FI67318C - Anordning foer klyvning och kapning av ved foer braensle - Google Patents

Description

6731 8

Laite puun halkaisemiseksi ja katkaisemiseksi polttopuuksi -Anordning för klyvning och kapning av ved för bränsle

Kyseessäolevan keksinnön kohteena on laite puun, erityisesti rankapuun halkaisemiseksi ja pätkimiseksi polttopuuksi, eli "klapeiksi".

Suomalaisesta patenttihakemuksesta no 810094 tunnetaan ennestään laite kyseiseen tarkoitukseen, joka samanaikaisesti kun se pätkäisee laitteeseen syötetystä rangasta tietynmit-taisen pätkän, halkaisee tämän pätkän kahteen osaan.

Tunnetun laitteen oleellisena osana on suuriläpimittainen keskeisen akselin varassa pyörivä teräkiekko, jossa on suurikokoinen aukko. Aukon vastareuna muodostaa puun katkaisevan terän. Katkaisuterä toimii syöttökourun pohjan jatkeen muodostavan, oleellisesti V-muotoisen vastaterän kanssa. Te-räkiekkoon on asennettu myös kiilamainen halkaisuterä, joka kulkee jonkinverran katkaisuterän edellä. Tällöin halkaisuterä halkaisee ensin leikkuuaukkoon syötetyn rangan pään, minkä jälkeen perässätuleva katkaisuteräreuna katkaisee pöllin halkaistusta päästä sisäänsyötettyä matkaa vastaavan pätkän.

Kyseisen laitteen oleellisena haittapuolena voidaan pitää sitä, että se ei ole itsesyöttöinen, vaan konetta käyttävän henkilön on syötettävä rankaa klapimitta kerrallaan koko halkaisu- ja pätkimistapahtuman ajan. Kyseistä puutetta voidaan pitää koneen tuotoksen sekä käyttömukavuuden kannalta erittäin merkittävänä.

Tämä syöttöongelma on onnistuttu ratkaisemaan keksinnönmu-kaisella laitteella, jossa kerran laitteeseen sisääntyönnet-ty pölli tai ranka syöttyy leikkuutapahtuman vaikutuksesta pakkosyöttöisesti laitteen läpi ja tulee pätkityksi ja halkaistuksi tarkoitetun mittaisiksi polttopuiksi.

2 6731 8

Keksinnönmukainen laite koostuu sopivan runkorakenteen kannattamaksi laakeroidusta, käyttövoiman saavasta akselista, akselille kohtisuorasti asennetusta teräkiekosta, teräkiek-koon asennetuista teristä sekä syöttökourusta tai vastaavasta puiden syöttämiseksi teräkiekkoa kohti, jonka kourun loppupää samalla toimii laitteen halkaisu- ja katkaisuvastate-ränä. Laitteelle on tunnusomaista, että teräkiekosta oleellisesti kohtisuorasti ulkonevat leikkuuterät muodostavat ainakin yhden, ainakin teräkiekon kierroksen matkalle ulottuvan yhtenäisen spiraalin teräkiekon kummallekin puolelle, joiden teräspiraalien leikkuureunat loittonevat teräkiekon tasosta oleellisesti ruuviviivaa noudattaen spiraalin lähestyessä teräkiekon kehältä kiekon keskustaa.

Keksintöä selvitetään yksityiskohtaisemmin oheisen esimer-kinluontoisen periaatepiirustuksen avulla, jossa on esitetty keksinnön eräs edullinen toteutus. Piirustuksessa esittää:

Kuva 1 keksinnönmukaisen laitteen oleellisen osan muodostavaa teräkiekkoa leikkuuterineen, ylhäältä, teräkiekon tason suunnassa nähtynä, ja

Kuva 2 teräkiekkoa terineen sekä syöttökourun loppupäätä laitteen pyörimisakselin suunnassa nähtynä.

Laitteen pyörimisakseli 1 on laakeroitu sopivan runkorakenteen varassa pyöriväksi. Akselille 1 on kohtisuorasti ja oleellisesti keskeisesti asennettu teräkiekko 2. Teräkiekko kannattaa esitetyssä toteutusmuodossa kummallakin sivullaan yhtä leikkuuterää 3, 3'. Kumpikin leikkuuterä ulkonee oleellisesti kohtisuorasti teräkiekosta, ts. laitteen akselin 1 suuntaisena. Terät muodostavat kumpikin yhtenäisen leikkuu-terän, jotka alkavat teräkiekon kehältä sekä lähestyvät spi-raalimaisesti teräkiekon keskustaa. Samalla kummankin terän uloimpana teräkiekosta oleva leikkuureuna 3a, vast, 3'a

II

3 67318 loittonee teräkiekon pinnasta oleellisesti ruuviviivaa noudattaen. Esitetyssä toteutusmuodossa kumpikin leikkuuterä-spiraaleista 3, vast. 3' ovat sijoitetut teräkiekolle siten, että ne alkavat teräkiekon kehältä toisiinsa nähden puoli kierrosta siirrettyinä ja ulottuvat teräkiekolla noin kierroksen matkan. Kiekon säteen suunnassa terät ovat tavoitellun klapimitan puolen mitan päässä toisistaan, mutta kumpikin lähestyvät teräkiekon keskustaa kiekon kehältä samalla, klapimittaa vastaavalla spiraalijaolla.

Teräkiekon kannattamien terien 3, 3' vastaterinä toimivat laitteen syöttökourun 4 loppupään päätereunat 5, 5', joita vasten halon katkaisun aikaansaavat terät painavat kumpikin omaa rangasta irtihalkeavaa puoliskoaan. Vastateräreunat 5, 5' on sijoitettava kuvan 1 mukaisesti ylhäältä nähtynä V-muotoon, jossa V:n syvyys on vähintään sama kuin terien 3, 3' päiden etäisyys teräkiekon halkaisijan suunnassa ja kummankin V:n sakaran aukeama oleellisesti sama kuin terien 3, 3' suurin kohtisuora etäisyys teräkiekon tasosta, luonnollisesti sopiva leikkuuvälys huomioiden. Kyseisellä teräjärjes-telyllä taataan saksimainen leikkuutapahtuma leikkaavien terien ja vastaterien välillä. Syöttökouru tehdään ainakin loppuosastaan pohjaosansa osalta poikkileikkaukseltaan jonkinverran kaarevaksi tai V-muotoiseksi pilkottavan rangan tai pöllin keskittämiseksi pilkkomisen alkuvaiheessa terä-kiekkoon 2 nähden. Myös puoliympyrämuotoa lähentyvä poikki-leikkausmuoto on myös mahdollinen, koska laite on tarkoitettu lähinnä likimain tiettyä maksimiläpimitttaa (n. 300 mm) pienemmälle puutavaralle, sillä paksummalle puutavaralle löytynee arvokkaampaakin käyttöä kuin polttaminen. Kourun loppupään pohjaosan sivuseinien kaltevuus on edullista valita leikkuuterien 3, 3' ruuviviivan nousukulma huomioiden siten, että leikkuuterien leikkuusärmät 3a, 3'a lähestyvät vastateräänsä oleellisesti kohtisuorasti, edullisesti kuitenkin siten, että leikkuuterä ja vastaterä muodostavat ala- 4 6731 8 viistoon kourun pohjan keskiosaa kohti suunnatun, muutaman asteen kulman. Tällöin leikkausvoimat pakottavat pöllin pysymään paikallaan kourun pohjalla.

Teräkiekon 2 kehä noudattaa uloimpanakulkevien leikkuuterä-osien spiraalimuotoa, jolloin kunkin terän alkukohtaan muodostuu teräkiekon pyörimissuunnassa haukkaava loveus. Tämän loveuksen osalta on teräkiekko mahdollista muotoilla siten, että leikkuuterän ja kiekon yhtymäkohta muodostavat pyörimissuunnassa eteenpäin kurottuvan kiilamaisen kärjen, joka iskeytyy ensimmäisenä pienittävän puun keskelle oleellisesti kohtisuorassa suunnassa puun pituussuuntaan nähden. Tällä kiilaulokkeella saadaan pöllin päähän kohdistuva ensimmäinen halkaisuisku sekä seuraavissa leikkausvaiheissa pölliin kohdistettava jatkohalkaisuisku tehokkaaksi.

On myös on mahdollista tehdä teräkiekon koko haukkaava särmä 2a kirvesmäisesti teroitetuksi, varsinkin sellaisissa toteutuksissa, joissa sivusuuntaan ulkonevat poikittaisleikkaus-terät 3 ja 3' eivät ala aivan kyseisestä särmästä 2a.

Teräkiekon 2 ulkosärmä voidaan tehdä myös teroitetuksi, mutta tällä teroituksella ei ole ratkaisevaa merkitystä koska katkaisuleikkauksen aikaansaavat terät 3 ja 3' pyrkivät avaamaan poikittaisella leikkausvoimallaan haukkaavan hal-kaisusärmän 2a aikaansaamaa halkaisuleikkausta, jolloin puun halkeaminen tulee etenemään jonkinverran teräkiekon edellä, eikä teräkiekko todennäköisesti tule törmäämään kehäreunal-laan pölliin.

Haukkaavan särmän 2a halkaistua pöllin pään ainakin iskeyty-miskohtaansa asti, alkaa leikkausvuorossa oleva terä 3 tai 3' tunkeutua leikkuusärmällään 3a tai 3'a halkaistuun pöl-linpuoliskoon oleellisesti kohtisuorasti pöllin kuitusuuntaa vastaan ja aikaansaa halkaistun puoliskon poikkileikkautumi-

II

5 67318 sen spiraalimaista kaarevaa rataansa vastaavasti syöttökui-lun seinämän loppupään muodostamaa vastaterää vasten. Esitetyssä toteutusmuodossa kumpikin terä on mitoitettu siten, että terät suorittavat täyden poikittaisen eli akselinsuun-taisen leikkausiskunsa teräkiekon täydellä pyörähdyksellä.

Kyseisenlaisella teräjärjestelyllä toisen terän saadessa pöllipuoliskonsa poikkileikkauksen puoliväliin, iskeytyy toinen terä halkaisusärmällään 2a pöllin kylkeen puolen kla-pimitan päässä jatkaen pöllin halkaisemista. Samalla aloittaa vastaava katkaisuterä oman poikkileikkauksensa. Terien ollessa esitetyllä tavalla spiraalimaisesti teräkiekon keskustaa lähestyviä, aikaansaa kumpikin terä leikkauksensa aikana pilkottavaan pölliin tai rankaan vastaavan syöttö- tai vetovoiman, jolloin kummankin terän täydellä leikkausliik-keellä pölli tulee vedetyksi sisään terän alku- ja loppupään säteettäistä etäisyyttä, ts. tavoiteltua klapimittaa vastaavan matkan. Terien esitetyllä vaihesiirrolla on lisäksi aikaansaatu se, että tämä syöttövaikutus jatkuu keskeytymättömänä koko pöllin pilkkomistapahtuman ajan.

Pölliin kohdistuvien, puolelta toiselle pätkimisen edistyessä vaihtelevasti kohdistuvien katkaisuvoimien haitallisten vaikutusten eliminoimiseksi, jotka voimat pyrkivät mahdollisesti ravistelemaan pölliä sivusuunnassa, on mahdollista toteuttaa keksintö myös siten, että kumpikin poikkiieikkauste-rä lähtee samasta kohdasta teräkiekon kehältä. Tässä ratkaisussa on terät aiheellista tehdä jonkinverran yli yhden pyö-rähdyskierroksen ulottuviksi, jotta uusi leikkaus on ehtinyt alkaa klapimittaa edempänä ennenkuin edellinen leikkaus on loppunut. Täten taataan pöllille jatkuva syöttö teräspiraa-lien ollessa jatkuvasti pöllin kanssa kosketuksessa. Kyseisessä ratkaisussa saattaa kuitenkin laitteen voimantarve vaihdella enemmän kuin edelläesitetyssä ratkaisussa, jossa terät ovat toisiinsa nähden vaihesiirretyt.

K

6 67318

On täysin keksinnön puitteissa tehdä teräkiekon kummallakin sivulla olevat leikkuuterät myös kaksoisspiraalina, jolloin teräspiraalit on sijoitettava klapiinittaa vastaavasti kiekon säteensuunnassa toisistaan erilleen. Tässä toteutusmuodossa terien alkukohta kiekon kehällä on edullista sijoittaa 90° jaolla, jolloin leikkaukset saadaan alkamaan sujuvasti.

Keksinnöllä aikaansaadun pakkosyötön etuina voidaan mainita lisäksi, että laite voidaan varustaa sopivalla karsimalait-teella, jolla pilkottavista rangoista saadaan poistetuiksi oksat ennen pilkkomista. Kyseinen laitevaihtoehto on koko-naistyöskentelyn kannalta tuotokseen nähden kaikkein edullisin.

Edelleen on huomattava, että keksinnönmukainen laite on luonnostaan sivustasyötettävä, jolloin esimerkiksi traktorin perään asennettuna ja traktorista käyttövoiman saavana se on joustavasti käytettävissä esimerkiksi metsäclosuhteissa. Rankojen sivuttaissyöttö mahdollistaa peräkärryn yhdistämisen traktoriin perässä olevasta pilkkojalaitteesta huolimatta ilman että rankojen syöttö pilkkojaan vaikeutuu tai olisi peräti mahdotonta. Tällöin voidaan pilkkojalaitteen rinnalle asentaa sopiva elevaattori, joka nostaa klapit välittömästi perässäolevaan peräkärryyn. -Jos laite lisäksi varustetaan edellämainitulla karsimalaitteella, saadaan laitteen työskentely metsäoloissa erittäin joustavaksi. Esimerkiksi kaadettuja harvennusrankoja ei tarvitse kuletella metsästä min-nekkään, vaan ne voidaan kasata sopiviksi kasoiksi valittujen ajourien varteen rankasuunta kohtisuoraksi ajouraan nähden. Tällöin voidaan traktori edellämainittuine laitteineen ajaa ajouraa kunkin rankakasan kohdalle, joista kärsimättömät rangat työnnelään pilkkojan nieluun. Kerran sisääntyön-netty ranka etenee koneen itsesyötön voimasta pilkkojan läpi ja edelleen sopivina klapeina elevaattorin nostamana suoraan peräkärryyn. Työskentely keksinnönraukaisella laitteella on

Claims (7)

1. 7 6 7 3 Ί 8 erittäin joutuisaa, koska konetta käyttävä henkilö voi ottaa rankakasasta seuraavan rangan jo valmiiksi syöttöasentoon silläaikaa kun edellinen on koneen pureskeltavana.
2. 1. Laite puun, etenkin rankapuun halkaisemiseksi ja pätkimi seksi polttopuuksi samalla itsetoimisesti vetäen sitä koneeseen, joka laite koostuu sopivan runkorakenteen kannattamaksi laakeroidusta, käyttövoiman saavasta akselista (1), akselille kohtisuorasti asennetusta teräkiekosta (2) , jonka oleellisesti säteensuuntainen särmä (2a) aloittaa halkaisun, te-räkiekkoon asennetuista teristä (3, 3'), sekä syöttökourusta (4) tai vastaavasta puiden syöttämiseksi teräkiekkoa kohti, jonka syöttökourun loppupään reunat (5) toimivat terien (2a, 3 ja 3') vastaterinä, tunnettu siitä, että teräkiekosta (2) oleellisesti kohtisuorasti ulkonevat leikkuu-terät (3, 3') muodostavat ainakin yhden, ainakin teräkiekon kierroksen matkalle ulottuvan yhtenäisen spiraalin teräkiekon kummallekin puolelle, joiden teräspiraalien leikkuureu-nat (3a, 3'a) loittonevat teräkiekon tasosta oleellisesti ruuviviivaa noudattaen spiraalin lähestyessä teräkiekon kehältä kiekon keskustaa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen halkaisu- ja katkaisulaite, tunnettu siitä, että teräkiekon (2) kummallakin puolella on yksi teräspiraali (3, vast. 3')» jotka kumpikin kulkevat teräkiekolla toisiinsa nähden puoli kierrosta vai-hesiirrettyinä, sekä teräkiekon halkaisijan suunnassa puolen klapin pituuden etäisyydelle toisistaan sijoitettuina, kumpikin samalla klapin pituutta vastaavalla spiraalinousulla.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen halkaisu- ja katkaisulaite, tunnettu siitä, että teräkiekon (2) kummallakin 8 67318 puolella on yksi teräspiraali (3, vast. 3’), jotka kumpikin kulkevat teräkiekolla toisiinsa nähden samavaiheisina, sekä kumpikin halkaisijan suunnassa samalla, klapin pituutta vastaavalla spiraalinousulla.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen halkaisu- ja katkaisulaite, tunnettu siitä, että teräkiekon (2) vastakkaisilla puolilla olevat terät ovat toteutetut kaksoisspiraa-leina, jotka ovat teräkiekon pyörimissuunnassa keskenään 180° sekä vastakkaisen puolen spiraaleihin nähden 90° vai-hesiirrettyjä.
6. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen halkaisu-ja katkaisulaite, tunnettu siitä, että teräkiekko (2) on kehäsärmältään teroitettu. Patentkrav;
7. 1. Anordning för klyvning och kapning av ved, främst rund-virke tili brännved och för samtidig automatisk dragning av det in i maskinen, vilken anordning bestär av en driven axel (1) , som är lagrad pä en lämplig ramkonstruktion, av ett pä axeln, vinkelrätt mot denna monterat skärhjul (2), vars vä-sentligen radiella kant (2a) päbörjar klyvningen, av pä skär-hjulet anordnade skärbett (3, 3’), samt av en inmatningsrän-na (4) eller dylikt för inmatning av ved mot skärhjulet, vilken inmatningsrännas slutändes kanter (5) fungerar som motbett för skärbetten (2a, 3 och 3')/ kännetecknad därav, att skärbetten (3, 3')# som utskjuter väsentligen vinkelrätt frän skärhjulet (2) bildar ci tmi ns tone en enhetlig spiral pä bäda sidor av skärhjulet, vilka spiraler sträcker sig ätminstone ett varv pä skärhjulet och vilkas skäregg (3a, 3a') fjärmas väsentligen utmed en skruvlinje frän skär-hjulets pian samtidigt som spiralerna närmar sig skärhjulets centrum frän dess per iferi. I!