FI60806C - Traedfaellningsanordning - Google Patents

Description

rrSST] ΓΒ1 ,mKUULOTUSJULKA.SU inftnÄ jmU lBJ UTIÄGGNINOSSKIIIFT 60806 C (45) Patentti myönnetty 13 04 1902 .<£rV2rj Patent oeddelat V ’ ^ (51) Kv.ik.3/int.cu3 A 01 G 23/08 SUOM I —FI N LAN D (21) htinttlh»k«mu«-PKMUMeknlni 78l855 (22) H»ktml$pilvl — Aiweknlnpd·! 09 · 06.78 * (23) Atkupilvft—Gl W|h«t»d*j O9.O6.78 (41) Tullut |ulklMksi — Bllvlt offentllj 02.01.79

Patentti- ja rekisterihallitus .... , . .. „ .

^ ' , _ , (44) NlhtivUulptnen i» kuuU|ulk*Uun pvm.—

Pa tan t- och registerstyrelsen ' Amöku utlsgd och utl.skrtft«n pubitcand 31.12.8l (32)(33)(31) etuolkeu* —Begird prtoritet 01.07.77

Ruotsi-Sverige(SE) 770767^-3 (71) Brundell och Jonsson AB, S. Skeppsbron U, S-802 33 Gävle, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Erich Puna, Gävle, Ruotsi-Sverige(SE) (7M Oy Kolster Ab (5^+) Puunkaatolaite - Trädfällningsanordning Tämä keksintö koskee puunkaatolaitetta, joka sisältää kaksi vedettyä, käyrää terätyökalua, jotka on sijoitettu käännettäviksi toisiaan kohti ja poispäin toisistaan.

Ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa 304 876 kuvataan tällaista laitetta, jossa terätyökalut ovat käännettävissä yhteisen akselin ympäri. Kumpikin terätyökalu koostuu lehtimäisestä veitsestä, joka jokaisessa suhteessa kääntöakseliin kohtisuorassa tasossa muodostaa ynpyrän kaaren, jonka säde on likimääräinen etäisyys kääntö-akselista. Kääntöakseli muodostaa terävän, enintään 70°, kulman kunkin teräviivan pääsuunnan kanssa. Veitset ovat myös käyrät yhdensuuntaisesti terien kanssa, niin että ne muodostavat yhdessä kulhon, lähinnä pallon osan.

Veitsien käyrämuoto kahdessa suunnassa merkitsee, että ne voi tehdä verraten ohuiksi ja ne säilyttävät silti riittävän lujuuden niiden huomattavien voimien siirtämiseksi, joita tarvitaan terien liikuttamiseksi kohti toisiaan paksun puunrungon läpi. Ohuet terät vaativat pienempiä leikkuuvoimia kuin paksummat terät ja ne aiheutta- 2 6080έ vat vähemmän vahinkoja katkaistuissa puunrungoissa, koska ne eivät riko eivätkä pirsto.

Tällaiset laitteet ovat osoittaneet omaavansa hyvän suorituskyvyn käytännössä. Veitset ovat osoittaneet kestävänsä normaalin, ankaran käsittelyn pitkinä aikoina, huolimatta siitä, että on leikattu lähellä maata ja jätetty hyvin matalat kannot. Silloin kun näillä tunnetuilla laitteilla kaadetuista puista kuitenkin on tehtävä sahanpuutavaraa ja vanerlainetta, ovat vahingot tukkien tyvipäi-den halkeamina edelleen osoittautuneet melko suuriksi.

Kun leikkaavat terät liikkuvat lähes suorassa kulmassa suhteessa puukuituihin puussa, ei puu useinkaan tule leikatuksi keskellä, vaan lähinnä revityksi rikki. Tämä johtuu siitä, että vaikka veitset ovat verraten ohuet, ne toimivat kuitenkin kiiloina liikkuessaan toisiaan kohti. Tämä kiilavaikutus voi aiheuttaa sen, että huomatta-vanpitkät,lieriömäiset vuosirengaskappaleet tulevat vedetyiksi ulos puunrungosta.

Kun SE-kuulutusjulkaisun 304 876 mukaisella laitteella kaadetaan puita, joilla on iso halkaisija, leikkaavat vastakkaisten veitsien terät rungon ulompien kerrosten läpi terävässä kulmassa suhteessa kuituihin. On huomattu, että leikkuutyön tämän alkuvaiheen aikana muodostuu hyvin tasaisia pintoja ja että terien vaatima käyttövoima on huomattavan pieni. Pirstoava vaikutus on mitätön. Po. keksinnön tarkoituksena on parantaa tunnettuja, vastakkaisilla, käyrillä veitsillä toimivia puunkaatolaitteita niin, että nämä laitteet voivat säilyttää alkuvaiheen hyvät ominaisuudet koko leikkuutyön aikana.

Po. keksinnössä on osoitettu ratkaisu edellä mainituille ongelmille tunnetuissa puunkaatolaitteissa,jotka sisältävät kaksi vastakkaista, käyrää veistä, joista kumpikin muodostaa osan pyörähdyspin-nasta. Tähän ratkaisuun päästään keksinnön mukaisella laitteella siten, että akseleiden geometriset akselit leikkaavat toisensa pisteessä, joka on varsien laakerointivälineiden ja leikkauspisteen välissä, jossa leikkaavat geometristen akseleiden yhteinen taso ja paksuimman kaadettavan puun keskiviiva.

Sijoittamalla käyrät terät, mieluiten pallomaiset, tällä tavalla, saadaan leikkaavat terät liikkumaan terävässä kulmassa suh- 60806 teessä puukuituihin oleellisesti koko leikkuutyön aikana. Kun terät kohtaavat, ne eivät enää kohtaa suoraan vastakkain, vaan kulmassa, jonka koko voidaan valita melko laajalta alueelta.

Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää perspektiivikuvantoa edestä keksinnön mukaisesta laitteesta avoimessa asennossa, jolloin yhdessä toimiva puun-pidätin on näytetty heikommin viivoin; kuvio 2 esittää sivukuvantoa laitteesta ja siihen on piirretty tietyt geometriset vertailuviivat; kuvio 3 esittää perspektiivikuvantoa edestä laitteesta, joka on suljetussa asennossa; kuvio 4 esittää pystyleikkauskuvantoa veitsestä pitkin kuvion 2 viivaa O^-C^, myös tietyt geometriset suhteet on näytetty; kuvio 5 esittää perspektiivikuvantoa vinosti edestä suljetusta laitteesta, jolloin on kaaviomaisesti näytetty puunrunko sekä tietyt vertailuviivat ja vertailutaso; ja kuvio 6 esittää kaaviomaista kuvantoa veitsestä ja puusta sekä näiden välisistä geometrisistä suhteista.

Piirustuksissa näytetty puunkaatolaite on sitä tyyppiä, joka normaalisti asennetaan nosturin puomin päähän, joka nosturi on puolestaan asennettu ajoneuvolle, joka antaa voiman ja sisältää laitteen käytön edellyttämät ohjauslaitteet. Edellä mainitussa SE-kuulu-tusjulkaisussa 304 876 on kuvattu yksityiskohtaisesti puunkaato-laitteen asennusta nosturille sekä välineitä, joilla laitetta liikutetaan suhteessa nosturin puomiin, joten niitä ei kuvata tässä. Sama koskee kuviossa 1 heikoin viivoin näytettyä puunpi-dätintä, joka on tarkoitettu pitämään puun kiinni leikkauksen aikana ja sitten laskemaan rungon maahan halutussa suunnassa.

Puunkaatolaitetta kuvataan nyt yksityiskohtaisesti viitaten kuvioihin 1-3. Leikkaustyökalut tai veitset 11,12 koostuvat oleellisen puoliympyrämäisistä teräslevyistä, jotka on taivutettu niin, että ne muodostavat kulhon, kun niiden terät 13 ja 14 koskevat toisiaan. Veitsien 11 ja 12 puoliympyrämäiset, takimmaiset reunaosat on kiinnitetty sopivalla tavalla vastaavien, kaarimaisten kehysosien 15 ja 16 alasivuihin. Kun terät ]3, 14 koskevat toisiaan kuvion 3 mukaisesti, muodostavat kehysosat 15 ja 16 suljetun renkaan, joka määrää laitteella kaadettavan puun enimmäispaksuuden.

4 60806

Kehysosat 15 ja 16 on kiinnitetty varsille 17 ja 18, jotka on laakeroitu Jääntyvästi erillisille akseleille 19 ja 20, jotka puolestaan ovat kiinnittimien 21 ja 22 varassa. Nämä kiinnittimet on asennettu kehysrakenteelle 9, jonka kantaa ei-näytetty nosturin puomi tms. Varsia 17,18 ja siten veitsiä 11,12 voidaan kääntää kohti toisiaan ja poispäin toisistaan kaksitoimisten, männänvarsilla 27,28 varustettujen hydraulisten sylinterien 23,24 avulla. Sylinterit ja männänvarret on yhdistetty ohjattavasti kiinnikkeillä 25 ja 26 kehysrakenteen 9 kanssa ja kiinnikkeillä 29 ja 30 vastaavan varren 17,18 ulko-osan kanssa tai kehysosien 15,16 ulkosivun kanssa.

Akseleiden 19,20 geometriset akselit 19' ja 20' sijaitsevat yhteisessä tasossa E,F,G,H (kuvio 5), joka on kalteva kulmassa yö suhteessa puunkaatolaitteen pystysuoraan keskiviivaan O-^-C^ (kuviot 2 ja 5), joka viiva lisäksi osuu yhteen paksuimman kaadettavan puun 8 keskiviivan kanssa. Kirjaimet A, B, C, D osoittavat symmetria-tason, joka ulottuu laitteen ja keskiviivan O^-Oj ^pi. Akselit 19 ja 20 on sijoitettu sellaiseen keskinäiseen kulmaan, että niiden geometriset akselit 19' ja 20' muodostavat kulman^*. Geometriset akselit 19' ja 20' leikkaavat toisensa pisteessä I, joka sijaitsee akseleiden 19,20 ja keskiviivan O-^-C^ tason Er F' G, H välisen leikkauspisteen välissä.

Keksinnön mukaiset veitset ovat osia pyörähdyspinnoista, joiden keskipiste on akseleiden 19 ja 20 vastaavilla geometrisilla akseleilla 19' ja 20'. Jokainen veitsi voi mieluiten olla osa pallosta, mutta monet muodot ovat mahdcilisia ja kuuluvat keksinnön puitteisiin.

Edellyttäen, että pyörähdyspinta on pallo, käy kuviosta 5 katseltaessa ilmi, että akseli 19' osuu yhteen sen pallon säteen kanssa, josta veitsi 11 on osa. Lisäksi käy ilmi, että pallon keskipiste sijaitsee siinä missä akseli 19' leikkaa vaakasuoran viivan E-F. Vastaavalla tavalla veitsen 12 sisältävän pallon keskipiste on kohdassa, jossa akseli 20' leikkaa viivan E-F. Näiden kahden pallon leikkaus määrää veitsien muodon.

Kuvio 4 näyttää leikkausgeometrian, joka saadaan, kun on suoritettu edellä kuvatut toimenpiteet. Veitset eivät kohtaa toisiaan suoraan vastatusten, kuten tunnetussa puunkaatolaitteessa, jossa terät ovat kaarevia. Tämä merkitsee, että puukuidut puun keskiosassa voidaan leikata kulmassa, jonka koko voi vaihdella laajalla alueella.

5 60806

Jo pienikin poikkeaminen täysin suorakulmaisesta suhteesta leikkaus-työn loppuvaiheessa, kun leikataan tunnetuilla puunkaatolaitteilla, on aluksi sekä pirstoavan vaikutuksen että voimantarpeen suhteen.

Sen lisäksi, että jälki tulee paljon tasaisemmaksi, kun terä leikkaavat kuidut kulmassa, tämä merkitsee myös pienempää leikkuu-voimaa ja pienempiä rasituksia terissä. Kuviossa 6 katkopisteviiva-käyrä näyttää kaaviomaisesti näytetyn leikkuuterän 12 ihanteellisen liikeradan. Liikeradan pisteessä olevan tangentin ja tämän pisteen läpi ulottuvan vaakatason välinen kulma ^ on merkitty^ . Liikera-tansa aikana veitsi, tai oikeastaan liikeradan tangentti » muodostaa kulman, joka on pienempi kuin 90°, pisteessä x 90° -<k , puukuidun

Fl~^2 kanssa.

Jos veitsellä olisi symmetrinen terä, se ei seuraisi ylöskaa-reutuvaa katkopisteviivaa. Vaikuttaakseen tätä alaspäin ohjaavaa voimaa vastaan voi terä keksinnön toisen piirteen mukaisesti olla muotoiltu epäsymmetriseksi tai teroitettu näin kuvion 6 mukaisesti, niin että terä on veitsen keskitason yläpuolella, niin että muodostuu ylempi viistetty teräosa, jolla on korkeus h-^, ja alempi viistetty teräosa, jolla on korkeus l·^, jolloin on suurempi kuin h^.

Korkeudet h-j_ ja h2 on mitattu säteittäisesti suhteessa veitsen terän ja veitsen ylä- ja vast.alapuolen välisen kaarevan muodon keskipisteeseen. Tämä järjestely merkitsee, että veitsen’yläpuolella tarvitsee kuitujen vääristyä vain matkan h^ verran. Tämän tuloksena puunrungon pirstoutuminen on vähäisempi yläpuolella kuin alapuolella so. maahan jäävässä kannossa, mikä on suotavaa.

Kuvioiden näyttämässä keksinnön toteutusmuodossa on kulmillecC,β ja^valittu arvot 15°, 35° ja vast. 60°. Vaikka nämä arvot antavat hyvän yhdistelmän, ovat monet muut yhdistelmät mahdollisia. Kulma*/ olisi kuitenkin mieluiten pidettävä alueella 10° - 20°.

Claims (4)

6 60806

1. Puunkaatolaite, joka sisältää kaksi vedettyä, käyrää terätyökalua, jotka on sijoitettu käännettäviksi kohti toisiaan ja poispäin toisistaan, jolloin jokainen terätyökalu on veitsen (11,12) muodossa asennettu pitimen (15,16) käännettävälle varrelle (17,18) ja on osa pyorähdyspinnasta, jonka keskiviiva osuu yhteen varren kääntöliikkeen akselin (19',20') kanssa, jolloin kaksi kääntyvää vartta (17,18) on laakeroitu erillisille akseleille (19,20), joiden geometriset akselit (19',20’) ovat tasossa (E,F,G,H) joka on kalteva (fl ) suhteessa kaadettavan puun (8) keskiviivan ja akselit (19,20) on sijoitettu keski näiseen kulmaan (^-) toisiinsa nähden, tunnettu siitä, että akseleiden (19,20) geometriset akselit (19',20') leikkaa-vat toisensa pisteessä (I), ja vain pisteessä (I), joka on varsien (17,18) laakerointivälineiden ja leikkauspisteen (0^) välissä, jossa leikkaavat geometristen akseleiden (19',20') yhteinen taso (E,F,G,H) ja paksuimman kaadettavan puun keskiviiva (oro2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että jokainen veitsi (11,12) muodostaa osan pallosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että veitsien leikkausviivan ja puun keskiviivan (0^-02) välinen kulma (A ) ei koskaan ole suurempi kuin 85° leikkaustyön aikana.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen puunkaatolaite, tunnettu siitä, että mainittu kulma (dC02) on oleellisesti 75° leikkaustyön lopussa.