FI91703B - Puunkäsittelykoneen kääntyvän puomin päässä olevan katkaisusahan ohjaus- ja käyttöjärjestelmä - Google Patents

Description

91703

Puunkäsittelykoneen kääntyvän puomin päässä olevan katkaisusahan ohjaus- ja käyttöjärjestelmä

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osassa esitettyyn puunkäsittelykoneen kääntyvän puomin päässä olevan katkaisusahan ohjaus- ja käyttöjärjestelmään .

Puunkäsittelykoneissa, kuten kouraharvestereissa on 10 puun kaatokatkaisun ja katkaisun määrämittoihin suorittava saha, jota ohjataan paineväliaineella. Paineväliaine, kuten hydrauliöljy, saa aikaan sahan pyörimisen johdettaessa sitä sahan yhteydessä olevaan moottoriin. Paineväliaineen virtausta moottoriin 15 ohjataan säätöelimillä, jotka avaavat ja sulkevat paineväliaineen lähteen ja moottorin välisen linjan. Perinteisissä ratkaisuissa nämä samat elimet ohjaavat virtausta samanaikaisesti myös muihin tehoa vieviin toimilaitteisiin.

20

Perinteisillä järjestelmillä on ilmennyt ongelmia puiden katkaisussa. Saha käynnistyy yleensä hitaasti ja kuormituksen loputtua sahan kuljettua puun läpi se pääsee ryntäämään. Perinteisissä ratkaisuissa sahan 25 käyttömoottori vaurioituu juuri herkästi ylikierrosten j ohdosta.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja esittää katkaisusahan ohjaus- ja käyttö-30 järjestelmä, jolla saadaan nopea toiminta sahalle sekä ylikuormitusvaaraa voidaan pienentää. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle järjestelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Ensinnäkin paineväli-35 aineen lähteen, kuten hydrauliöljyn pumpun, ja sahan moottorin välisessä linjassa olevat säätöelimet sijaitsevat puunkäsittelykoneen kääntyvän puomin päässä olevassa osassa, joka kannattaa sahaa. Tällöin saadaan säätöelimen avulla nopea toiminta sahalle, koska se 40 on tällöin lähellä sahaa eikä esim. toimintaa hidastavan monta metriä pitkän joustavan hydrauliletkun 91703 2 päässä. Kyseinen säätöelin on portaattomasti säädettävissä oleva virransäätöventtiili, jolle on ominaista nopea toiminta. Virransäätöventtiili toimii virtauksen määrää moottorille menevässä paineväliainelinjassa 5 rajoittavana säätöelimenä, joka voidaan avata ja sulkea sähköisesti ohjaamosta käsin. Säätöelimet käsittävät lisäksi painekompensaattorin. Tällöin voidaan kompensoida säätöelimiin tulevassa linjassa esiintyvistä painevaihteluista sekä sahan kuormituk-10 sesta peräisin olevista, säätöelimien jälkeisessä linjassa esiintyvistä painevaihteluista johtuvat vaihtelut virtausmäärässä ja sahan kierrosluku on aina haluttu.

15 Lisäksi erään edullisen suoritusmuodon mukaan säätö-elimet käsittävät virransäätöventtiilistä haarautuvan ohjauslinjan ja siihen järjestetyn esiohjausventtiilin, jolloin suuria virtausmääriä voidaan ohjata pienellä ohjausenergialla. Tässä tapauksessa painekompensaattori 20 on edullisimmin ohjauslinjassa oleva, siinä tapahtuvaa virtausta säätävä paineventtiili.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan esiohjausvent-tiili on on/of f-tyyppinen venttiili. Vaikka varsinainen 25 pääventtiili, eli paineväliainelinjassa oleva virransäätöventtiili onkin portaattomasti säädettävissä olevaa tyyppiä, on edullista järjestää esiohjaus-venttiili on/of f-tyyppiseksi siitä syystä, että kierroslukua ei päästäisi muuttamaan käytön aikana, 30 vaan se olisi määrätty säätöelinten asennuksen yh teydessä. Koneen kunnossapysymisen kannalta tämä on tärkeä seikka. Haluttaessa voidaan painekompensointia ja samalla kierroslukua muuttaa esim. paineventtiilin asetusta muuttamalla tai järjestämällä esim. esiohjaus-35 linjaan helposti vaihdettava kuristin. Lisäksi on mahdollista vaihtaa haluttaessa koko säätöelimistö.

91703 3

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan virransäätövent-tiili on linjan sisältävään venttiililohkoon kiinnitetty patruunaventtiili, ns. valvistoripatruuna, jolloin painekompensaattori voi olla jo mukana patruunassa.

5 Keksinnön mukainen järjestelmä on tällöin helppo toteuttaa rakenteellisesti käytännössä.

Järjestelmän yleisen dynamiikan parantamiseksi säätö-elimet ovat lisäksi sahaa kannattavalle osalle tulevan 10 päälinjan virtaussuunnassa ensimmäisessä toimielimille haarautuvassa linjassa. Tällöin saadaan suuri virtaus heti sahalle ilman, että sen täytyy kulkea kyseisessä osassa pitkiä kanavia, jonka varrella on haarautumis-kohtia muille virtausta vieville toimielimille.

15 Järjestelmän toimintaa voidaan edelleen parantaa sen ansiosta, että ennen kaikkia toimielimiä osassa on myös paineenrajoitusventtiili, joka on puomin päässä olevan osan kaikkien toimielinten yhteinen paineenrajoitusventtiili. Tämä venttiili on edullisesti samassa 20 venttiililohkossa kuin virransäätöventtiili.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuva 1 esittää keksinnön mukaista katkaisusahan ohjaus- ja käyttöjärjestelmää hydraulikaa-viona, ja kuva 2 esittää kuvan 1 järjestelmän sijaintia 30 suuremmassa kokonaisuudessa.

* Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä sellaisena hydraulikaaviona, josta käy ilmi järjestelmän tärkeimmät komponentit. Järjestelmä käsittää 35 paineväliaineen lähteeseen, kuten hydrauliöl jyn pumppuun P yhteydessä olevan linjan L, joka tulee kääntyvän puomin päässä olevaan, puomiin nivelöityyn osaan joustavia letkuja pitkin. Kyseinen osa on 4 91 703 maastossa kulkevan puunkäsittelykoneen monia puun runkoa käsitteleviä elimiä käsittävä osa, ja siitä voidaan käyttää esim. nimitystä monitoimipää. Kourahar-vesterin yhteydessä puhutaan myös kaatopäästä. Kysei-5 sessä osassa linja L kulkee moottorille M, joka on voimansiirtoyhteydessä puun katkaisevaan sahaan. Sahan jälkeen linja palaa pois osasta letkuja pitkin paineväliaineen säiliöön T. Linjassa on virransäätö-venttiili 2 ennen moottoria M, joka saa aikaan linjassa 10 L tapahtuvalle virtaukselle portaattomasti säädettävän kuristuskohdan. Virransäätöventtiili on kuvan 1 tapauksessa ns. valvistori, jossa kuristuskohtaa säätävän, valvistorin rungon suhteen liikkuvan karan aseman säätö tapahtuu säätämällä valvistorista lähte-15 vän, päälinjasta L haarautuvan esiohjauslinjan Qe virtauksen suuruutta. Esiohjauslinja Qe yhtyy päälinjaan L venttiilin 2 jälkeen. Tässä esiohjauslinjassa tapahtuvan virtauksen suuruus määrää näin ollen linjassa L tapahtuvan suuremman virtauksen suuruuden.

20 Venttiilin 2 avaamiseksi ja sulkemiseksi esiohjauslinjassa Qe on esiohjausventtiili 1, joka on sähköisesti ohjattavissa kelan la avulla koneen ohjaamosta käsin. Venttiili toimii on/off-periaatteella, jolloin esioh-jauslinjan Qe avautuminen saa aikaan aina samansuurui-25 sen kuristuskohdan avautumisen ja tietyn vakiovirtauk-sen moottorille M, eli moottorin kierrosluku on tällöin aina vakio, edellyttäen että virransäätöventtiilin 2 yli vaikuttava paine-ero on aina vakio. Portaattomasti säädettävissä olevan virransäätöventtiilin 2 käyttö 30 tässä yhteydessä on perusteltua siinä mielessä, että tämäntyyppiset venttiilit ovat herkkiä, eli niillä on nopea toiminta, mitä vaaditaan juuri virtausta sahalle säätävissä elimissä. Venttiilin 2 yli vaikuttavien paine-erojen kompensoimiseksi siinä on lisäksi jousi-35 kuormitteinen paineventtiili 4, jonka aseman määrää jousen lisäksi esiohjausventtiilin ennen ja jälkeen olevissa linjan Qe osuuksissa olevat paineet, eli se säätää virtauksen esiohjauslinjassa Qe aina tietyn i 91703 5 suuruiseksi riippumatta kyseisestä paine-erosta. Lisäksi esiohjauslinjassa voi olla helposti vaihdettava kuristin 5, mikäli vakiovirtausmäärää esiohjauslinjassa ja tämän kautta vakiovirtausmäärää linjassa L halutaan 5 muuttaa. Tämä on mahdollista sen ansiosta, että virransäätöventtiili 2 on portaattomasti säätyvä.

Kuvassa 1 on lisäksi katkoviivoilla merkitty venttiili-lohkoa 3, jossa sijaitsevat em. venttiilit 1, 2 ja 4 10 sekä kuristin 5. Valmistettaessa säätöjärjestelmä lohkotekniikalla on se helppo toteuttaa rakenteellisesti, jolloin voidaan käyttää helposti saatavissa olevia komponentteja, kuten virransäätöventtiilin 2 tapauksessa esim. valvistoripatruunoita, joihin voi olla jo 15 valmiiksi sisällytetty painekompensointitoiminta. Samoin esiohjausventtiili l on helposti saatavilla oleva, lohkoon kiinnitettävä patruunaventtiili. Kuristin 5 on edullisesti irrotettavissa lohkosta ja vaihdettavissa uuteen.

20

Kuvassa 2 on esitetty suurempi kokonaisuus, jossa kuvan 1 mukainen järjestelmä sijaitsee. Puunkäsittely-koneen koko kääntyvän puomin päässä olevan osan paineväliaineen kanavat on toteutettu lohkotekniikalla, 25 jolloin lohkoissa on paineväliaineen kanavia varten poraukset ja niihin kiinnitetyt patruunaventtiilit, jotka ohjaavat toimielimille, kuten sahaa pyörittävään moottoriin, sahaa eteenpäin syöttävään toimielimeen, puuta puristaviin toimielimiin sekä puun syöttömootto-30 reille menevää paineväliaineen virtausta. Suurimman tehon vaativat tässä osassa puun syöttömoottorit sekä katkaisusahan moottori. Venttiililohko 3 on sijoitettu muihin lohkoihin nähden (merkityt viitenumeroilla 7) siten, että se sijaitsee siinä päässä osaa, jossa 35 paineväliaineen linja L on tuotu puomista osaan (liitoskohta P) ja josta paluulinja lähtee takaisin puomiin (liitoskohta T). Paineväliaineen päälinjaa, 6 91703 josta haarautuvat kaikki virtausta vieville toimielimille säätöelimien kautta menevät linjat on merkitty kirjaimella LO. Sahan säätöjärjestelmän käsittävä lohko 3 on tällöin lohkotekniikalla toteutetun osan 5 tulolohko, jonka kautta kyseinen päälinja PO kulkee ja ensimmäinen linja, joka haarautuu toimielimille koko osassa on juuri sahan moottorille M menevä linja L. Linjan L menoliitäntää moottorille on lohkossa 3 merkitty kirjaimella B3 ja paluuliitäntää A3.

10

Kuvan 2 venttiililohkossa 3 on em. tavalla yhteis-toimiviksi järjestetyt valvistoripatruuna 2, joka sisältää valmiina painekompensaattorin, esiohjaus-venttiilinä toimiva patruunaventtiili 1 sekä esiohjaus-15 linjassa Qe oleva vaihdettava kuristin 5.

Lisäksi kuvassa 2 esitetty osa käsittää vielä päälinjassa LO sijaitsevan paineenrajoitusventtiilin 6, jolla koko osan maksimipaine voidaan rajoittaa.

20 Paineenrajoitusventtiili 6 sijaitsee siten, että se ohjaa maksimipaineen ylittävän paineväliaineen ennen kaikkia toimielimille haarautuvia linjoja takaisin paineväliaineen paluulinjaan. Paineenrajoitusventtiili on järjestetty kuvan 2 mukaisesti paineväliaineen 25 tulolohkoon 3, eli samaan venttiililohkoon kuin virransäätöventtiili 2. Venttiilien 2 ja 1 tavoin myös se on lohkoon kiinnitettävä patruunaventtiili.

Kuvan 2 ratkaisulla saadaan puomin päässä olevalle 30 osalle kompakti rakenne sekä osassa olevalle katkai-susahalle optimaalinen ratkaisu tehotiheyden kannalta. Lisäksi sahan ohjaus- ja käyttöjärjestelmä on helppo valmistaa, yksinkertainen asentaa ja helppo huoltaa.

I.

Claims (9)

1. Puunkäsittelykoneen, erityisesti kouraharvesterin kääntyvän puomin päässä olevan katkaisusahan ohjaus- 5 ja käyttöjärjestelmä (3) , joka on järjestetty ohjaamaan sahaan voimansiirtoyhteydessä olevaa, painevällaineella liikuteltavaa moottoria (M), johon on liitetty paine-väliaineen lähteeseen (P) yhteydessä oleva linja (L), jossa on säätöelimet siinä tapahtuvan virtauksen 10 säätämistä varten, jolloin säätöelimet on sijoitettu puomin päässä olevaan, sahaa kannattavaan osaan, tunnettu siitä, että säätöelimet käsittävät portaattomasti säädettävissä olevan, linjassa (L) tapahtuvaa paineväliainevirtauksen määrää säätävän vastusventtii-15 Iin (2) ja painekompensaattorin (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että säätöelimet käsittävät vastusventtiilistä (2) haarautuvan ohjauslinjan (Qe) 20 ja siihen järjestetyn esiohjausventtiilin (1).

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että painekompensaattori (4) on ohjauslinjassa (Qe) oleva, siinä tapahtuvaa virtausta 25 säätävä paineventtiili (4) .

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että esiohjausventtiili (l) on on/off -tyyppinen venttiili. 30

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjauslinjassa (Qe) on vaihdettava kuristin (5) .

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 2-5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että vastusventtiili on linjan (P) sisältävään venttiililohkoon (3) kiinnitetty patruunaventtiili, ns. valvistoripatruuna. 8 91703

7. Patenttivaatimusten 3 ja 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että painekompensaattori (4) on sisällytetty valvistoripatruunaan. 5

7 91705

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että säätöelimet ovat sahaa kannattavalle osalle tulevan päälinjan (LO) virtaussuunnassa ensimmäisessä toimielimille 10 haarautuvassa linjassa (L).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että päälinjassa (LO) kaikki paineväliainelinjan haarautumiskohdat toimielimille 15 ovat osaan sijoitetun paineenrajoitusventtiilin (6) jälkeen, joka on edullisesti samassa venttiililohkossa (3) kuin vastusventtiili (2) . i 91703 9