FI121302B - Sellupuunippujen hajotusrummun ohjaustoiminta - Google Patents

Description

SELLUPUUNIPPUJEN HAJOTUSRUMMUN OHJAUSTOIMINTA

Tämän keksinnön taustana on saavuttaa yhdellä sellupuun käsittelylinjalla hyvin korkea metsässä kuoritun pitkän (4-8m) sellupuun tasainen syöttö-5 kapasiteetti sellupuuhakkuun.

Perinteinen tekniikka muodostuu puunippujen vastaanottopöydästä ja kira-mosta, joiden jälkeen puista voidaan erottaa irtokuori rullaston avulla. Tämän laitteiston ongelmaksi muodostuu irtokuori, jota puiden mukana saattaa olla 10 vielä esimerkiksi 3 % syötettävän puun määrästä. Toinen ongelma on riittävän kapasiteetin saavuttaminen lyhkäisillä, väärillä tai halkaisijaltaan pienemmillä puilla.

Pitkien koko puun rungon mittaisten puiden syöttö autokuormittain kuorin-15 tarumpuun on jo pitkään käytössä ollutta tekniikkaa. Tällöin on yleinen ongelma siinä, että puuniput eivät täysin hajoa rummussa ja hakun tasainen syöttö hoidetaan pöllikahmarin avulla. Metsässä kuoritun puun nippujen hajotusrum-mun pitää olla suhteellisen lyhyt, koska siinä ei kuorita puita ja pitkä rummu-tusmatka lisää puiden rikkoutumista ja puuhäviöitä. Rumpujen yleisen käyttö-20 tavan omaavassa toiminnassa ei lyhyehköllä rummulla aikaansaada riittävää nippujen hajotusta.

Keksinnön mukaisella ohjaustavalla ja laitteistolla pystytään saavuttamaan puiden tasainen syöttö, joka on verrannollinen puiden pöytätekniikalla tehtyyn 25 vastaanottolinjaan tasaisuudessa, mutta kapasiteetin suhteen ylivertainen. Lisäksi eivät kuoret muodostu ongelmaksi, koska niiden poisto tapahtuu laite-ryhmän tätä tarkoitusta varten valitussa kohdassa.

Laitteisto koostuu syöttökuljettimesta, nippujen hajotusrummusta ja kuoria 30 erottavasta rullastosta.

Toiminnassa olevista uudehkoista laitoksista, joilla on puiden nippusyöttö kuorintarumpuun, tiedetään, että nippujen huomattava hajoaminen tapahtuu syöttökuljettimen ja rummun ylimenokohdassa. Tämä vaihe on osoittautunut 2 erittäin tärkeäksi hajotusrumputoiminnassa ja sen kestoa lisäämällä tehostuu nippujen hajotus. Toisaalta pitää rummun suulle saada pikaisesti uusi nippu. Tästä johtuen on todettu eduksi se, että syöttökuljettimella on kaksi nopeutta: Riittävän suuri kuljetusnopeus kapasiteetin saavuttamiseksi sekä hidas no-5 peus puunipun ollessa rummun suulla. Nopeuksien ohjaustieto saadaan rummun käyttötehosta tai käyttöjen vääntömomentista.

Kuvatulla menetelmällä syntyy kohtuullisen hyvä nippujen hajotus rummussa, jonka pituus on noin kaksi kertaa puun pituus. Rummusta ulos tulevan puun 10 määrässä on kuitenkin huomattava vaihtelu ja suuret kapasiteetit vaativat vielä toisen tasaustoiminnan. Kuorimarumputekniikasta on tunnettua, että puiden kuljetusnopeus rummun sisällä on riippuvainen rummun kallistuksesta ja pyörimisnopeudesta. Huomattava tasoitus rummusta ulos tulevan puun määrässä saadaan seuraavasti: Kun rummusta poistuvan puun määrä on 15 suuri käytetään alempaa kierroslukua ja puumäärän vähentyessä nostetaan rummun kierroslukua portaattomasti tai porrastetusti. Tämän toiminnan ohjaus tapahtuu parhaiten rummun käyttöjen vääntömomentin avulla, johon tarvittava tieto on saatavissa esimerkiksi nopeussäätön vaaditusta taajuusmuuntajasta.

20 Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää metsässä kuoritun puun perinteistä hakun syöttölinjaa, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista hakun syöttölinjaa ja 25 kuvio 3 esittää momenttitiedon käyttöä nippujen hajotuksen ohjaukseen.

Perinteisesti metsässä kuoritut puut syötetään lastaajalla nippuina 1 puiden 30 vastaanottopöydälle 2, kuvio 1. Vastaanottopöydän 2 muodostaa kolilla varustettu ketjukuljetin, joka on leveämpi kuin kuljetettavien puiden pituus. Puut lastataan pöydälle poikittain kuljetussuuntaa vasten. Vastaanottopöytä 2 siirtää puut 1 kiramolle 4, joka on myös ketjukuljetin varustettuna kolilla. Kiramon 4 jyrkän nousukulman vuoksi, kolat (ei esitetty) vievät 1-4 puuta 3 kerrallaan.

3

Kiramolta seuraavalle kuljettimelle 5 siirtyvä puuvirta on lähes tasainen. Kuljetin 5 on 90 asteen kulmassa kiramon 4 kuljetussuuntaan nähden, joten puut 6 asettuvat kuljettimelle 5 sen kuljetussuunnan suuntaisesti.

5 Puut syötetään rullaston 7 ja mahdollisesti hakun syöttökuljettimen 16 avulla hakkuun 17. Rullasto 7 erottelee irtonaiset puun kuoret puuvirrasta. Kuoret tippuvat rullaston alla olevalle kuorikuljettimelle 11.

Metsässä suoritetun kuorinnan tehokkuudesta riippuen puiden mukana tulee 10 prosessiin jonkin verran kuorta. Kuori on osin puissa kiinni ja osin irtonaisena. Vastaanottopöydällä 2 ja kiramolla 4 sekä niiden välisessä taskussa 8 ja kiramon jälkeisellä suisteella 9 irtokuoret aiheuttavat ruuhkanmuodostusta ja muita häiriöitä. Osa kuorista tippuu kuljettimien alle, mikä vaatii erillisen kuorien ja roskien keräysjärjestelmän 10.

15

Puiden halkaisijoiden ollessa alle 10-15 cm tai pituuden ollessa alle 2-3 metrin puunipuista muodostuu kiramolla 4 helposti epäjärjestyksessä olevia puuka-soja. Vastaavia ongelmia on myös väärällä puulla ja kun puiden joukossa on paljon pitkiä kuoria. Jotta kiramo toimisi hyvin, puiden on oltava saman suun-20 taisesti kuljettimen taskussa 8.

Kuviossa 2 puunippujen 1' hajottaminen on toteutettu rummun syöttökuljet-timella 12 ja rummulla 13. Rummun syöttökuljetin voi olla ketjukuljetin tai palk-kityyppinen kuljetin. Rummun jälkeen puut siirtyvät rummun purkauskuljetti-25 melle tai suoraan rullastolle 7'. Rullastolla 7' erotellaan puiden mukana tulleet irtokuoret ja ne kuoret, jotka irtoavat puista vasta nipunhajotusrummussa 13.

Kun rumpu on lyhyt, noin kaksi kertaa puun pituus, itse rummussa ei tapahdu riittävästi puunipun hajoamista. Puunipun tehokkain hajoaminen tapahtuu 30 syöttökuljettimen ja rummun välissä 14. Pienentämällä nipun kuljetusvauhtia syöttökuljettimen ja rummun taitekohdassa hajoamistapahtumaa voidaan tehostaa.

4

Keksinnön mukaisessa menetelmässä puunipun paikkatieto saadaan rummun käyttöjen momenttitiedosta tai käyttötehosta eli virtatiedosta. Kuvion 3 diagrammeissa on havainnollistettu rummun käyttöjen momentti M, syöttökuljet-timen nopeus v ja rummun pyörimisnopeus n ajan t funktiona. Diagrammeissa 5 on myös esitetty edellä mainittujen arvojen muutokset puiden kulkiessa rummun läpi. Nopeuksien muutokset on esitetty porrastettuina. Ne voivat olla myös portaattomia.

Kun nippu etenee syöttökuljettimen 12 liikkeen vaikutuksesta rumpuun 13, 10 tietyssä vaiheessa tsi rummun vaipan kuorimaraudat saavat otteen puista. Käyttöjen momentti M kasvaa voimakkaasti ja puunippu pyrkii pyörimään rummun mukana. Momentin saavuttaessa arvon M1 hetkellä ti ohjelma antaa käskyn rummun syöttökuljettimelle pudottaa nopeus esimerkiksi 30 prosenttiin maksiminopeudesta (diagrammi v/t). Nipun siirtyminen sisälle rumpuun hidas-15 tuu, jolloin nipun riittävä hajoaminen saavutetaan. Puiden alkaessa purkautua rummusta momentti M laskee. Momentin laskiessa arvoon Mi uudelleen hetkellä t4 ohjelma antaa syöttökuljettimelle käskyn siirtyä takaisin täyteen nopeuteen (100 %). Täten uusi nippu saadaan nopeasti rummun ja syöttökuljettimen väliseen tilaan 14, diagrammissa M/t hetkellä ts2. Nopeuden nostaminen ja 20 laskeminen ei tarvitse tapahtua samalla momentin M arvolla vaan ne voidaan valita tapauskohtaisesti.

Riittävän tasaisen kapasiteetin ylläpitämiseksi myös rummun pyörimisnopeus n muuttuu rummun momenttitiedon mukaan kuten kuvion 3 diagrammissa n/t 25 on esitetty. Hetkellä t2 momentin saavuttaessa arvon M2 rummun pyörimisnopeus n lasketaan esimerkiksi puoleen (50 %) maksiminopeudesta (100 %). Täten estetään ylikapasiteetti rummun jälkeisellä hakun syöttölinjalla 15.

Puiden määrän vähennyttyä rummussa ja momentin laskiessa takaisin arvoon 30 M2 hetkellä t3 rummun pyörimisnopeus nostetaan takaisin maksimiarvoonsa (100 %). Tässäkin nopeuksien muutokset suuremmaksi tai pienemmäksi voidaan valita edullisimmin tapauskohtaisesti eikä niiden tarvitse tapahtua samalla käyttöjen momenttiarvolla tai vaihtoehtoisesti virta-arvolla.

5

Kuviossa 3 esitetty säätö tapahtuu portaittain. Säätötapahtuma on tällöin yksinkertainen ja sen toteutus on helppoa. Keksinnön mukainen toiminta voidaan myös hoitaa portaattomasti ilman valittuja raja-arvoja. Säätöohjelma on tällöin huomattavasti vaativampi, mutta etuna saavutetaan parempi 5 toiminta ja pienemmät mekaaniset rasitukset nopeusmuutosten takia.

Claims (4)

1. Haketettavaa puuta vastaanottava ja hakkuun syöttävä laitteisto, jonka muodostavat puunippuja (V) vastaanottava syöttökuljetin (12), nippujen 5 hajotus-rumpu (13) ja vastaanottokuljetin (7'), tunnettu siitä, että syöttökuljetin (12) on rummun käyttöjen momenttitiedoista tai käyttötehosta saatavan puunipun (1’) rumpuun nähden vallitsevan paikkatiedon mukaisesti nopeusohjattu ja että hajotusrummun (13) pyörimisnopeus on rummun käyttöjen momenttitiedoista tai virta-arvoista saatavasta poistuvan puun 10 määrästä riippuvaisesti säädettävä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että rummun käyttöjen vääntömomentti- tai ottotehotieto on kytketty syöttökuljettimen (12) nopeuden ohjaukseen ja rummun (13) pyörintänopeuden säätämiseen niin, 15 että syöttökuljettimen nopeus ja/tai rummun pyörimisnopeus on asetettu hidastuvaksi rummun käyttöjen vääntömomentin tai ottotehon nousun seurauksena, vastaavasti nopeutuvaksi vääntömomentin tai ottotehon laskun seurauksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttökuljettimen nopeuden ja/tai rummun pyörintänopeuden muutokset on ohjattu portaattomiksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 25 syöttökuljettimen nopeuden ja/tai rummun pyörintänopeuden muutokset on ohjattu tapahtumaan portaittain. Patentkrav.