FI125982B - Karsintakone - Google Patents

Description

KARSINTAKONE KEKSINNÖN ALA

Keksinnön kohteena on karsintakone puiden karsimiseksi niiden kaadon jälkeen. Erityisesti keksintö kohdistuu karsintakoneeseen, joka on tarkoitettu karsimaan pienikokoista puuta, joka soveltuu polttopuiden tai puu-hiilen tuotannon raaka-aineeksi.

KEKSINNÖN TAUSTA

Lähintä tunnettua tekniikkaa keksinnön alalla on esitetty julkaisuissa Kesiä loaders (online esite). Joensuu: Suomen painotuote, 2009, FI891016 A, SE509581 C2, US4779654 A ja RU2297134 Cl.

Pienimuotoisessa metsän hoidossa ja polttopuun teossa puut yleensä kaadetaan moottorisahalla. Kaadetut puut myös karsitaan ja katkaistaan sopivaan mittaan moottorisahalla. Tämän jälkeen ne yleensä käsin kuormataan tai kerätään sopiviin kasoihin, joista ne kuormataan puutavarakouralla tai kuljetetaan suoraan pois esimerkiksi juontokouralla. Eniten voimia vaativa ja myös vaarallisin vaihe on kaadetun puun karsiminen moottorisahalla .

Päätehakkuissa ja myös harvennushakkuissa tukkien ja kuitupuun käsittelyssä käytetään erilaisia harvesteri-päitä. Näissä runkojen karsinta tapahtuu syöttörullil-la, jotka vetävät käsiteltävän rungon karsintaterien läpi. Tämä tekniikka soveltuu järeisiin laitteisiin, mutta pyrittäessä isännän linjan pieniin ja kevyisiin laiteratkaisuihin, ohjausta vaativat syöttörullat eivät tule kyseeseen. Ne ovat painavia, kalliita ja heikosti ohutta rankaa vetäviä. Etenkin ongelmatilanteissa ja rangan pysähtyessä rullat rouhivat ja katkaisevat käsiteltävän rangan erittäin helposti. Täten on olemassa selvästi tarve kevyelle karsintakoneelle, jolla kaadettu puu voitaisiin karsia helposti ja turvallisesti halutun mittaisiksi rangoiksi.

KEKSINNÖN TARKOITUS

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen pienikokoinen ja edullinen, yksinkertaisesti ilman ulkopuolista ohjausta toimiva karsintakone, joka karsii ja aisaa itsenäisesti siihen syötetyt oksaiset rungot.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiseen karsintakoneeseen kuuluu traktoriin tai vastaavaan työkoneeseen kiinnitettävä runko, johon on kiinnitetty karsintaterät karsittavan puun karsimiseksi. Edelleen runkoon on tuettu rungon suhteen voimalaitteella edestakaisin liikutettavat ve-toelimet, jotka on järjestetty toiseen suuntaan liikkuessaan runkoon tarttuviksi karsittavan puun vetämiseksi karsintaterien läpi. Lisäksi karsintaterien ja vetoelinten väliin kuuluu pitoelimet, jotka on järjestetty pitämään puu paikallaan eli estämään karsittavan puun liike takaisin vetoelinten palautusliikkeen aikana .

Eräässä keksinnön sovelluksessa karsintakoneen runko koostuu traktoriin kiinnitettävästä tukirungosta ja tukirungon suhteen pystyakselin varassa käännettävästä laiterungosta, johon karsintaterät, vetoelimet ja pitoelimet tukeutuvat. Näin tukirungon ollessa kiinni traktorissa eli tietyssä asennossa usein kapealla kulku-uralla metsässä, voidaan laiterunkoa kääntää vapaasti karsittavan puun syöttösuunnan valitsemiseksi. Näin karsittavien puiden kuljettaminen ja käytettävän työkoneen liikuttaminen saadaan minimoiduksi kääntämällä laiterunko ja sen mukana karsittavan puun syöt-tösuunta aina sopivaksi. Edullisesti laiterunkoa voidaan kääntää ainakin 180 astetta ja lukita haluttuun asentoon esimerkiksi yksinkertaisella reikään asetettavalla lukitustapilla.

Eräässä keksinnön sovelluksessa karsintateriin kuuluu rungon suhteen kiinteä kourumainen alaterä, jonka päältä ja siihen tukeutuen karsittava runko vedetään. Lisäksi karsintateriin kuuluu kaksi vastakkaista, kou-rumaista, rungon suhteen kääntyvää ja jousikuormitet-tua sivuterää, jotka on järjestetty painautumaan sivuilta ja päältä karsittavaa runkoa vasten. Nämä kolme rungon liikesuunnassa peräkkäin mutta aivan toistensa lähellä olevaa terää yhdessä muodostavat karsittavan rungon pintaa ympäröivän ja sitä seuraavan karsintake-hän, joka katkaisee oksat ja osittain myös kuorii niiden läpi vedetyn rangan.

Eräässä keksinnön sovelluksessa pitoelimet koostuvat jousikuormitteisista ja nivelletyistä piikeistä tai vastaavista teräväreunaisista kappaleista. Ne on järjestetty ulottumaan sopivasti viistossa kulmassa kohti käsiteltävää runkoa rungon liikesuuntaan päin niin, että ne luistavat rungon pintaa pitkin rungon kulkiessa karsintasuuntaan, mutta tunkeutuvat runkoon rungon vastakkaissuuntaisella liikkeellä estäen rungon paluu-liikkeen .

Eräässä keksinnön sovelluksessa vetoelimet on käänty-västi kiinnitetty liukurunkoon, joka tukeutuu laite-rungon liukukiskoon siten, että liukurunko vetoelimi-neen on liikutettavissa edestakaisin liukukiskoa pitkin. Yksinkertaisesti liukukiskona voi olla suora palkki, esimerkiksi neliöpalkki, ja liukurunkona ne- liöpalkkia muodoltaan vastaava sen ympärillä oleva ne-liöholkki, johon vetoelimet on kiinnitetty.

Vaikka muukin voimalaite voi tulla kyseeseen, on edullisesti voimalaite hydraulisylinteri, jolla liukurunko on yhdistetty laiterunkoon liukurungon ja sen mukana vetoelinten liikuttamiseksi edestakaisin laiterungon suhteen. Kun vielä sopivasti hydraulisylinterin ohjaus järjestetään automaattiventtiilillä, jonka avulla jatkuvalla yhdensuuntaisella hydraulivirtauksella hydraulisylinteri saadaan liikkumaan edestakaisin ääriasento jensa välillä, saavutetaan karsintalaite, joka toimii ilman ohjausta jatkuvasti ja jaksottaisesti vetäen siihen syötettyjä runkoja karsintaterien läpi.

Sopivimmin vetoelimen muodostaa jousikuormitteinen vipu, joka on järjestetty painautumaan käsiteltävää runkoa vasten ja ottamaan tartunta siitä. Edullisesti ve-toelimeen kuuluu kaarevamuotoinen puun pintaa kääntyessään seuraava tartuntapinta, jossa on suunnattuja viistoja tartuntapiikkejä. Tartuntapinta on siten kaarevamuotoinen, että käsiteltävän puun halkaisijasta riippumatta se kohta tartuntapinnasta ja erityisesti kyseisen kohdan tartuntapiikit ovat aina optimaalisessa tarttumisasennossa käsiteltävään runkoon. Näin rungon paksuudesta ja sen muutoksista riippumatta mekaanisesti toimivat jousikuormitetut tartuntapiikit ottavat aina tukevan ja pysyvän otteen karsittavasta rungosta.

Edullisesti vetoelimet koostuvat kahdesta vastakkaisesta kääntyvästä vipurakenteesta, jotka on järjestetty runkoa vedettäessä tarttuviksi runkoon sen vastakkaisilta puolilta. Näin vetoelimet puristavat väliinsä käsiteltävän rungon, jolloin automaattisesti vetovoiman tarpeen lisääntyessä karsinnassa myös puristus ja pito rungosta kasvaa. Näin runko ei pääse missään olosuhteissa luistamaan karsinnan aikana.

Edullisesti karsintakoneeseen kuuluu viritysvipu, jonka avulla sivuterät voidaan kääntää niiden jousikuor-mitusta vastaan poispäin toisistaan ja lukita ne avattuun asentoon. Tällöin kolme karsintaterää muodostaa mahdollisimman suuren aukon terien väliin mahdollistaen karsittavan rungon työntämisen terien välisen tilaan. Tämän jälkeen viritysvivusta sivuterät voidaan laukaista ja päästää ne vapaasti jousikuormitteisesti puristumaan rungon pintaa vasten. Viritysvipu voidaan tehdä käsikäyttöiseksi tai jalkakäyttöiseksi.

Keksinnön mukaisella karsintakoneella on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Karsintakone on rakenteeltaan yksinkertainen, kevyt ja varmatoiminen. Karsintaterien, pitoelinten ja vetoelinten toiminnat on tehty äärimmäisen yksinkertaisiksi ja varmatoimisiksi vain jousikuormitteisina ilman minkäänlaisia tarvittavia ohjauksia tai säätöjä. Kone käsittää vain yhden hydraulisylinterin, joka saadaan sopivan automaattiventtiilin avulla jatkuvalla hydraulineste-virtauksella toimimaan automaattisesti edestakaisin ilman muuta ohjausta. Näin karsintakone ei vaadi käyttäjältä mitään ohjaustoimia, vaan käyttäjä voi vapaassa tahdissa kantaa karsittavia runkoja koneeseen ja työntää rungon tyven terien välistä vetoelimille. Lopun kone hoitaa täysin itsenäisesti, jolloin koneen vastakkaiselle puolelle syntyy karsittu ja osittain aisattu rankakasa.

LYHYT PIIRUSTUSTEN KUVAUS

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin keksintöä periaatteellisesti kuvaaviin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista karsinta-konetta sivulta, kuva 2 esittää kuvan 1 konetta päästä rungon syöttö-suunnasta ja

kuva 3 esittää kuvan 1 konetta päältä katsottuna. KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kaaviollisesti kuvissa 1-3 esitettyyn erääseen keksinnön mukaiseen karsintakoneeseen kuuluu tukirunko 8, jossa on maahan tuettavat jalat 15 ja josta karsinta-kone on kiinnitettävissä sopivaan voimanlähteeseen, kuten traktoriin, tarvittavan hydraulivoiman saamiseksi. Tukirungossa 8 on pystyakseli 9, johon on tuettu vaakasuunnassa kääntyväksi laiterunko 10.

Laiterunkoon 10 on kiinnitetty karsintaterät, joista alaterä 1 on laiterungon suhteen kiinteä ja reunoiltaan ylöspäin kaareutuva, kourumainen rakenne, jonka etureuna on terävä. Sivuterät 2 ja 3 ovat vastaavia kapeita ja pitkänomaisia levyjä, jotka ovat kaareva-muotoisia ja etureunastaan teräviä. Ne on sijoitettu alaterän 1 jälkeen puun 16 syöttösuunnassa 17 peräkkäin ja laakeroitu toisesta päästään lähelle alaterää ja järjestetty jousikuormitteisina kääntymään toisiaan kohti. Näin kolme terää yhdessä muodostavat karsinta-teräkehän. Edelleen sivuteriin 2 ja 3 on yhdistetty koneen sivuun sijoitettu viritysvipu 23. Viritysvivun ja sivuterien välissä on esimerkiksi sopivat nivel- ja vipurakenteet, jotka mahdollistavat sivuterien 2 ja 3 kääntämisen auki eli etäälle toisistaan. Samoin siihen kuuluu sopiva lukitus. Näin sivuterät saadaan vedetyksi auki niiden jousikuormitusta vastaan ja pysymään avoimina niin, että kaikkien kolmen terän muodostama kehä on mahdollisimman suuri. Tällöin avoimeen kehään voidaan työntää karsittava puu, minkä jälkeen viritys laukaistaan ja terät pääsevät painautumaan runkoa vasten. Tietenkin on myös mahdollista järjestää terien automaatti-laukaisu, jolloin syötettävän rungon osuessa sopivaan laukaisimeen terät itsestään painautuvat karsinta-asentoon runkoa vasten.

Karsintaterien 1,2,3 jälkeen laiterunkoon 10 on kiinnitetty teriä korkeampi tukikehä 18. Tukikehän yläosaan sen keskelle on kiinnitetty siitä alaspäin ja viistosti syöttösuuntaan ulottuva pitoelin 6 eli olennaisesti suora ja teräväkärkinen piikki. Se on jousi-kuormitettu painautumaan alaspäin tukikehän suuntaiseksi ja se pääsee kääntymään jousikuormitusta vastaan ylöspäin rungon syöttösuuntaan 17. Vastaavalla tavalla tukikehän alapuolelle laiterunkoon 10 pitoelimen 6 alapuolelle on kiinnitetty ja laakeroitu jousikuormit-teinen toinen pitoelin 7 eli vastaava teräväkärkinen ja pitkänomainen rakenne. Myös se vapaana ulottuu olennaisesti ylöspäin ja työnnettynä puun syöttösuun-nassa 17 kääntyy jousikuormitusta vastaan eteenpäin.

Seuraavana pitoelinten jälkeen laiterunkoon 10 on tuettu liukurunko 11. Liukurunko tukeutuu laiterunkoon kuuluvaan liukukiskoon 12 niin, että liukurunkoa voidaan liikuttaa edestakaisin liukukiskoa pitkin laite-rungon suhteen. Tämä liike on toteutettu laiterunkoon 10 kiinnitetyllä voimalaitteella 4 eli hydraulisylin-terillä, jonka männänvarsi 19 on kiinnitetty liukurun-koon 11. Hydraulisylinterin 4 ohjaus on toteutettu au-tomaattiventtiilillä 13 niin, että venttiili 13 ohjaa hydrauliletkuja 20 pitkin voimakoneesta tulevan jatkuvan ja yhdensuuntaisen hydrauliöljyvirtauksen vuorotellen hydraulisylinterin molempiin päihin. Näin hyd-raulisylinteri ja sen mukana liukurunko 11 liikkuvat halutussa tahdissa edestakaisin ilman ulkopuolista ohjausta .

Liukurungon 11 päälle on kiinnitetty vetoelimet 5. Ve-toelimiin kuuluu kaksi vastakkaista ja toisiaan päin kääntyväksi järjestettyä samanlaista rakennetta. Tässä rakenteessa on liukurunkoon tuettu pystysuuntainen akseli 21, johon on kiinnitetty joukko vaakasuuntaisia identtisiä levyjä 22. Levyt ovat pitkänomaisia ja kaarevan muotoisia ja niiden kaareva ulkoreuna on varustettu viistossa suunnassa ulospäin ulottuvilla tartun-tapiikeillä 14. Näin päällekkäin etäisyydelle toisistaan kiinnitetyt levyt muodostavat kaksi kaarevamuo-toista ja toisiaan kohti olevaa piikkipintaa. Piikkien 14 suuntautuessa edellä mainittuun puun 16 syöttösuun-taan muodostavat kaarevamuotoiset piikkipinnat väliinsä lukitsevan kidan, jossa puu pääsee luistamaan vain yhteen suuntaan. Vetoelimet 5 eli kaarevamuotoiset piikkipinnat on myös jousikuormitettu akseliensa varassa niin, että ne painautuvat toisiaan kohti. On jopa mahdollista, että levyt 22 on vastakkaisissa ve-toelimissä 5 siten sijoitettu, että piikit lomittuvat jonkin verran silloin, kun piikkipintojen välissä ei ole puuta.

On huomattava, että sekä sivuterät 2 ja 3, pitoelimet 6 ja 7 että vetoelimet 5 voidaan jousikuormittaa sinänsä tunnetusti millä tahansa yleisellä tavalla. Voidaan käyttää erilaisia kierrejousia, spiraalijousia, niiden yhteydessä vipuja, kaasujousia yms. aina tarpeen mukaan riittävän liikeradan ja riittävän puristusvoiman aikaan saamiseksi.

Keksinnön mukainen piirustuksissa esitetty karsintako-ne toimii seuraavasti. Käsiteltävä puu karsitaan ty-vestään vain noin 0,5 metrin matkalta. Viritysvivusta 23 karsintaterät 1,2,3 avataan eli sivuterät 2 ja 3 käännetään poispäin toisistaan niin, että oksaton rungon tyvi saadaan työnnetyksi terien väliin ja pi-toelinten 6 ja 7 kautta niin pitkälle, että se ulottuu vetoelimiin 5 saakka. Kun runko 16 on paikallaan, vapautetaan terät 2 ja 3, jolloin terät 1,2,3 ympäröivät karsittavan rungon. Muuta sitten ei tarvitsekaan tehdä. Automaattiventtiili ohjaa hydraulisylinteriä, joka siirtää liukurunkoa edestakaisin. Tämän mukana ve-toelinten muodostama piikikäs kita vuoroin vetää runkoa eteenpäin terien karsiessa oksia ja vuoroin liukuu rungon pintaa takaisin päin pitoelinten varmistaessa, että runko ei pääse liukumaan takaisin päin. Laitteen käyttäjä voi hakea seuraavaa runkoa karsittavaksi samalla kun laite karsii edellisen rungon ja työntää sen karsittuna ja osittain aisattuna koneen toiselle puolelle.

Koko varsinaisen karsinnan suorittava laite on kiinni laiterungossa 10, joka on käännettävissä 180 astetta vaakatasossa tukirungon 8 suhteen. Näin karsintakoneen syöttösuunta voidaan vapaasti valita ja helposti muuttaa aina sen mukaan, missä suunnassa kulku-uraan nähden karsittavat rungot ovat. Tämä merkittävästi vähentää karsittavien runkojen kantomatkaa metsässä.

Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti oheisten piirustusten avulla mitenkään rajoittamatta keksintöä vain esitettyihin rakenteisiin. Keksinnön eri sovellukset ovat kuitenkin mahdollisia patenttivaatimusten määräämissä rajoissa.

Claims (8)

1. Karsintakone, johon kuuluu traktoriin tai vastaavaan työkoneeseen kiinnitettävä runko, runkoon kiinnitetyt karsintaterät (1,2,3) karsittavan puun karsimiseksi sekä runkoon tukeutuvat ja sen suhteen voima-laitteella (4) edestakaisin liikutettavat vetoelimet (5) karsittavan puun vetämiseksi karsintaterien läpi, tunnettu siitä, että karsintateriin kuuluu rungon suhteen kiinteä kourumainen alaterä (1) sekä kaksi vastakkaista, kourumaista, rungon suhteen kääntyvää ja jousikuormitettua sivuterää (2,3), jotka kolme terää yhdessä muodostavat karsittavan rungon pintaa ympäröivän ja sitä seuraavan karsintakehän, että vetoelimet (5) on kääntyvästi kiinnitetty liukurunkoon (11), joka tukeutuu laiterungon (10) liukukiskoon (12) sitä pitkin liikutettavasti, jolloin vetoelimen (5) muodostaa jousikuormitteinen vipu, joka on järjestetty painautumaan käsiteltävää runkoa vasten ja että karsintaterien ja vetoelinten välissä on pitoeliminä (6,7) toimivat jousikuormitteiset piikit puun pitämiseksi paikallaan vetoelinten palautusliikkeen aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen karsintakone, tunnettu siitä, että runko koostuu traktoriin kiinnitettävästä tukirungosta (8) ja tukirungon suhteen pystyakselin (9) varassa käännettävästä laiterungosta (10), johon karsintaterät (1,2,3), vetoelimet (5) ja pitoelimet (6,7) tukeutuvat, karsittavan puun syöttö-suunnan valitsemiseksi vapaasti laiterunkoa kääntämällä .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen karsintakone, tunnettu siitä, että pitoelimet (6,7) ulottuvat viistosti kohti käsiteltävää runkoa rungon liikesuunnassa.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen karsinta-kone, tunnettu siitä, että voimalaite (4) on hyd-raulisylinteri, jolla liukurunko (11) on yhdistetty laiterunkoon (10) liukurungon ja sen mukana vetoelin-ten (5) liikuttamiseksi edestakaisin laiterungon suhteen .

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen karsintakone, tunnettu siitä, että hydraulisylinterin ohjaukseen kuuluu automaattiventtiili (13), jonka avulla jatkuvalla yhdensuuntaisella hydraulivirtauksella hyd-raulisylinteri on järjestetty liikkumaan edestakaisin ääriasentojensa välillä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen karsintakone, tunnettu siitä, että vetoelimeen (5) kuuluu kaareva-muotoinen puun pintaa kääntyessään seuraava tartunta-pinta, jossa on suunnattuja viistoja tartuntapiikkejä (14) .

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen karsinta-kone, tunnettu siitä, että vetoelimet koostuvat kahdesta vastakkaisesta kääntyvästä vipurakenteesta, jotka on järjestetty runkoa vedettäessä tarttuviksi runkoon sen vastakkaisilta puolilta.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen karsinta-kone, tunnettu siitä, että karsintakoneeseen kuuluu viritysvipu (23) sivuterien (2,3) kääntämiseksi poispäin toisistaan avattuun asentoon.