FI59692B - Traedfaellningsanordning - Google Patents

Description

-fr- -I rRl KUULUTUSJULKAISU _ Λ Λ Λ

Li (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 59692

Patent aeJdeiat

Vs^v ' (51) K».ik.3/Int.a.3 A 01 G 23/08 SUOM I — FI N LAN D (21) PM«nttihak«iiNM —Pttwitanseknlng 762362 (22) HakamltpUvi — AiMSknlngadag ΐθ.Οθ.76 (23) Alkupäivä—Glltlghacadag l8.O8.76 (41) Tulkit Julklialul — Bllvlt offantllg 01.03.77

Patentti· ja rekisterihallittu .... , , . .,,.,

_______ _ . ,. , (44) NlhUvllulpanoo )s kuuL|ullulsun pvm. — - Q

Patent- och registerstyreleen ' Antekan utlagd och uti.skrifMn pubik*r*<j 30.06. 8l (32)(33)(31) P)7«l«ty atuoikaua—Begird pHorltat 29.08.75

Englanti-England(GB) 35810/75 (71)(72) Victor Angelo Dushku, Boston, Massachusetts, US; Rackarbergs-gatan 3k, 75232 Uppsala, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Forssin & Salomaa Oy (5*0 Puunkaatolaite - Trädfällningsanordning

Esillä olevan keksinnön kohteena on käsikäyttöinen, mekaanisesti toimiva puunkaatolaite, jossa on pitkänomainen käsin käytettävä varsi, jonka toinen pää on varustettu siihen jäykästi liittyvällä levymäisellä puristuselimellä.

Nykyisin tavallisimmassa puunkaatolaitteessa, joka perustuu yksinkertaiseen, puun sahausloveen työnnettävään vipuun, on vakavia puutteita. Käsivoimaa käytettäessä vipu antaa usein liian alhaisen resultanttivoiman, usein se uppoaa pehmeisiin puihin, ja tämä tekee vivusta tehottoman ja jopa katkaisee sen lyhyen ajan kuluttua, koska nykyaikaiset sahaketjut jättävät liian ohuen sahausjäljen vahva-rakenteista ja käytännöllistä vipumallia varten. Alhainen resultanttivoima on vakava puutteellisuus, koska metsurit, jotka yrittävät kaataa suuria puita tai yleensä taaksepäin kallistuvia puita, eivät usein voi saada aikaan tällaisten puiden ohjattuun kaatamiseen tarvittavaa voimaa lisäämättä huomattavasti käytettyä voimaa, mikä samalla lisää selkään kohdistuvaa vaurioitumisvaaraa. Voimanvälityk-sen lisäämiseksi on esitetty muita, monimutkaisempia välineitä, kuten hydraulisia väkivipuja ja hydraulisia kiiloja, mutta koska nämä ovat painavia, kalliita, alttiita öljyvuodoille ja rikkoutumiselle, samoin kuin liian hidaskäyttöisiä, ne eivät ole sopivia eivätkä käytännöllisiä yksityistä metsuria ajatellen.

2 59692 US-patenttijulkaisusta 2 504 176 tunnetaan toisaalta käsikäyttöiseen vipumekanismiin perustuva laajennettava talttalaite, joka on tarkoitettu jalkalistojen tai laudoituksen irrottamiseen rakennuksen seinästä. Tätä varten taltan terään sisältyy siihen yhdensuuntaisilla nivelvarsilla terän muun osan suuntaisena liikkumaan kytketty osa. Laitetta käytettäessä terän liikkuvaan osaan kohdistetaan laajentava voima taltan varren suhteen liikkuvan erillisen vipuvarren avulla. Esitettyä ratkaisua esillä olevan keksinnön käyttötarkoitukseen soveltamalla ei kuitenkaan voida aikaansaada riittävän lujaa ja toisaalta kevyttä yksityisen metsurin käyttöön sopivaa puunkaatolaitetta. Yhdensuuntaisina liikkuvista puris-tuspinnoista johtuen voimaa ei myöskään voida kohdistaa tasaisesti kiilamaisesti laajenevan sahausraon muodostamille tukipinnoille.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten saada aikaan yllämainittuun käyttötarkoitukseen soveltuva uusi laite, joka on sovitettu antamaan suuren resul-tanttivoiman pienellä käsivoimalla.

Esillä olevan keksinnön toinen tavoite on saada aikaan yllämainittuun tarkoitukseen suunniteltu uusi laite, joka on sovitettu jakamaan suuret resultanttivoi-mat tehokkaasti laitetta tukeville reaktiopinnoille.

Edelleen on esillä olevan keksinnön yksi tavoite saada aikaan laite, jossa keveys yhdistyy yksinkertaiseen ja tukevaan malliin, joka on halpa valmistaa.

Vielä yksi esillä olevan keksinnön tavoite on saada aikaan helppokäyttöinen ja käytössä tehokas puunkaatolaite puuntuotannon nopeuttamiseksi.

Esitetyt päämäärät saavutetaan keksinnön mukaisesti Siten, että ensimmäisen puris-tuselimen varresta kauempana olevaan päähän on liitetty niveltyvästi toinen pu-ristuselin ja että ensimmäiseen ja vastaavasti toiseen puristuselimeen on kumpaankin liitetty toisista päistään niveltyvästi ainakin yhden vivun muodostamat voimaa siirtävät vipujärjestelmät, joiden toiset päät on liitetty niveltyvästi yhteen, niin että ensimmäisen ja toisen puristuselimen välisen kulman pienentyminen aikaansaa mainittujen vipujärjestelmien toisiinsa yhdistettyihin päihin kier-tyvästi liitetyn kolmannen puristuselimen siirtymisen ulospäin voimaa välittävien vipujärjestelmien vaikutuksesta.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa kahteen toteutusesimerkkiin ja oheis-tettuihin piirustuksiin liittyen, joissa:

Kuvio 1 on sivukuva esillä olevan keksinnön mukaisesta laitteesta asetettuna 3 59692 työasentoon puun juurelle.

Kuvio 2 on perspektiivikuva esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen suositeltavasta toteutusmuodosta.

Kuvio 3 on perspektiivikuva kuvion 2 mukaisen laitteen toimivasta osasta, mutta eri asennossa.

Kuvio 4 on sivukuva laitteen ensimmäisen toteutusmuodon toimivasta osasta lepo-asennossa.

Kuvio 5 on kuviota 4 vastaava sivukuva, jossa välineen toimiva osa on käyttö-asennossa.

Kuvio 6 on kuviota 4 vastaava sivukuva, jossa nähdään laitteen toimivan osan toinen toteutusmuoto.

Pitkittäiseen vipuvarteen 1 on sovitettu kahva 2, joka on varren yläpäässä kaltevassa kulmassa. Vipuosaan 1 on sovitettu joukko pitkittäisiä lovia tai aukkoja 3,3',3", joiden pituus kasvaa vipuosan 1 alaosasta kahvaa 2 kohti. Mainittujen aukkojen 3,3’,3" tarkoituksena on keventää vipuosan 1 painoa siten, että sen kestävyys vähenee mahdollisimman vähän. Ensimmäinen puristuslevy 4 sijaitsee vipuosan 1 alaosassa kaltevassa kulmassa ja on liitetty toiseen puristuslevyyn 5 niveltyvästi akselin tai pultin avulla. Kuten kuviosta 3 nähdään, ensimmäiseen ja toiseen puristuslevyyn 4,5 on sovitettu joukko vuorovaikutuksessa olevia uria, joilla ensimmäinen ja toinen vipuyhdistelmä 6,7 on kiinnitetty niveltyvästi ensimmäiseen ja toiseen puristuslevyyn 4,5. Mainittujen ensimmäisen ja toisen vipu-yhdistelmän 6,7 vapaat päät on liitetty yhteen sekä kolmanteen vipuyhdistelmään 8 pultin tai akselin 9 avulla. Mainittu kolmas vipuyhdistelmä on siten niveltyvä suhteessa ensimmäisen ja toisen vipuyhdistelmän 6,7 yhteenliitettyihin päihin.

Kolmas puristuslevy 10 on kiinnitetty kolmannen vipuyhdistelmän 8 vapaisiin päihin pultin tai akselin 11 välityksellä, siten sekin on niveltyvästi liitetty kolmanteen vipuyhdistelmään 8, sallien näin kolmannen puristuslevyn 10 vapaasti kääntyvän liikkeen sanottujen vipujen 8 suhteen.

Vipumekanismin ja kolmannen puristuslevyn 10 pitämiseksi sopivassa asennossa sahausrakoon työntämistä varten esitetään kaksi erilaista toteutusmuotoa. Kuvioissa 4 ja 5 esitettyjen toteutusmuotojen mukaan ensiimnäinen jousielementti 12 on sovitettu ulottumaan ylöspäin akselista, joka pitää yhdessä ensimmäistä ja toista puristuslevyä 4,5 kohti kolmatta vipuyhdistelmää 8, joka on sovitettu siirtä- 4 59692 mään voimaa toiseen puristuslevyyn 5 saranaelimen 13 välityksellä, joka vaikuttaa kolmanteen vipuyhdistelmään 8. Toinen jousielementti 14 on sovitettu lähtemään toisesta puristuslevystä 5, joka jousi vaikuttaa kolmannen puristuslevyn 10 alempaan etupintaan. Mainittu toinen jousielementti on sovitettu ympäröimään ohjainta 15.

Kuten nähdään kuviosta 4, kolmas puristuslevy 10 pysyy ennalta määrätyssä asennossa ensimmäisen ja toisen jousielementin 12,14 välittämän voiman vaikutuksesta.

Kun laitetta käytetään, t.s. kun kahvaan 2 kohdistetaan ylöspäin suuntautuva käsivoima, mekanismi asettuu kuvion 5 mukaiseen asentoon.

Kuviossa 6 nähdään toinen toteutusmuoto, joka käsittää ensimmäisen jousielementin 16, joka on sovitettu siirtämään voimaa kolmanteen vipuyhdistelmään 8. Toisen puristuslevyn 5 ja kolmannen vipuyhdistelmän 8 välille on sovitettu toinen jousielementti 17, joka toimii välityselimenä toisen puristuslevyn 5 ja kolmannen vipuyhdistelmän 8 välillä, kun laite työnnetään sahausrakoon.

Laitetta käytettäessä tehdään kuvion 1 mukainen kiilanmuotöinen sahauslovi laitteelle sopivan kaltevan alapinnan aikaansaamiseksi. Laite asetetaan sitten loveen siten, että ensimmäinen ja toinen puristuslevy 4,5 lepäävät yllämainitulla kaltevalla pinnalla kolmannen puristuslevyn 10 ollessa kiinteässä kosketuksessa kiilanmuotoisen sahausloven ylemmän pinnan kanssa. Kahvaan 2 kohdistetaan ylöspäin suuntautuva käsivoima siten, että kahva 2 ja vipu 1 liikkuvat ylöspäin ja maasta poispäin. Ensimmäinen puristuslevy 4 on kääntyvä toisen puristuslevyn 5 suhteen kolmen vipuyhdistelmän 6,7,8 siirtyessä kuvion 5 mukaiseen asentoon.

Jotta laite ei käytön aikana luistaisi ulos puusta, toisen ja kolmannen puristus-levyn vastepintoihin on sovitettu teräviä ulkonevia elimiä 18,18', joiden tarkoituksena on lisätä mainittujen levyjen ja puun vastepintojen välistä kitkaa.

Laitteen vipumekanismi tekee mahdolliseksi suuremman reseultanttivoiman saavuttamisen kuin koskaan on saavutettu esitettyyn tarkoitukseen käytetyllä käsikäyttöisellä mekaanisella laitteella. Siten voidaan poistaa ruumiillisen rasituksen ja jopa selkävammojen vaara, koska käyttöön tarvittava voima on yleensä pieni.

Vipumekanismin käytön aikana tuottamien suurten resultanttivoimien jakaminen reaktiopinnoille tapahtuu toisen ja kolmannen puristuslevyn 5,10 avulla, jotka levyt ovat kosketuksessa näiden pintojen kanssa. Mainittujen voimien tehokas jakautuminen puuhun voidaan saada aikaan terävien elinten 18,18' oikealla järjestelyllä toiseen ja kolmanteen puristuslevyyn 5,10, ja valitsemalla oikein ne kulmat, jotka elimet 6,7,8 muodostavat toisen puristuslevyn 5 suhteen.

5 59692

Kolme vipuyhdistelmää 6,7,8 voidaan edullisesti tehdä yhtenäisiksi malliltaan käyttämällä vain yhden tyyppistä vipua. Tämä vähentäisi huomattavasti laitteen yhteenlaskettuja tuotantokustannuksia.

Sovittamalla vipumekanismi siten, että kukin vipu 6,7,8 koostuu ryhmästä vipu-elimiä, jotka kukin ovat keskenään yhdnsuuntaisia kuvion 3 mukaisesti, kokonaispaino saadaan huomattavasti vähenemään laitteen kestävyyden siitä kärsimättä. Haluttaessa voivat vivut 6,7 tai 8 kuitenkin yksinkertaisesti koostua vain yhdestä vipuelimestä kukin, mutta tämä lisäisi työkalun painoa olennaisesti, mikäli kestävyys halutaan säilyttää ennallaan.

Ensimmäisen puristuslevyn 4 kulma vipuun 1 nähden voidaan sovittaa sen mukaan, kuinka paljon nostoa tarvitaan. Koska tämä vaihtelee kaadettavan puun koon mukaan, monet mallit ovat siten mahdollisia. Pohjoisissa ilmastoissa yleensä kasvavaan keskivertopuuhun perustuen tämä kulma valitaan sellaiseksi, että vipu 1 suuntautuu vaakasuorasii puusta poispäin, kun suunnilleen 45°:een sahauslovi tehdään. Tämä 45°:een sahausloven kulma on käytännössä mukava tehdä sekä tarjoaa, kuvioissa esitettyyn malliin yhdistettynä, hyvät puusyyominaisuudet toisesta ja kolmannesta puristuslevystä 5,10 tulevien suurten resultanttivoimien tukemiseksi. Kuitenkin voidaan käyttää monenlaisia sahauslovia, ja esimerkiksi sahauslovien kulmat 20-75° ovat esitetyn mallin yhteydessä mahdollisia. Metsuri voi siten varsin vapaasti tehdä sahausloven ja jopa määrätä kahvan 2 sijainnin tekemällä loven loivaksi tai jyrkäksi. Täten metsuri säästyy tarpeettomalta kumartumiselta tai epämukavilta tasoilta tapahtuvalta nostamiselta. Esimerkiksi suuria puita kaadettaessa, joilla on korkea kanto ja juuria maanpinnan yläpuolella, 45°:tta jyrkempi sahauslovi on edullinen. Tällaisten jyrkempien lovien tuomana lisäetuna laitteen nostovoima ja jopa nostotehokin lisääntyvät.

Laitteeseen voidaan myös edullisesti sovittaa väline kolmannen puristuslevyn 10 pitämiseksi käyttöasennossa. Tärkein näin saavutettu etu on se, että kaatovaran aikaansaama vastus vähenee, katso kuvio 1, ilman että puu kuitenkaan kallistuu taaksepäin ja puristaa moottorisahaa. Saadessaan sahausloven avoimeen asentoon ja pystyessään pitämään sen siinä asennossa metsuri pystyy sahaamaan kaatovaran ohuemmaksi. Puun kaataminen suoritetaan sen jälkeen tehokkaasti yhdellä helpolla nostoliikkeellä. Kaatovara on aina välttämätön puun valvomiseksi ja ohjaamiseksi ohjatun kaatamisen aikana. Toinen laitteen mekaanisesta pitämisestä käyttöasennossa saatu etu on, että on helpompi suorittaa toinen nostaminen, mikäli on tarpeen saada aikaan suurempia nostoja. Toinen nostaminen voidaan yleensä mukavasti suorittaa samalla kaltevalla pinnalla.

Claims (9)

1. Käsikäyttöinen, mekaanisesti toimiva puunkaatolaite, jossa on pitkänomainen käsin käytettävä varsi, jonka toinen pää on varustettu siihen jäykästi liittyvällä levymäisellä puristuselimellä, tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen puristuselimen (4) varresta (1) kauempana olevaan päähän on liitetty niveltyvästi toinen puristuselin (5) ja että ensimmäiseen ja vastaavasti toiseen puristuselimeen (4,5) on kumpaankin liitetty toisista päistään niveltyvästi ainakin yhden vivun muodostamat voimaa välittävät vipujärjestelmät (6,7), joiden toiset päät on liitetty niveltyvästi yhteen, niin että ensimmäisen ja toisen puristuselimen (4,5) välisen kulman pienentyminen aikaansaa mainittujen vipujärjestelmien (6,7) toisiinsa yhdistettyihin päihin kiertyvästi liitetyn kolmannen puristuselimen (8,10) siirtymisen ulospäin voimaa välittävien vipujärjestelmien (6,7) vaikutuksesta. 7 59692

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että kolmas puristuselin (10) on liitetty mainittujen vipujärjestelmien (6,7) yhdistyneisiin päihin kiertyvästi liitetyn kolmannen vipujärjestelmän (8) avulla siten, että kolmas vipujärjestelmä (8) on yhdestä päästään kääntyvästi yhdistetty kolmanteen puristuselimeen (10) ja toisesta päästään kääntyvästi yhdistetty ensin mainittujen vipujärjestelmien (6,7) yhdistyneisiin päihin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että ainakin yksi vipujärjestelmistä (6,7,8) on kiertyvästi yhdistetty kytkemällä yhteisellä akselilla (9).

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että jokainen vipujärjestelmä (6,7) käsittää useita vipuja, jotka on sovitettu yhdensuuntaisiksi ja välin päähän toisistaan.

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että ensimmäinen puristuselin (4) on kulmassa vartta (1) vastaan.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että se käsittää vähintään yhden jousielementin (12,14;16,17), joka on sovitettu pitämään kolmannen puristuselimen (8,10) ennalta valitussa kulmassa kahta ensinmainittua puristuselintä (4,5) vastaan ja ennalta valitulla etäisyydellä niistä niiden sijaitessa keskenään samansuuntaisesti.

6 59692 Väline laitteen pitämiseksi käyttöasennossa, mikä on välttämätöntä edellämainittujen toimintamahdollisuuksien saavuttamiseksi, voidaan järjestää useilla tavoilla, joita ei ole esitetty oheisissa piirustuksissa. Luki-tusvälineen yksinkertainen toteutusmuoto on vivun 1 alaosaan kiinnitetty elin, johon on sovitettu väline kolmanteen puristuslevyyn tarttumiseksi mainitun levyn 10 ollessa käyttöasennossa. Esimerkkinä tämän tyyppisestä elimestä ehdotetaan, että koukunmuotoinen elin kiinnitetään kolmanteen pu-ristuslevyyn 10, joka on sovitettu vuorovaikutussuhteeseen yhdestä vivun 1 alemmista aukoista 3,3',3" lähtevän kiinnitysvälineen kanssa. Myös muut toteutusmuodot ovat mahdollisia. Lukituselin voidaan kiinnittää pulttiin tai akseliin 9, joka yhdistää kolme vipuyhdistelmää 6,7,8 ja joka on sovitettu pitämään kolmatta vipuyhdistelmää 8 kiinteässä suhteessa toiseen puristuslevyyn 5 nähden sen ollessa käyttöasennossa. Korostettakoon, että edeltävässä selityksessä selostetut ja oheisissa piirustuksissa esitetyt toteutusmuodot ovat vain esimerkki suositeltavista toteutusmuodoista, sillä monet muut toteutusmuodot ovat mahdollisia keksinnön ja seuraavien vaatimusten puitteissa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että puristuselinten (4,5,10) vastepintoihin on sovitettu ulkonevia osia eli ulkonemia (18,18') näiden ja puun välisen kitkan lisäämiseksi.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että salpalaite on sovitettu pitämään kolmatta puristuselintä (8,10), joka on yhdistetty voimaa välittäviin vipujärjestel-miin (6,7) kiinteässä asennossa toiseen puristuselimeen (5) nähden puun-kaatolaitteen ollessa käyttöasennossa. 59692 s

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että kaikkien mainittujen vipujärjestelmien sisältämät vivut (6,7) ovat täsmälleen samanlaisia.