FI112618B - Haketusterä - Google Patents

Description

1 112618

Haketusterä

Keksinnön tausta

Keksintö koskee haketusterää käytettäväksi esimerkiksi puun haketuksessa, jossa terässä on toisiinsa terävässä kulmassa liittyvät otsapinta ja 5 rintapinta, jolloin haketettavasta materiaalista irtoava lastu tai vastaava muodostuu rintapinnan puolelle.

Keksintö soveltuu lähinnä puun haketuksessa käytetylle terälle, jolla leikataan puuta tai muuta materiaalia, niin että leikkausvoima kohdistuu terän kärkeen ja muodostaa sitä kuluttavan voiman.

10 Paperi- ja selluteollisuudessa käytetään puuhakkeen tuottamiseen yleisesti kiekkohakkuja, joissa puut haketetaan kiekkoon likimain säteen suuntaisesti kiinnitetyillä terillä. Kiekon pyöriessä terät iskeytyvät haketettavaan pölliin, joka tunkeutuu vastakkaiselta puoleltaan hakun syöttösuppilon loppupäässä olevaan vastaterään. Kiekkohakkua on kuvattu esimerkiksi Fl-patentti-15 julkaisussa 79799.

Kiekkohakuissa nopeimmin kuluvia osia ovat terät. Terän kuluminen eli sen kärjen pyöristyminen heikentää hakkeen laatua tuottaen enemmän massanvalmistusprosessissa epätoivottuja hienojakeita ja heikentää hakun kykyä ottaa vastaan puuta. Yleensä kuluneet terät teroitetaan ja otetaan sen jäl-20 keen uudelleen käyttöön. Käytössä on myös ns. kertakäyttöteriä, jotka romute- ·; ·· taan yhden käyttökerran jälkeen. Terien kestoiän tulisi joka tapauksessa olla :*·,· mahdollisimman pitkä, koska terien vaihtoon kuluva aika laskee hakun käyttö- .·. : astetta.

.·. | Patenttijulkaisussa Fl 95785 on esitetty menetelmä terän kestävyy- ' ! 25 den lisäämiseksi aiheuttamalla kylmätyöstöllä terän kärkeen puristusjännitys.

Julkaisussa esitetään, että puristusjännityksen ansiosta teränsuun väsymis-’···' kestävyys ja myös kulumiskestävyys paranee. Keksinnön toimivuutta rajoittaa kuitenkin ne tosiseikat, että pahimmassakin tapauksessa kuormanvaihtokerto-: jen lukumäärä jää alle 500 000, joka on varsin vähän karkaistulle työkaluteräk- 30 selle, jonka pinnankarheus on kaiken lisäksi erittäin hyvä. Lisäksi lämpökäsitte- . ·; ·. lyn jälkeinen kylmämuokkaus muuttaa pahimmassa tapauksessa terässä ole- , . van jäännösausteniitin työstökarkenemalla päästämättömäksi martensiitiksi, T jonka sitkeys päästettyyn martensiittiin verrattuna on erittäin huono ja altistaa : ’ : teräsärmän vaurioille.

2 112618

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön tavoitteena on parantaa haketusterää siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella haketusterällä, jolle on tunnusomaista, että rintapinta on pinnoi-5 tettu materiaalilla, jonka kovuus on vähintään 700 HV.

Pinnoittamalla ainoastaan terän rintapinta saadaan aikaan itseteroit-tumisilmiö, ts. terän otsapinta eli päästöpinta kuluu nopeammin kuin rintapinta ja pienentää näin teräkulmaa aivan terän kärjessä, mikä merkitsee pienempää epätoivottujen hienojakeiden määrää. Samalla terän kokonaiskulma pienenee 10 verrattuna pinnoittamattomaan terään.

Pinnoituksesta on hyötyä terän koko eliniän ajan, sillä jokaisen uu-delleenteroituksen jälkeen terän rintapinnalla on vaurioitumaton pinnoitesärmä.

Keksintöä voidaan yhtä hyvin soveltaa myös esimerkiksi sahoilla yleisesti käytettyjen rumpuhakkujen teriin. Rumpuhakussa puut haketetaan 15 rummun kehälle likimain rummun akselin suuntaisesti kiinnitetyillä terillä.

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin viitaten oheiseen piirustuksen, jossa

Kuvio 1 esittää hakkeen syntyä keksinnön kohteena olevaa hake-20 tusterää käytettäessä; ‘ · ‘: Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista terää; : : Kuviot 3 - 5 esittävät itseteroittumisilmiön periaatetta.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus ^ ; Viitaten kuvioon 1 siinä haketettava puu 1 sijaitsee vinossa asen- 25 nossa syöttökourussa 2 tätä syöttökourua 2 ja sen päässä olevaa vastaterää 3 ‘ vasten. Puusta 1 haketta 4 irrottavaa haketusterää on merkitty viitenumerolla 5. Haketusterä 5 on kulloinkin asennettu teräkiekon kulutuslevyyn 6, joka on *‘ puolestaan kiinnitetty esittämättä jätettyyn teräkiekkoon. Terien 5 ja teräkiekon pyörimissuunta on luonnollisesti nuolten A mukainen.

30 Syntyvän hakkeen 4 puolella olevaa terän 5 pintaa nimitetään ylei sesti rintapinnaksi 7 ja tähän terävässä kulmassa liittyvää toista pintaa otsa-pinnaksi 8. Haketustapahtumassa puun 1 pituusakselia B vastaan kohtisuoran tason C ja rintapinnan 7 väliin jäävää aluetta nimitetään rintapinta-alueeksi (alueeksi, jolla rintapinta 7 leikkaa puuta terävässä kulmassa) G. Vastaavasti 35 terän 5 kärjen kautta kulkevan teräkiekon tangenttitason D ja otsapinnan 8 vä- 3 112618 listä aluetta voidaan nimittää otsapinta-alueeksi F. Tason D ja otsapinnan 8 välinen kulma a, terän 5 pintojen 7 ja 8 välinen kulma β ja rintapinnan 7 ja tason C välinen kulma γ kaikki vaikuttavat hakkeen 4 muodostumiseen (lastun pituuteen, lastun irrottamiseen tarvittaviin voimiin jne.) sekä terän kulumiseen.

5 Pinnoittamalla ainoastaan rintapinta 7 materiaalilla 9, jonka kulutus kestävyys on suurempi ja kitkakerroin pienempi kuin terän perusmateriaalilla 10, saadaan aikaan kuvion 5 mukainen terän 5 itseteroittuminen, jolloin otsa-pinta 8 kuluu rintapintaa 7 nopeammin - ja rintapinnan 7 vähemmästä kulumisesta johtuen ’’sisäänpäin kaarevaksi” ja pitää siten terän 5 terävänä kulumi-10 sesta huolimatta. Teroitusta (tässä otsapinnan 8 tasoitusta) tarvitaan huomattavasti vähemmän kuin perinteistä terää käytettäessä, jolloin kuluminen on kuvion 4 mukaista terän kärjen pyöristymistä, kun lähtökohtana on kuvion 3 mukainen uusi terävä terä.

Pinnoitteen mikro- tai makrokovuus on perusaineen makrokovuutta 15 (58 - 60 HRC) suurempi, eli vähintään 700 HV. Pinnoitteen kitkakerroin puuta vasten on vastaavasti pienempi ja vähintään 0,6.

Pinnoituksen 9 paksuudeksi riittää alle 0,1 mm. Edullisia pinnoitteita ovat diffuusioilmiöön perustuvilla PVD- ja CVD-pinnoitusmenetelmillä tehdyt ti-taaninitridi-, krominitridi- ja kromikarbidipinnoitteet. Myös elektrolyyttisesti tehty 20 kovakromauspinnoite soveltuu kohteeseen.

Edellä oleva keksinnön selitys on vain tarkoitettu havainnollista-* * maan keksinnön mukaista perusajatusta. Alan ammattilainen voi kuitenkin to- •V·* teuttaa keksinnön yksityiskohdat monin eri tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

I t * I t

Claims (4)

112618

1. Haketusterä käytettäväksi esimerkiksi puun (1) haketuksessa, jossa terässä (5) on toisiinsa terävässä kulmassa liittyvät otsapinta (8) ja rinta-pinta (7), jolloin haketettavasta materiaalista irtoava lastu tai vastaava (4) 5 muodostuu rintapinnan puolelle, tunnettu siitä, että rintapinta (7) on pinnoitettu materiaalilla (9), jonka kovuus on vähintään 700 HV.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen haketusterä, tunnettu siitä, että pinnoituksen (9) paksuus on alle 0,1 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen haketusterä, tunnettu 10 siitä, että pinnoitus (9) on tehty elektrolyyttisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen haketusterä, tunnettu siitä, että pinnoitus (9) on tehty diffuusioon perustuvalla menetelmällä. 112618