiseen voimalaitteeseen (5) ja toiseen voimalaitteeseen (7).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuorimakone, tunnettu siitä, että hydrauliikka jär jestel-mään (8) kuuluu 30 hydrauliikkapumppu (9) ja että ensimmäinen ja toinen voimalaite (5, 7) ovat paineenvälityssylintereitä, jotka on yhdistetty hyd-rau1i i kkapumppuun hydrauliikkavoiman siirtämiseksi niihin.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kuorimako ne, tunnettu siitä, että hydrauliikka jär jestel-.. mään (8) kuuluu 111610 paineensäätöventtiili (10); ja paineakku (11), johon on järjestetty esipaine ensimmäistä paineenvälityssylinteriä varten.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuorimako- 5 ne, tunnettu siitä, että säätöelin (6) on laippa- mainen kiekko.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuorimako- ne, tunnettu siitä, että kuorimakoneeseen kuuluu mittalaite (12) kuorintaroottoriin syötettävän tukin 10 ominaisuuksien mittaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuorimako- ne, tunnettu siitä, että kuorimakoneeseen kuuluu ohjauslaite (13) kuorimakoneen kuorintatyön ohjaamiseksi .

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kuorimako- ne, tunnettu siitä, että hydrauliikkajärjestel-mään kuuluu hydrauliikkapainemittari (14) ensimmäisen ja/tai toisen paineenvälityssylinterin (5, 7) paineen mittaamiseksi. · « 111610