FI121778B - Menetelmä ja laite puukappaleiden, erityisesti polttopuiden valmistamiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä ja laite puukappaleiden, erityisesti polttopuiden valmistamiseksi

Keksinnön ala 5

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä puukappaleiden, erityisesti polttopuiden valmistamiseksi. Keksinnön kohteena on myös laitteisto em. menetelmän toteuttamiseksi oheisen patenttivaatimuksen 8 johdanto-osan mukaisesti.

10

Keksinnön tausta

Polttopuiden valmistuslaitteessa, eli pilkekoneessa pidempi puutavara katkaistaan ja halkaistaan polttopuuksi sopivaan mittaan ja muotoon.

15

Eräs tunnettu pilkekonetyyppi on sahaava pilkekone. Sahaavassa pilkekoneessa puut tai rangat katkaistaan tavalla tai toisella sahaamalla, joko ketjusahalla tai sirkkelin terällä. Halkaisu tapahtuu erillisellä halkaisulaitteella tai pilkekoneeseen integroidulla halkaisulaitteella, jolloin katkaistu puu putoaa 20 suoraan halkaisulaitteen syöttötilaan, josta puu työnnetään laitteeseen järjestetyn halkaisuterän läpi.

Fl-patentissa 111447 (vastaava EP 1118438) on esitetty edellä kuvatun kaltainen sahaava pilkekone. Määrämittaan katkaistu puu putoaa 25 halkaisukouruun, jonka jälkeen halkaisulaitteen halkaisumäntä työntää puun ^ halkaisuterää vasten, jolloin puu saadaan halkaistua sopivan kokoisiksi ^ pilkkeiksi. Halkaisuiskun jälkeen halkaisumäntä palaa takaisin alkuasentoon, δ i o Kuviossa 1 on tarkemmin esitetty eräs esimerkki tunnetun tekniikan £ 30 mukaisesta sahaavasta pilkekoneesta. Laitteessa on kiinteästi asennettu

CL

katkaisulaite 1 laitteeseen syötettävien rankojen 12 katkaisemiseksi sopivan ^ mittaiseksi. Katkaisulaite 1 on esimerkiksi ketjusaha. Katkaisulaitteen toisella tn g puolella on halkaisukouru 2, jonne katkaisulaitteen 1 katkaisemat puut ° putoavat. Halkaisukourun toisessa päässä on halkaisuterä 4, joka halkaisee 35 puun 3, kun sitä työnnetään terää 4 kohti. Halkaisupää 6 on järjestetty työntämään halkaisukourussa 2 oleva puu 3 halkaisuterää 4 vasten ja 2 edelleen sen läpi. Halkaisupää 6 on kiinnitetty männän varteen 7, joka edelleen on yhteydessä hydrauliseen halkaisusylinteriin 8.

Laitteen ollessa toiminnassa, halkaisusylinteri 8 työntää halkaisupäätä 6 sekä 5 sen ja halkaisuterän 4 välissä olevaa, katkaisulaitteen 1 katkaisemaa puuta 3 vasten halkaisuterää 4. Halkaisusylinterin 8 iskunpituus ja halkaisupään 6 männän varren 7 pituus on sovitettu sellaiseksi, että halkaisupää 6 ei halkaisuiskun lakipisteessä kosketa halkaisuterää 4. Halkaisupään 6 liike, jota kuviossa on kuvattu nuolella A, on halkaisusylinterin 8 maksimi-iskun 10 pituinen, jota kuviossa on merkitty janalla SLmax. Kun halkaisuisku on saavuttanut lakipisteensä, ja puu on halkaistu, halkaisupää 6 palaa alkuasentoonsa, jonka jälkeen katkaisulaite 1 sahaa uuden, halkaistavan puun, joka putoaa halkaisukouruun 2 ja halkaisu toistetaan.

15 Valmistettavien polttopuiden pituus voidaan ennalta määrätä. Halkaisukourun pituus asettaa reunaehdot puun maksimipituudelle. Kuviossa on esitetty puun maksimipituutta kuvaa jana Lmax. Laitteistossa on pysäytin 11, johon rangan 12 pää 14 pysähtyy, jonka jälkeen katkaisulaite 1 suorittaa rangan katkaisun. Tuloksena saadaan halutun pituisia puita. Pysäytin voi olla esimerkiksi 20 mekaaninen toppari tai optinen ’’silmä”, joka pysäyttää siihen yhteydessä olevan rangansyöttölaitteen (ei esitetty kuviossa). Pysäyttimen 11 asemaa säädetään manuaalisesti nuolen D mukaisesti, jos halutaan valmistaa maksimipituutta Lmax lyhyempiä puita. Halkaisusylinterin 8 iskunpituus pysyy kuitenkin samana. Lyhyitä polttopuita valmistettaessa katkaisulaitteen 1 on 25 siten odotettava, että halkaisupää 6 palautuu alkuasentoonsa, ennen kuin ^ katkaisulaite voi katkaista uuden puun. Edelleen halkaisupää 6 joutuu ^ työntämään lyhyttä puuta edellään ennen sen osumista halkaisuterään 4.

9 Tämä hidastaa polttopuiden valmistusta. Samoin pysäyttimen 11 käsin o tapahtuva aseman säätö halutun polttopuun pituuden mukaan on hidasta.

Ϊ 30

CL

Edellä kuvatun tunnetun tekniikan mukaiset pilkekoneet ovat sinänsä ^ toimivia, mutta kuten jo edellä esitettiin, ongelmaksi on muodostunut niiden tn g toiminnan hitaus. Tämä johtuu siitä, että pilkekoneiden halkaisumännän iskun ° pituus on vakio. Ts. halkaisuisku on aina pisin mahdollinen, vaikka 35 halkaistavat puut olisivat lyhyitä, lyhyempiä kuin halkaisukourun pituuden määräämä maksimipituus, jolloin niille riittäisi lyhyempikin halkaisuisku.

3

Koska sahan sahausliike on ajoitettava niin, että sahattu puu putoaa halkaisukouruun vasta, kun halkaisupää on palautunut alkuasentoonsa, hidastaa halkaisupään palautumisen vaatima aika sahausliikkeen aloittamista.

5

Keksinnön Ivhvt selostus

Nyt esitettävän keksinnön tarkoituksena on siten saada aikaan menetelmä puukappaleiden valmistamiseksi, jonka avulla pilkekoneen toimintaa saadaan 10 nopeutettua ja sen kapasiteettia saadaan nostettua.

Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen päävaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

15

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa.

Muissa, epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön 20 edullisia suoritusmuotoja.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että pilkekoneen halkaisusylinterin iskunpituutta säädetään halkaistavan puun pituuden mukaan. Iskunpituuden säätäminen tapahtuu säätämällä halkaisupään etäisyyttä halkaisuterään 25 nähden ennen halkaisuiskua katkaisulaitteen katkaiseman puun pituuden ^ mukaisesti. Halkaisupään etäisyyden säätäminen halkaisuterään nähden ^ tapahtuu siirtämällä halkaisupäätä siihen yhteydessä olevan o halkaisusylinterin avulla, o £ 30 Katkaisulaite, joka katkaisee rangan puiksi, jotka halkaistaan pilkkeiksi

CL

halkaisuterän avulla, on asennettu liikutettavaksi. Katkaisulaitetta voidaan liikuttaa manuaalisesti, tai kuten keksinnön eräs suoritusmuoto esittää,

LO

g siirtosylinterin avulla sen mukaisesti, minkä pituisia puita halutaan katkaista.

^ Siten katkaisulaitteen ja laitteeseen kiinteästi asennetun halkaisuterän välistä 35 etäisyyttä voidaan säätää halkaistavan puun pituuden mukaan.

4

Halkaisupään etäisyys halkaisuterästä halkaisuiskun jälkeen asetetaan sopivimmin hiukan pidemmäksi kuin katkaisulaitteen ja halkaisuterän välinen etäisyys, niin että halkaisupää on kauempana halkaisuterästä kuin katkaisulaite. Näin varmistetaan, että katkaisulaitteen katkaisemat puut 5 mahtuvat halkaisukourussa halkaisupään ja halkaisuterän väliin.

Katkaisulaitteen ja halkaisupään välinen etäisyys toisistaan voidaan säätää kiinteäksi, jolloin katkaisulaite seuraa halkaisupäätä halkaisuiskun ajan. On myös mahdollista järjestää katkaisulaite kiinteään asemaan halutun puun 10 pituuden mukaan, jolloin katkaisulaite pysyy paikallaan halkaisuiskun ajan.

Keksinnön avulla eri mittaisten polttopuiden valmistusaika lyhenee nopeamman halkaisun ansiosta, koska ei tarvitse odottaa halkaisupään palautumista halkaisuiskun jälkeen maksimiasentoonsa, vaan halkaisupää 15 pysähtyy halkaistavan puun pituuden määräämään asemaan. Erityisesti lyhyiden puiden halkaisemiseen tarvittava aika lyhenee. Myös se, että katkaisulaitetta liikutetaan halutun puun pituuden mukaan, nopeuttaa laitteen toimintaa. Keksintö myös tehostaa laitteen toimintaa, koska samalla halkaisuiskun teholla/voimalla saadaan aikaan nopeampi halkaisuliike. Näin 20 laite pystyy halkaisemaan entistä paksummat puut yhtä nopeasti kuin ohuet puut.

Kuvioiden lyhyt selostus 25 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, ^ joissa

(M

i o kuvio 1 esittää kaavamaisesti sivulta katsottuna tunnetun tekniikan mukaista o laitetta polttopuiden valmistamiseksi, Ϊ 30

CL

kuvio 2a esittää kaavamaisesti sivulta katsottuna erästä keksinnön mukaista ^ laitetta polttopuiden valmistamiseksi, tn tn o <m kuvio 2b esittää halkaisuiskun etenemistä kuvion 2a mukaisessa laitteessa, 35 ja 5 kuvio 3 esittää kaavamaisesti sivulta katsottuna erästä sovellusmuotoa kuviossa 2a esitetystä laitteesta.

Kuvioissa 1 - 3 on käytetty vastaavista osista vastaavia numeroita, eikä niitä 5 ole myöhemmin erikseen selitetty, ellei asian selventäminen sitä ole edellyttänyt.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 10 Kuvio 1 on selostettu jo aikaisemmin, joten sitä ei selitetä tässä sen enempää.

Kuviossa 2a esitetty eräs keksinnön mukainen laite polttopuiden valmistamiseksi. Laitteessa on vastaavat osat puun katkaisemiseksi ja 15 halkaisemiseksi ja laite toimii pääperiaatteessaan samalla tavalla kuin kuvion 1 yhteydessä on selostettu. Selvyyden vuoksi halkaisukourun 2 pituus ja siten myös halkaisusylinterin 8 maksimi-iskun pituus SLmax on pidetty samoina kuin tunnetun tekniikan mukaisessa, kuviossa 1 esitetyssä laitteessa.

20

Kuviossa 2a on esitetty tilanne ennen halkaisupään 6 suorittamaa halkaisuiskua. Katkaisulaite 1 on katkaissut maksimipituutta SLmax lyhyemmän puun 3, joka on pudonnut halkaisukouruun. Katkaisulaitetta on siten liikutettu nuolen B mukaisesti halutun, ennalta määrätyn polttopuun 25 pituuden mukaan. Jana L-ι kuvaa halkaistavan puun 3 pituutta. ^ Katkaisulaitteen 1 etäisyyttä halkaisuterään 4 nähden on merkitty janalla L-i.

^ Katkaisulaitetta 1 voidaan liikuttaa joko manuaalisesti haluttuun kohtaan, tai 9 siirtolaitteen, esimerkiksi hydraulisen siirtosylinterin avulla. Kuviossa 3 on o esitetty katkaisulaitteen siirtämistä varten järjestetty siirtosylinteri 10. Kun g 30 katkaisulaitteen 1 liikuttamisessa käytetään siirtosylinteriä, on katkaisulaite 1

CL

liikkuvasti asennettu varren 9 avulla hydrauliseen siirtosylinteriin 10, joka ^ liikuttaa katkaisulaitetta 1 nuolen B mukaisesti. Kuviossa on esitetty puu 3 on tn g myös huomattavasti lyhyempi kuin laitteella myös mahdollisesti ° valmistettavan maksimipituisen SLmax puun pituus. Siirtosylinteriä 35 käytettäessä katkaisulaitetta voidaan siirtää esimerkiksi halkaisuiskun aikana.

6

Katkaisulaite 1 voi olla myös kiinnitetty halkaisupäähän 6, mikä suoritusmuoto on esitetty kuviossa 2b. Katkaisulaitteen 1 ja halkaisupään 6 kiinnittämisessä toisiinsa voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa kiinnitysvälinettä 13. Tällöin katkaisulaitteen 1 siirtäminen halutun polttopuun 5 pituuden määräämään asemaan tapahtuu halkaisusylinterin 8 avulla.

Samalla liikkeellä tapahtuu myös halkaisupään 6 säätäminen halkaisuiskun aloituksen kannalta sopivaan kohtaan. Katkaisulaitteen aseman siirto tapahtuu tällöin halkaisuiskujen välillä.

10 Katkaisulaitteen aseman siirto ei vaadi laitteen pysäyttämistä, vaan valmistettavat polttopuut saadaan katkaistua halutun pituisiksi nopeasti ja joustavaksi. Samasta, pitkästä rangasta voidaan näin ollen joustavasti valmistaa eri pituisia polttopuita.

15 Halkaisusylinteri 8 säätää halkaisupään 6 etäisyyttä halkaisuterään 4 nähden niin, että halkaisupää 6 on ennen halkaisuiskua katkaisulaitteen 1 katkaiseman puun 3 pituuden mukaan määräytyvällä etäisyydellä halkaisuterästä. Halkaisusylinteri 8 siis siirtää halkaisupään 6 halkaistavan puun pituuden mukaan sopivalle etäisyydelle halkaisuterästä 4, eli 20 halkaisuliikkeen pituutta säädetään halkaistavan puun pituuden mukaan.

Tämä sopiva etäisyys on niin pitkä, että katkaistu puu mahtuu halkaisupään 6 ja halkaisuterän 4 väliin. Halkaisupään 6 etäisyyttä halkaisuterästä 4 on kuviossa kuvattu janalla L3 ja halkaisusylinterin 8 säätöliikettä on kuvattu nuolella C. Halkaisupään 6 asema halkaisuterään 4 nähden voidaan säätää 25 myös katkaisulaitteen 1 aseman mukaan. Nuoli A kuvaa halkaisusylinterin 8 ^ antamaa halkaisuiskua. Tuotettavan puun pituus määrää siten sekä ^ katkaisulaitteen 1 että halkaisupään 6 etäisyyden halkaisuterästä 4.

o Keksinnön mukaisen laitteen halkaisusylinterin halkaisuisku on olennaisesti o halkaistavan puun mittainen, tai hiukan pitempi, eli valmistettaessa g 30 maksimipituutta lyhyempiä polttopuita, isku on lyhyempi kuin tunnetun

CL

tekniikan mukaisessa ratkaisussa. Tämä tehostaa pilkekoneen toimintaa ja ^ tekee sen nopeammaksi, m tn o ° Halkaisupään 6 ja katkaisulaitteen 1 välinen etäisyys on esitetty kuvioissa 2a 35 - 3 janalla L2. Halkaisupään 6 etäisyys halkaisuterästä 4 on pitempi kuin katkaisulaitteen 1 ja halkaisuterän 4 välinen etäisyys.

7

Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan halkaisupään 6 ja katkaisulaitteen 1 välinen etäisyys pidetään vakiona koko halkaisuiskun ajan. Yksinkertaisimmillaan tämä on toteutettu niin, että katkaisulaite 1 on kiinnitetty halkaisupäähän 6, kuten edellä esitettiin. Kuviossa 2b on esitetty, 5 kuinka halkaisupää 6 on edennyt halkaisuiskun mukana kohti halkaisuterää 4. Katkaisulaite 1 seuraa halkaisupäätä 6 koko liikkeen ajan, jolloin halkaisupään 6 ja katkaisulaitteen 1 välinen etäisyys L2 pysyy vakiona. Katkaisulaitetta 1 voidaan liikuttaa myös siirtosylinterin 10 avulla, niin, että halkaisupään 6 ja katkaisulaitteen 1 välinen etäisyys pysyy vakiona.

10

Keksinnön erään toisen sovellusmuodon mukaan katkaisulaite 1 pysyy paikallaan halkaisuiskun ajan, mikä sovellusmuoto on esitetty kuviossa 3. Tällöin katkaisulaitteen 1 ja halkaisupään 6 välinen etäisyys, jota on kuviossa kuvattu janalla L2, muuttuu halkaisuiskun aikana.

15

Katkaisulaitteen 1 ja halkaisupään välinen etäisyys muuttuu luonnollisesti myös silloin, jos halkaisuiskun aikana siirretään katkaisulaitetta 1, kun halutaan muuttaa halkaistavan puun pituutta.

20 Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esimerkinomaisesti esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan keksintöä on tarkoitus laajasti soveltaa seuraavassa määriteltyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Näin ollen halkaisupää voi olla myös muun muotoinen kuin kuvioissa esitetty levymäinen kappale, se voi esimerkiksi olla umpinainen tai 25 kotelorakenteinen pitkänomainen työntöväline, joka on yhdistetty ^ halkaisusylinterin männän varteen. Edelleen, halkaisuterä voi olla suora ^ pystyterä, joka jakaa puun vain kahteen osaan tai se voi olla ristiterä, jolla o puu halkaistaan neljään osaan. Ristiterän korkeutta voidaan haluttaessa o säätää. Katkaisulaite on mikä tahansa puun katkaisuun sopiva väline, g 30 esimerkiksi ketjusaha.

CL

CU

LO

m o o

(M

Claims (14)

1. Menetelmä puukappaleiden, erityisesti polttopuiden valmistamiseksi, jossa menetelmässä 5. katkaistaan rangasta (12) katkaisulaitteella (1) ennalta määrätyn mittaisia puita (3), - halkaistaan halkaisukouruun (2) pudonneet puut (3) yksi kerrallaan työntämällä ne halkaisusylinteriin (8) yhteydessä olevalla halkaisupäällä (6) halkaisusylinterin (8) halkaisupäälle (6) antaman 10 halkaisuiskun avulla halkaisukourun (2) toisessa päässä olevaa halkaisuterää (4) vasten, tunnettu siitä, että säädetään halkaisusylinterin (8) avulla halkaisupään (6) etäisyyttä halkaisuterään (4) nähden ennen halkaisuiskua katkaisulaitteen (1) katkaiseman puun (3) pituuden mukaisesti. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halkaisupään (6) etäisyyttä halkaisuterään (4) nähden säädetään siten, että se on pitempi kuin katkaisulaitteen (1) ja halkaisuterän (4) välinen etäisyys.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katkaistaan katkaisulaitteella (1) puita (3), joiden pituus on yhtäsuuri kuin katkaisulaitteen (1) etäisyys halkaisuterästä (4).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 säädetään katkaisulaitteen (1) etäisyyttä halkaisuterään (4) nähden ^ katkaisulaitteeseen (1) yhteydessä olevan siirtosylinterin (12) avulla. (M i

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että o säädetään katkaisulaitteen (1) etäisyyttä halkaisuterään (4) nähden £ 30 halkaisuiskun aikana. CL

^ 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tn g katkaisulaitteen (1) ja halkaisupään (6) etäisyys toisistaan pidetään vakiona ° halkaisuiskun aikana. 35

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muutetaan katkaisulaitteen (1) ja halkaisupään (6) välistä etäisyyttä halkaisuiskun aikana.

8. Laite puukappaleiden, erityisesti polttopuiden valmistamiseksi, jossa laitteessa on - katkaisulaite (1) laitteeseen syötetyn rangan (12) katkaisemiseksi ennalta määrätyn mittaisiksi puiksi (3), - halkaisukouru (2), jonka toisessa päässä on halkaisuterä (4), ja joka 10 halkaisukouru (2) on järjestetty vastaanottamaan katkaisulaitteen (1) katkaisemat puut (3) yksi kerrallaan, - halkaisupää (6), joka on yhdistetty halkaisusylinteriin (8), joka hal-kaisupää (6) on järjestetty työntämään halkaisukourussa (2) oleva puu (3) halkaisusylinterin (8) antaman halkaisuiskun avulla halkaisuterää 15 (4) vasten, tunnettu siitä, että halkaisusylinteri (8) on järjestetty säätämään halkaisupään (6) etäisyys halkaisuterästä (4) ennen halkaisuiskua katkaisulaitteen (1) katkaiseman puun (3) pituuden mukaisesti.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että halkaisusylinteri (8) on järjestetty säätämään halkaisupään (6) etäisyys halkaisuterästä (4) siten, että se on pitempi kuin katkaisulaitteen (1) ja halkaisuterän (4) välinen etäisyys.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että katkaisulaitteen δ (1) katkaisemien puiden (3) pituus on yhtäsuuri kuin katkaisulaitteen (1) ^ etäisyys halkaisuterästä (4). δ i

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteessa on £ 30 siirtosylinteri (12), joka on järjestetty säätämään katkaisulaitteen (1) CL etäisyyttä halkaisuterään (4) nähden, δ δ

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että siirtosylinteri ° (12) on järjestetty säätämään katkaisulaitteen (1) etäisyyttä halkaisuterään 35 (4) nähden halkaisuiskun aikana.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteessa on kiinnitysväline (13) katkaisulaitteen (1) ja halkaisupään (6) kiinnittämiseksi toisiinsa.

14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että katkaisulaite (1) on järjestetty pidettäväksi paikallaan niin, että katkaisulaitteen (1) ja halkaisupään (6) välinen etäisyys muuttuu halkaisuiskun aikana. δ (M i δ sj- o X Χ CL δ δ m o o (M