FI91587B - Järjestelmä puunkorjuukoneen, erityisesti kouraharvesterin puristuselimien ohjaamiseksi - Google Patents

Description

-, 91587 Järjestelmä puunkorjuukoneen, erityisesti kouraharvesterin puris-tuselimien ohjaamiseksi

Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan 5 mukaiseen järjestelmään puunkorjuukoneen, erityisesti koura-harvesterin puristuselimien ohjaamiseksi.

US-patentissa 4,546,805 on esitetty järjestelmä, jossa on paine-väliaineen virtausta puristuselimiin voimansiirtoyhteydessä oleville 10 toimilaitteille ohjaavat, paineväliaineen linjaan sijoitetut elimet, jolloin järjestelmä käsittää paineenrajoitusventtiilin. Tämäntyyppisen järjestelmän heikkoutena on se, että sitä ei voi käyttää sellaisten puunkorjuukoneiden yhteydessä, jossa on muita paineväliaineen tehoa kuluttavia toimilaitteita, erityisesti puunsyöttölaitteita. 15 Tällöin ongelmiksi nousevat puristuspaineen säätäminen halutulle tasolle, sen ylläpito sekä syötönaikaisten paineiskujen välttäminen.

Lisäksi tunnetaan kouraharvesterin puristuselimien ohjausjärjes-20 telmä, jossa puristuspaineen säätämiseksi linjaan on sijoitettu paineenalennusventtiili, joka on järjestetty päästämään valitussa paineessa paineväliainetta toimilaitteille, minkä lisäksi linjaan paineenalennusventtiilin jälkeen on järjestetty paineenrajoitus-venttiili ja suuntaventtiili. Paineenalennusventtiili ja sen jälkeiset, 25 paineväliainelinjaan yhteydessä olevat elimet on sijoitettu puris-tuselimiä kannattavaan osaan, kuten kaatopäähän. Tässä ratkaisussa suuntaventtiili on paineenrajoitusventtiilin ja toimilaitteen välissä, ja venttiileillä on kiinteitä toimintapiste, jota voidaan muuttaa vain työkalulla.

30

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja esittää järjestelmä, joka soveltuu erityisen hyvin kouraharvesterien yhteyteen. Kouraharvesterilla tarkoitetaan puunkorjuukonetta, jossa on puuhun tarttuvat puristuselimet, syöttöelimet puun syöt-35 tämiseksi puristuselimien välistä sekä katkaisusaha syötettävän puun katkomiseksi halutun pituisiksi. Kouraharvesteri on edullisesti sovitettu suorittamaan myös puun kaatokatkaisu. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnölle on pääasiassa tunnus- 2 91587 omaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa. Venttiilien sijainnin ja ohjauksen avulla voidaan estää toisaalta tehokkaasti liian suuren paineen pääseminen puristuselimiin ja säätää paine halutulle tasolle niissä, ja suunta-5 venttiilin jälkeen sijaitsevan paineenrajoitusventtiilin avulla voidaan toisaalta välttää puun syötönaikaisista epätasaisuuksista johtuvat paineiskut.

Paineenalennusventtiili ja myös paineenrajoitusventtiili ovat yh-10 teydessä painetason määräävään yhteiseen esiohjausventtiiliin, jolla niiden toimintapiste voidaan valita halutuksi. Syötön aikaisen ylläpitopuristuksen varmistamiseksi paineväliaineen linja on erään edullisen suoritusmuodon mukaan yhteydessä paineakkuun, ja tämä linja haarautuu paineakkuun edullisesti ennen toimilaitteiden 15 liikesuuntaa ohjaavaa suuntaventtiiliä. Työturvallisuuden parantamiseksi paineakulle menevässä linjassa voi lisäksi olla suuntaventtiili, joka on järjestetty purkamaan paineakku työn loputtua. Kaikki em. elimet voivat olla sijoitetut puristuselimiä kannattavan osan yhteyteen, kuten kaatopäähän, ja kaikki siinä 20 olevat venttiilit voivat olla integroituja yhteen venttiililohkoon.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuva 1 esittää keksinnön mukaista järjestelmää kaaviokuvana ja kuva 2 esittää erästä esiohjausventtiilien osalta vaihtoehtoista järjestelmää kaaviokuvana.

30

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä hydrauliik-kakaaviona. Kaaviossa esitetyt elimet on sijoitettu puunkorjuu-koneen puristuselimiä kannattavaan osaan, kuten kaatopäähän samaan venttiililohkoon, joka on ympäröity katkoviivalla 10. Kaa-35 topäässä sijaitsevasta, pumpulta tulevasta paineväliaineen päälinjasta PO haarautuu venttiililohkoon paineväliainelinja P ja vastaavasti venttiililohkosta tulee linja T tankkiin menevään päälinjaan TO. Kyseinen päälinjapari PO, TO on yhteydessä myös syöttö- 3 91 5 G 7 moottorien pyörityksestä vastaaviin elimiin, sahan pyörityksestä vastaaviin elimiin sekä muihin kaatopäässä sijaitseviin elimiin, kuten kaadosta ja nostosta vastaaviin elimiin sekä terien avauksesta vastaaviin elimiin. Kaikki em. elimet saavat tehonsa kaato-5 pään päälinjasta PO haarautuvista paineväliainelinjoista ja niitä säädetään ohjauselimillä, joita ei ole tässä tarkemmin esitetty.

Venttiililohkoon 10 haarautuvassa paineväliainelinjassa P on pai-neväliaineen kulkusuunnassa ensin paineenalennusventtiili 3, joka 10 on järjestetty päästämään valitussa paineessa paineväliainetta puristuselinten puristuksen aikaansaavalle toimilaitteelle, jota on merkitty liitännällä B8. Liitäntään B8 on kaatopäässä liitetty rinnan ne hydraulisylinterien työkammiot, joihin johdettu paine saa aikaan puristuselinten sulkeutumisen ja puristumisen puun ympärille. Pai-15 neenalennusventtiilin 3 toimintaa tullaan selostamaan myöhemmin tarkemmin. Venttiilin jälkeen linjassa on vastaventtiili 11, joka varmistaa omalta osaltaan puristuspaineen pysymisen linjassa P. Vastaventtiilin jälkeen linjassa on haarautumiskohta, josta haarautuu linja P1 paineakulle 8. Haarautumiskohdan jälkeen 20 seuraa 4/3 -suuntaventtiili 1, jolla voidaan valita puristuselimien toimintasuunta sähköisen ohjauksen avulla. Venttiili on järjestetty jousikuormitteisesti sulkemaan paineväliaineen syötön linjaa P pitkin lepoasennossa. Suuntaventtiilin 1 jälkeen linja P haarautuu paineenrajoitusventtiilille 2, joka on järjestetty päästämään tietys-25 sä paineessa paineväliaine tankkiin vievään linjaan T. Kyseisen kohdan jälkeen paineväliainelinja P jatkuu puristuselimiin voi-mansiirtoyhteydessä oleville toimilaitteille niihin em. tavalla yhteydessä olevan liitännän B8 kautta.

30 Puristuselimillä tarkoitetaan tässä yhteydessä puun syöttöelimiä, kuten syöttörullia kannattavia elimiä, jotka puristavat puun väliinsä syöttöelinten kohdalta niin, että näillä voidaan syöttää puuta eteenpäin. Puristuselimet voivat olla myös karsintateriä, ja keksinnön mukaista järjestelmää voidaan käyttää myös niiden puristus-35 toimintojen ohjaamiseen. Syöttöelimiä kannattavia elimiä ja karsintateriä voidaan ohjata kumpiakin omalla järjestelmällään, mutta karsintaterät voivat olla mekaanisesti kytkettyjä syöttöelimiä kan- 4 91587 naitaviin elimiin, jolloin molempia ohjataan yhteisellä järjestelmällä.

Edellä on viitattu paineväliaineen kulkuun tilanteessa, jossa 5 suuntaventtiili 1 on oikeanpuoleisessa asennossa, jolloin liitäntään B8 suuntaventtiilin jälkeen yhteydessä oleva linja on paineen alaisena ja toimilaitteiden paluupuolelta liitännästä A8 tuleva linja on yhdistetty tankkiin vievään linjaan T.

10 Paineenalennusventtiili 3 on patruunaventtiili, joka on järjestetty rajoittamaan sen jälkeisessä linjassa P vallitseva paine tietyn tason alapuolelle. Venttiilin rakenteeseen ei tässä yhteydessä tarkemmin puututa, koska siinä voivat tulla kysymykseen myös muutkin kyseisen toiminnon aikaansaavat venttiilit, mutta lyhyesti 15 voidaan mainita, että kysymyksessä on normaalisti jousen avulla avoin venttiili, jonka karassa olevat poraukset ovat tässä asennossa vapaita päästämään paineväliaineen venttiilin 3 jälkeiseen linjaan P. Karan siirtyessä kyseisessä linjassa vallitsevan paineen johdosta reiät samalla sulkeutuvat, jolloin paine säätyy 20 automaattisesti tietyn toimintapisteen alapuolelle venttiilin 3 jälkeisessä linjassa. Venttiili on yhteydessä sen jälkeisestä linjasta haarautuvan ohjauslinjan X kautta esiohjausventtiiliin, joka muodostuu esiohjauslinjaan X rinnan kytketyistä paineenrajoitusventtii-leistä 5 ja 6 sekä toisen venttiilin 5 kanssa sarjaan kytketystä 25 venttiilistä 4, joka lepoasennossa on suljettuna. Paineen noustessa venttiilin 3 jälkeisessä linjassa P tietyn, venttiilien 5 ja 6 määräämän arvon yläpuolelle ohjauslinjassa X vallitseva paine pääsee purkautumaan toisen esiohjausventtiilin kautta tankki-linjaan T, jolloin karan toisella puolella vallinnut, venttiiliä 3 auki 30 pitänyt, ohjauslinjaan X yhteydessä oleva ohjauspaine myös purkautuu ja venttiili sulkeutuu. Venttiilin 3 toimintapiste määräytyy rinnan kytkettyjen esiohjausventtiilien 5 ja 6 mukaan, ja ne on järjestetty toimimaan erisuuruisissa paineissa. Valinta voidaan tehdä venttiilillä 4, ja sen ollessa kuvan 1 esittämässä suljetussa 35 asennossa toimintapiste määräytyy korkeammassa paineessa toimivan venttiilin 6 mukaan ja venttiilin 4 ollessa auki avautuu yhteys esiohjauslinjasta tankkilinjaan T matalammassa paineessa toimivan venttiilin 5 kautta, jolloin tämä venttiili määrää toiminta-

II

5 91587 pisteen. Venttiili 4 on sähköisesti ohjattavissa, jolloin sen asento kussakin työvaiheessa voidaan esim. etukäteen ohjelmoida työkierron määräävään ohjelmaan.

5 Suuntaventtiilin 1 jälkeinen paineenrajoitusventtiili 2 on yhdistetty myös samoihin esiohjausventtiileihin 5, 6 suuntaventtiilin 1 jälkeiseen paineväliainelinjaan P yhteydessä olevan esiohjauslinjan X välityksellä. Paineen noustessa suuntaventtiilin 1 jälkeisessä linjassa P tämä paine välittyy edellä kuvatulla tavalla esiohjauslinjan 10 X kautta esiohjausventtiilien 5 ja 6 rinnankytkentään, ja paineen noustessa esiohjausventtiilin 5 tai 6 määräämän tason yläpuolelle linjassa P venttiili 2 avautuu karan toisella puolella olevan, esiohjauslinjaan X yhteydessä olevan tilan vapautuessa karaa sulkevasta ohjauspaineesta, jolloin paine pääsee tankkilinjaan T. 15 Paineenrajoitusventtiilin 2 toiminnalla voidaan välttää ulkoisista puristuselinten asemaan vaikuttavista tekijöistä johtuvat paineen nousut linjassa P, kuten esim. syötettävän puun epätasaisuuksista johtuvat paineiskut.

20 Venttiilien 3 ja 2 häiriöttömän yhteistoiminnan varmistamiseksi venttiilin 2 toimintapiste on järjestetty korkeampaan paineeseen kuin venttiilin 3 toimintapiste. Käytännössä tämä on tehty järjestämällä venttiilin 2 jousi jäykemmäksi kuin venttiilin 3 jousi.

25 Edellä kuvatut paineensäätötoiminnot ovat merkittäviä kuvassa 1 esitetyn järjestelmän kannalta siinä mielessä, että lohkossa 10 paineenalainen linja P lähtien venttiililtä 3 liitäntään B8 on toteutettu pelkästään porauksin, jolloin siinä ei ole paineiskuja tasaavia joustavaseinämäisiä letkuja. Lohkotekniikalla saadaan aikaan 30 kuitenkin kompakti rakenne, kaikkien toiminnallisten osien keskittäminen yhteen kokonaisuuteen, pienet nestetilavuudet sekä hyvä dynamiikka, eli nopea toiminta.

Järjestelmä käsittää lisäksi paineakkuliitännän. Kuten edellä on 35 mainittu, painelinja P1 paineakun lataamiseksi haarautuu linjasta P vastaventtiilin 11 jälkeen ennen suuntaventtiiliä 1. Kohdan sijainti ennen suuntaventtiiliä varmistaa akun latautumisen myös suuntaventtiilin ollessa kiinni. Linja P1 kulkee paineakkuun 8 6 91 5 Q 7 suuntaventtiilin 9 kautta, joka jousikuormitteisessa lepoasennossa yhdistää paineakun 8 paluulinjaan T1, joka paineakun paineen purkamiseksi on yhteydessä tankkilinjaan TO. Kyseisellä toiminnalla on varmistettu paineakun purkaantuminen kaatopään ollessa 5 pois käytöstä. Työkierron aikana venttiili 9 on elektronisesti siirtynyt työasentoon, jolloin linja P1 pääsee yhteyteen paineakkuun 8 ja paineakku pääsee latautumaan ja yleensäkin suorittamaan painetta tasaavaa tehtäväänsä. Paineen alentuessa linjassa P esim. syötettävän puun halkaisijan pienetessä puun pituussuunnassa 10 takaa paineakkuun auki oleva linja P1 tietyn puristuksen säilymisen puristuselimissä. Paine saattaa linjassa P laskea myös sen johdosta, että syötettäessä puuta päälinjaan PO yhteydessä olevat syöttömoottorit vievät tehoa. Sammutettaessa työkone palautuu venttiili 9 automaattisesti paineakun purkavaan asentoon.

15

Kuvassa 2 on esitetty eräs vaihtoehtoinen järjestelmä esiohjaus-venttiilien osalta. Kuten kuvassa 1, myös tässä vaihtoehdossa sekä venttiili 3 että venttiili 2 ovat yhteydessä oman esiohjaus-linjansa X välityksellä samaan esiohjausventtiiliin. Rinnankytketyt 20 venttiilit 5 ja 6 sekä venttiili 4 niiden valitsemiseksi on kuitenkin tässä korvattu proportionaaliventtiilillä 7. Kyseisen paineenrajoi-tusventtiilin toimintapaine on säädettävissä portaattomasti venttiilin ulkopuolelta elektronisesti, esim. ohjaamosta, tai työkierron määräävän ohjelman avulla, jolloin ohjelma säätää työkierron ai-25 kana halutut paineet.

Esiohjausventtiilien 5 ja 6 yhdistelmän tai proportionaaliventtiilin 7 avulla voidaan valita puristuselimille eri paineet. Puristuselimien tarttuessa puuhun kaatokatkaisua varten voidaan venttiilin 3 toi-30 mintapiste valita korkeammalle paineelle, eli puristusvoima on tällöin suurempi, ja syötettäessä puuta puristuselimien välissä voi toimintapiste olla alemmassa paineessa. Sopiva puristuspaine pystypuuhun tartuttaessa voi olla esim. 190 bar ja syötön aikana vastaava paine voi olla esim. 130 bar. Valinta suoritetaan kuvan 1 35 venttiilin 4 avulla tai säätämällä vastaavasti kuvan 2 proportionaa-liventtiiliä 7.

7 91587

Keksintöä ei ole edellä rajoitettu vain oheisissa piirustuksissa esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan vaihdella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Järjestelmän toiminnot saadaan aikaan myös analogisilla osilla. Koska 5 puunkorjuukoneiden puomin päihin ripustetuissa kaatopäissä vaaditaan kompaktia rakennetta, on edullista kytkeä samoja elimiä, kuten puristuselimiä käyttäviä toimilaitteita ohjaavat elimet samaan venttiililohkoon. Tällöin on edullista integroida paineen-alennusventtiili 3, esiohjausventtiilit 5, 6 tai 7, suuntaventtiili 1 ja 10 paineenrajoitusventtiili 2 samaan venttiililohkoon. On edullista integroida myös paineakun suuntaventtiili 9 tähän samaan lohkoon. Järjestelmän nestetilavuus on tällöin pieni. Venttiilit 3 ja 2 on edullista toteuttaa tällöin patruunatekniikalla.

15 Järjestelmässä on nopeuden aikaansaavat toiminnat (lohkotekniikka) sekä jouston aikaansaavat toiminnat (venttiilit 3 ja 2 sekä paineakku 8) eriytetty, mikä parantaa järjestelmän hallittavuutta.

Claims (6)

8 91587

1. Järjestelmä puunkorjuukoneen, erityisesti kouraharvesterin puris-tuselimien ohjaamiseksi, jossa on paineväliaineen virtausta puristus-5 elimiin voimansiirtoyhteydessä oleville toimilaitteille (B 8) ohjaavat, paineväliaineen linjaan (P) sijoitetut elimet, jolloin puristuspaineen säätämiseksi linjaan (P) on sijoitettu paineenalennusventtiili (3), joka on järjestetty päästämään valitussa paineessa paineväliainetta toimilaitteille (B 8), minkä lisäksi linjaan (P) paineenalennusventtiilin (3) jälkeen 10 on järjestetty paineenrajoitusventtiili (2) ja suuntaventtiili (1), ja paineenalennusventtiili (3) ja sen jälkeiset, paineväliainelinjaan (P) yhteydessä olevat elimet on sijoitettu puristuselimiä kannattavaan osaan, kuten kaatopäähän, tunnettu siitä, että paineenrajoitusventtiili (2) sijaitsee linjassa (P) suuntaventtiilin (1) jälkeen ja että paineenalennus-15 venttiili (3) ja paineenrajoitusventtiili (2) ovat yhteydessä painetason määräävään yhteiseen esiohjausventtiiliin (5, 6; 7), joka on ohjattavissa elektronisesti ainakin kahden eri toimintapisteen valitsemiseksi pai-neenalennusventtiilille (3) ja paineenrajoitusventtiilille (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paineenrajoitusventtiilin (2) toimintapiste on järjestetty korkeampaan paineeseen kuin paineenalennusventtiilin (3) toimintapiste.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 25 että paineväliaineen linja (P) haarautuu paineakkuun (8) meneväksi linjaksi (P1).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että linja (P) haarautuu paineakkuun (8) ennen toimilaitteiden liikesuuntaa 30 ohjaavaa suuntaventtiiiiä (1).

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että haarautumiskohdan jälkeisessä, paineakulie (8) menevässä linjassa (P1) on suuntaventtiili (9), joka on järjestetty lepoasennossa yhdis- 35 tämään paineakun (8) tankkiin menevään linjaan (T1, T), ja työasennossa yhdistämään paineakun paineväliaineen linjaan (P). Il 9 91537

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paineenalennusventtiili (3), esiohjausventtiilit (5, 6; 7), suuntaventtiili (1) ja paineenrajoitusventtiili (2) on integroitu yhteen venttiililohkoon. 10 91 587