FI125993B - Pumpulla varustettu jyrsinyksikkö - Google Patents

Description

PUMPULLA VARUSTETTU JYRSINYKSIKKÖ

Keksintö kohdistuu pumpulla varustettuun jyrsinyksikköön, johon kuuluu pyöritettävä jyrsinlaite, jonka avulla on jyrsittävissä vedenalaista maaperää, jolloin jyrsinnän aikana syntyvä massa, kuten maaperästä sekä vedestä muodostuva massa siirtyy jyrsinlaitteen sisään ja edelleen pumpulle, jolla mainittu juoksevassa muodossa oleva massa pumpataan tarkoituksenmukaiseen paikkaan, jossa jyrsinlaitteen ja pumpun väliin on sovitettu leikkaus/murskauslaite, johon kuuluu vastaterät ja näiden etupuolelle massan virtaussuunnassa katsottuna asennettu pyörivä kaksipäinen veitsiterä, joka on asennettu epäkeskeisesti pyörimisakseliinsa nähden.

Ennestään tunnetaan vedenalaisessa maansiirtotyössä, kuten ruoppauksessa pyöriviä jyrsinpäitä, joita liikutetaan pohjassa jyrsinpäiden irrottaessa maaperää pohjasta. Edelleen tunnetaan jyrsinpään yhteyteen sovitettuja pumppuja, joilla pumpataan irronnutta massaa ja vettä edelleen rannalle tai proomuun erityisiä putkistoja, kuten taipuisia putkistoja pitkin. Pyörivä jyrsin irrottaa pohjasta mutaa, kiviä kasvien osia ja rannikkotyöskentelyssä usein myös veteen heitettyjä esineitäkin. Jyrsinpää on rakenteeltaan jo itse jossain määrin isompia esineitä, kuten kiviä seulova niin, että liian isot kivet eivät pääse pumpulle asti. Käytännössä on esiintynyt haittana, että vesialueiden pohjassa olevat kuitumaiset osat, kuten vesikasvien juuret tai paksut varret eivät murskaannu jyrsinpään toimesta vaan ne siirtyvät massan mukana pitkänä pumpulle ja jäävät pyörimään jyrsimen terien eteen tai pumpun siivistöön. Edelleen vaikka tällaiset vesikasvien juuret ja muut varret pääsisivät-kin pumpun läpi, niin ne huonontavat huomattavasti pumppaustulosta. Pumppujen avulla siirretään pohjasta irrotettua massaa jopa yli kilometrin matkoja. Kaikki pumppausta haittaava nostaa pumppauksen energiankulutusta sekä huonontaa tuottoa.

Julkaisussa GB 233271 on esitetty pumpulla varustettu jyrsinyksikkö, johon kuuluu pyöritettävä jyrsinlaite, jonka avulla voidaan jyrsiä vedenalaista maaperää. Jyrsinyksikköön kuuluu myös kasvinosien leikkaamiseen tarkoitettu pyörivä kaksipäinen veitsiterä. Julkaisussa US 637831 on esitetty pumputon jyrsinyksikkö, johon kuuluu pyörivä kaksipäinen veitsiterä.

Erityisesti kasvillisuudeltaan runsasta vesialuetta ruopattaessa jyrsinpään ja siihen liitetyn pumpun avulla, on todettu kasvistojen murskauksen olevan edullista irrotetun massan pumppaamalla tapahtuvan edelleen kuljetuksen onnistumiselle.

Keksinnön mukaisella jyrsinyksiköllä saavutetaan yllättävä parannus nykyiseen tunnettuun imuruoppaustekniikkaan, jossa pohjasta jyrsimällä irrotettu maa-aines pumpataan putkistoa pitkin muualle. Keksinnön mukaiselle jyrsinyksikölle on tunnusomaista, että veitsiterän leikkaavat päät ovat kaarevat niin, että terän kärjet kulkevat terän pyöriessä muuhun terärunkoon nähden edellä.

Keksinnön mukaisen jyrsinyksikön etuna on, että sen avulla etenkin kasviperäiset pohjasta irronneet sitkeät ja pitkänomaiset kasviosat tulevat luotettavasti murskatuksi riittävän pieniksi palasiksi, jotta ne liikkuvat massan mukana sekä pumpun läpi että myöhemmin putkistoissa. Keksinnön mukainen leikkaus/murskauslaite aiheuttaa epäkeskisen veitsiterän asennuksen johdosta sykäyksellistä liikettä sekä kahdenlaista leikkausvaiku-tusta vastateriä vasten tapahtuvassa leikkauksessa/murskauksessa. Nämä vaikutukset varmistavat sitkeiden kasvinosien murskautumisen ja etenemisen välittömästi leikkaus/ murskauslaitteen läpi. Keksinnössä veitsiterä pitää pumpun imuaukon puhtaana leikkaamalla siihen kertyneet kasvit ja myös sitkeät savimassat, jotka muuten juuttuisivat imu-aukon suulle.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista jyrsinyksikköä pääosat erillään.

Kuviot 2 a -f esittävät leikkaus/murskauslaitetta veitsiterän eri asemissa massan virtaussuunnassa nähtynä.

Kuviossa 1 on esitetty erään jyrsinyksikön osat, jolloin maaperää työstävänä osana on pyöritettävä jyrsinlaite 1 käsittäen puolipallomaisen työstävän osuudet, jossa on kärkiteriä 5 sekä kaarevia kylkiteriä 7. Terien 5 ja 7 välisistä aukoista irrotettu maa-aines sekä vesi pääsevät jyrsinlaitteen 1 sisään. Yksikössä jäljempänä seuraavan pumpun 4 imuvai-kutuksella maa-aines ja vesi vielä imetään jyrsinlaitteen 1 sisään.

Jyrsinlaitteen 1 läpäissyt maa-aines ja vesi tulevat leikkaus/murskauslaitteelle, johon kuuluu tässä tapauksessa noin puoliympyrän kokoinen sektoriosuus, joka on varustettu kolmella vastaterällä 8. Vastaterät 8 ovat pitkänomaisia ja asennettu säteen suuntaisesti akseliin 6 nähden. Akseli 6 on jyrsinlaitteelle 1 pyörimisen välittävä akseli ja ulottuu jyrsinlaitteen 1 kärkeen terille 5 asti ja on kiinnitetty terien 5 runkoon välittämään pyörityksen koko jyrsinlaitteelle 1.

Vastaterien 8 etupuolelle on jyrsinlaitteen 1 mukana pyöriväksi sovitettu veitsiterä 2, joka pyörii hyvin lähellä vastateriä 8. Veitsiterä 2 on kaksipäinen ja sen ainakin kaarevat osuudet on teroitettu. Veitsiterä 2 on rungoltaan sovitettu epäkeskeisesti omaan pyörimis-keskiöönsä nähden. Pyörimiskeskiö on sama kuin akselin 6 keskiö. Veitsiterän 2 runko on akselin 6 vieressä ja ohittaa akselin 6. Veitsiterä 2 kiinnitetään päistään jyrsinlaitteen 1 kehään 12, jossa on vastaavasti epäsymmetrisesti kiinnityksen vastaosat. Pumppua 4 pyöritetään hydraulimoottorin avulla, joka moottori voi olla sijoitettu pumppukotelon sisään. Pumpun siivet 11 on esitetty, samoin pumpun 4 akselin napa 10. Jyrsinlaitteella on oma moottorinsa esim. kotelon 3 sisällä, jolta tulee voimansiirtoakseli 6 jyrsinlaitteelle 1.

Kuviossa 2a näytetään veitsiterän 2 sijainti eräässä pyörimisasemassa. Veitsiterällä 2 on kärkiosat 9, jotka ovat terän pyörimissuuntaan nähden etummaisena. Kärjistä 9 lähtee kaarevat teroitetut osuudet, jotka leikkaavat tai murskaavat kasvien osia viimeistään silloin kun ne joutuvat vastaterän 8 ja veitsiterän 2 kaarevan teroitetun osuuden väliin. Massa jatkaa edelleen pumpulle 4 vastaterien 8 ja murskauslaitteen rungon 13 välisistä aukoista.

Kuvio 2b esittää leikkaus/murskauslaitteen puoliympyrärakenteen, missä osuus 14 on ummessa eikä sillä osuudella ole vastateriäkään. Veitsiterä 2 toimii tehokkaasti, kun vastateriä 8 on vain tietyllä sektorilla ja nimenomaan pumpulle 4 johtavan aukon edessä.

Kuvio 2c esittää veitsiterän 2 aseman, jossa pitkänomainen esine, kuten kasvin varsi 15 on läpäissyt vastaterien 8 välisen aukon. Veitsiterän 2 kaareva teroitettu osuus kohtaa kasvin varren 15 ja jos varsi ei heti leikkaannu, se siirtyy kohti vastaterää 8 ja kaarevan teroitetun osuuden työntämä siirtyy jopa pyörimiskeskiötä kohti, kuten kuvio 2d osoittaa.

Kun kasvin varsi 15 liikkuu teroitetulla osuudella, sen leikkautuminen varmistuu ja siirtyminen keskiötä kohti tarkoittaa vielä, että veitsiterällä 2 on suurempi leikkausvoima, kun leikkauskohta siirtyy pienemmälle säteelle.

Kuvioissa 2e ja 2f on veitsiterän toinen pää, jossa on jyrkemmällä kaarevuudella varustettu teroitettu osuus vastaterien 8 kohdalla. Tämän teroitetun osuuden leikkausvaikutus on erilainen verrattuna ensimmäiseen päähän. Leikkauskohta vastateriä 8 vasten on isommalla säteellä. Tällainen leikkauskohtien syklinen vaihtelu tehostaa leikkausta/ murskausta ja varmistaa sitkeidenkin leikattavien kasvinosien nopean läpäisyn vasta-terien 8 välistä ja jatkamisen pumpulle 4.

Kuviossa 2f esitetään veitsiterän 2 sijainti kokonaisuudessaan niin epäkeskeisesti, että kulma (X on noin 180° tai jopa yli sen. Veitsiterän 2 kaarevien teroitettujen osuuksien iskeytymiset vastateriin 8 eivät tapahdu tasavälein vaan vuoron perään on pidempi ja lyhempi iskuväli. Tällä ominaisuudella on muuten niin hankalasti käyttäytyville sitkeille kasviosille selvästi niiden kulkeutumista parantava vaikutus. Luonnollisesti kasvinosien kulkeutumista parantaa myös muu juoksevasta ja pumpattavasta massasta muodostuva varsin voimakas virtaus vastaterien 8 läpi pumpulle 4.

Vastateriä 8 käsittävä sektoriosuus on edullisesti alle 360°, mutta sopivimmin noin puoliympyrä. Veitsiterä 2 on sijoitettu siten (kuvio 2f) että sen peittämä sektorikulma a on sopivimmin 180° tai sen yli esim. kulma-arvo a 200°.

Claims (8)

1. Pumpulla (4) varustettu jyrsinyksikkö, johon kuuluu pyöritettävä jyrsinlaite (1), jonka avulla on jyrsittävissä vedenalaista maaperää, jolloin jyrsinnän aikana syntyvä massa, kuten maaperästä sekä vedestä muodostuva massa siirtyy jyrsinlaitteen (1) sisään ja edelleen pumpulle (4), jolla mainittu juoksevassa muodossa oleva massa pumpataan tarkoituksenmukaiseen paikkaan, jossa jyrsinlaitteen (1) ja pumpun (4) väliin on sovitettu leikkaus/murskauslaite (2, 8), johon kuuluu vastaterät (8) ja näiden etupuolelle massan virtaussuunnassa katsottuna asennettu pyörivä kaksipäinen veitsiterä (2), joka on asennettu epäkeskeisesti pyörimisakseliinsa (6) nähden, tunnettu siitä, että veitsiterän (2) leikkaavat päät ovat kaarevat niin, että terän kärjet (9) kulkevat terän pyöriessä muuhun terärunkoon nähden edellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että kiinteästi asennetut pitkänomaiset vastaterät (8) on sijoitettu säteen suuntaisesti samaan tasoon.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että veitsiterän (2) pyöriessä terän ensimmäinen kärki (9) on kaarevuudeltaan loivempi kuin toinen kaareva kärki (9).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että ainakin veitsiterän (2) toisen kärkiosan kaarevuuden suunta vastaterän (8) suuntaan nähden on sellainen, että terän kaarevuus pyrkii siirtämään leikattavaa/murskattavaa kappaletta (15) laitteen pyörimiskeskiötä kohti.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että sektorikulma, johon vastateriä (8) on sijoitettu on alle 360°.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että sektorikulma, johon vastateriä (8) on sijoitettu, on alle 200°.

7.

Patenttivaatimuksen 1 mukainen jyrsinyksikkö, tunnettu siitä, että vastaterät (8) on asennettu siihen sektorikulmaan, jonka läpi massa kulkee pumpulle (4).