FI90613B - Puunkäsittelykoneen, erityisesti kouraharvesterin kääntyvän puomin päässä oleva syöttölaite - Google Patents

Description

9061 3

Puunkäsittelykoneen, erityisesti kouraharvesterin kääntyvän puomin päässä oleva syöttölaite

Keksintö kohdistuu puunkäsittelykoneen kääntyvän 5 puomin päässä olevaan puunsyöttölaitteeseen, joka on esitetty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa.

Puunkäsittelykoneissa, kuten kouraharvestereissa, on puuta eteenpäin syöttävät syöttöelimet, jotka puris-10 tavat puun väliinsä ja saavat pyöriessään aikaan puun syötön. Tällaiset syöttöelimet ovat yleisesti hydraulimoottorin pyörittämiä. Paineväliaine, kuten hydrauliöljy tuodaan näihin moottoreihin syöttölinjoja pitkin, jolloin väliaine tuodaan työkoneen pumpulta 15 puomin päähän olevaan, em. syöttölinjaa kannattavaan osaan joustavia letkuja pitkin. Samassa osassa, jossa syöttöelimet sijaitsevat, sijaitsee myös muita hydrau-linestettä vaativia toimielimiä, kuten sylinterit, jotka puristavat syöttöelimet puuta vasten, puun 20 katkaisun suorittava saha jne.

Nykyisissä edellä kuvatun kaltaisissa laitteissa on haittana se, että niiden painehäviöt tulevat varsin suuriksi. Varsinkin syöttömoottorit vievät paljon 25 tehoa, jolloin niiden ohjauselinten rakenne vaatii erityistä taloudellisuutta. Kokonaisuudessaan em. työkoneiden puomin päässä olevien osien käyttöjärjestelmät ovat rakenteeltaan varsin monimutkaisia käsittäen paljon letkuja, niitä on vaikea huoltaa, ne ovat 30 alttiita vioille ja fyysisesti ne vievät paljon tilaa ja ovat painavia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja esittää puunsyöttölaite, jolla voidaan 35 säästää tilaa ja jolla on yksinkertaisempi rakenne ja pienemmät painehäviöt. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle puunsyöttölaitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen l tunnusmerkkiosassa. Paineväliaineen 2 90613 säätöelimet ovat portaattomasti säädettävissä olevia, esiohjausventtiilillä ohjattavia virransäätöventtii-leitä, jotka säätävät syöttömoottorin kautta kulkevaa paineväliaineen virtausta. Moottori on tällöin kytketty 5 kummaltakin puolelta kahden eri linjan kautta paine-väliainelähteeltä tulevaan linjaan ja paluulinjaan siten, että syntyy neljä erillistä linjaa, joista kussakin on oma virransäätöventtiili. Portaattomasti säädettävissä olevalle virransäätöventtiilille on 10 ominaista nopea toiminta ja pieni painehäviö, jolloin syöttölaitteen tehontarve pienenee. Virransäätöventtii-lit sijaitsevat puunkäsittelykoneen kääntyvän puomin päässä olevassa osassa, jolloin niitä voidaan ohjata elektronisesti ohjaamosta käsin ohjattavien esiohjaus-15 venttiilien välityksellä. Tällöin saadaan aikaan vastaavien toimielinten nopea toiminta, koska säätö-elimet ovat tällöin lähellä toimielimiä, eivätkä esim. toimintaa hidastavan, monta metriä pitkän joustavan hydrauliletkun toisessa päässä. Virransäätö-20 venttiilit on toteutettu patruunatekniikalla, jolloin ne on kiinnitetty vastaavat paineväliaineen linjat käsittävään venttiililohkoon.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan virransäätövent-25 tillit ovat yhteydessä pareittain samaan esiohjaus-venttiiliin siten, että saman parin venttiilejä säätävät ohjauslinjat on viety saman esiohjausventtii-lin kautta. Paineväliaineen ja moottorin välisissä linjoissa ja moottorin ja paluulinjan välisissä 30 linjoissa on tällöin eri parin virransäätöventtiilit. Tällöin samalla esiohjausventtiilillä voidaan säätää kerrallaan, avata tai sulkea, sen venttiiliparin venttiilit, jotka saavat aikaan moottorien pyörimisen ja vastaavasti syöttöelinten pyörimisen tiettyyn 35 suuntaan. Tällöin tullaan toimeen esiohjausventtiilien määrällä, joka on pienempi kuin virransäätöventtiilien määrä. Esiohjausventtiilejä voi olla esim. kaksi, jolloin ne voivat olla 4/2 -venttiileitä.

3 90613

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan esiohjausvent-tiilit ovat proportionaaliventtiilejä, jolloin puun syöttönopeutta voidaan portaattomasti säätää.

5

Vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaan virran-säätöventtiilit ovat myös lohkotekniikalla toteutetun muun säätöelimistön viimeisenä lohkona paineväliaineen virtaussuunnassa katsoen.

10

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää puunsyöttölaitetta kaaviomaisesti, 15 kuva 2 esittää keksinnön mukaisen puunsyöttölait- teen sijaintia suuremmassa kokonaisuudessa, kuva 3 esittää kuvan 2 mukaisen järjestelmän 20 kokoonpanoa, ja kuva 4 esittää puunkäsittelykoneen osaa, jossa keksinnön mukainen puunsyöttölaite sijaitsee.

25

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen puunsyöttölaite hydrauliikkakaavion avulla. Laite käsittää puunsyöttöelimiä pyörittävät hydraulimoottorit M, jotka on kytketty rinnan paineväliaineen lähteeseen 30 P. Moottorien kautta kulkee paineväliainelinja LM ja moottorit ovat kaksitoimisia, eli ne voivat pyöriä kumpaankin suuntaan. Toiselta puolelta moottorit ovat yhteydessä paineväliaineen paluulinjaan T linjan L3 kautta ja pumpulta P tulevaan päälinjaan L linjan L2 35 kautta, ja vastakkaiselta puolelta ne ovat vastaavasti yhteydessä paluulinjaan T linjan L6 kautta ja linjaan L linjan L5 kautta. Linjassa L3 tapahtuvaa virtausta ohjaa virransäätöventtiili 3 ja linjassa L2 tapahtuvaa 4 90613 virtausta ohjaa virransäätöventtiili 2. Linjat L3 ja L2 on viety venttiilien kautta siten, että moottorit on kytketty rinnan linjaan L3, ja linjasta L3 haarautuu venttiilin 3 kohdalla linja L2 esim. venttiilin 5 rungossa olevan porauksen kautta. Vastaavalla tavalla sijaitsevat moottorien M toisella puolella venttiilin 6 kautta kulkeva linja L6 ja venttiilin 5 kautta kulkeva linja L5.

10 Kuvassa on esitetty kaksi rinnan kytkettyä moottoria. Moottoreita voi olla useampiakin kuin kaksi, aina syöttöelintenmäärää vastaavasti. Joissakin sovellutuksissa voi vain toinen puuta syöttävä elin olla käytettävä, jolloin moottoreita tarvitaan vain yksi. Moot-15 toreita voidaan kytkeä myös sarjaan.

Laitteen periaate on se, että venttiilien 3 ja 5 ollessa avoimia linjat L5 ja L3 ovat auki, jolloin paineväliaine pääsee pumpulta P moottorin M kautta 20 paluulinjaan T. Venttiilit 2 ja 6 ovat tällöin suljettuja. Vastaavasti venttiilien 2 ja 6 ollessa auki paineväliaine pääsee pumpulta P linjaa L2 pitkin moottorin M kautta linjaan L6 ja venttiilit 3 ja 5 ovat tällöin suljettuja. Venttiilit 2 ja 6 sekä 3 ja 25 5 muodostavat näin ollen venttiiliparit, joiden venttiilit ovat aina yhtä aikaa auki ja saavat aikaan moottorin M ja vastaavasti syöttöelimien pyörimisen yhteen suuntaan. Toisen venttiiliparin venttiilien ollessa auki moottorit pyörivät päinvastaiseen suun-3 0 taan. Venttiilit 2, 3, 5 ja 6 ovat portaattomasti säädettäviä virransäätöventtiileitä. Virransäätövent-tiilit ovat kuvan 1 tapauksessa ns. valvistoreita, jossa kuristuskohtaa säätävän, valvistorin rungon suhteen liikkuvan karan aseman säätö tapahtuu säätä-35 mällä valvistorista lähtevän, sen kautta kulkevasta linjasta L2, L3, L5 tai L6 haarautuvan esiohjauslinjan ap, at virtauksen suuruutta. Esiohjauslinja yhtyy linjaan vastaavan venttiilin jälkeen. Esiohjauslinjassa 5 90613 tapahtuvan virtauksen suuruus määrää näin ollen venttiilin kautta kulkevan virtauksen suuruuden. Esiohjauslinjoissa tapahtuvaa virtausta säädetään puolestaan esiohjausventtiileillä 1 ja 4, jotka on 5 järjestetty siten, että samasta venttiiliparista tulevat esiohjauslinjat, pumpulta tulevassa linjassa olevan venttiilin (2 tai 5) linja ap ja paluulinjaan menevässä linjassa olevan venttiilin (3 tai 6) linja a^. on viety aina saman esiohjausventtiilin 1 tai 4 10 kautta. Tällöin ei tarvita jokaista virransäätövent-tiiliä varten omaa esiohjausventtiiliään, vaan tullaan toimeen vähemmällä venttiilimäärällä kuin neljä. Kuten kuvassa 1 on esitetty, venttiiliparia 2, 6 ohjataan esiohjausventtiilillä 1 ja venttiiliparia 3, 5 esioh-15 jausventtiilillä 4. Esiohjausventtiilit 1, 4 ovat 4/2 -venttiileitä, jotka ensimmäisessä asennossaan sulkevat esiohjauslinjat ja samalla vastaavan venttiiliparin venttiilien kautta kulkevat linjat, ja toisessa asennossaan avaavat nämä linjat. Edellä esitetyn 20 ohjausperiaatteen mukaisesti toisen esiohjausventtiilin ollessa auki toinen venttiili on vastaavasti kiinni.

Esiohjausventtiilit 1 ja 4 ovat sähköisesti ohjaamosta käsin ohjattavia proportionaaliventtiileitä. Tällöin 25 puun syöttöelinten nopeuden ja suunnan säätöön tarvitaan vain kaksi kelaa, joita on merkitty viitenumeroilla la ja 4a. Käyttämällä vain kahta esiohjaus-venttiiliä on mahdollista saada aikaan perinteistä pienempi ja kevyempi venttiilistö puomin päässä olevaan 30 osaan. Eräissä sovellutuksissa esiohjausventtiilit 1 ja 4 voivat olla myös on/off -venttiileitä, jolloin syöttöelinten nopeus on vakio. Portaattomasti säädettävien virransäätöventtiilien käyttö on myös tässä tapauksessa edullista, koska tämän tyyppiset venttiilit 35 ovat herkkiä, eli ne toimivat nopeasti.

« 90613

Esiohjausventtiilien 1 ja 4 muodostamalla ohjaus-kokonaisuudella on käytännössä kolme asentoa: 5 - Molemmat venttiilit kiinni, jolloin syöttöelimet ovat pysähdyksissä.

Ensimmäinen venttiileistä auki ja toinen kiinni, jolloin syöttöelimet pyörivät ensimmäiseen suuntaan 10 ja voivat syöttää puuta ensimmäiseen suuntaan.

- Toinen venttiileistä auki, jolloin syöttöelimet pyörivät toiseen suuntaan ja voivat syöttää puuta toiseen suuntaan.

15

Ohjausautomatiikan avulla voidaan venttiilien 1 ja 4 ohjaus järjestää siten, että avattaessa jompi kumpi venttiileistä toinen samalla sulkeutuu, mikäli se tätä ennen on auki. Venttiilit voivat olla jousikuor-20 mitteisia siten, että ne lepoasennossa sulkevat jousen vaikutuksesta esiohjauslinjan.

Virransäätöventtiilit 2, 3, 5 ja 6 ovat edullisimmin linjat L2, L3, L5 ja L6 sisältävään venttiililohkoon 25 kiinnitettyjä patruunaventtiileitä, ns. valvistoripat-ruunoita. Tällaisella modulaarisella rakenteella on mahdollista päästä pieneen painehäviöön ja toisaalta suhteellisen kompaktiin kokonaisuuteen. Kuvan 1 järjestelyllä voidaan mahdollistaa liitäntöjen paras 30 mahdollinen sijoittelu ja saada aikaan venttiilistö, jonka huollettavuus on hyvä ja valmistaminen edullista.

Kuvassa 2 on esitetty kuvan 1 venttiilistön sijainti suuremmassa kokonaisuudessa. Moottoreille M tapahtuvaa 35 virtausta ohjaavat venttiilit 2, 3, 5 ja 6 sijaitsevat puomin päässä olevalle osalle tulevan päälinjan L päässä viimeisinä tehoa vaativina eliminä. Vastaavaa 7 90613 venttiililohkoa 9 on kuvassa 2 merkitty pistekatko-viivoin, jossa liitännät ensimmäiselle moottorille on merkitty viitenumeroilla AI ja B1 ja toiselle moottorille viitenumeroilla A2 ja B2.

5

Osan muita toimielimiä ohjaavat elimet on myös toteutettu lohkotekniikalla, ja näitä lohkoja on merkitty viitenumeroilla 8. Päälinja L, paluulinja sekä niiltä toimielimille eri venttiilien kautta kulkevat linjat 10 muodostuvat lohkojen muodostamassa kompaktissa kokonaisuudessa jäykistä porauksista. Päälinja L ja paluulinja T on viety peruslohkon 10 kautta, johon on kiinnitetty tulolohko 7, muut toimielimiä ohjaavat lohkot 8 ja viimeinen, em. venttiilit 2, 3, 5 ja 6 15 sisältävä lohko 9. Lohkosta 10 haarautuvat linjaparit linjan L virtaussuunnassa lohkoa 9 edeltäville lohkoille 8. Lohkoa 9 edeltää syöttöelimiä kannattavien puristuselinten säätöelimet sisältävä lohko, jota on kuvattu tarkemmin hakijan aikaisemmassa patenttihake-20 muksessa n:o 904213. Lohkoon 10 kiinnitetty tulolohko 7, jonka kautta päälinja L on tuotu ja jonka kautta paluulinja T lähtee osasta, sisältää katkaisusahan toimintaa ohjaavat elimet, jotka käsittävät portaattomasti säädettävän patruunatekniikalla toteutetun 25 virransäätöventtiilin 7a, joka ohjaa päälinjasta lohkossa 7 sahaa pyörittävälle moottorille haarautuvassa linjassa paineväliaineen virtausta. Tulolohkoon 7 on myös kiinnitetty koko lohkokokonaisuuden maksimi-paineen rajoittava paineenrajoitusventtiili 7b.

30

Kuvassa 3 on esitetty eräs mahdollisuus rakentaa kuvan 2 kaaviomaisesti esittämä kokonaisuus lohkotekniikalla. Vastaavia lohkoja ja ohjausventtiilejä on kuvassa merkitty samoilla viitenumeroilla kuin edellä. 3 5 Lohkotekniikalla saadaan puunkäsittelykoneelle erittäin yksinkertainen, kompakti ja helposti huollettava rakenne sen säätöjärjestelmän osalta. Paineväliaineen syöttöön tarvitaan ainoastaan kaksi hydrauliletkua, 8 90613 toinen pumpulta tulevaa päälinjaa L varten ja toinen tankkiin menevää paluulinjaa T varten. Vastaavia liitäntöjä tulolohkoon 7 on merkitty nuolin L ja T. Vastakkaiseen päähän peruslohkoa 10 on kiinnitetty 5 syöttömoottorit ohjaava lohko 9.

Liitännät toimielimille voidaan järjestää siten, että liitännät sahan moottorille ovat tulolohkossa 7, liitännät lohkojen 8 ohjaamille toimielimille ovat 10 peruslohkossa 10 ja liitännät syöttömoottoreille lohkossa 9.

Kuvassa 4 on lisäksi esitetty puunkäsittelykoneen puomin päässä oleva osa, johon keksintö sopii erityisen 15 edullisesti käytettäväksi. Kysymyksessä on kourahar-vesteri, jonka kääntyvän puomin päähän nivelöityyn kaatopäähän ohjausjärjestelmän lohkot voidaan sijoittaa kompaktina kokonaisuutena. Kuvasta näkyy vielä se, kuinka paine- ja paluulinjan vaatimat kaksi hydrauli-20 letkua voidaan viedä kaatopäähän käsiteltävän puun pituussuunnassa katsoen katkaisusahan ja syöttöelinten välisestä kohdasta. Kuvan 3 mukainen lohkokokonaisuus sijoitetaan tällöin pituussuunnassa siten, että tulolohko 7 on lähimpänä katkaisusahaa 11, joka 25 sijaitsee kaatopään toisessa päässä. Koska saha 11 on vastaavat säätöelimet sisältävän tulolohkon 7 lähellä, jää hydraulinesteen matka lohkosta sahalle samalla lyhyeksi, mistä on etua rakenteellisesti ja toiminnallisesti. Samoin lohkokokonaisuuden toisessa päässä 30 oleva, syöttöelimiä 12 pyörittäviä moottoreita ohjaava lohko 9 ja välittömästi sitä ennen sijaitseva, syöttö-elimiä liikuttelevia toimilaitteita ohjaava lohko 8 ovat kumpikin lähellä vastaavia toimielimiä.

Claims (7)

9 90613

1. Puunkäsittelykoneen, erityisesti kouraharvesterin, kääntyvän puomin päässä oleva puunsyöttölaite, jossa 5 on pyörivät syöttöelimet, joita käyttää paineväliaineen vaikutuksesta pyöriväksi järjestetty syöttömoottori (M) , jonka kautta kulkee paineväliainelinja (LM), joka on yhteydessä kahden eri linjan (L2, L5) kautta paineväliainelähteeseen (P) ja kahden eri linjan (L3, 10 L6) kautta paineväliaineen paluulinjaan (T), jolloin em. linjoissa on säätöelimet paineväliaineen virtauksen säätämiseksi, jolloin säätöelimet on sijoitettu puomin päässä olevaan, syöttöelimiä kannattavaan osaan, tunnettu siitä, että säätöelimet ovat portaattomas-15 ti säädettävissä olevia virransäätöventtiileitä (2, 6, 5, 3), joista kukin on yhteydessä esiohjausventtii-liin (1, 4), joka on järjestetty säätämään paineväliaineen ohjausvirtaa virransäätöventtiilissä muutoksen aiheuttamiseksi kyseisen virransäätöventtiilin kautta 20 kulkevassa paineväliainelinjassa, jolloin moottori (M) on kytketty kummaltakin puolelta kahden eri linjan (L2, L3; L5, L6) kautta paineväliainelähteeltä tulevaan linjaan (L) ja paluulinjaan (T) siten, että syntyy neljä erillistä linjaa, joista kussakin on oma vir-25 ransäätöventtiili (2, 6, 5, 3), ja että virransäätö- venttiilit (2, 3, 5, 6) ovat linjat (L2, L3, L5 ja L6) sisältävään venttiililohkoon (9) kiinnitettyjä patruunaventtiileitä, ns. valvistoripatruunoita.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että virransäätöventtiilit (2, 6, 5, 3) ovat yhteydessä pareittain (2, 6 ja 5, 3) samaan esiohjausventtiiliin (1, 4) siten, että saman parin venttiilejä säätävät ohjauslinjat (ap, a^) on viety 35 saman esiohjausventtiilin (1, 4) kautta, ja että paineväliainelähteen (P) ja moottorin (M) välisissä linjoissa (L2, L5) ja moottorin (M) ja paluulinjan (T) välisissä linjoissa (L3, L6) on tällöin eri parien virransäätöventtiilit. ίο 9061 3

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että esiohjausventtiileitä on kaksi (1, 4), joista ensimmäisen (1) kautta kulkevat 5 ensimmäisen virransäätöventtiiliparin (2, 6) ohjauslin-jat (ap, a^) ja toisen (4) kautta kulkevat toisen virransäätöventtiiliparin (3, 5) ohjauslinjat (ap, at) -

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että esiohjausventtiilit (1, 4) ovat 4/2-venttiileitä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen 15 puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että esiohjaus venttiilit (1, 4) ovat proportionaaliventtiilejä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että virransäätö- 20 venttiilit ovat puomin päässä olevalle osalle tulevan päälinjan (L) päässä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen puunsyöttölaite, tunnettu siitä, että puomin päässä olevan osan 25 muita toimielimiä ohjaavat elimet on myös toteutettu lohkotekniikalla, jolloin virransäätöventtiilit käsittävä lohko (9) sijaitsee paineväliaineen virtaus-suunnassa viimeisenä lohkona. il 90613 Patentkrav;