FI129485B - Menetelmä ja järjestelmä kaatosahaukseen metsäkoneella - Google Patents

Abstract

Keksintö koskee menetelmää kaatosahaukseen metsäkoneella. Menetelmässä käytetään kaatopäätä (12), joka asetetaan kaadettavan puun (10) läheisyyteen. Lisäksi kaatopäähän (12) sovitetulla sahalaitteella (15) puuhun (10) suoritetaan sahaus (16). Ennen sahausta (16) sahalaite (15) asetetaan maanpinnan (11) suhteen valittuun korkeusasemaan (19), joka tallennetaan metsäkoneeseen (14) kuuluvaan tietojärjestelmään (20). Keksintö koskee myös järjestelmää kaatosahaukseen metsäkoneella.

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ KAATOSAHAUKSEEN METSÄKONEELLA Keksinnön kohteena on menetelmä kaatosahaukseen metsäkoneel- la, jossa menetelmässä käytetään kaatopäätä, joka asetetaan kaadettavan puun läheisyyteen, ja kaatopäähän sovitetulla sa- halaitteella puuhun suoritetaan sahaus. Keksinnön kohteena on myös järjestelmä kaatosahaukseen metsäkoneella.

Nykyisin metsäkone, kuten harvesteri on varustettu kaatopääl- lä, jolla puu kaadetaan ja katkotaan eri puutavaralajeiksi. Kaatopään sovelluksella harvesteripäällä lisäksi puu karsi- taan. Katkaisua varten kaatopäähän kuuluu sahalaite, joka ta- vallisesti on ketjusaha.

Varsinkin kaatosahaukseen liittyy useita ongelmia. Puu pyri- tään kaatamaan mahdollisimman lyhyeen kantoon, mikä voi olla vaikeaa huonon näkyvyyden takia. Näkyvyyttä huonontaa esimer- kiksi riittämätön valo, aluskasvillisuus tai runsas lumi. Suotuisissakin oloissa sahalaite voi jäädä kaatopään tai kaa- dettavan puun taakse näkymättömiin. Tällöin kannosta on var- muuden vuoksi tehtävä pitkä, jotta vältetään sahalaitteen osuminen esimerkiksi maahan tai puun läheisyydessä olevaan kiveen. Maahan sahaaminen vähintään tylsyttää sahalaitteen o ketjua. Pahimmassa tapauksessa sahaketju katkeaa, mikä ai- O 25 heuttaa ylimääräisiä kuluja ja katkon työskentelyyn samoin s kuin vaaratilanteen. Rikkoutuneen sahaketjun osat sinkoutuvat N pitkiäkin matkoja suuren ketjunopeuden takia.

x a © Maahan sahaaminen on riski normaalissakin kaatosahauksessa.

& 30 Riski suurenee niin sanotussa vastasahauksessa, jossa yksi N tai useampia osittaisia sahauksia tehdään puunrungon eri puo- N lilta ennen varsinaista kaatosahausta. Tällöin sahalaite jää usein puunrungon taakse näkymättömiin aiheuttaen vaaran saha- laitteen osumiseen maahan tai muuhun esteeseen. Vastasahauk-

sia tarvitaan esimerkiksi tyvilaajentumien takia tai erityi- sen suurten puiden katkaisussa. Osumisen välttämiseksi kanto on jätettävä pitkäksi, mikä pienentää saantoa ja myöhemmin hankaloittaa kulkua metsässä. Toiseksi vastasahausten kohdis- taminen vaatii ammattitaitoa. Lisäksi kaatamisen jälkeen ty- ven pää on useiden sahausten jälkeen usein tasattava 1i- säsahauksella, mikä kuluttaa sahalaitetta, vie aikaa ja pie- nentää saantoa.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen menetelmä kaatosahaukseen metsäkoneella. Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuk- sesta 1. Keksinnön mukaisella menetelmällä varmistetaan esi- merkiksi sahauksien turvallisuus, jolloin ylimääräiset kulu- miset ja tapaturmat voidaan välttää. Myös ylipitkät kannot voidaan välttää. Lisäksi eri sahaukset samalla puulla voidaan keskenään kohdistaa entistä helpommin ja tarkemmin. Tällöin puun kaato nopeutuu ja ainespuun laatu paranee. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada uudenlainen järjestelmä kaatosahaukseen metsäkoneella. Keksinnön mukaisen järjestel- män tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaati- muksesta 13. Järjestelmän käyttöönotto on helppoa ja itse käyttäminen yksinkertaista. Järjestelmä avustaa kuljettaa ja o jopa suorittaa osan toiminnoista automaattisesti. Siten met- O 25 säkoneen tuottavuus paranee ja kuljettaja voi keskittyä ydin- s toimintoihin. Silti eri sahaukset ovat turvallisia ja oikein N sijoitettuja. x a © Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaa- & 30 malla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piir- ä roksiin. Kuva 1 esittää puun kaatamisen aloittamista metsäkoneella, Kuva 2 esittää metsäkoneella katkaistun puun,

Kuva 3 esittää kaatopään asettamista katkaistavan puun lä- heisyyteen, Kuva 4a esittää keksinnön mukaisen menetelmän alkuvaihetta sivulta ja päältä katsottuna, Kuva 4b keksinnön mukaisen menetelmän keskivaihetta kuvan 4a tavoin, Kuva 4c keksinnön mukaisen menetelmän loppuvaihetta kuvan 4a tavoin, Kuva 5 esittää esimerkin eri sahauksista, Kuva 6a esittää kuvan 5 ensimmäisen sahauksen, Kuva 6b esittää kuvan 5 toisen sahauksen, Kuva 7a esittää näyttölaitteen esimerkkinäkymän, Kuva 7b esittää metsäkoneen työskentelyä rinteessä, Kuva 8 esittää vaihtoehtoista korkeusasemaa.

Kuvassa 1 esitetään periaatteellisesti metsäkoneen toimintaa puunkorjuussa. Menetelmä liittyy erityisesti kaatosahaukseen metsäkoneella. Kaatosahauksessa valittu maassa pystyssä kas- vava puu 10 katkaistaan läheltä maanpintaa 11, yleensä mah- dollisimman lyhyeen kantoon. Tarpeettoman pitkä kanto pienen- tää saantoa ja vaikeuttaa metsäkoneiden liikkumista metsässä puunkorjuun aikana ja sen jälkeen. Menetelmässä käytetään kaatopäätä 12, joka asetetaan kaadettavan puun 10 läheisyy- o teen. Kaatopää 12 on asennettu puomistoon 13, joka on kiinni- O 25 tetty metsäkoneeseen 14. Yleensä puuta kaadettaessa metsäkone s on paikoillaan ja puomiston ulottuvuutta hyödynnetään kaato- N pään siirtämiseksi halutulle puulle ja edelleen kaadetun puun z hallintaan. Kuvassa 1 kaatopää 12 on jo puun 10 ympärillä. c Tämän jälkeen kaatopäätä lasketaan kannon minimoiseksi. Lo- & 30 puksi kaatopäähän 12 sovitetulla sahalaitteella 15 puuhun 10 N suoritetaan sahaus 16. Kaadettavasta puusta riippuen kaatami- N seen tarvitaan yksi tai useampi sahaus ja kussakin sahaukses- sa on omat riskinsä. Eri sahauksia selitetään tarkemmin myö- hemmin. Kuvassa 2 puu 10 on jo katkaistu. Tässä kaatopää 12 on harvesteripää, johon kuuluu sahalaitteen 15 lisäksi kar- sintaterät 17 ja syöttörullat 18. Tällöin syöttörullilla aje- taan puuta karsintateriä vasten, jolloin puussa olleet oksat karsitaan pois.

Toisaalta puun ympärille asetettua kaatopäätä voidaan syöttötoiminnolla hitaasti ajaa puuta myöden alaspäin tai ylöspäin ennen sahausta.

Kuvassa 2 osa puusta on jo kar- sittu puun pään ollessa etääntynyt sahalaitteesta.

Tästä kar- sintaa jatketaan, kunnes haluttu ainespuun pituus saavute- taan, minkä jälkeen sahalaitteella runko katkaistaan.

Puun koon mukaan karsinta ja katkaisu toistetaan tarvittavan monta kertaa.

Keksinnössä ennen sahausta 16 sahalaite 15 asetetaan maanpin- nan 11 suhteen valittuun korkeusasemaan 19. Valinta voidaan tehdä esimerkiksi siten, että korkeusasema 19 on sahauksen 16 kannalta turvallinen.

Korkeusasemaa valittaessa kaatopää on puun läheisyydessä kohdalla, joka on ammattimiehen tavanomai- sesti käyttämällä etäisyydellä puusta.

Kontakti puuhun ei ole välttämätöntä, mutta kaatopää voi olla esimerkiksi puun ympä- rillä joko kiinni tai auki.

Erään toteutusmuodon mukaan kor- keusasemaa valittaessa kaatopää asetetaan kontaktiin puuhun, kaatopään ollessa joko kiinni tai auki.

Tällaista tilannetta esitetään kuvassa 3, jossa kaatopää 12 on puun 10 takana ja o sahalaite 15 on näkyvillä.

Siten kuljettaja voi todeta tur- O 25 vallisen korkeusaseman sahausta varten.

Edullisesti sahalaite s 15 pidetään metsäkoneen 14 kuljettajan näkyvillä, mutta mene- N telmän kannalta se ei ole välttämätöntä.

Kaatopään ja koko = metsäkoneen geometrian takia luontevassa kaatosuunnassa kaa- o topää on kuitenkin yleensä eri asennossa kuvaan 3 verrattuna. & 30 Toisin sanoen kaatopää on eri puolella puuta, jolloin saha- N laite voi olla näkymättömissä.

Tämä ei enää tule olemaan on- N gelma, koska valittu korkeusasema tallennetaan metsäkoneeseen 14 kuuluvaan tietojärjestelmään 20. Tällöin tallennettu kor- keusasema on aina tiedossa, vaikka kaatopäätä käännetään tai jopa käytetään välillä irti puusta. Toisin sanoen kaatopään asentoa ja jopa otetta voidaan vaihtaa ja sitten tietojärjes- telmän opastamana tai ohjaamana asettaa niin kaatosuunnan kuin sahaamisen kannalta luontevaan ja turvalliseen suuntaan 5 ja korkeusasemaan. Yleisemmin sanottuna korkeusaseman 19 tal- lentamisen jälkeen sahaus 16 suoritaan valitulta puolelta puuta 10. Tarvittaessa kaatopää 12 käännetään halutulle puo- lelle puuta 10 sahauksen 16 suorittamiseksi.

Kuvissa 4a — 4c esitetään keksinnön mukaisen menetelmän peri- aate. Tässä esitetään vain sahalaite 15, jonka sijainti vai- kuttaa eri sahauksiin ja niiden turvallisuuksiin tai yleisem- min kannon pituuteen. Kuvassa 4a kaatopäätä sahalaitteineen tuodaan puuta 10 kohti. Kuvien vasemmissa laidoissa esite- 15 tään puu sivulta katsottuna ja oikeissa laidoissa ylhäältä katsottuna. Kuvassa 4b kuljettaja näkee sahalaitteen 15 ja voi laskea kaatopään valittuun, kuten sahauksen kannalta tur- valliseen korkeusasemaan, joka keksinnön mukaan tallennetaan tietojärjestelmään. Sitten kaatopää käännetään esimerkiksi luontevan kaatosuunnan mukaiselle puolelle puuta ja suorite- taan sahaus. Kuvan 4c mukaisessa tilanteessa sahalaite 15 ulottuu katkaisemaan puun 10 yhdellä sahauksella, jolloin ai- noa tarvittava sahaus on kaatosahaus. Tässäkin tilanteessa o menetelmästä on suurta hyötyä, kun sahalaitteen laippa ulot- O 25 tuu selvästi puun ulkopuolelle ollen altis osumaan maahan tai s kiveen. Nyt menetelmällä voidaan helposti ensin määrittää va- N littu, kuten sahaamisen kannalta turvallinen korkeusasema ja z sitten kaatosahata yhdellä ainoalla sahauksella ilman riske- a g . jä.

S N Kuljettaja voi kokemuksensa ja näköhavaintonsa perusteella N määrittää korkeusaseman ja tallentaa sen tietojärjestelmään. Tallennus voi olla erillinen toimenpide, kuten painikkeen painallus tai osa toimintaa, joka edeltää korkeusaseman mää-

rittämistä.

Tällöin korkeusasema tallentuu ainakin osittain ohjelmallisesti.

Yksi edullinen tapa valitun, kuten turvalli- sen korkeusaseman 19 määrittämiseksi on laskea sahalaite 15 maanpintaa 11 vasten ennen sahausta 16. Korkeusaseman määri- tys tapahtuu puun läheisyydessä, joko koura kiinni tai koura auki.

Tätä esittää kuva 4b.

Tarvittaessa kaatopäätä käänne- tään mahdollisten esteiden löytämiseksi.

Tällöin sahalaite on riittävällä korkeudella maanpinnasta maahan sahaamisen vält- tämiseksi.

Samalla mahdolliset yksittäiset esteet kuten kivet voidaan havaita.

Vaihtoehtoisesti kaatopäätä 12 lasketaan niin alas kuin kaatopää 12 on mahdollista laskea puun 10 ym- pärille asetettuna.

Tätä esitetään kuvassa 8, jossa kaatopää 12 on kiinni ja syöttörullilla kaatopäätä on hitaasti ajettu alaspäin.

Kaatopää 12 pysähtyy juurenniskaan ennen sahalait- teen osumista maahan.

Tämä on toinen esimerkki valitusta kor- keusasemasta, jota hyödynnetään muissa sahauksissa.

Korkeus- asemaa voidaan käyttää referenssikorkeutena, joka käytännössä on kannon pituus.

Sahaus pyritään suorittamaan mahdollisimman lähelle maan pintaa huomioiden kuitenkin jäljelle jäävän kan- non korkeus.

Paikalliset vaatimukset tai käytännöt voivat asettaa edellytyksiä korkeusaseman suhteen koskien kantojen maksimikorkeutta.

Esimerkiksi paikalliset vaatimukset tai käytännöt voivat esimerkiksi edellyttää, että juuren ylimmän o juurenniskan jälkeen saa jäädä viisi senttimetriä ainespuuta.

O 25 Yhden tai useamman aiemman puun tallennettua korkeusasemaa s voidaan hyödyntää myös seuraavien puiden sahauksien suoritta- N misessa.

Esimerkiksi tasaisessa maastossa tai metsäkoneen py- z syessä oleellisesti samassa asennossa ja korkeudessa seuraa- c valle puulle liikkumisesta huolimatta seuraavalla puulla kaa- & 30 topää voidaan ohjelmallisesti ajaa oleellisesti samaan kor- N keusasemaan kuin aiemmilla puilla.

Tämä nopeuttaa ja helpot-

N taa työskentelyä.

Sahalaitteeseen 15 kuuluu yhdeltä puolelta avoin kotelo 21, johon sahalaippa 22 on kääntyvästi tuettu.

Kääntöpiste on tässä sahaketjua 23 pyörittävän hydraulimoottorin 24 akselin 25 kohdalla.

Sahaketjun 23 pyöriessä sahalaippaa 22 käänne- tään puuta 10 kohti, jolloin muodostuu sahaus.

Edellä kuvattu tapa soveltuu useimpiin tilanteisiin.

Kuiten- kin kaltevassa maastossa sahalaite 15 lasketaan maanpintaa 11 vasten tai mahdollisimman alas ylärinteen puolella (kuva 7b). Tällöin vältetään sahauksen osuminen maahan, vaikka sahataan alarinteen puolelta tai kummalta sivulta tahansa.

Tilanteen mukaan sahalaitteella tehtävä sahaus 16 on kaatoko- losahaus 26, vastasahaus 27 tai kaatosahaus 28. Kuvaan 5 on koottu nämä kolme erilaista sahausta.

Lisäksi tässä puun 10 läpimitta suhteessa sahalaitteeseen on suuri ja puun tyvessä on tyvilaajentumia 29. Siten yhdellä sahauksella puuta ei saisi katkaistua.

Tässä sahalaite on ketjusaha, jonka käänty- vän sahalaipan kääntöpistettä kuvataan ympyrällä ja sahalai- pan liikerataa viivoin.

Ensimmäisenä on kaatokolosahaus 26, jotka kuvataan katkoviivoin.

Kaatokolosahaus on kohtisuorassa kaatosuuntaan päin ja siten osaltaan ohjaa puuta oikeaan suuntaan.

Samalla vältetään tyven repeäminen puun kaatuessa o sahauksen jälkeen.

Kuvassa 5a kaatokolosahaus 26 on tehty ja O 25 puu pysyy yhä pystyssä.

Tarvittaessa tehdään useampi kuin yk- s si kaatokolosahaus päällekkäin.

Tässäkin järjestelmään tal- N lennetusta korkeusasemasta on hyötyä. x a © Toinen sahaus tässä on vastasahaus 27, joka tarvitaan, koska & 30 sahalaippa ei yltäisi katkaisemaan puuta yhdellä sahauksella N kaatokolosahauksesta huolimatta.

Vastasahaus tehdään eri puo- N lelta puuta kuin varsinainen kaatosahaus ja vastasahauksia voi olla useita.

Vastasahausta kuvataan tässä pistekatkovii- voin.

Useaa eri sahausta tehtäessä menetelmän edut vain ko-

rostuvat.

Turvallisen sahauksen lisäksi tietojärjestelmää hyödyntämällä saadaan eri sahaukset tarvittaessa oleellisesti samalle korkeudelle.

Tällöin tyvestä tulee tasainen, jolloin erillinen tasaussahaus on tarpeeton.

Kuvassa 6b myös vastasa- haus 27 on tehty ja jäljellä on yli puolet puusta.

Jäljelle jäänyt osuus muodostaa pitopuun, joka pitää puun pystyssä ja osaltaan ohjaa puuta kaatumaan valittuun suuntaan.

Tarvitta- essa tehdään toinen vastasahaus.

Ennen kaatosahausta kaatopää käännetään asentoon, joka esite- tyllä kaatopäällä on noin 90 astetta kaatokolosahaukseen 26 verrattuna.

Tällöin ensinnäkin kaatopää ja puomisto ovat luontevasti sahauksen ja puun kaatosuunnan kannalta.

Lisäksi sahalaippa yltää sahaamaan pitopuun, joka kaatosahauksen lop- puvaiheessa muodostaa kaatokolosahauksen suuntaisen saranan.

Tämä osaltaan ohjaa puun kaatumaan valittuun suuntaan.

Edullisesti korkeusasema 19 määritetään anturoinnilla 30, jo- ka on järjestetty metsäkoneeseen 14 kuuluvaan puomistoon 13. Menetelmän aluksi määritys tarkoittaa lähinnä korkeusaseman tallentamista tietojärjestelmään, kun kuljettaja on ensin asettanut kaatopään valitulle korkeudelle.

Eri sahauksissa määrittäminen on sitten lähinnä kaatopään sovittamista aiem- o min tallennettuun korkeusasemaan tietojärjestelmän opastamana O 25 tai ohjaamana.

Kuvassa 1 anturointi 30 on järjestetty puomis- s ton päähän ja anturointiin 30 kuuluu yksi tai useampi 3D- N kiihtyvyysanturi 31. Sijainti on mahdollisimman lähellä kaa- z topäätä 12. Lisäksi anturoinnin tarkkuus on riittävä metsäko- c neen pysyessä sahausten aikana paikoillaan.

Tässä 3D- & 30 kiihtyvyysanturi 31 on kaapelilla 32 yhdistetty metsäkoneen N 14 tietojärjestelmään 20, johon on liitetty myös näyttölaite N 207. Anturointi, jota käytetään kaatopään korkeusaseman mää- rityksessä, kuten esimerkiksi mainittu 3D-kiihtyvyysanturi, voi olla myös langattomasti yhdistetty metsäkoneen 14 tieto-

järjestelmään.

Yleisesti sanottuna anturoinnilla puomin ja sen osien asennot ja asemat tunnetaan, jolloin tunnetaan myös kaatopään korkeusasema metsäkoneen suhteen.

Anturointiin voi kuulua myös anturivälineet puomiston nivelkulmien määrittä- miseksi ja siten sahalaitteen 15 korkeusaseman määrittämisek- si. 3D-kiihtyvyysanturien sijasta tai niiden ohella anturivä- lineisiin voi kuulua kiertymisantureita, asentoantureita ja/tai sylinterien mäntien asemanantureita.

Lisäksi anturoin- tiin voi kuulua myös anturivälineet, joita käytetään puomin- pään / kaatopään liikenopeuden ja liiketilan määrittämisessä, esimerkiksi 3D-kiihtyvyysanturien lisäksi 3D- kulmanopeusanturi.

Näyttölaitteella kuljettajalle esitetään informaatiota esi- merkiksi itse metsäkoneesta ja työskentelyn tuottavuudesta sekä esimerkiksi karttaohjelma.

Näyttölaitteessa voi olla myös painikkeita valintojen ja asetusten tekemiseksi.

Myös kosketustoiminnot ovat mahdollisia.

Menetelmässä hyödynnetään myös näyttölaitetta, sillä korkeusasema 19 esitetään graafi- sesti näyttölaitteella 20’, joka on sovitettu osaksi metsäko- neen 14 tietojärjestelmää 20. Kuvassa 7a esitetään periaat- teellisesti näyttölaite 207, jonka näkymässä on puu 10 sekä tietojärjestelmään tallennettu valittu korkeusasema 19. Näky- o mässä korkeusasemaa kuvataan nollalla sekä pistekatkoviival- O 25 la.

Sitten on katkoviivalla kuvattu tämänhetkistä korkeusase- s maa, joka näkymässä on hiukan tallennettua korkeusasemaa N ylempänä.

Kuljettaja voi näkymän opastaman laskea kaatopäätä, z kunnes viivat ovat päällekkäin, mikäli sahaukset halutaan sa- c malle kohdalle.

Tapauskohtaisesti voi olla tarpeen tehdä eri & 30 sahaukset eri korkeuksille.

Staattisten merkintöjen lisäksi N näyttölaitteella voidaan esittää animointeja, jotka opastavat N ja ohjaavat kuljettajaa.

Esimerkiksi optimaalinen kiertosuun- ta seuraavalle sahaukselle voidaan esittää näyttölaitteessa animoituna nuolena.

Manuaalisen asettelun sijasta kaatopää 12 vaihtoehtoisesti asemoidaan tallennettuun korkeusasemaan 19 ohjelmallisesti.

Käytännössä tällöin kaatopään ollessa puun läheisyydessä esi- merkiksi painiketta painamalla tietojärjestelmä ohjaa puomis- toa siten, että kaatopää ja sahalaitekin asettuvat esimerkik- si sahauksen kannalta turvalliseen tai muulla perusteella va- littuun korkeusasemaan.

Myös tässä painikkeen sijasta toimin- to voidaan liittää osaksi muuta toiminnallisuutta.

Esimerkik- si tallennuksen ja kaatopään kääntämisen jälkeen karsintate- riä suljettaessa puomisto liikkuu tietojärjestämän ohjaamana siten, että kaatopää asettuu tallennettuun korkeusasemaan.

Tällöin kuljettaja välttyy ylimääräisiltä toimenpiteiltä.

It- se asiassa menetelmän ansiosta toiminta nopeutuu, kun kaato- pään silmävarainen asemointi jää pois.

Samalla sahaukset voi- daan tehdä valitulta korkeudelta.

Yleisemmin sanottuna sa- haukset muihin mahdollisiin sahauksiin kohdistetaan ohjelmal-

lisesti.

Sahauksiin liittyen menetelmässä hyödynnetään tietojärjestel- mää edellä kuvattua laajemminkin.

Yllättäen metsäkoneeseen 14 kuuluvalla anturoinnilla 30 määritetään myös kaatopään 12 kulloinenkin kiertokulma 33, minkä perusteella kohdistetaan o eri sahaukset 16 muihin mahdollisiin sahauksiin.

Tällä kertaa O 25 kohdistus on korkeusaseman sijasta kulloinenkin kiertokulma s eli kaatopään sijainti puun eri puolilla.

Esimerkiksi kuvassa N 5 esitetyn kaatokolosahauksen kiertokulma voidaan tallentaa z tietojärjestelmään eräänlaiseksi nollakohdaksi.

Siten tähän c referenssipisteeseen voidaan verrata kaatopään asentoa muissa & 30 sahauksissa.

Myös korkeusaseman määrityksen aikainen kierto- N kulma voidaan tallentaa, mutta käytännössä ehkä tärkeämpi on N kaatokolosahauksen kohta.

Tällöin useankin vastasahauksen jälkeen kaatopää voidaan tarkasti kääntää asentoon, joka on kaatosahauksen ja varsinkin kaadon kannalta luontevaa.

Haki-

jan metsäkoneessa tämä kiertokulmaero on 90 astetta, mutta valmistajasta riippuen se voi olla joku muu, mikä voidaan ot- taa huomioon tietojärjestelmän ohjelmoinnissa.

Edullisesti myös kiertokulma 33 esitetään graafisesti näyttölaitteella 207, joka on sovitettu osaksi metsäkoneen 14 tietojärjestel- mää 20. Myös kiertokulma 33 on kuvan 7a näyttölaitteen 20” näkymässä.

Kiertokulman määrittämiseksi on kuvan 1 sovelluk- sessa rotaattoriin 34 järjestetty anturointiin 30 kuuluva il- maisin 35, jolla seurataan kaatopään kiertokulmaa.

Myös il- maisin 35 on liitetty kaapelilla 32 tietojärjestelmään 20. Vastaavalla tavalla kiertokulmaa voidaan hyödyntää vasta- sahauksessa.

Tarkemmin sanottuna, kun anturoinnilla tiedetään missä asennossa kaatopää oli vastasahauksen aikana, tiedetään mihin asentoon pitää kaatopää kääntää kaatosahaukseen.

Käy- tännössä tällöin vastasahauksesta kaatopäätä käännetään si- ten, että kaatosahaus muodostuu juuri vastakkaiselta puolel- ta.

Tällöin jäljelle jäävä puu on vahvuudeltaan tasapaksua, millä on merkitystä kaadon onnistumisessa sekä pitopuun pitä- vyydessä.

Samoin, kun tiedetään rotaattorin kiertokulma sekä se asento, johon kaatopää pitää kääntää ensimmäisen sahauksen jälkeen, voidaan vastasahaustoiminto automatisoida tai aina- kin puoliautomatisoida työskentelyn nopeuttamiseksi sekä laa- o dun että tarkkuuden parantamiseksi.

O 25 s Edellä kuvattu keksinnön mukainen menetelmässä hyödynnetään N metsäkoneen tietojärjestelmää uudella ja yllättävällä taval- = la.

Korkeusasema on suhteellinen, mutta yhdellä puulla muut- c tumaton riippumatta kaatopään kiertokulmasta.

Kuvissa kor- & 30 keusasema on esitetty selvyyden vuoksi sahalaipan kohdalle, N koska tallennettua korkeusasemaa hyödyntämällä saadaan tar- N vittaessa kaikki saman puun kaatoon tarvittavat sahaukset tarkasti ja helposti samalle kohdalle.

Keksinnön kohteena on myös järjestelmä kaatosahaukseen metsäkoneella.

Kuvan 1 mu-

kaisesti metsäkoneeseen 14 kuuluu kaatopää 12 sovitettuna asetettavaksi kaadettavan puun 10 läheisyyteen. Metsäkonee- seen kuuluu myös kaatopäähän 12 sovitettu sahalaite 15 sa- hauksen 16 suorittamiseksi puuhun 10 ja edelleen välineet 36 kaatopään 12 ja sahalaitteen 15 käyttämiseksi. Näihin väli- neisiin 36 kuuluu merkittävänä osana metsäkoneeseen 14 sovi- tettu puomisto 13, johon kaatopää 12 on kiinnitetty. Puomis- ton avulla kaatopää saadaan vietyä halutun puun luo ja kaato- pää asetettu haluttuun asentoon ja edelleen hallittua puu kaadon aikana ja sen jälkeen. Keksinnössä metsäkoneeseen 14 kuuluva tietojärjestelmä 20 on sovitettu tallentamaan ennen sahausta 16 sahalaitteen 15 valittu korkeusasema 19 maanpin- nan 11 suhteen. Siten järjestelmää voidaan edelleen käyttää menetelmän ja sen eri osavaiheiden mukaisesti.

Menetelmä on edullinen varsinkin suuriläpimittaisen ja eri- tyisesti tyvilaajentumien vastasahausten ja itse kaatosahauk- sen hallintaan. Myös pieniläpimittaisten frunkojen kaato- sahauksessa menetelmästä on suurta hyötyä. Menetelmä on help- po ottaa käyttöön varsinkin kärkiohjausjärjestelmällä varus- tetuissa metsäkoneissa, kuten harvestereissa, joissa on jo käytössä monipuolinen anturointi. Kärkiohjausjärjestelmä hel- pottaa kuljettajan työskentelyä, kun kuljettaja ohjaa kaato- o päätä halutun suuntaan kärkiohjausjärjestelmän ohjatessa puo- O 25 miston sylintereitä halutun liikkeen aikaansaamiseksi ilman s kuljettaja tarvetta itse ohjata yksittäisiä sylintereitä.

N z Puomisto 13 on kiinnitetty metsäkoneeseen 14 jalustastaan 37. c Kärkiohjattu puomisto tuntee oman asemansa jalustansa ja si- & 30 ten myös metsäkoneen suhteen. Sen sijaan tietojärjestelmässä N ei ole mitään anturia siihen kuinka korkealla maanpinnasta N kaatopää on. Keksinnössä kuljettaja määrittää korkeusaseman itse ja tallentaa sen tietojärjestelmään. Tämän jälkeen tie- tojärjestelmä tietää anturoinnin avulla kyseisellä puulla määritetyn korkeusaseman.

Puomiston mahdollisista liikkeistä huolimatta määrityksen tarkkuus säilyy metsäkoneen pysyessä paikoillaan.

Tällöin kuljettaja voi kääntää kaatopään puun rungon eri puolelle ja tietojärjestelmä pitää kaatopään kor- keusasemassa, jolloin sahaukset osuvat samalle kohdalle.

Ta- pauskohtaisesti kuljettaja voi siirtää kaatopäätä korkeus- suunnassa, kuten jo aiemmin todettiin.

Keksinnössä voidaan hyödyntää huomattavassa määrin metsäko- neen kärkiohjatun puomiston ohjausjärjestelmää.

Kärkiohjatun puomiston ohjausjärjestelmä voi käsittää ainakin yhden mitta- laitteen tai mittalaitteiston metsäkoneen puomiston ainakin yhden puominosan asennon määrittämiseksi.

Mainitun puomiston ainakin yhden rakenneosan asento käsittää ainakin rakenneosan kallistuskulman määrityksen puominosan ainakin yhden akselin suunnassa referenssisuunnan, kuten painovoimavektorin suun- nan, ja/tai referenssipisteen suhteen.

Edullisesti referens- sipiste on metsäkoneen alustakone ja/tai puomiston kiinnitys- piste metsäkoneessa.

Edullisesti puomiston jokainen puominosa on varustettu mittalaitteella mainitun puominosan asennon määrittämiseksi.

Keksinnössä voidaan toisaalta hyödyntää myös metsäkoneen tavanomaisen puomiston yhteyteen sovitettuja mit- talaitteita, jotka on sovitettu määrittämään puomiston aina- o kin yhden rakenneosan asento ja/tai liiketila.

Keksinnössä O 25 metsäkoneen ohjausjärjestelmä ja/tai mittalaitteisto on sovi- s tettu mittaamaan metsäkoneen puomiston ja/tai puomiston yk- N sittäisten puominosien asentoa ja/tai liiketilaa, sekä kaato- z pään asentoa, kiertokulmaa ja/tai liiketilaa.

Edullisesti, c mainittu ohjausjärjestelmä on sovitettu tunnistamaan auto- & 30 maattisesti metsäkoneen puomiston kaatopään asento ja/tai N kiertokulma tunnistamalla yksittäisten puominosien asento N ja/tai liiketila.

Järeillä puunrungoilla, varsinkin kuusella on usein laajat tyvilaajentumat, jolloin joudutaan tekemään vastasahauksia jopa kolme tai neljä kappaletta. Vastasahaukset sijoittuvat puun eri puolille, jolloin ohjaamosta ei välttämättä näe tarkkaan millä korkeudella sahalaippa painuu puuhun. Tämä on vaaratekijä, jos kuljettaja ei ole tottunut niitä tekemään. Turvallisuus paranee, kun menetelmällä tiedetään mille kor- keudelle vastasahaukset sijoittuvat, jolloin vältetään sa- haukset maahan tai kiveen. Tosin keksinnön mukainen menetelmä helpottaa myös kokeneen kuljettajan työtä. Tietojärjestelmä toimii avustimena helpottaen ja nopeuttaen toimintaa. Tieto- järjestelmään voidaan jopa osa toiminnoista automatisoida. oO

N O

N © <Q

MN N

I a a ©

O 00

O O N O N

Claims (14)

PATENTTIVAATIMUKSET

1. Menetelmä kaatosahaukseen metsäkoneella, jossa mene- telmässä käytetään kaatopäätä (12), joka asetetaan kaadetta- van puun (10) läheisyyteen, ja kaatopäähän (12) sovitetulla sahalaitteella (15) puuhun (10) suoritetaan sahaus (16), tun- nettu siitä, että ennen sahausta (16) sahalaite (15) asete- taan maanpinnan (11) suhteen valittuun korkeusasemaan (19), joka tallennetaan metsäkoneeseen (14) kuuluvaan tietojärjes- telmään (20), ja ennen sahausta (16) kaatopää (12) asemoidaan tallennettuun korkeusasemaan (19) ohjelmallisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korkeusasemaksi (19) valitaan sahauksen (16) kan- nalta turvallinen korkeusasema.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että korkeusaseman (19) tallentamisen jälkeen sahaus (16) suoritaan valitulta puolelta puuta (10).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen korkeusaseman (19) tallennusta sa- halaite (15) lasketaan maanpintaa (11) vasten tai niin alas — kuin kaatopää (12) on mahdollista laskea puun (10) ympärille O 25 asetettuna ennen sahausta (16). 5 2

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu z siitä, että kaltevassa maastossa sahalaite (15) lasketaan c maanpintaa (11) vasten tai mahdollisimman alas ylärinteen 3 30 puolella.

O N

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sahaus (16) on kaatokolosahaus (26), vastasahaus (27) tai kaatosahaus (28).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korkeusasema (19) määritetään anturoin- nilla (30), joka on järjestetty metsäkoneeseen (14) kuuluvaan puomistoon (13).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anturointiin (30) kuuluu anturivälineet puomiston (13) nivelkulmien määrittämiseksi ja siten sahalaitteen (15) korkeusaseman määrittämiseksi.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korkeusasema (19) esitetään graafisesti näyttölaitteella (207), joka on sovitettu osaksi metsäkoneen (14) tietojärjestelmää (20).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metsäkoneeseen (14) kuuluvalla anturoin- nilla (30) määritetään kaatopään (12) kulloinenkin kiertokul- ma (33), minkä perusteella kohdistetaan sahaus (16) toisiin mahdollisiin sahauksiin.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu — siitä, että kohdistaminen tehdään ohjelmallisesti. O 25 N 12. Järjestelmä kaatosahaukseen metsäkoneella, johon 2 metsäkoneeseen (14) kuuluu kaatopää (12) sovitettuna asetet- z tavaksi kaadettavan puun (10) läheisyyteen, kaatopäähän (12) c sovitettu sahalaite (15) sahauksen (16) suorittamiseksi puu- & 30 hun (10) ja välineet (36) kaatopään (12) ja sahalaitteen (15) N käyttämiseksi, tunnettu siitä, että metsäkoneeseen (14) kuu- N luva tietojärjestelmä (20) on sovitettu tallentamaan ennen sahausta (16) sahalaitteen (15) valittu korkeusasema (19) maanpinnan (11) suhteen, ja ennen sahausta (16) tietojärjes-

telmä (20) on sovitettu asemoimaan kaatopää (12) tallennet- tuun korkeusasemaan (19).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnet- tu siitä, että järjestelmä on sovitettu toteuttamaan jonkin patenttivaatimuksen 2 - 11 mukaisen menetelmän vaihe.

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että metsäkoneen (14) tietojärjestelmään (20) kuuluu kärkiohjausjärjestelmä ja sen vaatima anturointi (30).

N

O

N

K <Q 00

N

I jami a ©

O 00

O

O

N

O

N