FI127006B - Hakkuriterä, kokoonpano ja sen asennusmenetelmä - Google Patents

Description

HAKKURITERÄ, KOKOONPANO JA SEN ASENNUSMENETELMÄ

Keksintö koskee hakkuriterää, joka on tyyppiä, joka on tarkoitettu asennettavaksi pyörivään leikkuripäähän, joka on muodoltaan lieriö, kiekko tai katkaistun kartion muotoinen kiekko, hakkurikoneessa, joka on tarkoitettu haketta-maan puukappaleita, jolloin terässä on peilisymmetrinen poikkileikkaus, kaksi vastakkaista leikkaavaa särmää, poikkeuttava harjanne hakkuriterän sisäsivulla ja asennonsäätömuodostelma hakkuriterän ulkosivulla, jolloin poikkeuttava harjanne on sijoitettu keskelle leikkaavien särmien väliin ja niiden kanssa yhdensuuntaisesti, ja siinä on harjanne, joka ulkonee mainitusta sisäsivusta ja saavuttaa terän sisäsivun suurimman maksimiulkonemakohdan viitetasosta, johon leikkaavat särmät kuuluvat, jolloin haketta ohjaava pinta muodostuu kummassakin leikkaavassa särmässä olevasta särmänmuodos-tuspinnasta poikkeuttavan harjanteen huippuun, jolloin haketta ohjaava pinta käsittää koverana kaareutuvan haketta poikkeuttavan pinnan, joka kaareutuu viitetasosta ulospäin.

Keksintö koskee myös hakkuriteräkokoonpanoa ja menetelmää hakkuriterän asentamiseksi.

Keksinnön tausta

Hakkurikoneiden terät altistuvat toiminnan aikana voimakkaalle kulumiselle. Tekniikan tasossa on yleinen käytäntö käyttää melko suuria tasomaisia hak-kuriteriä, joiden leikkaavia särmiä voidaan hioa uudestaan useita kertoja. Tällä tavoin samaa terää voidaan käyttää pitkän aikaa ennen kuin se hävitetään, jolloin kunkin terän käyttö saadaan taloudelliseksi. Uudelleen hiottavaksi tarkoitetun hakkuriterän yhtenä epäkohtana on kuitenkin se, että jokaisen uudelleenhionnan yhteydessä sen mitat muuttuvat, mikä vaatii terien huolellista säätöä, kun ne tämän jälkeen asennetaan taas koneeseen. Tämä vaatii verrattain paljon ihmisvoimaa ja vie aikaa, jolloin tuotannon on oltava keskeytyneenä. Näin ollen on tullut yhä yleisemmäksi käyttää hakkuriteriä, joita ei ole tarkoitettu uudelleen hiottaviksi ja jotka sen vuoksi voidaan asettaa kiinteään asemaan hakkurikoneen leikkuripäähän tarvitsematta säätää teriä. Sen sijaan kutakin terää käytetään siihen asti, kunnes sen leikkaava särmä on kulunut loppuun, minkä jälkeen terä hävitetään. Tällä tavoin on mahdollista vähentää ihmisvoimaa ja tuotannon seisokkeja vaihdettaessa teriä hakkureihin. Käyttöiän pidentämiseksi on yleisenä käytäntönä järjestää terään kaksi leikkaa-vaa särmää siten, että kun yksi leikkaava särmä on kulunut loppuun, terä voidaan kääntää seuraavan leikkaavan särmän asettamiseksi leikkaavaan asentoon. Terä voi olla joko tarkoitettu käännettäväksi 180° päästä päähän sen pituusakselin tasossa, jolloin terällä on peilisymmetrinen poikkileikkaus, tai se voi olla tarkoitettu käännettäväksi 180° kiertämällä sitä pituusakselinsa ympäri, jolloin terällä on pistesymmetrinen poikkileikkaus.

Kuitenkin käytettäessä hakkuriteriä, joita ei ole tarkoitettu uudelleen hiottaviksi ja jotka hävitetään, kun ne ovat kuluneet loppuun, on taloudelliselta kannalta tärkeää, että hakkuriterät voidaan valmistaa mahdollisimman pienin kustannuksin, jotta niiden käyttö saadaan kannattavaksi. Eräs tapa saavuttaa tämä tavoite on suunnitella terät massaltaan mahdollisimman pieniksi siten, että kunkin terän materiaalisisältö on pieni. Toisin sanoen on tärkeää valmistaa terä pieneksi muodoltaan, jossa on pieniä "apupintoja" eli pintoja, jotka eivät liity suoraan hakkeen muodostamiseen mutta joita käytetään pelkästään esimerkiksi terän kiinnittämiseen. On myös tärkeää suunnitella terä ja kiinnitysosat siten, että saavutetaan terään hakettamisen aikana vaikuttavien voimien edullinen jakauma siten, että terä ei rikkoudu, vaikka terän poikkileikkaus on edullisesti kapea. Toinen tapa päästä pieniin kustannuksiin on suunnitella terä ja kiinnityselimet siten, että valmis terä voidaan saada aihiosta mahdollisimman vähillä ja yksinkertaisilla työstövaiheilla ja tarvitsematta käyttää liian suurta tarkkuutta teriä ja aihioita valmistettaessa ja viimeistel-täessä.

Hakkuriterässä, jossa on peilisymmetrinen poikkileikkausmuoto, kuten nyt esillä olevassa hakemuksessa, terän ulkosivu eli sivu, joka on kääntyneenä oleellisesti ulospäin ulkoiseen kiinnityselimeen ja saapuviin leikattaviin puu-kappaleisiin päin, käsittää kaksi sopivimmin tasomaista särmänmuodostus-pintaa ja välipinnan, jota käytetään terän kiinnittämiseen ulkoista kiinnitys-elintä vasten. Terän sisäsivu eli sivu, joka on kääntyneenä oleellisesti sisäänpäin sisempään kiinnityselimeen päin ja joka liittyy hakkeen erottamiseen puukappaleista ja sen ohjaamiseen sisäänpäin leikkuripään läpi, käsittää samaten kaksi sopivimmin tasomaista särmänmuodostuspintaa ja kaksi haketta ohjaavaa pintaa, jotka yleensä käsittävät haketta poikkeuttavan pin- nan, joka kaartuu koverasti ulospäin, poispäin viitetasosta, johon kaksi leik-kaavaa särmää kuuluvat. Haketta poikkeuttava pinta hakkeen ohjaamiseksi leikkaamisen jälkeen pois sisemmästä kiinnityselimestä on edullinen useasta syystä. Tällä tavoin on mahdollista ensinnäkin estää sälöjen ja kuitujen tunkeutuminen hakkuriterän ja sisemmän kiinnityselimen väliselle alueelle ja vähentää sisemmän kiinnityselimen ja leikkauspään kulumista ja toisaalta estää hakkeen pirstoutuminen pienemmiksi kappaleiksi ja sälöiksi, kun ne osuvat kiinnityselimeen.

Julkaisusta US 5 649 579 on tunnettu peilisymmetrinen terä, jonka sisäpinta koostuu kahdesta särmänmuodostuspinnasta, joihin kumpaankin liittyy tasomainen haketta ohjaava pinta. Keskelle terän sisäpuolelle on järjestetty yksi ainoa poikkeuttava harjanne sen välttämiseksi, että leikattu hake törmää sisempään kiinnityselimeen. Poikkeuttavan harjanteen tarkoituksena on myös muodostaa estopinta sisempää kiinnityselintä vasten ja näin ollen määrittää terälle sisäpuolinen raja-asento. Järjestämällä vain yksi ainoa poikkeuttava harjanne voidaan pienentää terän sisäsivun ylimääräisten ”apu-pintojen” alaa. Tämä johtuu siitä, että haketta ohjaava pinta, joka on ensimmäisessä tilanteessa aktiivisessa asennossa, kun siihen liittyvä leikkaava särmä on haketta leikkaavassa asennossa, toimii seuraavassa tilanteessa, kun terää on käännetty 180° ja toinen leikkaava särmä on leikkaavassa asennossa, kosketuspintana, joka tukeutuu sisempää kiinnityselintä vasten. Näin ollen terän sisäsivulla on hyvin vähän apupintoja, joita ei käytetä lainkaan tai joita käytetään pelkästään esim. kiinnitystarkoituksiin.

Kuitenkin julkaisun US 5 649 579 mukaiseen poikkeuttavaan harjanteeseen on muodostettu puolipyöreä poikkileikkaus, jossa on kuperia pintoja, joiden pohja muodostaa jyrkän ja melko suuren kulman tasomaiseen haketta ohjaavaan pintaan nähden. Tämä vaikuttaa siten, että puukappaleesta leikkaavalla särmällä leikattu ja erotettu hake törmää voimakkaasti poikkeuttavaa harjannetta vasten. Hakkeelle, joka on tarkoitettu käytettäväksi paperimassan valmistukseen, tämä on huomattava haitta, koska hakkeen törmätessä poikkeuttavaan harjanteeseen se murskautuu pienemmiksi kappaleiksi ja sälöiksi ja puukuidut katkeavat lyhyemmiksi. Lisäksi leikkaavan särmän ja sisempää kiinnityselintä vasten tukeutuvan kosketuspinnan väli on melko pitkä, mistä seuraa, että leikkaavaan särmään vaikuttavien voimien vääntövarresta tulee pitkä. Tämän kompensoimiseksi olisi välttämätöntä valmistaa terä poikki- leikkaukseltaan melko paksuksi, jotta eliminoidaan terän rikkoutumisen riski. Näin ollen tämän terän materiaalisisältö on melko suuri, mikä tekee siitä kalliin valmistaa.

Julkaisussa US 7 140 408 on esitetty leikkuuterä, joka on muodostettu poikkileikkaukseltaan peilisymmetriseksi ja jonka keskelle on sijoitettu poikkeuttava harjanne terän sisäsivulle. Terän kiinnittämiseksi sisemmän ja ulomman kiinnityselimen väliin terään on muodostettu ulkosivulle kohdistussyvennys ja sisäsivulle ns. kohdistuskohtia poikkeuttavan harjanteen kummallekin sivulle. Tarkemmin sanoen kohdistuskohdat ovat poikkileikkaukseltaan koveriksi muodostettuja uria tai kouruja, joista kukin on sovitettu olemaan yhteistoiminnassa sisemmässä kiinnityselimessä olevan vastaavan kohdistuskohdan kanssa, joka on muodoltaan harjanne, joka on poikkileikkaukseltaan kuperan muotoinen. Tämän kohdistuskohtien muotoilun tarkoituksena on sovittaa terän kohdistuskohdat ylöspäin ja pois hakevirtauksen tieltä, kun poikkeuttavan harjanteen samalla puolella oleva leikkaava särmä on aktiivisessa leik-kaavassa asennossa. Myöhemmin, kun terää käännetään 180° toisen leik-kaavan särmän asettamiseksi leikkausasentoon, kohdistuskohta pysyy oleellisesti kulumattomana siten, että sitä voidaan käyttää kiinnityspintana, joka tukeutuu sisemmän kiinnityselimen kohdistuskohtaa vasten ja kiinnittää terän turvallisesti oikeaan asentoon.

Julkaisun US 7 140 408 mukainen haketta ohjaava pinta ei kuitenkaan ole edullinen leikatulle hakkeelle, sillä tasomainen haketta ohjaava pinta ohjaa haketta välittömästi leikkaamisen jälkeen, mutta kun hake saapuu kohdistus-kohtaan, hakkeen ohjaus lakkaa lyhyeksi matkaa silloin, kun ohitetaan kohdistuskohta, jolloin hake menettää kosketuksensa terään. Kohdistuskohdan ohittamisen jälkeen hake törmää poikkeuttavan harjanteen viistoon poikkeuttavaan pintaan, joka on melko jyrkässä kulmassa liikesuuntaan nähden. Näin ollen on olemassa riski, että huomattava osa hakkeesta murskautuu pienemmiksi osiksi ja sälöiksi osuessaan poikkeuttavaan harjanteeseen. Toisin sanoen terän kohdistuskohtaa voisi verrata "apupintaan”, sillä se ei liity suoraan hakkeen leikkaamiseen tai ohjaamiseen, vaan sen tarkoituksena on vain kiinnittää terä leikkuripäähän. Näin ollen terän kohdistuskohdat kasvattavat terän leveyttä ja materiaalisisältöä ja tekevät siitä kalliimman valmistaa.

Yksi syy, miksi julkaisun US 7 140 408 mukaisen terän kohdistuskohta on muodostettu sisäänpäin suuntautuvaksi, on se, että terän ja kiinnityselimien geometrinen muoto on sellainen, että terä on erittäin herkkä mittapoikkea-mille. Tämän takia kohdistuskohtaa ei voida altistaa hakevirtauksen kulumiselle, koska kuluminen muuttaisi kohdistuskohdan mittasuhteita, mikä johtaisi siihen, että terä voisi joutua väärään asentoon tai pahimmassa tapauksessa olla liian heikosti kiinni, mikä voisi johtaa terän irtoamiseen käytön aikana. Lisäksi terän poikkeamaherkkä geometrinen rakenne tekee sen kalliimmaksi valmistaa, sillä valmistustoleranssit on pidettävä hyvin pieninä, eli valmistus-tarkkuuden on oltava suuri, jotta taataan, että kukin terä sopii kiinnityselimien väliin ja pysyy lujasti kiinni.

Julkaisun US 7 140 408 mukaisen terän eräänä toisena epäkohtana on se, että terän kohdistuskohdassa sisemmän kiinnityselimen kohdistuskohdan tuenta ja kiinnitys tapahtuu verrattain suurella etäisyydellä käytössä olevasta leikkaavasta särmästä. Tämä johtaa leikkaavaan särmään vaikuttavien voimien pitkään vääntövarteen, joka on kompensoitava suhteellisen paksulla poikkileikkausmitalla, jotta vältetään terän rikkoutuminen toiminnan aikana.

Julkaisussa US 7 159 626, joka on myönnetty on tämän hakemuksen hakijalle, on esitetty kuvassa 3 hakkuriterä, joka käsittää sisäsivulla kaksi haketta ohjaavaa pintaa, joista kumpikin kaareutuu jatkuvasti koverana särmän-muodostuspinnasta poikkeuttavan harjanteen huippuun. Kumpaakin haketta ohjaavaa pintaa käytetään kosketuspintana, joka tukeutuu sisempää kiinni-tyselintä vasten, kun siihen liittyvä leikkaava särmä on ei-aktiivisessa asennossa. Kun tätä haketta ohjaavaa pintaa käytetään kosketuspintana, sen muoto edellyttää, että sisemmän kiinnityselimen kiinnityspinnan on oltava kuperana kaartuva, sopivimmin jatkuvasti kuperana kaartuva, jotta se sopii koverana kaartuvaan haketta ohjaavaan pintaan. Kuitenkin kun kuperana kaartuva kiinnityspinta on koverana kaartuvaa haketta ohjaavaa pintaa vasten, hakkuriterän ja sisemmän kiinnityselimen välillä on vain yksi keskinäinen asento, jossa kiinnityspinta ja haketta ohjaava pinta ovat tyydyttävästi vastakkain, sillä terän kulmaorientaatio on lukittu ulommalla kiinnityselimellä. Näin ollen tällainen rakenne on hyvin herkkä kaikille hakkuriterän mitta-poikkeamille, ja tähän järjestelyyn vaadittaviin kuperiin/koveriin pintoihin on vaikea päästä vaadittavalla tarkkuudella, jotta näiden kahden välille saadaan ennustettava ja tarkka sovitus. Näin ollen hakkuriterä on valmistettava suu rella tarkkuudella, mikä tekee siitä kalliin. Lisäksi kun yksi haketta ohjaava pinta on aktiivisessa tilassaan siihen liittyvän leikkaavan särmän ollessa aktiivisessa leikkaavassa asennossa, haketta ohjaava pinta on alttiina voimakkaalle kulumiselle, kun leikattu hake iskeytyy haketta ohjaavalle pinnalle. Tämä vaikuttaa siten, että terän mittasuhteet haketta ohjaavalla pinnalla saattavat muuttua, mistä seuraa hakkuriterän väärä asento, kun sitä tämän jälkeen käännetään siten, että kulunut haketta ohjaava pinta on ei-aktiivi-sessa tilassa kiinnittyneenä sisempään kiinnityselimeen.

Keksinnön yhteenveto

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on parantaa johdanto-osan mukaisia hakkuriteriä. Tarkemmin sanoen tarkoituksena on esittää terä, joka voidaan valmistaa edullisin kustannuksin ja jolla on samalla hyvät leikkaus-ominaisuudet ja lujuusominaisuudet. Ainakin tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella hakkuriterällä.

Keksintö koskee myös hakkuriteräkokoonpanoa ja menetelmää hakkuriterän asentamiseksi, joilla on oleellisesti sama tarkoitus kuin edellä. Ainakin tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 7 mukaisella hakkuriteräkokoon-panolla ja patenttivaatimuksen 13 mukaisella menetelmällä. Näin ollen keksinnön perustana on ymmärtää, että edellä esitetty tarkoitus voidaan saavuttaa järjestämällä hakkuriterän sisäsivulle haketta ohjaava pinta poikkeuttavan harjanteen kummallekin puolelle, jolloin kumpikin haketta ohjaava pinta käsittää koverana kaartuvan haketta ohjaavan pinnan, jolloin haketta ohjaava pinta on muodostettu vierekkäisistä ja tangentiaalisesti toisiinsa liittyvistä tasomaisista ja koverista pintaosuuksista suunnassa sär-mänmuodostuspinnasta yhden ainoan poikkeuttavan harjanteen kuperana kaartuvaan huippuun. Näin ollen haketta ohjaavassa pinnassa ei ole mitään kuperana kaartuvia osuuksia tai syvennyksiä, jotka muodostavat epäjatkuvuuskohtia tai jyrkkiä muutoksia haketta ohjaavan pinnan suunnassa. Lisäksi terä on kiinnitetty leikkuripäähän sisäpuolisella kiinnityselimellä, joka tukeutuu edullisesti tasomaisen kiinnityspinnan avulla haketta ohjaavan pinnan ainakin yhtä tasomaista kosketuspintaa vasten poikkeuttavan harjanteen kuperan huipun vieressä. Tällä tavoin saavutetaan useita etuja. Haketta ohjaava pinta jatkuu leikkaa-vasta särmästä tai sisäpuolisesta särmänmuodostuspinnasta poikkeuttavan harjanteen huippuun ilman mitään välissä olevia epäjatkuvuuskohtia, kuten uria tai muita sisäänpäin suuntautuvia osuuksia, joissa on kuperia pinta-osuuksia. Tämä on edullista leikatun hakkeen laadun kannalta, sillä haketta ohjaava pintaa koostuu tasomaisista ja tasaisesti kaareutuvista pintaosuuk-sista ilman jyrkkiä kulmamuutoksia, mikä estää hakkeen rikkoutumisen tai muodonmuutoksen. Lisäksi terän sisäpuolella ei ole oleellisesti mitään “apu-pintoja”, joilla ei ole mitään erityistä tarkoitusta tai jotka on järjestetty vain kiinnitystarkoituksiin. Tästä seuraa, että terä voidaan valmistaa hyvin pienikokoiseksi ja pienestä materiaalimäärästä. Kun sisäpuolinen kiinnityselin kiinnitetään haketta ohjaavaa pintaa vasten, sisäpuolisen kiinnityselimen kiinnityspinta terää vasten voidaan sijoittaa hyvin lähelle poikkeuttavan harjanteen huippua, mikä tekee leikkaavaan särmään vaikuttavien voimien vääntövarresta lyhyen, ja näin ollen terän poikkileikkausmitta voidaan pitää ohuena, minkä seurauksena materiaalimäärä on pieni. Lisäksi kun terän kosketuspinta tehdään tasomaiseksi, sisäpuoliseen kiinnityselimeen tukeutuvaksi, terä on suurelta osin epäherkkä mittapoikkeamille. Tämän yleisperiaatteen puitteissa terä voidaan toteuttaa useilla eri tavoilla. Esimerkiksi terän ulkosivun asennonsäätömuodostelma voi olla muodoltaan erilainen kuin tässä selostetuissa ja piirustuksissa esitetyissä suoritusmuodoissa, ja kyseeseen voi tulla mikä tahansa muoto, joka voi estää terän siirtymisen paikoiltaan, niin ulospäin kuin sisäänpäinkin, ulomman kiinnitys-elimen suhteen. On kuitenkin edullista, jos ulompi kiinnityselin tarjoaa terälle vakaan tuen mahdollisimman lähellä kumpaakin leikkaavaa särmää.

Myös terän sisäpuoli voidaan muodostaa eri tavoin. Jäljempänä selostettavassa ja piirustuksissa havainnollistettavassa keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa haketta ohjaava pinta jatkuu särmänmuodostuspintana. Voitaisiin kuitenkin ajatella muodostaa terään koholla oleva särmänmuodostus-pinta, kuten on esitetty tämän hakijan PCT-hakemuksissa WO 2008/085111 ja WO 2008/085112 ja kuten esitetään tässä hakemuksessa toisen suoritusmuodon yhteydessä. Tällaisessa tapauksessa varsinainen haketta ohjaava pinta alkaa vasta pienen matkan päästä leikkaavan särmän takaa. Jäljempänä selostettavissa ja piirustuksissa esitetyissä terän suoritusmuodoissa poikkeuttavan harjanteen huipulla on melko jyrkkä muoto ja pieni kaarevuussäde. Tämä on edullista, sillä sisäsivun “apupinnat” muodostuvat hyvin pieniksi. Olisi kuitenkin myös mahdollista valmistaa terä, jossa on loivemmin pyöristetty huippu.

Keksinnön mukaan sisempi kiinnityselin tukeutuu poikkeuttavaa harjannetta vasten tasomaisella kosketuspinnalla kohdassa, joka on mahdollisimman lähellä poikkeuttavan harjanteen huippua. Selostetuissa ja kuvissa havainnollistetuissa suoritusmuodoissa kiinnityselin tukeutuu myös terää vasten tasomaisella kosketuspinnalla kohdassa, joka on lähempänä ei-aktiivista leikkaavaa särmää, eli kumpikin haketta ohjaava pinta koostuu kahdesta tasomaisesta pintaosuudesta, jotka ovat vierekkäin ja liittyvät toisiinsa tan-gentiaalisesti niiden välissä olevan koveran pintaosuuden välityksellä. Tällainen kaksipistetuenta ei kuitenkaan ole kaikissa tapauksissa ehdottoman välttämätön, vaan se antaa terälle lisätukea, joka muodostaa varmemman kiinnityksen.

Selostetuissa ja kuvissa esitetyissä suoritusmuodoissa kukin haketta ohjaava pinta koostuu tasomaisesta kosketuspinnasta, joka on poikkeuttavan harjanteen huipun vieressä, välissä olevasta koveranmuotoisesta haketta poikkeuttavasta pinnasta sekä tasomaisesta lisäkosketuspinnasta, joka on särmänmuodostuspinnan vieressä. Kun terä on asennettu ulkopuolisen ja sisäpuolisen kiinnityselimen väliin, sisäpuolinen kiinnityselin tukee terää kahdessa eri kohdassa, nimittäin kumpaakin tasomaista kosketuspintaa vasten koveran haketta poikkeuttavan pinnan kummallakin puolella. Lisäksi leikkaavien särmien kautta kulkevan viitetason ja kummankin tasomaisen kosketuspinnan väliset kulmat ovat suhteellisen pienet. Tarkemmin sanoen viitetason ja poikkeuttavan harjanteen huipun vieressä olevan tasomaisen kosketuspinnan välinen kulma on noin 29°, kun taas viitetason ja leikkaavan särmän vieressä olevan tasomaisen kosketuspinnan välinen kulma on vain noin 4°. Kun sisemmän kiinnityselimen ja terän väliset kosketuspinnat on järjestetty tasomaisiksi ja suhteelliseen pieneen kulmaan viitetasoon nähden, terä ja kiinnityselimet ovat vähemmän herkkiä mittapoikkeamille, jotka johtuvat valmistuksen epätarkkuudesta, esimerkiksi jos terän ulkopuolella olevan asennonsäätömuodostelman keskipiste poikkeaisi vähän sisäpuolella olevan poikkeuttavan harjanteen keskipisteestä, sillä tällainen poikkeama voidaan korjata siirtämällä sisemmän kiinnityselimen kiinnityspintoja terän tasomaisia kosketuspintoja pitkin ja poikkeuttamalla vähän ensisijaisesti sisempää kiinnityselintä. Tämä vaikuttaa siten, että voidaan sietää pienempää valmistustarkkuutta, mikä alentaa valmistuskustannuksia.

Toinen vaikutus on se, että haketta ohjaavan pinnan kosketuspinta voidaan -ensimmäisessä tilanteessa - päästää sijoittumaan aktiiviseen haketta ohjaavaan asentoon, jossa se altistuu leikatun hakkeen aiheuttamalle kulumiselle, kun siihen liittyvä leikkaava särmä on aktiivisessa haketta leikkaavassa asennossa, ilman väärän asennon tai puutteellisen kiinnityksen riskiä, kun terää tämän jälkeen käännetään 180° ja haketta ohjaava pinta sijoitetaan ei-aktiiviseen asentoon siten, että sen kosketuspinnat tukeutuvat sisempää kiinnityselintä vasten. Mitä pienempiä viitetason ja terän kosketuspintojen väliset kulmat ovat, sitä suurempia terän mittapoikkeamia rakenne kestää ja sitä pienempi sisemmän kiinnityselimen taipuma on. Yleisesti ottaen on edullisinta, että tasomaisen kosketuspinnan ja viitetason välinen maksimikulma on pienempi kuin 50°, edullisesti pienempi kuin 40° ja sopivimmin pienempi kuin 30°. Näin ollen terän kosketuspinta on tasomainen, sillä esimerkiksi koveranmuotoinen kosketuspinta tarjoaa jäykemmän asennonsäädön sisempään kiinnityselimeen nähden. Toisaalta sisemmän kiinnityselimen vastaavat kiinnityspinnat voivat olla esimerkiksi loivan kuperina kaareutuvia, vaikka tämä ei ole käytännössä edullista.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Keksinnön suoritusmuotoja selostetaan nyt esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: kuva 1 on perspektiivikuvanto leikkauspäästä, joka on muodoltaan pyörivä kiekko; kuva 2 on perspektiivikuvanto kuvan 1 mukaisten terien yhdestä rivistä suurennettuna; kuva 3 on perspektiivikuvanto keksinnön mukaisen hakkuriterän sisäsivusta; kuva 4 on perspektiivikuvanto kuvan 3 mukaisen terän ulkosivusta; kuva 5 on poikkileikkauskuvanto kuvien 3 ja 4 mukaisesta terästä; kuva 6 on poikkileikkauskuvanto terästä sekä sisemmästä ja ulommasta kiinnityselimestä, jotka ovat erillään toisistaan terän asentamiseksi tai irrottamiseksi; kuva 7 on poikkileikkauskuvanto kuvan 6 mukaisesta terästä ja kiinnitys-elimistä, mutta siten, että sisempi ja ulompi kiinnityselin on saatettu yhteen terän kiinnittämiseksi leikkuripäähän; kuva 8 on poikkileikkauskuvanto kuvan 7 mukaisesta terästä ja kiinnitys-elimistä suurennetussa mittakaavassa; ja kuva 9 on kuvan 8 mukainen poikkileikkauskuvanto vaihtoehtoisen muotoisesta terästä, jossa on korotetut särmänmuodostuspinnat kummassakin leikkaavassa särmässä.

Keksinnön suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus

Aluksi viitataan kuviin 1 ja 2, jotka esittävät keksinnön mukaisen hakkuriterän ja hakkuriteräkokoonpanon tekniikan alaa ja sovellusta. Kuva 1 esittää edestäpäin nähtynä perspektiivikuvantona leikkuripäätä, joka on muodoltaan pyörivä kiekko 1, johon on järjestetty oleellisesti radiaalisuunnassa useita hakkuriteriä, joista vain ulompi leikkaava särmä on näkyvissä. On kuitenkin selvää, että keksinnön mukaan leikkuripää voisi olla myös lieriö tai katkaistun kartion muotoinen kiekko. Leikkuripää muodostaa osan hakkuria tai hakkuri-konetta. Kuten kuvassa 2 esitetystä yhden terärivin perspektiivikuvasta on selvää, kukin radiaalisuuntainen terärivi koostuu kolmesta pitkänomaisesta terästä 2, jotka on kiinnitetty ulommilla ja sisemmillä kiinnityselimillä 3, 4 kiekkoon siten, että kunkin terän leikkaava särmä 5 ulkonee raosta 6, joka ulottuu kiekon läpi. Kun puuta haketetaan leikkuripäällä, puukappaleet syötetään vinosti pyörivän kiekon etupuolelle syöttökourun kautta, jota ei ole esitetty. Terien leikkaavat särmät irrottavat puusta halutun pituista ja paksuista haketta, ja leikattu hake kulkee kiekossa olevien rakojen 6 läpi.

Seuraavaksi selostetaan kuviin 3-5 viitaten tarkemmin keksinnön mukaista hakkuriterää. Kuten kuvista käy ilmi, terä on pitkänomainen ja siinä on kaksi vastakkaista leikkaavaa särmää 5, 5’. Terä on poikkileikkaukseltaan peili-symmetrinen, ja terän ulkosivu 7 on sovitettu olemaan aina kääntyneenä ulospäin ulompaa kiinnityselintä vasten ja hakkurilla leikattavia saapuvia puukappaleita kohti, kun taas sisäsivu 8 on sovitettu olemaan aina kääntyneenä sisäänpäin sisempää kiinnityselintä 4 vasten ja osallistumaan leikatun hakkeen erottamiseen ja ohjaamiseen sisäänpäin raon 6 läpi. Kumpaakin leikkaavaa särmää 5, 5’ rajaa ulompi särmänmuodostuspinta 9, 9’ ja sisempi särmänmuodostuspinta 10, 10’, joista kumpikin on sopivimmin poikkileikkaukseltaan tasomainen mutta joka voi olla myös loivasti kovera riippuen menetelmästä, jota käytetään särmän teroittamiseen.

Lisäksi ulkosivulle 7 on muodostettu asennonsäätömuodostelma, joka on sovitettu olemaan kytkeytyneenä ulommassa kiinnityselimessä 3 olevassa vastaavassa asennonsäätömuodostelmassa. Tarkemmin sanoen terässä oleva asennonsäätömuodostelma käsittää kaksi toisistaan etäisyyden päässä olevaa yhdensuuntaista uraa 11, 1T, jotka kumpikin ulottuvat terän koko pituudelle, kun taas ulkokiinnityselimessä oleva asennonsäätömuodostelma käsittää kaksi toisistaan etäisyyden päässä olevaa yhdensuuntaista harjannetta 12, 12’, kuten kuvassa 6 on esitetty.

Sisäsivulle 8 on muodostettu poikkeuttava harjanne 13, joka on leikkaavien särmien 5, 5' puolivälissä ja niiden kanssa yhdensuuntainen. Poikkeuttavan harjanteen kummallakin puolella on haketta ohjaava pinta 14, 14’, joka käsittää poikkeuttavan harjanteen 13 huipun vieressä olevan ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan 15, 15’, välissä olevan koverana kaartuvan haketta ohjaavan pinnan 16, 16’ ja toisen tasomaisen kosketuspinnan 17, 17’, joka on sisemmän särmänmuodostuspinnan 10, 10’ vieressä. Haketta ohjaava pinta 14, 14’ ulottuu sisemmästä särmänmuodostuspinnasta 10, 1’ poikkeuttavan harjanteen huippuun. Näin ollen poikkeuttava harjanne jakaa sisäsivun kahteen identtiseen haketta ohjaavaan pintaan 14, 14’.

Keksinnön mukaisesti kumpikin haketta ohjaava pinta 14, 14’ muodostuu vierekkäisistä ja tangentiaalisesti toisiinsa liittyvistä tasomaisista ja koverista pintaosuuksista suunnassa särmänmuodostuspinnasta yhden ainoan poikkeuttavan harjanteen kuperana kaartuvaan huippuun ilman mitään kuperana kaartuvia osuuksia tai syvennyksiä, jotka muodostavat epäjatkuvuuskohtia tai jyrkkiä muutoksia haketta ohjaavan pinnan suunnassa. Piirustuksissa esitetyssä suoritusmuodossa toinen tasomainen kosketuspinta 17, 17’ on samassa tasossa kuin sisempi särmänmuodostuspinta 10, 10' tai sen kanssa jatkuva siten, että näiden kahden välissä ei ole mitään erotettavaa rajaa. Kuvissa 3 ja 4 on esitetty myös kuvitteellinen taso A, johon kaksi leikkaavaa särmää 5, 5’ kuuluvat.

Kun terä 2 asennetaan leikkuripäähän, terä kiinnitetään ulomman ja sisemmän kiinnityselimen 3, 4 väliin, kuten on esitetty kuvassa 6 asennus- tai irro-tustilanteessa, kun kiinnityselimet ovat erillään toisistaan, ja kuvassa 7, jossa kiinnityselimet on pakotettu ruuvipulttien 18 avulla toisiaan vasten siten, että terä on puristuneena ja kiinnittyneenä tukevasti niiden väliin. Sisempään kiin-nityselimeen 3 on muodostettu vastaavat ensimmäinen ja toinen tasomainen kiinnityspinta 19 ja 20 siten, että se tulee kosketukseen terän kanssa ja kohdistaa siihen voimaa kahdessa toisistaan etäisyyden päässä olevassa kohdassa ensimmäisen ja toisen tasomaisen kosketuspinnan 15, 15’ ja vastaavasti 17, 17’ kohdalla. Näin ollen ensimmäinen ja toinen tasomainen kosketuspinta 15, 15’ ja 17, 17’ toimivat myös haketta ohjaavina pintoina aktiivisessa tilassa, kun niiden vastaavat leikkaavat särmät ovat asennossa, jossa puusta leikataan haketta.

Kuten kuvassa 8 on esitetty, sisempi kiinnityselin 4 on asennettuna kosketuksessa ensimmäisiin kosketuspintoihin 15, 15’ kulmassa a, joka esitetyssä suoritusmuodossa on noin 29°, ensimmäisen kosketuspinnan ja terän viite-tason A välissä, ja toiseen kosketuspintaan 17, 17’ kulmassa β, joka esitetyssä suoritusmuodossa on noin 4°, toisen kosketuspinnan ja viitetason A välissä.

Kuvassa 9 on esitetty keksinnön mukaisen hakkuriterän vaihtoehtoinen suoritusmuoto kiinnitettynä ulomman kiinnityselimen 3 ja sisemmän kiinnitys-elimen 4 väliin. Terä on tässä suoritusmuodossa muodostettu PCT-hake-muksien WO 2008/085111 ja WO 2008/085112 mukaisesti siten, että siinä on korotetut särmänmuodostuspinnat 21, 21' ja 22, 22’ kummankin leikkaa-van särmän sisä- ja ulkosivuilla. Korotettujen särmänmuodostuspintojen tarkoituksena on mahdollistaa pelkästään särmänmuodostuspintojen työstäminen tarvitsematta työstää muuta aihiota ja/tai mahdollistaa särmän kulman muuttaminen. Työstämisen jälkeen korotettu särmänmuodostuspinta voi olla tasomainen tai loivasti kovera riippuen käytetystä työstömenetelmästä. Korotetut särmänmuodostuspinnat voivat olla leveydeltään esimerkiksi 3-7 mm, sopivimmin noin 5 mm, ja korkeudeltaan 0,05-0,5 mm, sopivimmin noin 0,1 mm, ja ne voi olla järjestetty sekä sisä- että ulkosivulle, kuten piirustuksessa on esitetty, tai vain toiselle sivulle, miten halutaan. Tällaisen korotetun särmänmuodostuspinnan olemassaolo viittaa siihen, että haketta ohjaava pinta 14, 14’, kuten nyt esillä olevassa hakemuksessa on määritelty, alkaa vähän matkan päästä leikkaavasta särmästä, eli sieltä mihin korotettu särmänmuodostuspinta päättyy.

Claims (18)

1. Hakkuriterä, joka on tyyppiä, joka on tarkoitettu asennettavaksi pyörivään leikkuripäähän (1), joka on muodoltaan lieriö, kiekko tai katkaistun kartion muotoinen kiekko, hakkurikoneessa, joka on tarkoitettu hakettamaan puu-kappaleita, jossa terässä (2) on peilisymmetrinen poikkileikkaus, kaksi vastakkaista leikkaavaa särmää (5, 5’), poikkeuttava harjanne (13) hakkuriterän sisäsivulla ja asennonsäätömuodostelma (11, 11’) hakkuriterän ulkosivulla, jolloin poikkeuttava harjanne on sijoitettu keskelle leikkaavien särmien väliin ja niiden kanssa yhdensuuntaisesti, ja siinä on huippu, joka ulkonee mainitusta sisäsivusta ja saavuttaa terän sisäsivun suurimman maksimiulkonema-kohdan viitetasosta (A), johon leikkaavat särmät kuuluvat, jolloin haketta ohjaava pinta (14, 14') muodostuu kummassakin leikkaavassa särmässä olevasta särmänmuodostuspinnasta (10, 10’; 21, 21’) poikkeuttavan harjanteen huippuun, jolloin haketta ohjaava pinta käsittää koverana kaareutuvan haketta poikkeuttavan pinnan (16, 16’), joka kaareutuu viitetasosta poispäin, tunnettu siitä, että kumpikin haketta ohjaava pinta (14, 14’) muodostuu vierekkäisistä ja tangentiaalisesti toisiinsa liittyvistä tasomaisista ja koverista pintaosuuksista, jotka suuntautuvat särmänmuodostuspinnasta (10, 10'; 21, 21') poikkeuttavan harjanteen (13) huippuun ilman mitään välissä olevia kuperana kaartuvia osuuksia tai syvennyksiä, jotka muodostavat epäjatkuvuuskohtia tai jyrkkiä muutoksia haketta ohjaavan pinnan suunnassa, ja käsittää ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’), joka on sovitettu tukeutumaan sisäkiinnityselintä (4) vasten ja joka on muodostettu poikkeuttavan harjanteen (13) kuperan huipun vieressä olevaan haketta ohjaavaan pintaan (14, 14’).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuriterä, tunnettu siitä, että ensimmäinen tasomainen kosketuspinta (15, 15’) on viitetasoon (A) nähden kulmassa, joka on pienempi kuin 50°.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuriterä, tunnettu siitä, että ensimmäinen tasomainen kosketuspinta (15, 15’) on viitetasoon (A) nähden kulmassa, joka on pienempi kuin 40°.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuriterä, tunnettu siitä, että ensimmäinen tasomainen kosketuspinta (15, 15’) on viitetasoon (A) nähden kulmassa, joka on pienempi kuin 30°.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hakkuriterä, tunnettu siitä, että haketta ohjaava pinta (14, 14’) käsittää toisen tasomaisen kosketuspinnan (17, 17’), joka sijaitsee lähempänä leikkaavaa särmää (5, 5’) kuin ensimmäinen kosketuspinta (15, 15’).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hakkuriterä, tunnettu siitä, että haketta ohjaava pinta (14, 14’) jatkuu sisempänä särmänmuodostus-pintana (10, 10').

7. Hakkuriteräkokoonpano, joka on tyyppiä, joka on sovitettu asennettavaksi pyörivään leikkuripäähän (1), joka on muodoltaan lieriö, kiekko tai katkaistun kartion muotoinen kiekko, hakkurikoneessa puukappaleiden hakettamiseksi, joka kokoonpano käsittää: - ulomman kiinnityselimen (3), joka on sovitettu vastaanottamaan hakkuriterän (2) ulkosivu (7) ja jossa on asennonsäätömuodostelma (12, 12’) hakkuriterän asennon säätämiseksi vuorovaikutuksessa hakkuriterän ulkosivulla olevan vastaavan asennonsäätömuodostelman (11, 11’) kanssa; - sisemmän kiinnityselimen (4), joka on sovitettu vastaanottamaan hakkuriterän sisäsivu (8); hakkuriterän (2), jossa on peilisymmetrinen poikkileikkaus, kaksi leikkaavaa särmää (5, 5’), sisäsivulla oleva poikkeuttava harjanne (13) ja hakkuriterän ulkosivulla oleva asennonsäätömuodostelma (11, 11’), jolloin poikkeuttava harjanne on sijoitettu keskelle leikkaavien särmien väliin ja niiden kanssa yhdensuuntaisesti, ja siinä on huippu, joka ulko-nee mainitusta sisäsivusta ja saavuttaa terän sisäsivun suurimman maksimiulkonemakohdan viitetasosta (A), johon leikkaavat särmät kuuluvat, jolloin haketta ohjaava pinta (14, 14') on muodostettu kummassakin leikkaavassa särmässä olevasta särmänmuodostuspinnasta (10, 10’; 21, 21’) poikkeuttavan harjanteen huippuun, jolloin haketta ohjaava pinta käsittää koverana kaareutuvan haketta poikkeuttavan pinnan (16, 16’), joka kaareutuu viitetasosta poispäin; tunnettu siitä, että: - kumpikin haketta ohjaava pinta (14, 14’) muodostuu vierekkäisistä ja tangentiaalisesti toisiinsa liittyvistä tasomaisista ja koverista pinta-osuuksista, jotka suuntautuvat särmänmuodostuspinnasta (10, 10'; 21, 21') poikkeuttavan harjanteen (13) huippuun ilman mitään kuperana kaartuvia osuuksia tai syvennyksiä, jotka muodostavat epäjatkuvuus-kohtia tai jyrkkiä muutoksia haketta ohjaavan pinnan suunnassa, ja käsittää ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’), joka on sovitettu tukeutumaan sisäkiinnityselintä (4) vasten ja joka on muodostettu poikkeuttavan harjanteen (13) kuperan huipun vieressä olevaan haketta ohjaavaan pintaan (14, 14’).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hakkuriteräkokoonpano, tunnettu siitä, että ensimmäinen tasomainen kosketuspinta (15, 15’) on kummankin leik-kaavan särmän (5, 5’) läpi kulkevaan viitetasoon (A) nähden kulmassa, joka on pienempi kuin 50°.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hakkuriteräkokoonpano, tunnettu siitä, että ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’) kulma viitetasoon (A) nähden on pienempi kuin 40°.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hakkuriteräkokoonpano, tunnettu siitä, että ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’) kulma viitetasoon (A) nähden on pienempi kuin 30°.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-10 mukainen hakkuriteräkokoonpano, tunnettu siitä, että haketta ohjaava pinta (14, 14’) käsittää toisen tasomaisen kosketuspinnan (16, 16’), joka sijaitsee lähempänä leikkaavaa särmää (5, 5’) kuin ensimmäinen kosketuspinta (15, 15’).

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-11 mukainen hakkuriteräkokoonpano, tunnettu siitä, että haketta ohjaava pinta (14, 14’) jatkuu sisempänä särmänmuodostuspintana (10, 10').

13. Menetelmä hakkuriterän asentamiseksi, joka on tyyppiä, joka on sovitettu asennettavaksi pyörivään leikkuripäähän (1), joka on muodoltaan lieriö, kiekko tai katkaistun kartion muotoinen kiekko, hakkurikoneessa puukappaleiden hakettamiseksi, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: - järjestetään hakkuriterä (2), jossa on peilisymmetrinen poikkileikkaus, kaksi leikkaavaa särmää (5, 5’), sisäsivulla oleva poikkeuttava harjanne (13) ja hakkuriterän ulkosivulla oleva asennonsäätömuodostelma (11, 11’), jolloin poikkeuttava harjanne on sijoitettu keskelle leikkaavien särmien väliin ja niiden kanssa yhdensuuntaisesti, ja siinä on huippu, joka ulkonee mainitusta sisäsivusta ja saavuttaa terän sisäsivun suurimman maksimiulkonemakohdan viitetasosta (A), johon leikkaavat särmät kuuluvat, jolloin haketta ohjaava pinta (14, 14') muodostuu kummassakin leikkaavassa särmässä olevasta särmänmuodostuspinnasta (10, 10’; 21, 21’) poikkeuttavan harjanteen huippuun, jolloin haketta ohjaava pinta käsittää koverana kaareutuvan haketta poikkeuttavan pinnan (16, 16’), joka kaareutuu viitetasosta poispäin, jolloin kumpikin haketta ohjaava pinta (14, 14’) muodostuu vierekkäisistä ja tangentiaalisesti toisiinsa liittyvistä tasomaisista ja koverista pintaosuuksista, jotka suuntautuvat särmänmuodostuspinnasta (10, 10'; 21, 21') poikkeuttavan harjanteen (13) huippuun ilman mitään välissä olevia kuperana kaartuvia osuuksia tai syvennyksiä, jotka muodostavat epäjatkuvuuskohtia tai äkillisiä muutoksia haketta ohjaavan pinnan suunnassa, ja käsittää ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’), joka on sovitettu tukeutumaan sisempää kiinnityselintä (4) vasten ja joka on muodostettu poikkeuttavan harjanteen (13) kuperan huipun vieressä olevaan haketta ohjaavaan pintaan (14, 14’); - järjestetään ulompi kiinnityselin (3), joka on sovitettu vastaanottamaan hakkuriterän (2) ulkosivu (7) ja jossa on asennonsäätömuodostelma (12, 12’) hakkuriterän asennon säätämiseksi vuorovaikutuksessa hakkuriterän ulkosivulla olevan vastaavan asennonsäätömuodostelman (11, 11’) kanssa; järjestetään sisempi kiinnityselin (4), joka on sovitettu vastaanottamaan hakkuriterän (2) sisäsivu (8); ja - kiinnitetään sisempi kiinnityselin (4) ainakin yhtä tasomaista kosketuspintaa (15, 15’) vasten.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vaiheen, jossa järjestetään hakkuriterä, jossa ensimmäinen tasomainen kosketuspinta (15, 15’) on kummankin leikkaavan särmän (5, 5’) läpi kulkevaan viitetasoon (A) nähden kulmassa, joka on pienempi kuin 50°.

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, joka käsittää lisäksi vaiheen, jossa järjestetään hakkuriterä, jossa ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’) kulma viitetasoon (A) nähden on pienempi kuin 40°.

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, joka käsittää lisäksi vaiheen, jossa järjestetään hakkuriterä, jossa ensimmäisen tasomaisen kosketuspinnan (15, 15’) kulma viitetasoon (A) nähden on pienempi kuin 30°.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 13-16 mukainen menetelmä, joka käsittää lisäksi vaiheen, jossa kiinnitetään sisempi kiinnityselin (4) toista tasomaista kosketuspintaa (17, 17’) vasten, joka sijaitsee haketta ohjaavalla pinnalla (14, 14’) lähempänä leikkaavaa särmää (5, 5’) kuin ensimmäinen kosketuspinta (15, 15’).

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 13-17 mukainen menetelmä, joka käsittää lisäksi vaiheen, jossa järjestetään hakkuriterä, jossa haketta ohjaava pinta (14, 14’) jatkuu sisempänä särmänmuodostuspintana (10, 10'). Patentkrav