FI116208B - Teräpää - Google Patents

Description

116208 TERÄPÄÄ Keksinnön tausta 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen teräpää, erityisesti pelkkahakkurin teräpää, joka käsittää rungon, johon on järjestetty joukko haketusteriä, jotka on sovitettu rungon yhteyteen kehämäisesti välimatkan päähän toisistaan.

ίο Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukainen teräpään pyöröterä, erityisesti pelkkahakkurin teräpäätä varten.

Sahattavista puukappaleista, kuten tukeista, työstetään tyypillisesti ai-15 nakin yksi pinta, useimmiten kaksi vastakkaista pintaa esimerkiksi ennen jakosahausta. Tämä suoritetaan tavallisesti työstämällä tietyt sivuosat tukista hakkeeksi syöttämällä puunrunko kahden vastakkaisen pyöritettävän teräpään väliin. Tyypillisesti puukappaleen, kuten tukin tai pelkän, vastakkaiset sivut työstetään ja haketetaan pelkkahakkurilla ta-20 saisiksi pinnoiksi, minkä jälkeen toteutetaan varsinainen tukin tai pel-kan sahaus. Tekniikan tasosta tunnetaan pelkkahakkurin teräpäitä, jot-ka ovat esimerkiksi katkaistun kartion muotoisia ja joihin on järjestetty teräpaloja esimerkiksi peräkkäin kierteen muotoon niin, että työstö ta-pahtuu jokaisella teräpalalla vuorotellen alkaen ulkokehältä ja siirtyen 25 säteensuunnassa teräkiekon pyörimisakselia kohti. Tunnetaan myös te-räpäitä, jossa teräpään otsapintaan eli pintaan, joka on tyypillisesti lä- • t *···* himpänä käsiteltävän tukin keskilinjaa, on järjestetty sahanterä, esi merkiksi pyöröterä tai useista erillisistä teräosista muodostuva terä.

: V Tällaisia teräpäitä käytetään tyypillisesti parrunveistokoneissa, pelkka- 30 hakkureissa ja niiden kaltaisissa puuntyöstökoneissa, joissa on tyypilli-sesti ainakin kaksi teräpäätä. Eräs teräpää on esitetty US patentissa !··:. 4,499,934. Eräs toinen teräpää on esitetty julkaisussa WO 01/83175.

‘ * Eräs tyypillinen ja tehokas tukkien sahakone, jossa käytetään pelkka- i 35 hakkuria Veisto Oy:n HewSaw R200 sahakone. Pelkkahakkurin otsapin-nassa lähimpänä tukin keskilinjaa on ns. otsaterä, joka tekee pelkkään tarkan ja siistin sahapinnan. Puunkulun ja käyräsahauksen helpottami- 116208 2 seksi sekä ns. takaleikkuun välttämiseksi on teräpää tyypillisesti asennettu pyörimään koneeseen keskilinjaan nähden pienessä kulmassa, eli se "auraa" siten, että puurungon syöttösuunnassa vain koneen alkupään puoleinen alue otsaterästä koskettaa puuhun. Päästökulmasta joh-5 tuen käsiteltävä puu saattaa liikkua työstön aikana teräpään akselin suunnassa, jolloin sahauspintaan tulee epätasaisuutta ja naarmuja. Jos päästökulmaa pienennetään, kasvaa puolestaan kitka teräpään ja puun välillä, ja syöttö vaikeutuu. Julkaisusta US 3,645,308 tunnetaan eräs teräpää, jonka otsapintaan on muodostettu rengasmaisia uria, joiden ίο avulla on pyritty vähentämään kitkaa. Rengasmaiset urat eivät ole toimineet toivotulla tavalla. Lisäksi varsinkin jäätävissä olosuhteissa pyrkii puru tarttumaan kiinni sahattuun pintaan, vaikeuttaen mm. laatumit-tausta ja puun kulkua teräpään jäljessä olevien, tiukkojen ohjaimien välissä.

15

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aivan uudenlainen ratkaisu, jonka avulla vältetään tunnetun tekniikan ongelmat. Keksintö pe-20 rustuu ajatukseen, jonka mukaan haketusteräpään otsapintaan tai vastaavan on muodostettu ainakin yksi spiraalimainen ura.

> I I

* Keksinnön mukaiselle teräpäälle on pääasiassa tunnusomaista se, että teräpään käsiteltävän puukappaleen puoleiseen otsapintaan ja/tai terä-25 pään rungon yhteyteen järjestetyn kiekkomaisen tai laippamaiseen

• · I

kappaleen, kuten pyöröterän, sivupintaan, on muodostettu ainakin yksi • V ura ja/tai kohouma, joka ura ja/tai kohouma kiertää pyörähdysakselia ,*'”: niin, että uran ja/tai kohouman alkukohta on välimatkan päässä terä pään pyörähdysakselista ja loppukohta on lähempänä pyörähdysakselia :v. 30 kuin alkukohta.

• * • I I • » ]·’ Keksinnön mukaiselle teräpäälle on lisäksi tunnusomaista se, mitä on ! V mainittu patenttivaatimuksissa 2-6.

I · » • · 35 Keksinnön mukaiselle pyöröterälle on tunnusomaista se, että pyöröte- ,·, ; rän sivupintaan on muodostettu ainakin yksi ura ja/tai kohouma, joka • * · ura ja/tai kohouma kiertää pyöröterän pyörähdysakselia niin, että uran 116208 3 ja/tai kohouman alkukohta on välimatkan päässä teräpään pyöräh-dysakselista ja loppukohta on lähempänä pyörähdysakselia kuin alkukohta.

5 Keksinnön mukaiselle pyöröterälle on lisäksi tunnusomaista se, mitä on mainittu patenttivaatimuksissa 8 - 12.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on lukuisia merkittäviä etuja. Pelkka-hakkurin teräpään päästökulmaa voidaan pienentää, jolloin hakkurilla ίο käsitellyn pinnan laatu ja mittatarkkuus paranevat ilman, että kitka ot-sapinnan ja puun välillä lisääntyy tai että puunkulku häiriytyy. Keksinnön mukaisella ratkaisulla on myös puun pintaa puhdistava vaikutus, jolloin sahattuun pintaan ei jää purua mm. haittaamaan jatkokäsittelyä, kuten mittausta. Lisäksi teräpään otsapinta saadaan tukemaan sahatta-15 vaa puuta paremmin eikä puukappale pääse siirtymään sivu- tai korke-ussuunnissa. Myös puun kiertyminen pituusakselinsa ympäri estyy sahauksen aikana. Spiraalin avulla saadaan kitkan vähentäminen ja puun syötön helpottaminen. Käytännössä esiintyy joskus tilanteita, joissa te-räpää saattaa pyrkiä työntämään puuta eteenpäin nopeammin, kuin mi-20 tä linjan nopeudeksi on säädetty, mistä aiheutuu terille rasituksia ja hakkeenlaatu heikkenee. Spiraali estää tällaisessa tapauksessa ryntäi-;*. lyn.

···' 25 > * t

Kuvioiden lyhyt selostus • * · * ·

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa :v: 30 I t kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista teräpäätä pelkkahakkurissa, * · * : kuvio 2 esittää pyöröterää eli osaa eräästä keksinnön mukaisesta terä- päästä sivulta, otsapinnan puolelta, * ·:· i 35 : kuvio 3 esittää osittaista poikkileikkausta III-III urituksesta ja/tai ko houmista kuvion 2 mukaisesta pyöröterästä.

116208 4

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuvioissa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen teräpää 1 pelkkahak-5 kurissa. Teräpäitä on kuvion sovellutusmuodossa kaksi 1, Γ, joiden välistä käsiteltävä puukappale 6, kuten tukki tai pelkkä syötetään. Puu-kappaleen vastakkaiset sivut työstetään ja haketetaan pelkkahakkurilla tasaisiksi pinnoiksi P, P', minkä jälkeen suoritetaan varsinainen tukin tai pelkän sahaus. Teräpäitä 1, 1' pyöritetään akselista 10, 10' sopivalla ίο voimalaitteella, kuten sähkömoottorilla (ei esitetty kuvioissa).

Teräpää 1, 1', erityisesti pelkkahakkurin teräpää, käsittää rungon 2, 2', johon on järjestetty joukko haketusteriä 3, 3', jotka on sovitettu rungon yhteyteen kehämäisesti välimatkan päähän toisistaan. Teräpään 1, 1' 15 käsiteltävän puukappaleen 6 puoleiseen otsapintaan 5, 5' ja/tai rungon 2, 2' yhteyteen järjestetyn kiekkomaisen tai laippamaisen kappaleen, kuten pyöröterän 4, 4', sivupintaan 7, 7' on muodostettu ainakin yksi ura 8 ja/tai kohouma 9, joka ura ja/tai kohouma kiertää pyörähdysak-selia 10 niin, että uran ja/tai kohouman alkukohta 11 on välimatkan 20 päässä teräpään pyörähdysakselista 10 ja loppukohta 12 on lähempänä pyörähdysakselia 10, 10' kuin alkukohta 11.

·:··; Teräpään ura 8 ja/tai kohouma 9 kiertyy ulkokehältä sisäkehää kohti, edullisimmin pyörähdyssuuntaa D vastakkaisessa suunnassa. Uria 8 !···. 25 ja/tai kohoumia 9 on useita, jolloin ne muodostavat monipäisen kier- teen. Tyypillisesti urä ja/tai kohouma kiertää pyörähdysakselin 10 ym-päri kulman a (alfa). Kuviossa 2 kulma a on luokkaa 180°, mutta se voi ’ vaihdella huomattavastikin ollen esimerkiksi välillä 10 - 720°. Tyypilli sesti kulma a voi siis vaihdella ympyrän kaaren osasta useisiin kierrok- ί 30 siin.

» ·

Urien 8 ja/tai kohoumien 9 nousu on sovitettu vastaamaan teräpään 1 !··:, ja/tai kiekkomaisen tai laippamaisen kappaleen, kuten pyöröterän 4, *" pyörimisnopeutta ja käsiteltävän puukappaleen 6 haluttua syöttönope- : 35 utta. Urat 8 ja/tai kohoumat 9 muodostavat pyöröterään ja/tai teräpää- ’· hän 1 edullisimmin rengasmaisen vyöhykkeen 13.

116208 5

Pyöröterä, erityisesti pelkkahakkurin teräpäätä varten, johon pyöröte-rän 4 sivupintaan 7 on muodostettu ainakin yksi ura 8 ja/tai kohouma 9, joka ura ja/tai kohouma kiertää pyöröterän pyörähdysakselia 10 niin, 5 että uran ja/tai kohouman alkukohta 11 on välimatkan päässä teräpään pyörähdysakselista ja loppukohta 12 on lähempänä pyörähdysakselia 10 kuin alkukohta.

Ura 8 ja/tai kohouma 9 kiertyy ulkokehältä sisäkehää kohti pyörähdys-lo suuntaa D vastakkaisessa suunnassa. Uria 8 ja/tai kohoumia 9 on useita, jolloin ne muodostavat monipäisen kierteen. Urien 8 ja/tai kohoumien 9 nousu on sovitettu vastaamaan pyöröterän pyörimisnopeutta ja käsiteltävän puukappaleen 6 haluttua syöttönopeutta. Urat 8 ja/tai kohoumat 9 muodostavat teräpäähän edullisimmin rengasmaisen vyöhyk-15 keen 13.

Puunkulun ja käyräsahauksen helpottamiseksi sekä ns. takaleikkuun välttämiseksi on teräpää tyypillisesti asennettu pyörimään koneeseen keskilinjaan nähden pienessä kulmassa β, eli se "auraa" siten, että puu-20 rungon syöttösuunnassa vain alkupään puoleinen alue otsaterästä koskettaa puuhun. Teräpään otsapinta on uritettu, jotta tukipinta-ala ja kitka pienenee. Uritus on tehty spiraalin muotoon siten, että spiraalin ! nousu vastaa teräpään pyörimisnopeutta ja keskimääräistä tai haluttua syöttönopeutta. Nousu voi olla sellainen, että ura kulkee puun pinnan • * 25 mukana, tai jopa hieman pyrkii lisäämään syöttövoimaa. Otsapinnan : ..·' uria käsittävä vyöhyke 13 on eräässä sovellutusmuodossa muodostettu ulkonemaan pyörimisakseliin nähden kohtisuorasta tasosta, kuten pyö- röterän sahauskohdan tasosta. Tyypillisesti vyöhyke 13 on katkaistun kartion sivupinta tai sen osa. Tällöin katkaistun kartion kulma sahaus-30 tasosta vastaa tyypillisesti teräpään aurauskulmaa 6.

• »

Urituksia voi olla erilaisia riippuen puulajista, syöttö- ja pyörimisnope-• ’ uksista, olosuhteista ym. Kuviossa 3 on esitetty poikkileikkauksena ku- vion 2 mukaisen pyöröterän urista 8 ja/tai kohoumista 9. Eräässä tyy-·;··· 35 pillisessä esimerkissä urien syvyys h on luokkaa 0,3-5 mm, tyypillisesti .·. : 0,5-3 mm, edullisimmin esimerkiksi 0,5 - 1 mm. Urien muoto voi vaih della.

116208 6

Alan ammattihenkilölle on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Selityksessä yhdessä muiden tunnus-5 merkkien kanssa mainittuja tunnusmerkkejä voidaan tarvittaessa käyttää myös toisistaan erillisinä.

• * · j ·» k · • · > t * I I > » · I t » * ·

• MM

Claims (12)

116208

1. Teräpää (1), erityisesti pelkkahakkurin teräpää, joka käsittää rungon (2), johon on järjestetty joukko haketusteriä (3), jotka on sovitettu 5 rungon yhteyteen kehämäisesti välimatkan päähän toisistaan, tunnettu siitä, että teräpään (1) käsiteltävän puukappaleen (6) puoleiseen otsapintaan (5) ja/tai teräpään rungon yhteyteen järjestetyn kiekkomaisen tai laippamaiseen kappaleen, kuten pyöröterän (4), sivupintaan (7), on muodostettu ainakin yksi ura (8) ja/tai kohouma (9), ίο joka ura ja/tai kohouma kiertää pyörähdysakselia (10) niin, että uran ja/tai kohouman alkukohta (11) on välimatkan päässä teräpään pyö-rähdysakselista (10) ja loppukohta (12) on lähempänä pyörähdysakselia (10) kuin alkukohta (11). is

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräpää, tunnettu siitä, että ura (8) ja/tai kohouma (9) kiertyy ulkokehältä sisäkehää kohti, edullisimmin pyörähdyssuuntaa (D) vastakkaisessa suunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen teräpää, tunnettu siitä, 20 että uria (8) ja/tai kohoumia (9) on useita, jolloin ne muodostavat monipäisen kierteen.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen teräpää, tunnettu siitä, että urien (8) ja/tai kohoumien (9) nousu on sovitettu vastaamaan 25 teräpään (1) ja/tai kiekkomaisen tai laippamaisen kappaleen, kuten • : pyöröterän (4), pyörimisnopeutta ja käsiteltävän puukappaleen (6) ha- ; luttua syöttönopeutta.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen teräpää, tunnettu I 30 siitä, että urat (8) ja/tai kohoumat (9) muodostavat pyöröterään ja/tai ;··1. teräpäähän (1) edullisimmin rengasmaisen vyöhykkeen (13).

: 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen teräpää, tunnettu siitä, että vyöhyke (13) on muodostettu ulkonemaan pyörimisakseliin (10) nähden ·: i 35 kohtisuorasta tasosta, edullisesti katkaistun kartion sivupinnan tai sen : osan muotoisena. • ti 116208

7. Pyöröterä, erityisesti pelkkahakkurin teräpäätä varten, tunnettu siitä, että pyöröterän (4) sivupintaan (7) on muodostettu ainakin yksi ura (8) ja/tai kohouma (9), joka ura ja/tai kohouma kiertää pyöröterän pyörähdysakselia (10) niin, että uran ja/tai kohouman alkukohta (11) 5 on välimatkan päässä teräpään pyörähdysakselista ja loppukohta (12) on lähempänä pyörähdysakselia (10) kuin alkukohta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pyöröterä, tunnettu siitä, että ura (8) ja/tai kohouma (9) kiertyy ulkokehältä sisäkehää kohti pyöräh- 10 dyssuuntaa (D) vastakkaisessa suunnassa.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen pyöröterä, tunnettu siitä, että uria (8) ja/tai kohoumia (9) on useita, jolloin ne muodostavat monipäisen kierteen. 15

10. Jonkin patenttivaatimuksista 7-9 mukainen pyöröterä, tunnettu siitä, että urien (8)ja/tai kohoumien (9) nousu on sovitettu vastaamaan pyöröterän pyörimisnopeutta ja käsiteltävän puukappaleen (6) haluttua syöttönopeutta. 20

11. Jonkin patenttivaatimuksista 7-10 mukainen pyöröterä, ...# tunnettu siitä, että urat (8) ja/tai kohoumat (9) muodostavat terä- ‘ . päähän edullisimmin rengasmaisen vyöhykkeen (13). ;;j 25

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen pyöröterä, tunnettu siitä, et- tä vyöhyke (13) on muodostettu ulkonemaan pyörimisakseliin (10) nähden kohtisuorasta tasosta, kuten sahaustasosta, edullisesti katkais-tun kartion sivupinnan tai sen osan muotoisena. 1 » * » » t % * · » * I 9 116208