FI89017B - Saett och anordning foer smoerjning av en saogkedja - Google Patents

Description

1 89017

MENETELMÄ JA LAITE KETJUSAHAN KETJUN VOITELUUN - SÄTT OCH ANORDNING FÖR SMÖRJNING AV EN SÄGKEDJA

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää metsä-5 koneen ketjusahan ketjun voitelemiseksi ketjusahan ketjun voitelutarpeeseen sovitetulla voiteluainevirralla.

Keksintö koskee myös laitetta samaan tarkoitukseen .

Monissa metsäkoneissa, joita on varustettu 10 ketjusahan tyyppisillä sahoilla, käytetään ketjun voiteluun usein samaa hydrauliöljyä kuin koneen kuljetukseen ja ohjaukseen. Tällöin hydrauliöljy otetaan suoraan käyttömoottorista, joka käyttää sahan ketjua, ja tavallisesti kuluu n. 1 ml hydrauliöljyä sahausjaksoa 15 kohti. Tuloksena saatava hydrauliöljyn kulutus nousee täten hyvin suureksi, usein suuruusluokkaan 200 1 kuukaudessa .

Sahaketjun voitelu hydrauliöljyllä on tehotonta öljyn ominaisuuksien johdosta. Tämä merkitsee sitä, 20 että hydrauliöljyn pääasiallinen tarkoitus tuskin on voidella ketjua, vaan pikemminkin jäähdyttää sitä niin ettei se kuumene liikaa.

On myös olemassa voitelujärjestelmiä, joissa ketjusahan päälle tai sen läheisyyteen on asennettu 25 pieni säiliö. Tästä säiliöstä otetaan öljyä pienen pumpun avulla, joka ohjataan suoraan sen hydrauliöljyn täydellä paineella, joka myös käyttää ketjusahan käyt-tömoottoria. Täten pumppulaite, jokaista sahausjaksoa käynnistettäessä, hetkellisesti syöttää ulos n. 1 ml 30 ketjusahan ketjun voitelemiseksi erikoisesti tarkoitettua öljyä.

Myös tämä rakenne kärsii suuresta öljynkulu-tuksesta samalla, kun voitelua ei voida tehdä jatkuvaksi koko sahausjakson aikana eikä ulossyötettyä öljyti-35 lavuutta sovittaa ajankohtaisen voitelutarpeen mukaiseksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on saada 2 89017 aikaan menetelmä ja laite metsäkoneessa ketjusahan ketjun voitelemiseksi niin, että voitelu voi tapahtua yhtäjaksoisesti koko sahausjakson aikana samalla kun ulossyötetty öljyvirta voidaan säätää tarkasti sopivaan 5 arvoon. Keksinnön tarkoitus on myös saada aikaan voitelu, jossa voitelu tehdään erityisellä öljyllä, siis ei sillä hydrauliöljyllä, jota käytetään koneessa. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan voitelumenetel-mä ja -laite, jota on helppo käyttää ja joka antaa 10 hyvän käyttövarmuuden riippumatta käytetyn voiteluöljyn lämpötilasta ja viskositeetista.

Keksinnön pohjana oleva tavoite saavutetaan menetelmän suhteen, kun tälle on tunnusomaista, että virtaavan aineen primaarivirtaa säädetään riippuen 15 sahaketjun voiteluainetarpeesta, että voiteluainevirtaa kuljetetaan pumppulaitteella ja että pumppulaitteelle annetaan säädetty käyttö primaarivirtaa syöttämällä ja käyttämällä, jolloin primaarivirta on huomattavasti suurempi kuin voiteluainevirta.

20 Laitteen suhteen keksinnön perustana oleva ta voite saavutetaan, kun laitteelle on tunnusomaista, että siihen kuuluu sahaketjun voitelutarpeesta riippuen ohjattu säätöventtiili virtaavan aineen primaarivir-tauksen säätämiseksi, säätöventtiiliin liitetty ja 25 virtaavalla aineella käytettävä käyttölaite, käyttö laitteella käytetty pumppu voiteluaineen siirtämiseksi sahaketjulle, jolloin käyttölaite ja pumppu ovat muodostettuja siten, että käyttävän virtaavan aineen virtauksen ja voiteluaineen virtauksen välillä vallitsee 30 tietty suhde, ja jolloin käyttölaite on muodostettu käyttämään virtausta, joka on huomattavasti suurempi kuin pumpusta luovutettu virta voiteluainetta.

Edelleen saavutetaan etuja myös jos jonkin patenttivaatimuksista 2 - 5 ja 7 - 10 erikoispiirteet 35 ovat keksinnölle tunnusomaisia.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa i 3 89017 kuva 1 esittää kaavamaista kaaviokuvaa keksinnöstä, kuva 2 esittää kaavamaisesti pumppulaitetta, jota käytetään siirrettäessä määrätty määrä voiteluöl-5 jyä eteenpäin.

Kuvassa 1 on esitetty öljysäiliö 1, joka on täytetty öljyllä, jonka laatu on sellainen, että se on sopiva ketjusahan 2 voitelemiseksi. Yleensä ketjusaha on asennettu suuren etäisyyden päähän öljysäiliöstä 10 niin, että voiteluöljyä ketjusahaan 2 johtava johto 3 saattaa olla huomattavan pitkä.

Öljysäiliö 1 on yhteydessä putkijohdon 4 kautta pumppulaitteeseen 5, jonka rakennetta tullaan selostamaan tekstissä myöhemmin. Johto 4 on sisääntulojohto 15 pumppulaitteeseen 5, jonka kanssa se on yhteydessä venttiilin 6 kautta, joka sallii öljyn virtaamisen säiliöstä 1 pumppulaitteeseen 5, mutta ei vastakkaiseen suuntaan. Vastaavalla tavalla pumppulaitteen ulostulona on venttiili 7, joka sallii öljyn virtaamisen pumppu-20 laitteesta johdon 3 kautta ketjusahaan 2. Molemmat venttiilit 6 ja 7 on siis toteutettu suuntaventtiilei-nä, niin että ne eivät salli taaksepäin virtausta edellä mainittua virtaussuuntaa vastaan.

Pumppulaitteen käyttöä ohjataan säätöventtii-25 Iin 8 kautta, jossa on tulojohto 9 virtaavalle aineelle, kuten esim. hydrauliöljylle, koneen hydraulisesta järjestelmästä, mistä syystä siihen voidaan koneen pääpumpusta tuoda hydrauliöljyä täydellä paineella.

Lisäksi säätöventtiili 8 on menojohdon 10 30 kautta yhteydessä hydrauliöljyn kokoomasäiliöön.

Säätöventtiilillä 8 on johdon 11 kautta sähköinen liittymä maahan 16 ja johdon 12 kautta sähköiseen ohjausyksikköön. Säätöventtiili 8 on täten muodostettu sellaisella tavalla, että se vähentää johdon 9 35 kautta tulevan hydrauliöljyn painetta paineeseen, jolla on yksiselitteinen yhteys johdossa 12 olevan sähkövirran kanssa, edullisesti suunnilleen verrannollinen 4 89017 yhteys. Tämä merkitsee sitä, että säätöventtiilin hyd-rauliöljylle antamaa painetta voidaan määrätä ohjaamalla sähkövirtaa johdossa 12.

Säätöventtiili 8 on tarkoitettu pumppulaitteen 5 5 käytön ohjaamiseksi niin, että mitä suurempi paine ulos venttiilistä 8 on, sitä suurempi virta voiteluöl-jyä luovutetaan johtoa 3 pitkin ketjusahaan 2. Voitelu-öljymäärää, joka luovutetaan johdon 3 kautta aikayksikköä kohti, voidaan siis yksinkertaisesti ohjata säätä-10 mällä johdossa 12 virtaavaa sähkövirtaa. Sähköisessä ohjausyksikössä on sisääntulo 13, joka asetetaan jännitteen alaiseksi niin pian kun ketjusaha 2 käynnistetään. Sisääntuloa 13 on yhteydessä käämiin 14 releessä 15, jolloin käämin vastakkainen pää on yhdistetty maa-15 hän 16. Kun jännite, joka osoittaa, että ketjusaha 2 käynnistetään tai juuri on käynnistetty on sisääntulossa 13, rele 15 vetää ja sulkee katkaisimen 17. Tämä merkitsee, että jännite sisääntulosta 18 johdon 19 kautta, potentiometri 20 sekä johto 12 kytketään säätö-20 venttiiliin 8 niin, että tämän kautta alkaa virrata sähkövirta. Tämä sähkövirta on riippuvainen osaksi säätöventtiilin 8 ominaisuuksista (sisäinen resistanssi) ja osaksi potentiometrin 20 säädöstä niin, että potentiometriä säätämällä paine ulos venttiilistä 8 25 voidaan säätää tarkoitettuun sopivaan arvoon.

Edellä olevasta käy selville, että potentiometriä 20 säätämällä voidaan säätää paine ulos venttiilistä 8 sellaiseen arvoon, joka sallii muuttumattoman johtoon 3 luovutetun öljyvirran ketjusahaan 2, 30 jossa tällä öljyvirralla on tarkoin määrätty suuruus. Lisäksi tämä virtaus käynnistetään niin, että sisääntulo 13 asetetaan jännitteen alaiseksi, kun taas virtaus katkaistaan kun sisääntulo 13 on jännitteetön, ts. ket-jusahan 2 seisahdusajänjaksoina.

35 Jotta saadaan voitelua myös sellaisissa tilan teissa, jolloin jännite ei ole sisääntulossa 13, on sähköisessä ohjauspiirissä vielä yksi katkaisin 21, s 89017 joka voidaan sulkea ja avata manuaalisesti tai muulla tavalla.

Kuvassa 2 pumppulaitteen 5 rakenne ja sen oheislaitteisto on esitetty kaavamaisesti. Kuvasta sel-5 viää, että pumppulaitteeseen 5 kuuluu käyttölaite 22, joka toimii syrjäytysperiaatteella ja joka esitetyssä sovellutuksessa on muodostettu mäntä-sylinteriyksikkö-nä. Pumppulaitteessa 5 on lisäksi pumppu 23, joka myös on muodostettu syrjäytysperiaatteella, sopivasti mäntä-10 sylinteriyksikkönä. Lisäksi käyttölaite 22 ja pumppu 23 on mekaanisesti kytketty yhteen sellaisella tavalla, että niiden käyttö tapahtuu samanaikaisesti.

Yllä hahmoteltu pumppulaitteen 5 rakenne merkitsee, että tietyllä käyttölaitteeseen 22 tuodulla 15 virtaavan aineen tai hydrauliöljyn primaarivirtauksella tämä virtaus saa aikaan tarkasti määrätyn voiteluaine-virran johdon 3 läpi ketjusahalle 2. Näiden molempien virtauksien välillä on siis tietty suhde. Tämä suhde voi olla suoraan verrannollinen, mutta se voi myös olla 20 ei-lineaarinen. Käytännöllisessä sovellutuksessa, jossa suhde virtauksien välillä on verrannollinen, suhde voi olla n. 10-1 niin, että voiteluainevirtaus on ainoastaan n. 1/10 käyttölaitteeseen 22 tuodusta virtauksesta.

25 Käyttölaitteessa 22 olevassa mäntä-sylinte- riyksikössä on mäntä 24, männänvarsi 25 ja palautus-jousi 26. Lisäksi mäntä 24 kulkee sylinterissä 27. Näiden komponenttien yksityiskohdat voivat olla hydraulitekniikassa ennestään tunnettuja ja käytettyjä.

30 Pumpussa 23 käyttölaitteetta 22 vataa mäntä 28, joka liikkuu edestakaisin sylinterissä 29.

Piirustuksesta käy selville, että männänvarsi 25 on yhteinen molemmille männille 24 ja 28 jonka takia nämä liikkuvat samanaikaisesti, mikä puolestaan saa 35 aikaan, että sylinteristä 29 syötetty voiteluainevirta on tarkassa ja muuttumattomassa suhteessa sylinteriin 27 tuotuun virtaavan aineen virtaan.

6 89017

Niinkuin edellä on esitetty, säätöventtiili 8 on muodostettu antamaan johtoon 30 sellainen paine, joka on yksiselitteisessä, edullisesti verrannollisessa suhteessa johdon 12 läpi kulkevaan sähkövirtaan. Edul-5 lisesti venttiili 8 voi olla muodostettu sellaisella tavalla, että paineväli johdossa 30 voi olla alueella 0 - 50 bar, edullisesti 5-35 bar.

Johdossa 30 on kuristuksella 32 varustettu haarajohto 31, joka päätyy sylinterin 27 työtilaan. 10 Tästä työtilasta johtaa vielä yksi johto 33, jossa on suuntaventtiili 34, jonka myötävirran puoli päätyy johtoon 30.

Kun sähkövirtaa johdetaan venttiiliin 8, saadaan johtoon 30 sähkövirran suuruuden määräämä paine, 15 minkä vuoksi virtaavaa ainetta alkaa virrata tämän johdon, kuristuksen 32 ja johdon 31 läpi sisään sylinterin 27 työtilaan. Riippuen kuristuksesta 32 tämä sähkövirran määräämä paine tulee sylinterin työtilassa saamaan aikaan virtauksen, joka on yksiselitteisessä 20 yhteydessä johdossa 12 kulkevaan sähkövirran suuruuteen. Tämä tietysti myös merkitsee, että männän 24 liikuntanopeus suuntaan kuvassa 2 oikealle on yksiselitteisessä suhteessa johdossa 12 kulkevan sähkövirran suuruuteen. Tästä tietenkin seuraa, että myös 25 mäntä 28 liikkuu samalla nopeudella, jonka takia myös tilavuusvirtaus ulos sylinteristä 29 on yksiselitteisesti määrätty johdossa 12 kulkevan sähkövirran suuruuden mukaan.

Kun sähkövirta poistetaan johdosta 12, myös 30 johto 30 tulee paineettomaksi, mikä merkitsee, että palautusjousi 26 puristaa mäntää 24 suuntaan kuvassa 2 vasemmalle, jolloin sylinterin 27 työtilavuudessa oleva virtaavan aineen määrä työntyy taaksepäin venttiiliin sekä johdon 31 että myös johdon 33 kautta. Johdon 33, 35 jossa on suuntaventtiili 34, käyttö lisää männän 24 takaisinmenonopeutta. Virtaava aine kulkee sitten johdon 30 kautta, venttiilin 8 kautta ja takaisin säiliöön li 7 89017 venttiilin poistojohdon 10 kautta.

Edellä olevaa työperiaatetta voidaan yleisesti luonnehtia niin, että suuri primaarivlrta säädetään suuruudeltaan suhteellisen matalassa painetasossa, 5 minkä jälkeen tätä säädettyä primaarivirtaa käytetään toisen huomattavasti pienemmän voiteluainevirran säätämiseen. Sen takia, että nämä kaksi virtaa ovat tarkasti määrätyssä suhteessa toisiinsa, voidaan pienemmän virtauksen äärimmäisen tarkka säätö saada aikaan suhteel-10 lisen yksinkertaisella suuremman primaarivirran säätämisellä sopivalle tasolle.

Edullisessa sovellutuksessa männän 24 halkaisija voi olla suuruusluokkaa 40 mm, kun taas männän 28 halkaisija voi olla suuruusluokkaa 10 mm tai jonkin 15 verran pienempi. Tämä merkitsee että primaarivirta suhteessa toiseen virtaan on n. 10 - 1 samalla, kun paine, joka maksimaalisesti voidaan saada toiseen virtaan, on n. 10 kertaa suurempi kuin säätöventtiilin 8 ulostulopaine. Keksinnön mukainen pumppulaite 5 toimii 20 siis myös paineenvahvistajana niin, että voitelu-ainepaine ketjusahaan voidaan tehdä niin suureksi että vaihteluilla voiteluaineen viskositeetissa, esim. laa-tuvaihteluilla tai muilla parametreillä ei ole mitään merkitystä ulossyötetylle voiteluöljymäärälle. Hyvin 25 korkea paine aina 300 bar saakka voiteluaineessa varmistaa voitelun myös sellaisissa tilanteissa, joissa öljyssä esiintyy epäpuhtauksia tai likakasautumia, jäitä tai sen tapaisia putken 3 ulossyöttöalueella.

Edullisessa sovellutuksessa säätöventtiili 8, 30 öljysäiliö 1 ja pumppulaite 5 on asennettu tiiviisti yhteen keskellä itse koneen sisällä, kun taas johdon 3 pituus voi olla suhteellisen suuri ja ulottuu itse ketjusahaan.

Edellä primaarivirta ts. se virta, joka käyt-35 tää käyttöyksikköä 22, on esitetty virtaavana aineena tai hydrauliöljynä. Keksintöä voidaan tietysti myös muuntaa sellaisella tavalla että primaarivirta muodos- e 89017 tuu paineilmavirtauksesta tai jokaisen muun virtaavan aineen virtana.

Keksinnön mukaisesti ei ole tarpeellista että pumppulaitteella 5 on edellä esitetty rakenne, jossa on 5 kaksi mäntä-sylinteriyksikköä. Esimerkiksi voidaan ajatella ratkaisua, jossa käyttölaite 22 koostuu mielivaltaisesti muodostetusta hydraulimoottorista, joka käyttää ruuvi-mutterilaitetta, joka vuorostaan ohjaa mäntää 28 pumpussa 23. Vielä lisävaihtoehtona voidaan 10 ajatella sopivasti muodostettua hydraulimoottoria käyttölaitteen 22 asemasta mutta kytkettynä pyörivään pumppuun, esim. hammaspyöräpumppuun, joka silloin korvaa mäntäpumpun 23.

Edellä on ilmoitettu, että käyttölaitteen 22 15 ja pumpun 23 tulee olla kytkettyjä yhteen. Tämän ilmoituksen puitteissa voidaan myös ajatella toisenlaista mekaanista yhteenkytkemistä kuin edellä esitetty mäntien 24 ja 28 asettaminen yhteiselle männänvarrelle. Siten voidaan esimerkiksi käyttää eri tyyppisiä vipu-20 varsimekanismejä, laitteita, joissa on hammastankoja ja hammasrattaita jne.

Keksintöä voidaan vielä lisäksi modifioida oheisten patenttivaatimusten puitteiden sisällä.

I:

Claims (10)

1. Menetelmä metsäkoneessa olevan ketjusahan sahaketjun voitelemiseksi sahaketjun voiteluainetarpee- 5 seen sovitetulla voiteluainevirralla, tunnettu siitä, että sahaketjun voiteluainetarpeesta riippuen säädetään virtaavan aineen primaarivirtaa, että voite-luainevirtaa kuljetetaan pumppulaitteella (5) ja että pumppulaitteeseen aikaansaadaan säädetty käyttö primaa-10 rivirtaa syöttämällä ja käyttämällä, jolloin primaari-virta on huomattavasti suurempi kuin voiteluainevirta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voiteluainevirta jätetään säätämättä lukuunottamatta sen säädettyä luovutusta 15 pumppulaitteesta (5).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätö tapahtuu jaksottaisesti riippuen sahaketjun käyttöjaksoista.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen 20 menetelmä, tunnettu siitä, että primaarivirran voimakkuus on säädettävä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtaava aine, joka muodostaa primaarivirran, viedään säätöventtiiliin 25 (8), joka pitää venttiilistä luovutetun virtaavan ai neen paineen asetetussa arvossa, joka saadaan venttiiliä säätämällä, ja että kuristus (32), jonka kautta virtaava aine matkallaan pumppulaitteeseen (5) johdetaan, määrää primaarivirtauksen.

6. Laite metsäkoneessa olevan ketjusahan saha- ketjun voitelemiseksi, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu sahaketjun voiteluainetarpeesta riippuen ohjattu säätöventtiili (8) virtaavan aineen primaarivirran säätämiseksi, säätöventtiiliin liitetty 35 ja virtaavalla aineella käytettävä käyttölaite (22), käyttölaitteella käytettävä pumppu (23) voiteluaineen kuljettamiseksi sahaketjulle, jolloin käyttölaite ja 10 8901 7 pumppu ovat muodostettuja siten, että käyttävän vir-taavan aineen virtauksen ja voiteluaineen virtauksen välillä vallitsee tietty suhde, ja jolloin käyttölaite on muodostettu käyttämään virtausta, joka on huomatta-5 vasti suurempi kuin pumpusta luovutettu voiteluainevir-ta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekä pumppu (23) että käyttölaite (22) ovat mäntä-sylinterilaitteita (28, 29 10 ja vast. 24, 27), jotka on mekaanisesti liitetty yhteen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että pumpun (23) männän pinta-alan suhde käyttölaitteen (22) männän pinta-alaan on n. 15 1 : 10.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu elin (26) käyttölaitteen (22) männän (24) palauttamiseksi lähtöasemaan työiskun jälkeen.

9 89017

10. Jonkin patenttivaatimuksista 6-9 mukai nen laite, tunnettu siitä, että säätöventtiili on sähköisesti ohjattu ja muodostettu antamaan lähtö-paine, joka on suunnilleen verrannollinen ohjaussähkö-virtaan, ja että säätöventtiili on liitetty osaksi 25 elimiin (13, 14, 15, 17) ohjaussähkövirran tuomiseksi sahaketjun käyttöjaksojen aikana ja osittain elimeen (20) ohjaussähkövirran suuruuden säätämiseksi. I. ,, 8901 7