FI126472B - Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI126472B
FI126472B FI20155439A FI20155439A FI126472B FI 126472 B FI126472 B FI 126472B FI 20155439 A FI20155439 A FI 20155439A FI 20155439 A FI20155439 A FI 20155439A FI 126472 B FI126472 B FI 126472B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
splitting
piece
clamping
firewood
chips
Prior art date
Application number
FI20155439A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20155439A (fi
Inventor
Erkki Närhi
Original Assignee
Erkki Närhi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erkki Närhi filed Critical Erkki Närhi
Priority to FI20155439A priority Critical patent/FI126472B/fi
Priority to EP16806945.8A priority patent/EP3307503B1/en
Priority to PCT/FI2016/050383 priority patent/WO2016198738A1/en
Publication of FI20155439A publication Critical patent/FI20155439A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI126472B publication Critical patent/FI126472B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27LREMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L7/00Arrangements for splitting wood
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36Shape
    • C10L5/365Logs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36Shape
    • C10L5/368Shaped fuels bundled or contained in a bag or other container
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • C10L5/442Wood or forestry waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)

Description

MENETELMÄ JA LAITE KAPPALEEN HALKAISEMISEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä kappaleen halkaisemiseksi. Keksinnön kohteena on myös ensimmäisen laitevaatimuksen johdanto-osan mukainen halkaisulaite.
Tehtyjen tutkimusten mukaan polttopuun käyttö lämmitysenergian lähteenä pientaloissa lisääntyy vuosi vuodelta Suomessa. Suomessa on omakoti-, pari-ja rivitaloissa sekä vapaa-ajan asunnoissa tällä hetkellä pilkkeitä ja halkoja polttavia pientu-lisijoja noin 4 miljoonaa kappaletta ja lukumäärä kasvaa vuosittain useilla kymmenillä tuhansilla yksiköillä uusissa ja remontoitavissa pientaloissa. Nykyisissä rakennusmääräyksissä kiinnitetään huomiota pientalojen energiatehokkuuteen, mutta myös niiden energiaomavaraisuuteen esimerkiksi sähkö- ja kaukolämpöverkoston häiriötilanteissa. Pientulisijat toimivat siten tärkeinä lisä- ja varalämmitysjärjestel-minä nykyisissä asuinrakennuksissa. Niitä käytetään myös peruslämmitysjärjestel-minä monissa vapaa-ajan asunnoissa, jotka ovat jaksottaisesti asuttuja.
Puu on tärkeä uusiutuva ja ympäristöystävällinen energianlähde, eikä sen polttamisen katsota lisäävän hiilidioksidipäästöjä. Puun kasvaessa se varastoi solukkoonsa aurinkoenergiaa ja siihen sitoutuu sama hiilimäärä joka sitten vapautuu uudelleen luonnon kiertokulkuun puun palaessa tai sen lahotessa. Viime vuosina pientulisijo-jen savukaasupäästöihin on alettu kiinnittämään enemmän huomiota. Hallitsemattomat ja korkeat savukaasupäästöt ovat haitallisia ympäristön kannalta huonontaen hengitysilman laatua. Ne aiheuttavat myös taloudellisia menetyksiä tulisijojen käyttäjille alentuneen energiatehokkuuden myötä.
Kokonaisuutena puun polttamisen ympäristöystävällisyys on riippuvainen useista tekijöistä, kuten polttopuun laadusta, tulisijasta ja siihen liitetystä savuhormista sekä tulisijan käyttötavasta ja käyttäjästä. Tehdasvalmisteisten tulisijojen ja savuhormien käytöstä löytyy yleensä niiden valmistajan laatimat ohjeet. Polttopuun laatu on seurausta koko sen valmistus- ja varastointiprosessien vaiheista alkaen pystypuun kaadosta metsästäjä päätyen puun polttamiseen tulipesässä. Yleensä polttopuu on laadukasta, kun se on tehty hyvästä raaka-aineesta, valmistettu ja varastoitu oikeilla menetelmillä ja kuivattu riittävän kuivaksi. Näin saatu polttopuu on riittävän mitta-tarkkaa, kuivaa, puhdasta ja homeetonta.
Perinteinen tapa valmistaa kaadetuista ja karsituista polttopuurangoista pilkkeitä tulisijoihin on katkoa ne aluksi esimerkiksi moottorisahalla sopivan pituisiksi pätkiksi. Rankoja katkotaan usein ensimmäisessä vaiheessa noin metrin pituisiksi pätkiksi ja halkaistaan pätkät sen jälkeen kirveellä tai halkomiskoneella pienempiin osiin, jotka sopivat kuivuttuaan tällaisenaan poltettaviksi isommissa tulipesissä mm. leivinuuneissa. Näitä pidempiä halkoja voidaan myös käyttää pinottuna puolivalmisteina kuivausvaiheessa ja katkoa jälkeenpäin nämä metrin pituiset halot joko kahteen, kolmeen tai neljään osaan. Näin saadaan valmistettua vastaavasti n. 50, 33 ja 25 cm pitkiä pilkkeitä pienempiin tulisijoihin. Halkomisen jälkeen halot tai pilkkeet on perinteisesti kuljetettuja pinottu yksittäisinä kappaleina joko ulos kuivumaan tai puusuojaan varastoitavaksi. Puuvarastosta pilkkeet on tyypillisesti nosteltu yksittäin puunkantokoriin tai -telineeseen ja kannettu tulisijan läheisyyteen. Käsityönä tehtynä polttopuiden katkonta rangoista sahalla, halkominen kirveellä, pinoaminen ja/tai siirtely yksittäiskappaleina eri vaiheissa on työlästä ja sopii yleensä vain pienimuotoiseen polttopuun valmistamiseen yksittäisen käyttäjän omiin tarpeisiin.
Suurempien polttopuumäärien valmistukseen markkinoilla on ollut myös jo vuosia erityyppisiä pilkekoneita. Niissä voimanlähteenä on usein käytetty koneen omaa tai traktorin polttomoottoria tai verkkovirralla toimivaa sähkömoottoria. Polttopuurun-gon yleisiä katkaisutapoja ovat sirkkelin- tai ketjusahanterät ja giljotiinimaiset leik-kaavat terät. Leikkaavasta terästä on myös olemassa yhtä aikaa katkaisevia ja halkaisevia malleja. Katkaistun polttorungon yleisiä halkaisutapoja ovat pyörivät kar-tioruuvit ja ruuvi- tai hydraulikäyttöiset halkaisuterät.
Manuaalisen työn vähentämiseksi pilkekoneista osa on pitkälle automatisoituja malleja. Nämä ovat pääasiassa tarkoitettu ammattimaiseen polttopuun tuotantoon. Niissä polttopuurangat nostetaan usein nosturilla tai nostolaitteella rankapöydälle, josta ne siirretään hydraulisesti katkaisulaitteen syöttöhihnalle tai -rullastolle. Hihna tai rullat syöttävät automaattisesti rankaa sahaukseen tai leikkaukseen. Tarkka katkai-supituus määritetään automaattisilla mittalaitteilla tai säädettävällä vasteella. Mittalaitteet määrittävät automaattisesti polttopuulle oikean ja tarkan mitan tai vaihtoehtoisesti ranka pysäytetään oikeaan mittaan säädettyyn vasteeseen. Katkaisun jälkeen pölkky pudotetaan usein halkaisupöydälle, jossa se työnnetään halkaisuterien läpi. Sahausvaiheessa automaattinen pilkekone voi mitata myös pölkyn paksuuden, mikä ohjaa käytettävien halkaisuterien määrää ja syntyvien irrallisten pilkkeiden lukumäärää. Tyypillisesti pölkky halkaistaan näissä koneissa 2-8 erilliseen ja irralliseen pilkkeeseen, jotka siirretään edelleen jatkuvatoimisella ketju- tai hihnakuljet-timella kuivumaan kasaan maahan, kuljetustavalle, varastoon, kuivuriin, suursäkkiin tai -häkkiin.
Kuivausvaiheessa pilkkeet kuivataan 15 ... 20 % kosteuspitoisuuteen. Kuivaaminen voidaan toteuttaa useamman kuukauden kestävänä luonnonkuivauksena ulkona au- linkoa ja tuulta hyödyntäen tai nopeammin keinokuivauksena joko käyttämällä kylmä- tai lämminilma-puhallusta tehostamassa kuivausprosessia. Kuivauksen jälkeen myyntiin menevät irralliset pilkkeet toimitetaan loppukäyttäjille yleensä kuorma-autolla, traktorin- tai henkilöauton peräkärryllä. Yleinen tapa on myös toimittaa pilkkeet 1 - 2,5 m3 suursäkkiin sattumanvaraisesti heitettynä loppuasiakkaal-le, joka usein hoitaa käsityönä pilkkeiden siirtämisen pihalta pientalon puuvarastoon pinoihin. Puuvarastosta irralliset pilkkeet kerätään käsin syliin tai kanto telineisiin tai -koreihin, joilla tehdään polttopuiden siirtäminen tulisijan viereen. Jotkut polttopuiden valmistajat pakkaavat irralliset pilkkeet loppukäyttäjille valmiiksi 5 ... 40 kg eriin käyttämällä verkkosäkkejä, pahvilaatikoita tai sidontanauhoja tms. pakkausmateriaaleja.
Tyypillisesti polttopuiden viimeinen siirtovaihe ennen niiden polttoa tapahtuu nostelemalla ne yksitellen kanto telineestä tai pakkauksesta tulipesään, johon ne yleensä asetellaan tulisijan valmistajan ohjeiden ja/tai käyttäjän kokemusten, mieltymysten ja tarpeiden mukaan sopiva määrä. Useimmille nykyisille lämpöä varaaville tulisijoille yleisohjeena hyvälle ja tehokkaalle polttamiselle voidaan pitää kahden perättäisen tulipesällisen polttamista. Tällöin puita poltetaan yhdestä kolmeen sylilliseen eli n. 5 - 15 kg ja vastaava lämmitysaika on n. 1,5 - 2 tuntia, jos tulisija toimii pientalon lisälämmityslähteenä. Ensimmäisessä poltettavassa pesällisessä pienempiä halkaisijaltaan n. 8 - 10 cm pilkkeitä ladotaan ilmavasti yhteensä n. 5 kg asetelmaan, jonka päälle asetetaan riittävä määrä laadukkaita sytykkeitä kuten esim. puu-tikkuja, lastuja, puhdasta pinnoittamatonta paperia tai kartonkia, erillisiä sytykepa-loja tms. Tällä menettelyllä saadaan poltettua suurin osa sytytysvaiheessa kaasuuntuvasta puuaineksesta, jolloin tulipesän hyötysuhde on korkeimmillaan ja savukaasujen haitalliset häkä- (CO), hiilivety- (HC), typpioksidi- (NOx) ja pienhiukkas-päästöt matalimmillaan.
Toisessa pesällisessä käytetään suurempia halkaisijaltaan n. 12 - 15 cm pilkkeitä yhteensä n. 5- 10 kg ja ne asetellaan tiiviisti keskenään ensimmäisen pesällisen liekittömälle hehkuvalle hiillokselle. Tällä menettelyllä toisen pesällisen syttymisvaiheen puun kaasuuntumista voidaan hidastaa ja näin tämän toisenkin pesällisen poltossa voidaan nostaa hyötysuhdetta ja laskea savukaasupäästöjä. Yleensä tulipesän yläosaan pitäisi jättää riittävästi vapaata palotilaa savukaasuille eikä täyttää tulipesää enempää kuin noin 2/3 sen tilavuudesta polttopuulla.
Epäkohtana nykyisin käytettävissä automaattisissakin pilkekoneissa on se, että ne tuottavat lähes aina irrallisia pilkkeitä kuljettimensa päästä kasaan tai suursäkkiin. Polttopuurunkojen käsittely, katkonta ja halkaisu pilkkeiksi tapahtuvat niillä tehok kaasti, mutta irrallisten pilkkeiden jatkokäsittelytoimet ennen niiden polttamista pientulisijassa vaativat edelleen useita käsityö vaiheita. Useinkin polttopuun tuottaja voi käsitellä irrallisia tai suursäkitettyjä pilkkeitä koneellisesti, mutta viimeistään loppuasiakas siirtelee käsityönä pihalleen toimitetut yksittäiset pilkkeet kasasta tai suursäkistä varastoonsa. Pientalojen puuvarastot ovat usein pienehköjä, varsinkin taajamissa, joissa sijaitsevat pientalot ovat ostotavarana toimitettavien pilkkeiden yleisimmät loppukäyttökohteet. Useissa tapauksissa tilan säästämiseksi näissä puuvarastoissa yksittäiset pilkkeet joudutaan työaikaa käyttäen pinoamaan manuaalisesti. Jos pilkkeiden siirtäminen sateelta ja maakosteudelta suojaan pitkittyy jostain syystä, riski polttopuun kastumiselle ja sitä myötä niiden homehtumiselle ja laadun heikkenemiselle on olemassa. Homehtuneet polttopuut asuntojen sisätiloissa puolestaan heikentävät hengitysilman laatua ja aiheuttavat siten loppukäyttäjille terveysriskin. Tavallisesti varastoinnin jälkeinen irrallisten pilkkeiden siirtelyjä mahdollisesti niiden asettelu tulisijojen läheisyyteen varattuun hyllyyn tms. tilaan huoneistossa tapahtuu käsityönä. Viimeisessä vaiheessa ennen polttoa loppukäyttäjä nostelee yksittäiset pilkkeet ja asettelee ne satunnaisesti tulipesään usein siinä järjestyksessä, jossa ne sattuvat olemaan kantotelineessä tai puuhyllyssä. Useinkaan lämmitys vaiheessa tulisijan käyttäjä ei kiinnitä suurempaa huomiota sytykkeiden tai pilkkeiden määrään ja niiden asemointiin tulipesässä, vaan perinteisesti täyttää tulipesän polttopuilla helposti liian täyteen ja asettaa sytykkeet puuasetelman alaosaan. Lopputuloksena sytykkeiden lämpö kaasuunnuttaa liian suuren määrän puuainesta yläpuolellaan ja suurta osaa tästä kaasuseoksesta ei ehditä polttamaan pientulisijassa. Tämä palamaton kaasuseos aiheuttaa kohonneita haitallisia savukaasun päästöjä ja samalla tulisijan hyötysuhde huononee tarvittavan puumäärän ja lämmittämiseen liittyvien kustannusten ja työmäärän lisääntyessä.
Loppukäyttäjille suunnatut valmiit pilkelaatikot, -säkit tai -niput ovat usein käsityönä pakattuja, mikä nostaa polttopuun kuutiohintaa huomattavasti. Edullista ja toimivaa pilkkeiden pakkausmenetelmää ja -konetta ei toistaiseksi markkinoilta löydy sarjatuotantomittakaavassa, mikä on osaltaan rajoittanut teollisen pilketuo-tannon laajentumista.
Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite, joilla poistetaan nykyisiin menetelmiin ja laitteisiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite, jotka mahdollistavat työstettävän kappaleen osittaisen hallitun halkaisemisen ja mahdollistavat polttopuun tehokkaan tuotannollisen valmistamisen halkaisemalla aihiopölkky osittain ja jättämällä syntyneet pilkeaihiot hallitusti kiinni toisiinsa halutulta osalta. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite aihiopölkyn halkaisemiseksi siten, että syntyneet pilkeaihiot ovat osittain esipakattu keskenään ja kuitenkin loppukäyttäjän tarvittaessa vaivatta irrotettavissa toisistaan käsin taittamalla, ilman työkaluja tulisijan äärellä. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite, joilla voidaan parantaa yksittäisten pilkkeiden manuaalista käsiteltävyyttä ja jättää ne useamman pilkkeen ryhmäksi, ja joilla voidaan parantaa pilkkeiden pakkaustiheyttä eri tuotanto-, kuivaus - ja varastointivaiheissa.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja halkaisulaitteen keksinnöllisenä ajatuksena on, että työstettävä kappale jätetään hallitusti osittain halkaisematta halutulta kiinnitys-alueelta puristamalla sitä halkeamien suuntaan nähden risteävässä suunnassa hal-kaisuliikkeen aikana. Puristusvoima kappaleen halkeamattomalle kiinnitysalueelle välitetään tyypillisesti puristinleukojen (1 - 20 kpl), - ketjujen (1-10 kpl), -hihnojen (1-10 kpl), köysien (1-10 kpl) tai vastaavien puristuselimien avulla. Menetelmässä ja laitteessa työstettävä kappale ja halkaisuterät painetaan toisiaan vasten riittävällä puristusvoimalla ja joko kappale tai työkalu tai molemmat tekevät keskinäisen työs-töliikkeen. Tämä työstöliike voi olla tyypiltään lineaarinen, pyörivä tai näiden yhdistelmä. Halkaisuterien lukumäärä on tyypillisesti 1 ... 20 kpl.
Edelleen keksinnöllisenä ajatuksena on, että kappaleen ja työkalun keskinäinen hal-kaisuliike ohjataan halutun pituiseksi ja näin halkaisemalla saadut osiot kappaleesta saadaan osittain jäämään kiinni toisiinsa. Tyypillisesti halkaistava kappale voi olla poikkileikkaukseltaan pyöreä, soikea, monikulmio tai vapaamuotoinen ja sen maksimi halkaisija voi olla n. 1 ... 1000 mm välillä ja pituus n. 10 ... 10000 mm. Kappaleesta halkaistujen osioiden halkaisijat voivat vaihdella n.l ... 1000 mm välillä. Halkaistujen osioiden keskinäinen halkaisematon kiinnitysalueen pituus on tyypillisesti n. 0,1 ... 95 % niiden kokonaispituudesta. Kiinnitysalueen sijaintia ja kokoa voidaan säätää puristuselimien ja halkaisuterien paikkaa ja muotoa muokkaamalla, jolloin osioiden välisille kiinnitys silloille saadaan haluttu lujuus. Kiinnitys siltojen on kestettävä irtoamatta toisistaan kappaleiden valmistus-, varastointi- ja kuljetus-vaiheiden aikana. Toisaalta kiinnitys sillat eivät saisi olla lujuudeltaan liian kestäviä, jotta loppukäyttäjä pystyisi tarvittaessa irrottamaan halkaistut osiot toisistaan vaivattomasti.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja halkaisulaitteella saavutetaan nykyisin tunnettuihin polttopuiden valmistusmenetelmiin nähden merkittäviä etuja. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella on mahdollista valmistaa sarjatuotannossa tehokkaasti pilkkeitä, jotka ovat esipakattu keskenään 2-20 kappaleen pilkeryhmään jo niiden halkaisuvaiheessa. Keksinnön mukainen halkaisulaite on mahdollista integroida osaksi pilkekonetta, jolloin pilkkeiden pakkaamiseen ei tarvita erillistä pakkaustyövaihetta. Pilkkeiden keskinäinen sidonta tapahtuu halkaisemattoman puuaineksen avulla ilman erillisiä sidontanauhoja tai -tarvikkeita. Keksinnön mukaisella halkaisulaitteella on mahdollista työstää pölkkyaihiosta yhdellä hal-kaisuliikkeellä toisiinsa osittain kiinnitettyjä pilkkeitä, jotka loppukäyttäjä voi tarvittaessa irrottaa toisistaan käsin taittamalla ilman työkaluja tulisijan äärellä.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella työstetyn polttopuun pakkausominaisuudet ovat kehittyneemmät kuin perinteisesti valmistetulla polttopuulla. Keksitty menetelmä mahdollistaa pakkausjärjestelyn ja polttoaineena toimivan puuaineksen yhdistämisen samaan kappaleeseen sarjatuotannollisessa mittakaavassa. Näin työstettyä polttopuuta on helpompi ja nopeampi siirrellä ja pinota manuaalisesti kuin vastaavaa määrää irrallisia pilkkeitä, mikä puolestaan vähentää polttopuiden laadun heikkenemisriskiä esim. kastumisen ja/tai homehtumisen myötä pitkittyneessä välivarastoinnissa. Myös pakkaustiheys näillä esipakatuilla pilkkeillä on suurempi kuin irrallisilla pilkkeillä, mikä mahdollistaa tuotanto-, kuivaus- ja varastointitilojen tehokkaamman käytön. Esipakattua pilkeryhmää voidaan käyttää haluttaessa ku-luttajapakkauksena loppuasiakkaalle. Pyöreästä pölkystä osittain halkaistut pilkkeet voidaan varastoida puusuojaan tai jopa tulisijan viereen pystyasennossa ilman erillistä kantotelinettä tai puuhyllyä. Myös polttopuiden tulipesään asettelu tapahtuu helpommin jos tämä esipakattu pilke-erä sovitetaan sellaisenaan tulipesään ilman pilkkeiden irrottamista toisistaan. Varsinkin lisättäessä polttopuuta toiseen pesälli-seen ensimmäisen pesällisen hiilloksen päälle, tällainen tiiviisti keskenään pakattu pilke-erä kaasuuntuu sopivan hitaasti mahdollistaen vähäpäästöisen ja tehokkaan palotapahtuman.
Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen halkaisumenetelmän toimintaperiaatteen, ja kuvassa 2 on esitetty erään keksinnön mukaisen halkaisulaitteen rakenneperiaate.
Kuvassa 1 esitetyllä tavalla menetelmässä työstettävä kappale 1 ja puristuselimet 3 painetaan ensimmäisessä työvaiheessa toisiaan vasten riittävällä puristusvoimalla VI. Puristusvoima VI saadaan välitettyä kappaleeseen esimerkiksi leukojen 3, ket- jun, hihnan, köyden, tms. elimen välityksellä. Seuraavassa vaiheessa joko työstettävä kappale 1, halkaisuelin 2 tai molemmat niistä tekevät keskinäisen työstöliikkeen LI. Puristuselimet 3 siirtyvät tarvittaessa yhdessä työstettävän kappaleen 1 kanssa työstöliikkeen LI aikana. Halkaisuelimen 2 aiheuttama vetojännitys työstettävän materiaalin sisällä aiheuttaa työstettävän kappaleen 1 halkeamisen, kunnes puris-tuselimien 3 vaikutusalueella materiaalin puristusjännitys eliminoi vetojännityksen ja halkeaminen saadaan näin rajattua halutulle halkeamisalueelle A2. Työstettävässä kappaleessa halkeamisalueiden lukumäärää voidaan säätää halkaisuelimen rakennetta ja lukumäärää muokkaamalla. Työstöliikkeen suunta voi olla lineaarinen tai pyörivä tai näiden yhdistelmässä vapaamuotoisen kaareva. Osia kiinnipitävän hal-keamattoman kiinnitysalueen AI laajuutta ja samalla kiinnitysliitosten lujuutta säädetään työstöliikkeen pituutta, puristuselimen paikkaaja muotoa muokkaamalla.
Kuvassa 2 esitetyn halkaisulaitteen pääkomponentit ovat runko 5, puristuselin 3 ja halkaisuelin 2. Puristuselimenä 3 voivat toimia muotoillut puristusleuat, jotka voivat saada käyttövoimansa V1 hydrauliselta tai pneumaattiselta toimilaitteelta 4, kiilalta, ruuvilta, vipu- tai nokkamekanismilta tai muulta laitteelta. Puristuselimiä 3 on tyypillisesti laitteessa 1-20 kappaletta, mutta niitä voi olla enemmän. Työstettävän kappaleen 1 ja halkaisuelimen 2 keskinäinen työstöliike LI saa käyttövoimansa hydrauliselta tai pneumaattiselta toimilaitteelta 4, kiilalta, ruuvilta, vipu- tai nokka-mekanismilta tai muulta mekanismilta. Halkaisuelimenä 2 voi toimia tyypillisesti terä, ruuvi, lanka tai muu vastaava leikkaava elin ja niiden lukumäärä voi olla tyypillisesti 1 .. .20 kpl. tai enemmän.
Keksinnön mukaista halkaisumenetelmää ja -laitetta voidaan hyödyntää myös muissa käyttösovelluksissa kuin polttopuun valmistusprosesseissa. Tällä menetelmällä ja laitteella voidaan yhdistää minkä tahansa halkaistavasta materiaalista valmistetun kiinteän kappaleen pienempiin osiin paloittelu ja esipakkaaminen samaan valmistusvaiheeseen jättämällä halkaistut osiot osittain kiinni toisiinsa kiinnitysalu-eiden avulla. Sovelluksia, joissa tällaista osittaista hallittua halkaisumenetelmää voidaan mahdollisesti hyödyntää, ovat esimerkiksi kovien ja hauraiden elintarvikkeiden, kuten juuresten ja vihannesten paloitteluja palojen esipakkaus. Menetelmällä on mahdollista paloitella ja esipakata myös pehmeähköjä materiaaleja esim. elintarvikkeita jäähdytettyinä tai jäädytettyinä, jolloin palat saadaan jatkotoimien niin vaatiessa irrotettua toisistaan pienempinä erinä esim. pakasteina. Menetelmää voidaan soveltaa vahainaisten ja kumimaisten materiaalien halkaisemiseen ja pakkaamiseen alhaisissa lämpötiloissa.
Keksinnön mukaista halkaisumenetelmää halkaisulaitetta voidaan käyttää hyväksi niille varta vasten suunnitelluissa ja rakennetuissa halkaisukoneissa. Mutta niitä voidaan myös esimerkiksi käyttää jo olemassa olevissa polttopuiden halkaisu- ja valmistuskoneissa pilkkeiden jatkojalostusmenetelmänä, halkaisuterien lisälaitteina ja pakkauslaitteena.
Keksintöä ei rajata edellä esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (6)

1. Menetelmä kappaleen halkaisemiseksi, tunnettu siitä, että kappaletta (1) puristetaan halkeamissuuntaan nähden risteävässä suunnassa puristuselimillä (3) hal-kaisuelimen (2) ja työstettävän kappaleen (1) välisen työstöliikkeen (LI) aikana ja kappale halkaistaan osittain.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halkeamisaluei-den (A2) sijaintia ja muotoa työstettävässä kappaleessa (1) ohjataan puristamalla työstettävää kappaletta (1) halkeamissuuntaan nähden risteävässä suunnassa puristuselimillä (3) halkaisuelimen (2) ja työstettävän kappaleen (1) välisen työstöliikkeen (LI) aikana.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halkaise-mattomia alueita halkaistujen lohkojen välillä käytetään kiinnitys siltoina ja sidon-tamenetelmänä.
4. Laite kappaleen halkaisemiseksi, johon kuuluu runko (5), halkaisuelin (2) laitteeseen asetettavan kappaleen (1) halkaisemiseksi, ja puristuselin (3) halkaistavien kappaleiden puristamiseksi halkaisuliikkeen aikana, jonka puristuselimen (3) puris-tussuunta on halkaisusuuntaan nähden risteävä, tunnettu siitä, että laitteen puristuselin on järjestetty puristettavaksi halkaistavan kappaleen (1) kiinnitysalueelle kiinnitysalueen pitämiseksi yhtenäisenä ja kappaleen halkaisemiseksi osittain.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen halkaisulaite, tunnettu siitä että laitteeseen kuuluu ohjauselimet kappaleen ja halkaisuelimen keskinäisen liikkeen ohjaamiseksi ja kappaleen halkaisemiseksi osittain.
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen halkaisulaite, tunnettu siitä että puris-tuseliminä ovat puristinleuat, ketjut, hihnat, köydet tai vastaavat elimet. PATENTKRAV
FI20155439A 2015-06-09 2015-06-09 Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi FI126472B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155439A FI126472B (fi) 2015-06-09 2015-06-09 Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi
EP16806945.8A EP3307503B1 (en) 2015-06-09 2016-05-31 Method and device for splitting a piece
PCT/FI2016/050383 WO2016198738A1 (en) 2015-06-09 2016-05-31 Method and device for splitting a piece

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155439A FI126472B (fi) 2015-06-09 2015-06-09 Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20155439A FI20155439A (fi) 2016-12-10
FI126472B true FI126472B (fi) 2016-12-30

Family

ID=57503197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20155439A FI126472B (fi) 2015-06-09 2015-06-09 Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3307503B1 (fi)
FI (1) FI126472B (fi)
WO (1) WO2016198738A1 (fi)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US534746A (en) * 1895-02-26 Glue-cutting machine
US181033A (en) * 1876-08-15 Improvement in fire-kindlers
GB191007399A (en) * 1910-03-24 1910-08-11 Arthur William Glover Improvements in Machines for use in Bundling and Binding Sticks, Chips and the like to Form Firewood Bundles and Firelighters.
US4019548A (en) * 1976-02-02 1977-04-26 Lenderink, Inc. Machine for shear-slicing wood
US4326703A (en) * 1980-08-26 1982-04-27 Marley William R Cut log section holder for log splitting operation
DE20302874U1 (de) * 2003-02-21 2003-06-18 Vivoset Oy, Jyväskylä Tragbares Feuerholzpaket und zugehöriges Anzündstück
SE531386C2 (sv) * 2006-09-22 2009-03-17 Mikael Oestling Metod för att tillverka ett block av tändklossar
FI118890B (fi) * 2006-10-06 2008-04-30 Nokka Yhtioet Oy Työkonejärjestelmä, johon kuuluu välineet prosessoitavan puun kaatamiseksi
US8425634B2 (en) * 2008-06-17 2013-04-23 Walter Z. Parker Fire log
CN101676078A (zh) * 2008-09-19 2010-03-24 斯戴尔有限责任上市公司 人造木材产品及其生产方法
FI20110164A0 (fi) * 2011-05-16 2011-05-16 Yrjoe Raunisto Työkoneeseen kiinnitettävä puuta prosessoiva laite
CN104441170B (zh) * 2014-11-11 2016-10-26 倪晖 一种用于劈开木板的夹具

Also Published As

Publication number Publication date
EP3307503A1 (en) 2018-04-18
EP3307503A4 (en) 2019-01-23
FI20155439A (fi) 2016-12-10
WO2016198738A1 (en) 2016-12-15
EP3307503B1 (en) 2021-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4597189A (en) Packaged kiln dried firewood
US20120304533A1 (en) Compact Fire Log
AU2007266999B2 (en) Method and arrangement for harvesting
FI126472B (fi) Menetelmä ja laite kappaleen halkaisemiseksi
JPH09229555A (ja) 木材の燻煙乾燥工法
US20030201349A1 (en) Forest rejuvenation and preservation
Röser et al. Natural drying methods to promote fuel quality enhancement of small energywood stems
JP3161104U (ja) 燃焼器及び燃焼材
US6855181B2 (en) Heating means
JP7178696B2 (ja) 竹バイオマス燃料化プロセス及びそのバイオマスボイラー
JP3198347U (ja) コロコロ薪
Simmons Charcoal from portable kilns and fixed installations
Wästerlund et al. Productivity study of WoodPac bundling of logging residues and small stems
CA1190744A (en) Packaged kiln dried firewood
EP2906667B1 (en) Compact fire log and a method of forming thereof
NO154969B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av brensel, saerlig til bruk i hvirvelbrennere, samt anvendelse av samme.
Hoi et al. The Production of Charcoal by the Improved Transportable Metal Klin Method
FI126471B (fi) Menetelmä kappaleen työstämiseksi ja lastuamistyökalu
RU2267257C2 (ru) Способ получения и использования древесных топливных заготовок и устройства для его осуществления
US850848A (en) Timber-cutting device.
Stelzer Preparing wood for your wood stove (2017)
Chen et al. Processing small quantities of walnut logs for lumber and craft items
FI118087B (fi) Polttopuusovitelma
Dhiman et al. Quantification of wood wastage in mechanized match manufacturing
Reineke Wood fuel preparation

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126472

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B