FI121106B - Kaatava monitoimikone - Google Patents

Description

KAATAVA MONITOIMIKONE

Keksinnön kohteena on kaatava monitoimikone, joka on tarkoitettu ripustettavaksi haarukkamallisen ripustinlaitteensa välityk-5 sellä puomin päästä, johon ripustinlaitteeseen kuuluu kääntö-moottori ripustinlaitteen haarukan ja sen mukana monitoimikoneen kääntämiseksi, toimilaite, esim. hydraulisylinteri monitoimikoneen kääntämiseksi haluttuun pysty- tai vaaka-asentoon, jolloin monitoimikoneen ripustus haarukasta on toteutettu rungon 10 vastakkaisille sivuille muodostettujen nivelien avulla, joista kukin nivel sallii haarukan kiertymisen poikittaisen akselin ympäri.

Kuormainmonitoimikoneita, jotka suorittavat kaikki muut työ-vai-15 heet paitsi kaatotyötä, kutsutaan kuormainprosessoreiksi.

Nykyisin useimmat prosessorit voidaan varustaa ns. kaatopäällä. Tämä kaatopään tarkoituksena on saattaa prosessori pystyasentoon. Pystyasentoa tarvitaan puuhun tarttumisen aikaansaamiseksi. Käy-20 tännössä riittää kunhan prosessori edes likimain on pystyasennossa puuhun tartuttaessa. Kaatosahaus suoritetaan prosessorin kat-kaisusahalla. Monitoimikoneen roikkuessa vapaasti se hakeutuu luonnostaan vaaka-asentoon eli keskellä konetta oleva painopiste pyrkii alimpaan kohtaan. Ripustinlaitteessa olevan sylinterin 25 avulla monitoimikone käännetään ripustinlaitteen suuntaiseksi työntämällä ripustinlaitteen runkoa karsintateriä kohti ja monitoimikone asettuu nyt lähes pystyasentoon, sillä painopiste pyrkii asettumaan nyt ylänivelen alle.

30 Kaatovaiheen jälkeen puun karsinta ja katkonta tapahtuu puun ollessa vaakasuorassa asennossa. Monitoimikone riippuu vapaasti tämän kaatopään varassa, lisäksi kaatopäähän on sijoitettu ns. kourankäännin. Tällä kääntimellä ohjataan monitoimikonetta pystyakselinsa ympäri. Varsinaisesti tämä kaatopää on ripustinlaite, 35 jolla monitoimikone saadaan edullisesti hydraulisylinterin avulla nousemaan pystyasentoon.

2

Suomalaisesta patentista 79927 tunnetaan kuormainlaitteen puomin päähän ylänivelen välityksellä asennettava ripustinlaite kaatavan monitoimikoneen ripustamiseksi. Ripustinlaite on nivelöity monitoimikoneen runkoon, tarkemmin sanottuna sen yläosaan. Patentin 5 erityispiirteenä on kääntömoottorin sijoittaminen monitoimikonetta kannattavan aksiaalilaakerin alapuolelle.

Ongelmana rungon päälle nivelöidyissä ripustinlaitteissa on nivelen epäedullinen sijainti painopisteen suhteen. Tunnetaan haaruk-10 kamallisia ripustinlaitteita, joissa kääntönivel asettuu koneen painopisteen ja käsittelyn kannalta edullisemmaksi. Useimmiten haarukkamalliset ripustinlaitteet ovat raskaita johtuen haarukalle asetetusta jäykkyyskriteeristä.

15 Monitoimikoneen huollon kannalta haarukkamallinen ripustus on ongelmallinen. Pääsy koneen sisään on hankalaa. Haarukan eli länkien irrotus on tunnetuissa malleissa työlästä. Kotelorakenteet ovat jäykkiä eikä niitä voi karkaista. Haarukka on esitetty tehtäväksi levyrakenteisena, mutta sen koko rajoittaa edelleen sen 20 karkaisua.

Keksinnön mukaisella ripustimella pyritään aikaansaamaan parannettu haarukkamallinen ripustus monitoimikoneeseen. Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi oheisesta patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön 25 mukaisella kaksiosaisella haarukkarakenteella saavutetaan huomattavia etuja osavalmistuksessa. Levyrakenteinen haarukka voidaan tehdä joustavasta teräksestä ja karkaista. Tämä karkaisu helpottuu entisestään, kun haarukka koostuu kahdesta osasta. Toisaalta, kun puolikkaiden valmistus joustavasta teräksestä käy paljon helpom-30 min, kuin jos haarukka jouduttaisiin valmistamaan kokonaisena. Tämä johtuu mm. siitä, että joustavan materiaalin johdosta on pakko käyttää huomattavia ylitaivutuksia, joille ei olisi tilaa, jos haarukka olisi kokonainen. Edullisesti rotaattorin alalaippa on osa puoliskoja sitovaa levypakettia antaen sidokselle erinomai-35 sen jäykkyyden. Tässä voidaan hyödyntää rotaattoreiden sinänsä 3 tunnettua rakennetta eli jäykkää alalaippaa, joka yleensä on valukappale.

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin kuviin, jotka esittävät keksinnön erästä sovellutusmuotoa.

5

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista monitoimikonetta vaaka- asennossa perspektiivikuvantona

Kuva 2 esittää erästä toista monitoimilaitetta huoltoasen- nossa io Kuvat 3-5 esittävät erästä monitoimilaitetta osittain koottuna Kuva 6 esittää erästä toista keksinnön mukaista monitoimi konetta osittain koottuna perspektiivikuvantona Kuva 7 esittää kuvan 6 monitoimikoneen haarukan kokoonpanoa 15 Monitoimilaitteen 10 pääkomponentit ovat runko 20, syöttölaitteena telat 21, karsintaterät 23, 24 ja ripustuslaite käsittäen haarukan 12 ja sen kääntösylinterit 30. Monitoimilaite 10 on ripustettu kuormainlaitteen puomin päähän rotaattorin 11 välityksellä, joka on kiinnitetty alapäästään haarukan 12 päähän. Telat 21 on tunne-20 tulla tavalla liitetty runkoon suunnikasmekanismin 22 ja toimilaitteen avulla. Yläkarsintaterä 23 on kiinteä ja alakarsintaterät 24 on nivelöity runkoon. Ne toimivat joko syöttölaitteen kanssa tai niillä on oma toimilaite. Rungon 20 päällä on kotelo 29, joka suojaa hydrauliikkayksikköä.

25

Haarukka 12 on kaksiosainen levyrakenne, jolloin se voidaan helposti karkaista. Puolikkaita merkitään viitenumerolla 12.1. Edullisesti se on joustavaa terästä, ominaisuuksiltaan lähes jousite-rästä (myötöraja 1000 N/mm2) . Puolikkaat 12.1 ovat levyä, jonka 30 paksuus on pienissä koneissa (paino 500 kg) 16 mm ja suurissa koneissa (paino 2000 kg) 20 mm. Muissa koneissa edullisesti samassa suhteessa 20 % toleranssilla.

Varsinkin syöttölaitteen ja sen kannatusvarsien konstruktiota 35 voidaan muunnella monin tavoin. Ne eivät ole tämän keksinnön kannalta oleellisia.

4

Rotaattorin 11 alalaippa 11.1 on sinänsä tunnetusti valukappale, ja muodostaa tässä jäykän tuen kokoonpanolle, jossa ovat sen lisäksi alaspäin lueteltuna: ylälevy 25, haarukan puolikkaat 12.1 vastakkain ja alalevy 24, kaikki pulteilla tosiinsa sidottuina.

5

Haarukka 12 on varsistaan 13 liitetty poikittaisiin niveliin 14 korvakkeessa 15 kummallakin puolella konetta. Korvake 15 on on puolestaan sidottu pitkittäisen nivelen 16 avulla runkoon 20. Yläpäästä vapaana ollessaan korvake pääsee kääntymään sivullepäin 10 kun se kiertyy toisen nivelen 16 määräämän pitkittäisen akselin ympäri.

Molemmat haarukan 12 varret sidottuinakin toisella nivelellä 16 on toiminnallinen merkitys. Kevytrakenteisen haarukan vääntyily 15 kuormituksessa ei haittaa ensimmäisen nivelen 14 toimintaa, koska varsi 13 ja erityisesti sen pää pääsee kääntymään korvakkeen 15 mukana. Ensimmäiseen niveleen 14 ei tällöin tule vääntömomenttia pitkittäisen akselin ympäri.

20 Kuva 2 esittää erästä toisen prototyypin huoltotilannetta, jossa haarukka 12 on käännetty toisen nivelen 16 avulla sivuun. Tämä edellyttää, että vastakkaiselta puolelta haarukka irrotetaan pultti, joka muodostaa niveltapin 16. Haarukka 12 saadaan käännettyä kokonaan sivulle ja huoltotyön tieltä pois. Haarukka 12 voi-25 daan kääntää valitulle puolelle ja turvallisesti alustaa vastaan ellei se ole kuormaimessa kiinni. Haarukan 12 puolikkaat 12.1 pysyvät yhdessä pelkän alalevynkin 24 tukemana.

Kuvissa 3-5 esitetään monitoimikone ilman hydrauliikkaosaa ja 30 nivelmekanismit osittain purettuna. Haarukka 12 on käännetty kuvassa sivulle yläkarsintaterää 23 vasten eli kaatoasentoon. Kuvassa 5 on esitetty selvästi haarukkaa 12 käyttävät hyd-raulisylinterit 34, jotka alapäästään on myös nivelöity korvakkei-siin 15. Runko 20 kantaa suunnikasmekanismit 22, joissa on kiinni 35 syöttötelat (irrotettu kuvassa). Rungon 20 etulevyn päissä on apukorvakkeet 35, joihin kumpaankin on asennettu pitkittäinen 5 niveltappi 16. Tämä kantaa korvakkeita 15, joissa kummassakin on poikittainen niveltappi 14, johon haarukan 12 varret on liitetty.

Tässä ripustus käsittää runkoon 20 sanotun hitsatun apukorvakkeen 5 35, johon sanottu toinen nivel 16 on asennettu. Tällä rakenteella useat olemassa olevat monitoimilaitteet ovat muunnettavissa keksinnön mukaisiksi. Kääntönivelen paikkaa voidaan huomattavasti alentaa, mikä helpottaa koneen käsittelyä.

10 Sen lisäksi, että niveltapit 16 helpottavat huoltoa, ne sallivat korvakkeiden 15 kääntyä, kun kovassa kuormituksessa haarukka 12 ja erityisesti varret 13 taipuvat elastisesti, koska ne ovat levyrakennetta. Näin vältytään niveltappiin 14 kohdistuvalta momentti-kuormitukselta .

15

Kuvassa 6 esitetään edellisistä poikkeava muunnos. Kuvassa toiminnallisesti samanlaisista osista käytetään samoja viitenumerolta kuin edellä. Haarukka 12 on nivelöity korvakkeisiin 15 pallomaisen nivellaakerin 14' avulla. Tällöin sama asettumisvapaus kuin edellä 20 saavutetaan, vaikka korvakkeet 15 on sidottu jäykästi apukorvak-keisiin 35, kullakin puolella pulttien 16 ja 16' avulla. Huoltoa varten joudutaan irrottamaan molemmat pultit yhdeltä puolelta ja toinen pultti vastakkaiselta puolelta, mikä ei vaadi suurta työmäärää, koska pultit ovat hyvin esillä. Tarvittaessa käytetään 25 kolmea pulttia. Haarukka 12 on kaksiosainen, jolloin puolikkaat 12.1 yhtyy ylhäällä ja ne sidotaan toisiinsa sopivien kiinnityslevyjen avulla (kuva 7). Puolikkaat 12.1 toisiinsa sidottuna jättävät aukon 12.2 avoimeksi, jonka kautta hydrauliletkut johdetaan koneelle.

30

Pallonivelen (tai kaksoisnivelen) ja levyrakenteen aikaansaama joustavuus mahdollistaa entistä kevyemmän rakenteen. Samaan yhteyteen voidaan yhdistää yhden pitkittäisen nivelakselin avulla toteutettu haarukan kääntö sivulle huollon helpottamiseksi.

35 6

Kuvan 7 mukaisesti haarukan 12 oma ripustus on toteutettu siten, että puolikkaat 12.1 sidotaan ala- ja ylälevyillä 24, 25 ensin yhteen. Sitä varten molemmin puolin rotaattoria on kaksi lisä-reikää 12.3, joilla puoliskot 12.1 voidaan sitoa erikseen ylä- ja 5 alalevyyn 24, 25 ja aikaansaada hyvin koossapysyvä levypaketti. Tämän jälkeen kiinnitetään rotaattorin 11 alalaippa 11.1 tähän levypakettiin, jolloin koko rakenteen lujuus ja jäykkyys riittää kantamaan puoliskoihin kohdistuvat voimat.

10

Claims (6)

1. Kaatava monitoimikone (10), joka on tarkoitettu ripustettavaksi haarukkamallisen ripustinlaitteensa välityksellä puomin päästä, 5 johon ripustinlaitteeseen kuuluu rotaattori (11) ripustinlaitteen haarukan (12) ja sen mukana monitoimikoneen (10) kääntämiseksi, toimilaite (34), esim. hydraulisylinteri monitoimikoneen kääntämiseksi haluttuun pysty- tai vaaka-asentoon, jolloin monitoimikoneen (10) ripustus sanotusta haarukasta (12) on toteutettu 10 rungon (20) vastakkaisille sivuille muodostettujen nivelien (14) avulla, jotka sallivat haarukan (12) kiertymisen poikittaisen akselin ympäri, ja jossa rotaattoriin (11) kuuluu puomin suhteen pyörivä alalaippa (11.1), johon haarukka (12) on kiinnitetty, ja jossa haarukka (12) on levyä ja sen kumpikin haara on muodostettu 15 levyn taitoksella, tunnettu siitä, että haarukka (12) on kaksiosainen ja haarukan (12) puoliskot (12.1) yhtyvät päittäin vastakkain rotaattorin (11) kiinnityksessä, jossa puoliskot on sidottu toisiinsa kiinnityslevyjen (24, 25) avulla levypaketiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen monitoimikone, tunnettu siitä, että haarukan (12) puolikkaat (12.1) ovat joustavaa terästä, ominaisuuksiltaan lähes jousiterästä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen monitoimikone, tunnettu 25 siitä, että haarukan (12) puolikkaat (12.1) on karkaistu.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen monitoimikone (10), tunnettu siitä, että rotaattorin (11) alalaippa (11.1) on sidottu yhteisillä pulteilla (27) puoliskoja (12.1) sitovaan levypaket- 30 tiin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen monitoimikone, tunnettu siitä, että kullakin kiinnityslevyllä (24, 25) on vähintään yksi rotaattorista (11) kuhunkin puolikkaaseen (12.1) ulottuva 35 erillinen kiinnityspultti (28).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen monitoimikone, tunnettu siitä, että puolikkaat (12.1) ovat levyä, jonka paksuus on 16 - 20 mm 20 % toleranssilla.