FI118453B - Raivaukseen ja sentapaiseen tarkoitettu leikkurilaite - Google Patents

Description

118453

RAIVAUKSEEN JA SENTAPAISEEN TARKOITETTU LEIKKURILATTE KLIPPAGGREGAT FÖR RÖJNING OCH LIKNANDE

KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö liittyy raivaukseen ja sentapaiseen tarkoitettuun leikkurilaitteeseen, jossa leik kuri käsittää pyörivän levyn tai sentapaisen ja siihen kääntyvästi kiinnitetyt, keskipakoisvoiman vaikutuksesta ulkonemaan tarkoitetut teräkappaleet.

KEKSINNÖN TAUSTA

10 Määrittelyllä "raivaus ja sentapainen" tarkoitetaan tässä hakemuksessa metsän tai risu kon raivausta, taimikoiden harvennusta, pensittyneiden alueiden puhdistusta, oksien karsimista puista teiden, sähkölinjojen ja vastaavien varsilta ja niin edelleen.

Tällaiseen työhön käytetään nykyisin yleisesti metsäkoneen tai vastaavan puomiin kytkettäviä leikkurilaitteita, jotka käsittävät leikkurin ja sen käyttölaitteen, yleensä hydrauli-15 moottorin, laitteet leikkurin liikkeiden ohjaamiseksi sekä suojalaitteet toisaalta leikkurin ja toisaalta sen käyttäjän ja ympäristön suojaamiseksi. Laitteen on kyettävä leikkaamaan kaikkiin suuntiin kasvavia puita ja pensaita. Leikkurin on myös kestettävä sen käytön aikana tapahtuvaa nosto- ja laskuliikettä. Yleinen ongelma tällaisessa työssä on kaadettujen puiden tai pensaiden kasautuminen leikkurin ympärille, mikä haittaa näkyvyyttä ja estää työn ete-20 nemisen sujuvasti. Nykyisin käytössä olevilla laitteilla tällaisista kasaumista selviytyminen on usein vaikeata tai mahdotonta, mikä hidastaa työskentelyä ja huonontaa työn jälkeä. Leikkurilaitteissa käytetään nykyisin yleensä sahaavia hammasteriä. Eräs ongelma nii- »«· • · ·: den käytössä on terän jännityksen häviäminen ja terän liikkeen muuttuminen horjuvaksi, kun * · *· *! sitä työstön kuluessa nostetaan tai lasketaan. Ongelmana on myös sahaavien terien nopea 25 tylsyminen. Leikkurilaite, jossa on sahaava terä, soveltuu käytettäväksi lähinnä metsissä, ’·**· joissa maapohja on kivetön ja puiden kasvu on tapahtunut siitä kohtisuoraan ylöspäin.

• · ·.: : Tunnetaan myös leikkurilaitteita, joissa leikkuri käsittää pyörivän levyn tai sentapaisen ;...: ja siihen kääntyvästi kiinnitetyt, keskipakoisvoiman vaikutuksesta ulkonemaan tarkoitetut teräkappaleet. Tällaisia leikkurilaitteita on esitetty ruohonleikkurien ja kannettavien rai-{**.. 30 vauslaitteiden yhteydessä esimerkiksi julkaisuissa US 5845405, GB 1524834, US 2737772, US 2654986 ja JP 9028154.

. [·, Järeämpien raivauslaitteiden yhteydessä niitä on esitetty esimerkiksi julkaisuissa US

• · · ,··*. 4250696, US 4899522 ja US 2005/0050873 AI, joiden ratkaisuissa teräkappaleet ovat muo- * · ]·* doltaan pitkähköjä suorakulmioita, jotka on kiinnitetty läheltä toista päätään kääntyvästi V * 35 pyörivään levyyn. Julkaisussa US 3087296 teräkappaleet ovat samoin pitkähköjä, ja ne on *: muotoiltu suippeneviksi siten, että leikkuuterän käsittävä reuna suuntautuu pyörimissuun- 2 118453 taan nähden viistosti taaksepäin. Leikkuuterä on vain teräkappaieen levystä ulkonevassa osassa. Kaikkien julkaisujen ratkaisuissa teräkappaleet on kiinnitetty niin, että niiden kanta-osa on pyörivän levyn alapintaa vasten.

Pitkähköillä suorakulmaisilla teräkappaleilla saadaan aikaan suuri leikkausteho, jos 5 niitä käyttää riittävän voimakas käyttölaite. Koska ulkonevan osan massa on suuri ja leik-kaava terä iskeytyy suoraan leikattavaan ainekseen, niin itse kappaleisiin ja niiden kiinnitykseen kohdistuu voimakkaita iskuja ja suuri rasitus. Siksi tällaisilla teräkappaleilla varustettu leikkuri rikkoutuu helposti joko jatkuvan rasituksen tai esteisiin, kuten kiviin, osumisen vuoksi. Rikkoutuminen johtaa helposti myös vaaratilanteisiin, jos teräkappaleet hajoavat ja 10 niistä sinkoutuu osia ympäristöön. Suorakulmion muotoisissa teräkappaleissa leikkaava reuna on lisäksi sen liikesuuntaan nähden jokseenkin suorassa kulmassa, ja siksi leikkurilla on taipumus siepata leikattua ainesta leikkurin sisään.

Julkaisun US 3087296 ratkaisussa leikkaavan terän viistous parantaa ratkaisun toimivuutta, kun terä esteeseen osuessaan antaa helpommin myöten kääntymällä taaksepäin.

15 Myös tässä tapauksessa terä on kuitenkin muodoltaan varsin pitkänomainen ja levyn reu nasta pitkälle ulottuva, mikä voimistaa terään ja sen kiinnitykseen kohdistuvia iskuja ja rasituksia.

YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ 20 Keksinnön tarkoituksena on esittää erityisesti raivaukseen ja sentapaiseen sopiva leik- kurilaite, jolla edellä mainitut ongelmat ja haitat suuressa määrin vältetään ja jolla parannetaan leikkurilaitteen monikäyttöisyyttä ja toimivuutta erilaisissa työkohteissa ja tilanteissa.

i·· . · ·! Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle leikkurilaitteelle, jossa leik- :: kuri käsittää pyörivän levyn tai sentapaisen ja siihen kääntyvästi kiinnitetyt, keskipakois- ··· :... ·* 25 voiman vaikutuksesta ulkonemaan tarkoitetut teräkappaleet, jotka on muotoiltu kantaosasta * · ‘ * · kärkiosaan päin voimakkaasti suippeneviksi teräkappaieen painopisteen saamiseksi lähelle • f ;.· j sen kiinnityskohtaa, on tunnusomaista se, mitä on määritelty itsenäisen patenttivaatimuksen ·*· :#4#: 1 tunnusmerkkiosassa. Muissa patenttivaatimuksissa määritellään keksinnön eräitä suori tusmuotoja.

30 Koska teräkappaleiden painopiste on saatu niiden muotoilulla lähelle kiinnityskohtaa ja pyörivän levyn reunaa, niihin kohdistuvat rasitukset pienenevät ja ratkaisun kestävyys para- ]·, nee. Kantaosan ollessa leveä myös kiinnitys voidaan tehdä tukevaksi ja iskuja paremmin « » · kestäväksi. Teräkappaleiden pyörimissuuntaan nähden taaksepäin viisto etureuna tekee leik- • · T kaamisesta vuolevan ja vähentää iskuja, koska teräkappale kääntyy helposti taaksepäin.

··· V : 35 Kantaosan pyöristäminen ja varustaminen sitä ympäröivällä leikkaavalla terällä mahdollistaa • · :.‘*i laitteen käyttämisen murskaavaan työstöön esimerkiksi painamalla leikkuri päältä murskat- 4*· 3 118453 tavan rungon tai kasautuman päälle. Kantaosat leikkaavat tehokkaasti myös esimerkiksi leikkurin sisään taipuvia oksia tai sinne muuten joutuvaa ainesta.

Kun suojahäkki varustetaan jarrulaitteella, sitä voidaan käyttää tarvittaessa paremmin terien vastakappaleena, mikä edelleen parantaa ja monipuolistaa laitteen käyttöä. Myös suo-5 jahäkin ulottuminen ainakin osittain teräkappaleiden alle tärkeää, jotta suojahäkki voi toimia leikkuussa terien vastakappaleena. Tiettyjä käyttötarkoituksia varten tätä suojahäkin toimintaa voidaan edelleen parantaa kiinnittämällä suojahäkkiin teräkappaleiden alapuolelle lisäksi muita vastakappaleita, jollaisena voi olla esimerkiksi suojahäkkiin kiinnitetty vanne tai rengasmainen vastaterä.

10

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

Keksintöä ja sen eräitä suoritusmuotoja selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheen liitettyihin piirustuksiin, joista: kuva 1 esittää kaavamaisesti edestä katsottuna keksinnön mukaisen leikkurilaitteen 15 erästä suoritusmuotoa työkoneen puomiin kytkettynä, kuvat 2 ja 3 esittävät kuvan 1 laitteen leikkuriosaa vastaavasti päältä ja alta katsottuna, kuva 4 esittää osittaisena leikkauskuvana kuvan 3 kohdasta IV-FV leikkurin pyörivää levyä tai sentapaista ja siihen kääntyvästi kiinnitettyjä teräkappaleita, kuva 5 esittää lähemmin teräkappaleen erään mahdollisen toteutuksen altapäin katsot-20 tuna, kuvat 6-9 havainnollistavat kuvan 5 teräkappaleen toimintaa, kuvat 10 ja 11 esittävät vastaavasti alta ja edestä (eräät osat pois jätettyinä) katsottuna ·;·: keksinnön mukaisen leikkurilaitteen erästä toista suoritusmuotoa ja • · *· " kuva 12 esittää kuvaa 11 vastaavasti keksinnön mukaisen leikkurilaitteen vielä erästä #·· • ♦ *···* 25 suoritusmuotoa.

• m KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN kuvaus ···

Keksinnön mukainen leikkurilaite 1 (kuvat 1 - 4) on tarkoitettu kytkettäväksi esimerkiksi metsäkoneen puomiin 2, jolloin se on käännettävissä nivelen 3 varassa ja sopivien ·· j *·· 30 kääntövarsien 4 ja muiden järjestelyjen ja hydrauliikan avulla haluttuun asentoon. Leikkuri- ·· ί.,.ϊ laitteen runko-osaan 5 on sijoitettu sen käyttölaite 6, edullisesti hydraulimoottori, josta läh- . tevä akseli 7 pyörittää laipan 8 avulla siihen kiinnitettyä levyä 9.

.···. Kolme teräyksikköä 14 käsittävät kukin teräkappaleen 17, joka on kiinnitetty käänty- '•tm västi levyyn lähelle sen ulkoreunaa. Kääntyvä kiinnitys on toteutettu siten, että teräkappa- • * * Y ] 35 leelle saadaan laaja tukipinta ja hyvä ja kestävä laakerointi. Teräkappaleeseen 17 on siksi • · · *· kiinnitetty puristamalla holkki 21, jonka sisäpinta on varustettu laakeripinnalla 22. Laakeri- 118453 4 pintaa 22 vasten tulee levyyn 9 kiinnitetyn akseliholkin 19 ulkopinta 20. Holkki 19 on valmistettu esimerkiksi tähän tarkoitukseen sopivasta teräksestä ja sen ulkopinta 20 viimeistelty sopivaksi hyvää ja kestävää laakerointia varten. Holkki on kiristetty kiinni levyyn 9 pultin 15 ja mutterin 23 avulla. Luja kiinnitys, laaja tukipinta ja hyvä laakerointi parantavat kiin-5 nityksen toimintaa ja lujuutta iskuja ja muita rasituksia vastaan.

Akseliholkin halkaisija voi olla esimerkiksi 50 mm. Keskipakoisvoiman aiheuttama pintapaine jakaantuu siten laajalle alueelle. Kitkan pienentämiseksi voidaan käyttää esimerkiksi rasvattavaa pronssilaakeria, mikä parantaa olennaisesti myös kiinnityksen kestävyyttä, kun vaseliini muodostaa painetta kestävän kalvon laakerin ja akselin väliin ja estää osia kosto kemasta toisiinsa.

Teräkappaleen 17 kiinnitys on toteutettu hoikin 21 avulla samalla siten, että se ei tule levyä 9 vasten vaan siitä sopivan etäisyyden päähän, jolloin teräkappale ja varsinkin sen kantaosa voivat toimia paremmin murskaavassa työstössä.

Pyörivää levyä 9 ja teräyksiköitä 14 ympäröi suojahäkki, joka muodostuu tangoista tai 15 vastaavista 13. Tangot on kiinnitetty toisesta päästään levyyn 12, joka on runkoon 5 kiinnitettyjen laippojen 10 ja 11 välissä vapaasti pyörivä. Tankojen 13 kiinnitys levyyn 12 voi käsittää esimerkiksi levyyn kiinnitetyt lyhyet holkit, joihin tangot kiinnitetään esimerkiksi kiristysruuvein (piirroksen yksinkertaistamiseksi ei ole esitetty kuvissa). Levy 12 ja samalla koko suojahäkki on varustettu tässä vain kaavamaisesti esitetyillä jarrulaitteilla 27, jotka 20 voivat käsittää esimerkiksi hydrauliset toimilaitteet ja esimerkiksi teflonia olevat jarrulevyt. Tangot ulottuvat säteittäisesti viistosti alaspäin teräkappaleiden ulottuvuuden ulkopuolelle ja taittuvat sitten ulottumaan jokseenkin vaakasuuntaisina sisäänpäin teräkappaleiden alapuo- «·· ···* lella. Tämä on tärkeää sikäli, että erityisesti teräkappaleen alapuolella oleva osa toimii vas- • · · *· *ϊ takappaleena leikkuussa.

• · *···* 25 Teräkappaleessa (kuva 5) on leveä ja muodoltaan pyöristetty kantaosa 17a ja siinä hol- ***** kiila 21 ja laakeripinnalla 22 varustettu aukko. Levy 9 ja siinä oleva reikä 26 kiinnityspulttia • · : varten on esitetty katkoviivalla. Kärkiosa 17b on kappaleen päähän 17c asti suippeneva.

··· \..Σ Koko etureuna on varustettu leikkuuterällä 18b, joka jatkuu teränä 18a pyöristetyn kanta- osan ympäri. Teräkappaleen painopiste P on suhteellisen lähellä levyn 9 ulkoreunaa. Kuva- ·· • 30 tulla tavalla muotoillun teräkappaleen kokonaispituus voi olla esimerkiksi 270 mm. Paino- pisteen P etäisyys kappaleen pyörimisakselista on silloin luokkaa 50 mm.

. Teräkappaleet on edullista valmistaa sitkeästä teräksestä, jota ei käsitellä missään vai- • · « , · · ·, heessa esimerkiksi hitsaamalla tai muulla tavoin karkaisevasti.

• · ]·* Kuvissa 6-9 havainnollistetaan teräkappaleen toimintaa. Kuvassa 6 osoitettu kulma c • « « Y | 35 havainnollistaa leikkuuterän 18b kulmaa sen liikesuuntaan nähden kappaleen ollessa keski- • · · *· " pakoisvoiman asettamassa asennossa ilman muita vaikutuksia. Terä leikkaa siten kohteeseen Ä'.

5 118453 osuessaan alusta lähtien vuolevasti. Jos terä osuu isoon kohteeseen, kuten paksumpaan runkoon, se niin sanotusti pakenee helposti eli kääntyy taakse- ja sisäänpäin kuvien 7 ja 8 osoittamalla tavalla. Niissä katkoviivoin esitetyt nuolet R' osoittavat, kuinka terä leikkaa myös taaksepäin kääntyneenä sekä etureunan terällä 18b että esiin tulevalla kantaosan terällä 5 18a. Jos terän kärkiosa kääntyy kokonaan levyn 9 ulkoreunan sisäpuolelle (kuva 9), jolloin etureuna ei enää leikkaa, niin kantaosan leikkuuterä 18a leikkaa myös levyn 9 reunan ulkopuolella.

Keksinnön mukainen teräkappale ei pyri haukkaamaan puuainesta leikkurilaitteen sisälle vaan työstö tapahtuu rauhallisesti ja hallitusti. Koska teräkappaleen painopiste sijaitsee 10 lähellä terän kiinnityspistettä, puuaineksen työstö laitetta kohteeseen vietäessä ei ala terän koko massalla. Myös kiinnitysakselin suuri halkaisija helpottaa terän pakenemista. Pakene-miskulmaan vaikuttaa työskentelyvauhti ja puiden koko. Suuria puita työstettäessä teräkap-paleet kääntyvät herkästi noin 70 asteen kulmaan, ja terän kehänopeus pienenee. Mahdollisessa rikkoontumistilanteessa turvallisuus paranee kehän halkaisijan pienenemisen takia.

15 Joissakin tilanteissa on tarpeen tehostaa leikkurilaitteen toimintaa kiinnittämällä suoja- häkkiin lisäksi muita vastakappaleita. Vastakappale voi olla esimerkiksi rengasmainen terä 24, jonka molemmat reunat on varustettu leikkuuterällä 25a ja 25b ja joka on kiinnitetty teräkappaleiden 17 alapuolelle ulottuviin suojahäkin tankoihin 13 (kuvat 10 ja 11). Vasta-kappaleena voi toimia myös esimerkiksi vanne 24', joka on vastaavalla tavalla kiinnitetty 20 suojahäkin tankoihin 13 (kuva 12). On selvää, että vastakappaleet voivat olla myös esimerkiksi muita suoria tai kaareutuvia kappaleita tai teriä, joita kiinnitetään suojahäkkiin.

, Edellä on esitetty keksinnön mukaisen leikkurilaitteen eräitä mahdollisia toteutuksia, • m *"·, joihin keksintö ei millään muotoa rajoitu.

• · «

Keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten sallimissa rajoissa.

* · • · • · • a • · a • · · ··1 1 aaa • a • a ·· · aa • · • ·· • aa# • a • · aaa a • • 1 · • a a taa aaa a · a a aaa a ♦ ·· ♦ ♦ · ♦ · ♦ a ♦ · · • aa • a

Claims (8)

1. Raivaukseen ja sentapaiseen tarkoitettu leikkurilaite (1), jossa leikkuri käsittää pyörivän levyn tai sentapaisen (9) ja siihen kääntyvästi kiinnitetyt, keskipakoisvoiman vaikutuksesta 5 ulkonemaan tarkoitetut teräkappaleet (17), jotka on muotoiltu kantaosasta (17a) kärkiosaan (17b) päin voimakkaasti suippeneviksi teräkappaleen painopisteen (P) saamiseksi lähelle sen kiinnityskohtaa (26), tunnettu siitä, että teräkappaleet (17) on varustettu myös kantaosaa (17a) ympäröivällä leikkuuterällä (18a).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leikkurilaite (1), tunnettu siitä, että teräkappaleen kan taosa (17a) on muodoltaan pyöristetty.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leikkurilaite (1), tunnettu siitä, että teräkappaleen (17) kiinnitys on varustettu välineillä (21) sen erottamiseksi riittävästi levystä tai sentapaisesta 15 (9) lastuavan tai murskaavan työstön mahdollistamiseksi teräkappaleen kantaosalla (17a).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leikkurilaite (1), joka on varustettu vapaasti pyörivällä suojahäkillä (12, 13), tunnettu siitä, että suojahäkki on varustettu jarrulaitteilla (27) sen käyttämiseksi tehokkaammin teräkappaleiden (17) vastakappaleena leikkuussa. 20

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leikkurilaite (1), joka on varustettu vapaasti pyörivällä suojahäkillä (12, 13), tunnettu siitä, että suojahäkki (13) ulottuu ainakin osittain teräkappa-leiden (17) alle. • · · • *· • t • M

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen leikkurilaite (1), tunnettu siitä, että suojahäkkiin (13) on » ***** kiinnitetty teräkappaleiden (17) alapuolella toimivia vastakappaleita (24, 24'). * · • » i • φ · *·· · ··«

6 118453

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen leikkurilaite (1), tunnettu siitä, että vastakappale on suojahäkkiin (13) kiinnitetty rengasmainen vastaterä (24). 30

:"*: 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen leikkurilaite (1), tunnettu siitä, että vastakappale on , X suojahäkkiin (13) kiinnitetty vanne (24'). i · * ··· ··· • • · Mf ··· • · « • · · » · * I I • M • · 7 118453