FI13405Y1 - Metsätyökoneen harvesteripään mittapyörä - Google Patents

Abstract

Metsätyökoneen harvesteripään mittapyörä, t u n n e t t u siitä, että mittapyörä (8) on hammaspyörä, jossa on hammaspyörärunko (9) ja hammaspyörärungon ulkokehällä hampaita (10) ja että useissa hampaissa (10) on olake (11) siten, että olake (11) muodostaa hampaan (10) sivulta katsottuna epäsymmetriseksi.

Description

Metsätyökoneen harvesteripään mittapyörä

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy metsätyökoneisiin ja erityisesti metsätyökoneen har- vesteripään mittapyörään.

Korjattaessa puuta metsätyökoneella puuta prosessoidaan eli kasitel- lään metsätyökoneen harvesteripäässä. Mainittu puun käsittely käsittää tyypilli- sesti puun kaadon, oksien irrottamisen kaadetusta puusta eli puun karsimisen, ja kaadetun puun rungon katkonnan halutun pituisiin osiin. Oksien irrottamiseksi kaadetusta puusta syötetään kaadettua puuta harvesteripäässä puun runkoa vas- — ten puristettavilla syöttövälineillä ja samalla, oksien irrottamiseksi puun rungosta, oksien irrotukseen käytettävän karsintavälineitä puristetaan harvesteripäässä syötettävän puun runkoa vasten. Tämän jälkeen puun rungon se osuus, josta oksat on irrotettu, katkaistaan halutun pituiseen osaan.

Puun rungon pituutta mitataan mittalaitteella. Mittalaite voi käsittää mittapyörän, joka pyörii seuraten puun rungon liikettä puun rungon liikkuessa harvesteripäässä. Jotta mittaustulos on mahdollisimman tarkka, tulee mittapyörän kehänopeuden vastata puun rungon liikkumisnopeutta. Niinpä tulee välttää mitta- pyörän liukumista puun rungon pinnalla. Edelleen tarkan mittaustuloksen varmis- tamiseksi on hyvä, mikäli mittapyörän hampaiden uppouma puun runkoon on ta- — sainen. Lisäksi mittalaitteen ei tule ainakaan liiallisesti aiheuttaa vauriota puun rungon pintaan.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää uudentyyppinen metsätyöko- neen harvesteripään mittapyörä. Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnus-

S 25 omaista se, mitä sanotaan itsenäisessä suojavaatimuksessa. Keksinnön eräät suo-

N ritusmuodot ovat epäitsenäisten suojavaatimusten kohteena. 3 Esitetyssa ratkaisussa metsätyökoneen harvesteripään mittapyörä on

S hammaspyörä. Hammaspyörässä on hammaspyörärunko ja hammaspyörärungon = ulkokehällä hampaita. Edelleen useissa hampaissa on olake siten, että olake muo-

N 30 dostaa hampaan sivulta katsottuna epäsymmetriseksi. Olakkeen ansiosta mitta- 3 pyörän hammaspyörän hammas ei liiallisesti painu puun runkoon. Näin puun 2 runko ei olennaisesti vahingoitu. Toisaalta olakkeen yläpuolinen hammas saadaan

N niin teräväksi, että mittapyörä ei luista. Samoin uppouma saadaan tasaiseksi. Kun hammas muodostetaan olakkeella epäsymmetriseksi, niin hampaiden välit saa- daan järjestettyä varsin avoimiksi eli sellaisiksi, ettei niihin olennaisesti keräänny esimerkiksi kuorta, pihkaa tai muuta epäsiisteyttä. Näin hampaiden väleihin ei lii- allisesti keräänny ainesta, joka heikentäisi mittapyörän ja puun rungon välistä tar- tuntaa.

Erään suoritusmuodon mukaisesti jokaisessa hampaassa on olake. Tal- löin mittapyörän valmistaminen on yksinkertaista ja jokaisen hampaan uppouma puun kuoreen saadaan tarkasti hallittua.

Erään suoritusmuodon mukaisesti olake on muodostettu hampaan jät- töpuolelle. Tällöin hampaan etupuolelle ei pääse olennaisesti kertymään kuorta, pihkaa tai muuta epäsiisteyttä. Näin mittapyörän tyypillisessä pyörimissuunnassa — pystytään erityisen hyvin välttämään mittapyörän luistamista.

Erään suoritusmuodon mukaisesti hampaaseen on muodostettu olake vain yhteen suuntaan. Tällöin mittapyörästä tulee rakenteeltaan kohtuullisen yk- sinkertainen.

Erään suoritusmuodon mukaisesti hampaan leveys on kauttaaltaan hammaspyörärungon paksuuden suuruinen. Tällainen ratkaisu myös tekee mitta- pyörän rakenteesta tältä osin yksinkertaisen.

Erään suoritusmuodon mukaisesti olakkeen leveys on kauttaaltaan hammaspyörärungon paksuuden suuruinen. Näin olake saadaan mahdollisimman leveäksi samalla pitäen mittapyörän rakenne yksinkertaisena.

Erään suoritusmuodon mukaisesti hammaspyörärungossa on muoto- osat mahdollistamaan mittapyörän asennus harvesteripäähän vain yhdessä asen- nussuunnassa. Tällä tavoin varmistetaan, että mittapyörä tulee asennettua paikoil- leen siten, että se on toiminnan kannalta optimaalisessa asennossa.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin eräiden suoritusmuotojen yhtey- & dessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

N Kuvio 1 esittää kaavamaisesti metsätyökoneen harvesteripäätä yläviis-

S tosta katsottuna;

S Kuvio 2 esittää kaavamaisesti metsätyökoneen harvesteripään mitta-

E 30 pyörää sivulta päin katsottuna; © Kuvio 3 esittää kaavamaisesti kuvion 2 mukaisen mittapyörän ham-

S masta sivulta päin katsottuna; ja

Q Kuvio 4 esittää kaavamaisesti kuvion 2 mukaisen mittapyörän osaa ku-

N vion 2 linjaa A - A pitkin poikkileikattuna.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Puun kaatoa ja/tai käsittelyä varten metsätyökone voidaan varustaa harvesteripäällä. Harvesteri muodostaa erään harvesteripäällä varustetun liikku- van metsätyökoneen, joka on tarkoitettu suorittamaan puiden kaatoa, oksien irrot- tamista kaadetusta puusta ja kaadetun puun rungon katkontaa halutun pituisiin osiin. Vaihtoehtoisesti harvesteripäällä varustettu liikkuva metsätyökone voisi olla myös kuormatraktorin ja harvesterin yhdistelmä, jolloin kyseinen metsätyökone käsittää myös kuormatilan kuorman, tyypillisesti määrämittaan katkaistujen puun rungon osien, ottamiseksi metsätyökoneen kuljetettavaksi. Edelleen harvesteri- — päällä varustettu liikkuva metsätyökone voisi olla myös jokin muu puiden kaatoon ja/tai kaadetun puun käsittelyyn soveltuva metsätyökone, kuten esimerkiksi kai- vinkone, jonka puomistoon on kiinnitetty harvesteripää.

Kuviossa 1 on esitetty metsätyökoneen harvesteripää 1 yläviistosta kat- sottuna. Kun kaadettua puuta käsitellään eli prosessoidaan harvesteripäässä ok- sien poistamiseksi, kaadettua puuta syötetään harvesteripäässä tyypillisesti yh- teen suuntaan ja samanaikaisesti puun rungosta irrotetaan oksia. Sen jälkeen, kun oksat on irrotettu joltakin halutun pituiselta osuudelta puun runkoa, puun runko katkaistaan irrottaen kyseinen karsittu puun rungon osuus siitä osuudesta puun runkoa, josta oksia ei ole vielä erotettu. Tätä toistetaan, kunnes saavutetaan puun latvaosa. Kuviossa 1 esitetty harvesteripää 1 soveltuu suorittamaan puun kaadon, oksien ja tarvittaessa myös kuoren irrottamisen kaadetusta puusta ja kaadetun puun rungon katkonnan halutun pituisiin osiin. Tässä esitetty ratkaisu soveltuu käytettäväksi myös sellaisessa harvesteripäässä, joka soveltuu ainoastaan oksien ja mahdollisesti myös kuorien irrottamiseen jo kaadetusta puusta ja kyseisen puun rungon katkaisuun, joita harvesteripäitä kutsutaan myös metsätyökoneen proses- en sointipäiksi niiden erottamiseksi myös puun kaatoon soveltuvista harvesteri-

S päistä.

LÖ Kuviossa 1 esitetty harvesteripää 1 käsittää runkorakenteen, jonka yh- i teyteen harvesteripäähän 1 sovitetut puun kaatoon ja kaadetun puun käsittelyyn — tarkoitetut välineet on järjestetty. Puun kaatoon ja käsittelyyn tarkoitetut välineet

E käsittävät tyypillisesti syöttölaitteen 2, karsintalaiteen 4 ja katkaisulaitteen 6. Syöt- 2 tölaitetta 2 käytetään puun tuentaan puun kaadon aikana ja puun syöttämiseen

I harvesteripäässä 1 käsiteltäessä kaadettua puuta harvesteripäässä 1. Karsintalai-

N tetta 4 käytetään puun tuentaan puun kaadon aikana ja kaadetun puun oksien ir-

S 35 rottamiseen eli syöttölaitteella 2 harvesteripäässä 1 syötettävän puun karsintaan.

Katkaisulaitetta 6 käytetään kaadettavan puun katkaisuun ja harvesteripäässä 1 käsiteltävän puun katkontaan halutun pituisiin osiin.

Harvesteripäällä 1 käsiteltävää puuta syötetään syöttölaitteella 2 eteen- päin harvesteripään etuosan 7a suunnasta harvesteripään 1 takaosan 7b suuntaan.

Tarvittaessa puuta voidaan syöttää myös taaksepäin harvesteripään 1 takaosan 7b suunnasta harvesteripään 1 etuosan 7a suuntaan. Mainitun puun syötön aikana puun rungosta irrotetaan oksia karsintalaitteella 4. Kuvion 1 mukaisessa harveste- ripäässä 1 karsintalaitteen 4 ensimmäiset karsintaterät 5a on järjestetty harveste- ripään 1 etuosaan 7a, jonka kautta käsiteltävää puuta syötetään eteenpäin harves- — teripäässä 1. Puun rungon se osa, josta oksat on poistettu, katkotaan halutun pitui- siin osiin katkaisulaiteella 6, joka on järjestetty harvesteripään 1 takaosaan 7b, kat- kaisulaitteen 6 ollessa siten puun tyypillisessä kulkusuunnassa harvesteripään 1 läpi tai kautta viimeisin laite, joka harvesteripään 1 osalta kohdistaa käsittelytoi- menpiteitä harvesteripäässä 1 käsiteltävään puuhun. Syöttölaite 2 on puolestaan järjestetty karsintalaitteen 4 ensimmäisten karsintaterien 5a ja katkaisulaitteen 6 välille.

Harvesteripään 1 syöttölaite 2 käsittää syöttövälineet, jotka painetaan puun runkoa vasten sekä kaadettavan puun tukemiseksi puun kaadon aikana että harvesteripäällä 1 käsiteltävän kaadetun puun syöttämiseksi harvesteripäässä 1 mainittuja syöttövälineitä käyttämällä. Kuvion 1 esittämässä harvesteripäässä 1 mainitut syöttövälineet käsittävät syöttörullia 3, joita niihin liittyvää yhtä tai use- ampaa toimilaitetta käyttämällä puristetaan puun pintaa vasten ja pyöritetään kä- siteltävän puun syöttämiseksi harvesteripäässä 1. Kuvion 1 esittämässä harveste- ripäässä 1 mainitut syöttörullat 3 ovat ulospäin suuntautuvalla hammastuksella varustettuja pyöriä. Syöttörullien 3 sijaan syöttövälineinä voidaan myös käyttää n esimerkiksi telaketjutyyppisiä päättymättömiä syöttöhihnoja tai -ketjuja.

N Harvesteripään 1 karsintalaite 4 käsittää karsintavälineet, jotka paine- n taan puun runkoa vasten sekä kaadettavan puun tukemiseksi puun kaadon aikana = että oksien irrottamiseksi harvesteripäällä 1 käsiteltävästä kaadetusta puusta, kun © 30 kaadettua puuta syötetään syöttölaitteella 2 harvesteripäässä 1. Kuvion 1 esittä-

E mässä harvesteripäässä 1 mainitut karsintavälineet käsittävät sekä syöttörullien 3 © suhteen harvesteripään 1 etuosan 7a suuntaan sijoittuvat ylä- tai etukarsintaterät

S 5a, eli puun 9 tyypillisessä syöttösuunnassa katsottuna syöttörullien 3 eteen sijoit-

N tuvat karsintaterät 5a, että syöttörullien 3 suhteen harvesteripään 1 takaosan 7b

S 35 suuntaan sijoittuvat ala- tai takakarsintaterät 5b, eli puun tyypillisessä syöttösuun- nassa katsottuna syöttörullien 3 taakse sijoittuvat karsintaterät 5b, joita karsintateriä 5a, 5b painetaan niihin liittyvää yhtä tai useampaa toimilaitetta käyt- tämällä puun pintaa vasten oksien leikkaamiseksi irti harvesteripäässä 1 käsiteltä- västä puusta. Vaihtoehtoisesti harvesteripää 1 voi joskus käsittää pelkästään ylä- eli etukarsintaterät 5a. Mainittujen liikuteltavien karsintaterien 5a, 5b lisäksi har- 5 vesteripäässä voi olla myös kiinteitä karsintateriä, joko erillisinä harvesteripään runkoon kiinnitettyinä terinä tai harvesteripään runkoon muotoiltuina terinä.

Harvesteripään 1 katkaisulaite 6 käsittää yhden tai useamman katkai- suvälineen, jota/joita käyttämällä kaadettava puu sekä katkaistaan halutulta koh- dalta että katkotaan halutun pituisiin osiin, kun kaadettua puuta käsitellään har- —vesteripäässä 1. Kuvion 1 esittämässä harvesteripäässä 1 katkaisuvälineen muo- dostaa ketjusahatyyppinen katkaisusaha, jota siihen liittyvää yhtä tai useampaa toimilaitetta käyttämällä käytetään sekä kaadettavan puun katkaisuun että kaade- tun puun katkomiseksi halutun pituisiin osiin. Katkaisusaha voidaan toteuttaa myös pyörösaha tai -sirkkelityyppisenä katkaisusahana. Katkaisusahan sijaan kat- —kaisuvälineinä voidaan myös käyttää esimerkiksi yhtä tai kahta liikkuvaa katkaisu- terää.

Harvesteripää 1 käsittää myös mittapyörän 8. Mittapyörä 8 sovitetaan koskettamaan harvesteripäässä 1 käsiteltävän puun runkoon. Kun puuta liikute- taan syöttölaitteella 2 eteenpäin harvesteripään etuosan 7a suunnasta harvesteri- pään 1 takaosan 7b suuntaan tai taaksepäin harvesteripään 1 takaosan 7b suun- nasta harvesteripään 1 etuosan 7a suuntaan, niin mittapyörä 8 pyörii vastaavasti.

Mittapyörä 8 on yhdistetty muihin mittalaitteen osiin siten, että mittalaitteella pys- tytään mittapyörän 8 pyörimisestä määrittelemään esimerkiksi puun katkaistun osan pituus eli kuinka paljon puuta on syötetty kahden katkaisutapahtuman vä- lissä. n Kuviossa 2 on kaavamaisesti esitetty mittapyörä 8 sivulta päin katsot-

N tuna. Kuviossa 2 on myös kaavamaisesti esitetty käsiteltävän puun runko 13. Nuo- n lella B on merkitty puun rungon 13 tyypillinen syöttösuunta eli harvesteripään 1 = etuosasta 7a kohti sen takaosaa 7b. Puun rungon 13 tyypillistä syöttösuuntaa vas- © 30 taava mittapyörän 8 tyypillinen pyörimissuunta on kuviossa 2 merkitty nuolella C.

E Esimerkiksi jumi- tai tukkeumatilanteessa voidaan puun runkoa 13 hetkellisesti © liikuttaa nuoleen B nähden vastakkaiseenkin suuntaan, jolloin vastaavasti mitta-

S pyörä 8 tällöin pyörii nuoleen C nähden vastakkaiseen suuntaan.

N Mittapyörä 8 on hammaspyörä. Hammaspyörässä on hammaspyörä-

S 35 runko9ja hammaspyörärungon 9 ulkokehällä hampaita 10. Hampaissa 10 on olake

11 siten, että olake 11 muodostaa hampaan 10 sivulta katsottuna epäsymmet- riseksi.

Kuvion 1 suoritusmuodossa jokaisessa hampaassa 10 on olake 11. Täl- löin kaikki hampaat 10 ovat muodoltaan keskenään identtisiä. Tällaisen mittapyö- rän 8valmistaminen on yksinkertaista ja jokaisen hampaan 10 uppouma puun kuo- reen saadaan tarkasti hallittua. Haluttaessa voidaan olake 11 muodostaa vain osaan hampaista 10. Tällöin osassa peräkkäisten hampaiden 10 väleistä ei ole ol- lenkaan olaketta, jolloin tällainen hampaiden 10 väli on erityisen avara.

Kuvion 1 suoritusmuodossa olake 11 on muodostettu hampaan 10 jät- —töpuolelle 12b. Hampaassa 10 on mittapyörän 8 tyypillisessä pyörimissuunnassa C katsottuna ensimmäisenä tulopuoli 12a ja viimeisenä jättöpuoli 12b. Tulopuoli 12a ja jättöpuoli 12b sijaitsevat siis mittapyörän pyörimissuunnassa hampaan 10 vas- takkaisilla puolilla. Tulopuoli 12a on se puoli hampaasta, joka mittapyörän 8 tyy- pillisessä pyörimissuunnassa C ensimmäisenä kohtaa käsiteltävän puun rungon 13. Hampaan tulopuolta 12a voidaan kutsua myös etupuoleksi tai etureunaksi.

Hampaan jättöpuolta 12b voidaan kutsua myös takapuoleksi tai takareunaksi.

Kuvion 1 suoritusmuodossa hampaaseen 10 on muodostettu olake 11 vain yhteen suuntaan eli siis sen jättöpuolelle 12a. Haluttaessa voi hampaassa olla olake tai olakkeita myös muihin suuntiin kuten hampaan 10 oikealla puolella tai vasemmalla puolella tai sekä oikealla että vasemmalla puolella.

Kuviosta 4 huomataan, että kuvion suoritusmuodossa hampaan 10 le- veys 11 on kauttaaltaan hammaspyörärungon 9 paksuuden 12 suuruinen. Halutta- essa voitaisiin hammas 10 muodostaa esimerkiksi kärjestään kapeammaksi kuin hammaspyörän runko 9.

Edelleen kuviosta 4 huomataan, että kuvion suoritusmuodossa olak- n keen 11 leveys on kauttaaltaan hammaspyörärungon 9 paksuuden 12 suuruinen.

N Haluttaessa voitaisiin olake 11 muodostaa kapeammaksi tai leveämmäksi kuin n hammaspyörärunko 9. = Hammaspyörärungon 9 keskellä on aukko 14. Harvesteripäässä 1 on © 30 akseli, jonka ulkohalkaisija vastaa aukon 14 sisähalkaisijaa, jolloin mittapyörä 8 on

E asetettavissa harvesteripäähän 1 paikoilleen akselin ympärille. Hammaspyörärun- © gossa 9 on edelleen reikiä 15. Harvesteripäässä 1 on reikiä 15 vastaavia tappeja,

S jolloin tappien ja reikien 15 avulla mittapyörä 8 saadaan asettumaan paikoilleen

N harvesteripäähän.

S 35 Aukon 14 reunassa on ura tai kolo 16 ja harvesteripään 1 akselissa on vastaava kohouma. Kolo 16 on muodostettu epäsymmetrisesti reikiin 15 nähden,

jolloin kolon 16, reikien 15 ja harvesteripään 1 akselin kohouman ja harvesteri- päässä 1 olevien tappien ansiosta mittapyörä 8 on asetettavissa paikoilleen harves- teripäähän 1 vain yhdessä asennussuunnassa. Näin hammaspyörärungossa 9 on muoto-osat mahdollistamaan mittapyörän 8 asennus harvesteripäähän 1 vain yh- dessä asennussuunnassa.

Mittapyörän 8 mitat riippuvat harvesteripään 1 mallista, suuruudesta ja mitoista. Mittapyörän 8 ulkohalkaisija voi olla esimerkiksi 100-300 mm. Aukon 14 sisähalkaisija voi olla esimerkiksi 30-150 mm. Hammaspyörärungon 9 paksuus 12 voi olla esimerkiksi 2-8 mm. Hampaan 10 korkeus h1 eli hampaan 10 kärjen koh- —tisuora etäisyys hampaan kummallakin puolella olevan hammasvälin pohjien kautta kulkevasta linjasta voi olla esimerkiksi 5-20 mm. Olakkeen 11 korkeus h2 eli olakkeen 11 yläpinnan kohtisuora etäisyys hampaan kummallakin puolella ole- van hammasvälin pohjien kautta kulkevasta linjasta voi olla esimerkiksi 30-70 % hampaan 10 korkeudesta h1. Olakkeen 11 ulottuma w eli olakkeen 11 mitta pyöri- missuunnassa C voi olla esimerkiksi 1-5 mm.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella suoja- vaatimusten puitteissa.

O

N

O

N

LÖ

S

<t

O

I a a 00 <t

O

<t mM

N

O

N

>”

Claims (7)

Suojavaatimukset

1. Metsätyökoneen harvesteripään mittapyörä, tunnettu siitä, että mittapyörä (8) on hammaspyörä, jossa on hammaspyörärunko (9) ja hammaspyö- rärungon ulkokehällä hampaita (10) ja että useissa hampaissa (10) on olake (11) siten, että olake (11) muodostaa hampaan (10) sivulta katsottuna epäsymmet- riseksi.

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen mittapyörä, tunnettu siitä, että jokaisessa hampaassa (10) on olake (11).

3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittapyörä, tunnettu siitä, että olake (11) on muodostettu hampaan (10) jättöpuolelle (12b).

4. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen mittapyörä, tun- nettu siitä, että hampaaseen (10) on muodostettu olake (11) vain yhteen suun- taan.

5. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen mittapyörä, tun- nettu siitä, että hampaan (10) leveys (11) on kauttaaltaan hammaspyörärungon (9) paksuuden (12) suuruinen.

6. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen mittapyörä, tun- nettu siitä, että olakkeen (11) leveys on kauttaaltaan hammaspyörärungon (9) paksuuden (12) suuruinen.

7. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen mittapyörä, tun - nettu siitä, että hammaspyörärungossa (9) on muoto-osat mahdollistamaan mittapyörän (8) asennus harvesteripäähän (1) vain yhdessä asennussuunnassa. O N O N LÖ S <t O I a a 00 <t O <t mM N O N >”