FI123725B - Menetelmä sahalaitteen terän jännittämiseksi ja ohjaamiseksi sekä ohjaus- ja jännityslaitteet - Google Patents

Description

MENETELMÄ SAHALAITTEEN TERÄN JÄNNITTÄMISEKSI JA OHJAAMISEKSI SEKÄ OHJAUS- JA JÄNNITYSLAITTEET

5 Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteisiin magnetoituvasta materiaalista valmistetun sahalaitteen terän jännittämiseksi valitulle sahauslinjalle sekä ylläpitämiseksi mainitulla linjalla. Sahalaitteena on esim. vannesaha tai pyörösaha.

Ennestään tunnetaan ruotsalaisesta hakemusjulkaisusta 436 849 magneettivoimien avulla 10 tapahtuva jäijestely pyörösahanterän asemoimiseksi pysymään aiotulla sahauslinjalla. Jos terä pysyy linjalla, ei magneettivoimia johdeta terään. Terän siirtyessä sivuun linjalta, pyritään magneettivoimien avulla palauttamaan terä linjalle. Julkaisussa todetaan, että vannesahan terälle voidaan soveltaa samaa keksintöä.

15 Julkaisussa WO 00/47378 esitetään vannesahan terän ohjausta magneettisten voimien avulla, kun sahattavan kohteen sisällä on havaittu terän poikkeavan aiotulta sahauslinjalta. Terää käännetään tarvittaessa magneettisten voimien avulla sahattavan kohteen sisällä sen palauttamiseksi sahauslinjalle.

20 Edellä kuvatut magneettista materiaalia olevan terän ohjaus- ja st abi liteettij äij estelyt toimivat lähinnä vain silloin, kun terän on todettu poikenneen sahauslinjalta ja niiden avulla pyritään parantamaan sahauksen laatua pyrkimällä ohjaamaan terä puun sisällä sahauslinjalle. Vannesahoissa on tunnettua mekaaniset laahaimet tai rullat, jotka ovat lähellä sahattavaa kohdetta ja yleensä heti sen jälkeen terän kulkusuunnassa katsottuna.

25 Nämä laahaimet tai rullat nykyisissä vannesahoissa määräävät sahauslinjan. Julkaisussa SE 436849 magneeteilla korvataan säätöpalat, jotka asetetaan pyörösahanterän molemmin puolin lähelle terää heti ennen sahattavaa puuta ja sen jälkeen. Näillä pyritään ohjaamaan terää pysymään aiotulla linjalla vaikka sahattava puu epähomogenisuutensa tai epäsymmetrisyytensä vuoksi pyrkisi kääntämään terää. Terän lämpölaajenemisesta aiheutuvaa 30 aaltomuodolle taipumista ja pyörimistä aaltomaisena nämä eivät estä, koska ne sijaitsevat terän samalla halkaisij alinj alla. Aaltomuoto hakee vain nolla-amplitudikohdan näille kohdille ja terä jatkaa pyörimistä lepattaen.

Esillä oleva keksintö on kohdistettu korvaamaan vannesahojen mekaaniset laahaimet ja 2 rullat ja keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että menetelmässä magneettista voimaa synnyttävien elementtien avulla jännitetään terään sahauskiristys siirtämällä mainittujen elementtien synnyttämien magneettivoimien avulla kosketukset-5 tomasti mainittu terä sivusuunnassa aiotulle sahauslinjalle, muodostetaan mainittu saha-uslinja mainittujen elementtien väliselle sahausosuudelle sekä vaikutetaan mainituilla elementeillä terään jatkuvasti sahauksen aikana tarkoituksena säätää terän sahauslinjalle tarkoitettu osuus pysymään mainitulla sahauslinjalla.

10 Keksinnön mukaisille laitteille on tunnusomaista, että laitteisiin kuuluu magneettista voimaa synnyttäviä elementtejä, joiden avulla sahalaitteen terä on sivusuunnassa siirtämällä jännitettävissä aiotulle sahauslinjalle, mainittu sahauslinja muodostettuna mainittujen elementtien väliin, ohjauslaitteet elementtien magneettivoimien säätämiseksi jatkuvasti sahauksen aikana tarkoituksena säätää terän sahauslinjalle tarkoitettu osuus pysymään sahaus-15 linjalla.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle sahalaitteen magnetoituvasta materiaalista valmistetun terän ohjaamiseksi pysymään tarkoitetulla sahauslinjalla magneettista voimaa synnyttävien elementtien tai siirtoliikettä synnyttävien elementtien avulla on tunnusomaista, että mene-20 telmässä käytetään useampia elementtipareja, jotka parit sijoitetaan terän läheisyyteen sahattavaan kohteeseen nähden sen eri puolille tai terän vastakkaisesti sijaitseville osuuksille, kuten pyörösahanterässä 180° kulmaan ja vannesahassa sen terän eri suuntaan kulkeville osuuksille ja mainittujen elementtien avulla synnytettyjä magneettivoimia tai siirtoliikkeitä säädetään toisistaan riippuvasti siten, että parin toisen jäsenen suorittamaa säätöproses-25 siä autetaan parin toisen jäsenen samanaikaisella tai olennaisesti samanaikaisella säädöllä.

Keksinnön etuna on, että vannesahoissa voidaan haitalliset laahaimet korvata kosketukset-tomasti toimivilla veto- tai työntömagneeteilla, jolloin vältetään monet haitat, mitä laahai-mien käyttö aiheuttaa. Laahaimet kuluvat, aiheuttavat lisäkitkaa vanteen pyöritykseen ja 30 myös synnyttämät lämpöä vanteeseen. Magneeteilla aiheutetut voimat eivät kuluta vannetta, pitävät asemansa ja vanteen aseman säätö ts. etäisyys magneetista on helppo säätää. Myös lämpövaikutukset vanteeseen jäävät vähäisiksi. Toisessa keksinnön suoritusmuodossa laahaimet säilytetään, mutta niillä terään kohdistetut voimat pienennetään olennaisesti keventämällä magneettivoimien avulla mekaaniset laahausvoimat olennaisen 3 pieniksi ainakin alle 50 % suuruiseksi kokonaissivusiirtovoimasta.

Magneeteilla säädetyn vannesahaterän asema kyetään pitämään erilaisissa terän rasitus-5 tilanteissa kohdallaan, huolimatta terään eri syistä kohdistuvista kiristysastetta muuttamaan pyrkivistä seikoista.

Pyörösahanterän aaltomuotoon hakeutumisen estämiseksi kyetään sen magneettilaitteiden säätöjen toisistaan riippuvuudella paremmin estämään terän hakeutuminen mainittuun 10 pyörinnässä esiintyvään aaltomuotoon.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa Kuvio 1 esittää vannesahaa sivulta nähtynä.

Kuvio 2 esittää vannesahan terää osakuvana.

15 Kuvio 3 esittää pyörösahaa.

Kuvio 4 esittää elementtiä.

Kuvio 5 esittää pyörösahanterää päästä nähtynä.

Kuviossa 1 on tavanomainen vannesaha, johon kuuluu vanneterän 1 kiertojäijestely kahden 20 pyörän 2 ja 3 ympäri. Pyörän 2 laakerikohta 4 on siirrettävissä ja siihen kohdistetaan käytössä voima F vanteen 1 esikireyden saamiseksi sopivaksi. Pyörän 3 laakerikohta 5 voi olla kiinteä. Sahauskohdassa, johon puu 7 on sijoitettu, vanneterä 1 vedetään hieman ulos pyörien 2 ja 3 kehien väliseltä suoralta linjalta. Tällä ulosvedolla muodostetaan sahauslinja, joka pyritään säilyttämään koko sahauksen ajan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä 25 tämä linja muodostetaan magneettisten elementtien 6 avulla, joiden (kuvassa) työntövoimien Fp ansiosta vanneterä 1 on hieman poikkeutettu ulospäin elementtien 6 välisellä alueella. Tunnetuissa ratkaisuissa elementtien kohdalla ovat laahaimet tai rullat. Elementit 6 ovat magneetteja, joiden johdosta samanmerkkiseksi magnetoitu vanneterä 1 pyrkii irti elementeistä 6. Lopullinen vaikuttava terän 1 kiristysvoima muodostuu siten magneettien 30 6a, 6b avulla tapahtuvasta terän 1 sivusiirrosta syntyvästä voimasta terään. Kussakin elementissä 6 on myös etäisyydentunnistin terän 1 aseman havaitsemiseksi.

Eräässä toisessa suoritusmuodossa magneetit 6 sijoitetaan kuvion 1 ratkaisuun nähden terän 1 toiselle puolelle ja niiden vetovoimalla kiristetään vastaavasti terä sahauslinjalle. Eräässä suoritusmuodossa vanneterä siirretään sivusuunnassa laitteen sisään päin joko vetävien tai työntävien magneettien avulla.

4 5 Magneettinen hylkimis- tai vetovoima valitaan sellaiseksi, että vanneterä pysyy irti elementeistä 6. Elementit 6 ovat sopivimmin elektronisesti voimakkuudeltaan ohjattuja sähkömagneetteja. Vanneterälle 1 saadaan tarkka asema, kun terä säädetään kulkemaan esim. 1 mm:n etäisyydellä elementin 6 pinnasta. Elementin yhteyteen on helppo liittää etäisyystun-nistin, joko mekaaninen tai elektroninen, jolloin magneetin hylkimis- tai vetovoima on 10 nopeasti säädettävissä terävanteen etäisyyden muuttuessa elementistä. Etäisyys saattaa hieman muuttua, jos sahattavan kohteen 7 laatu muuttuu esim. oksaiseksi, mikä lisää terän työntö/vetovoiman tarvetta.

Tarvittava elementtien 6 veto- tai työntövoima Fp on hyvin pieni verrattuna terään muodos-15 tuvaan kiristävään voimaan. Se voi olla esim. 50 - 200:s osa terän kiristysvoimasta.

Magneettisten elementtien yhteydessä, kuten kuviossa 4 on esitetty, on mahdollista olla mekaaninen laahain 9 tai rulla joko niin, että terä on säädetty magneettivoimien avulla olemaan irti niistä eli on jäljestetty kosketukseton terän ohjaus tai siten, että laahaimet tai 20 rullat ovat kontaktissa terään, mutta niiden kontaktivoima on olennaisesti kevennetty magneettien avulla. Olennainen kevennys on esim. yli 50 %. Tällöin sahaus ei täysin keskeydy vaikka magneettiohjaus jostain syystä menetettäisiin. Laahaimet tai rullat ovat joko elementtien yhteydessä tai ne ovat erikseen elementtien vieressä, jolloin niitä voidaan siirtää elementeistä riippumatta esim. kulumisen johdosta.

25

Kuviossa 2 esitetään kuvion 1 mukainen eräs vanneterä 1 sivulta. Vanneterällä on leveyttä esim. 60 - 200 mm. Leveä terä sallii, ^sttä elementtejä 6 voi olla useampia rinnan. Tällöin terän mahdollinen suunnan kääntyminen on helposti kokattavissa, kun rinnan sijaitseville elementeille 6a ja 6b on erilliset säädöt. Terää 1 voidaan myös ohjata kääntämällä sitä 30 näiden elementtien erilaisella keskinäisellä säädöllä. Elementtejä voi olla joko pelkästään vanneterää 1 hylkiviä tai pelkästään vanneterää vetäviä. Asennus suoritetaan kummassakin tapauksessa luonnollisesti ao. puolelle vanneterää. Myös molemmat elementtityypit voivat olla yhtä aikaa käytössä eri puolilla vanneterää.

5

Kuviossa 1 on lisäksi vanneterän 1 lisäkiristysmagneetti 6’, joka on sijoitettu vanneterän 1 palautuspuolelle pyörien 2 ja 3 väliin. Kun terään 1 tulee puusta aiheutuva poikkeava kuormitus (etenkin äkillinen) tai terä 1 pitenee lämpiämisen tai käytön johdosta, muuttuu 5 vanneterän 1 kiristysaste, jolloin terän 1 etäisyys jännittäviin magneetteihin 6a, 6b nähden myös muuttuu. Tämä muutos siirtää terän 1 sahauslinjaa, eikä tätä voida sallia. Tämän estämiseksi ja siihen nopeasti reagoimiseksi, on lisämagneetin 6’ säätö tehty riippuvaksi magneettien 6a, 6b säädöstä ja varsinkin terän etäisyyden tunnistamisesta magneeteista 6a, 6b siten, että terän 1 kiristyksen vähetessä tai että mainittu terän etäisyys ei säily 10 magneettien 6a, 6b säädöstä huolimatta, magneetti 6’ kiristää terää 1 alkuperäiseen kireyteen, jotta terän 1 etäisyys jännittävistä magneeteista 6a, 6b säilyy alkuperäisenä. Terän 1 kiristyksen lisääntyessä, magneetti 6’ vähentää sen kiristystä vastaavasti. Magneettien 6a, 6b ja 6’ säätölaitteistot toimivat siis toisistaan riippuvana parina. Näin vältetään terän 1 mahdollinen kosketus elementteihin 6, terän haitallinen löystyminen ja 15 varsinkin kyetään pitämään terän 1 etäisyys jännittävistä elementeistä 6 oikeana.

Lisämagneetin 6’ sijasta terän 1 kireydensäädössä magneettien 6a, 6b parina voi toimia eräässä suoritusmuodossa myös pyörän 2 laakeripukin 4 mekaaninen siirtolaitteisto säätöjäijestelmineen, jolloin em. säätöjäijestelmät ovat kytketyt toisistaan riippuviksi.

20

Eräässä suoritusmuodossa terän 1 kiristyssäätö lisäelementin 6’ tai laakeripukin 4 avulla tehdään itsenäisesti terän kireyttä mittaavaan anturiin perustuen.

Kuviossa 3 on tavanomainen pyörösaha 8, jonka ulkokehälle on keksinnön mukaisia ele-25 menttejä 6 asennettu torjumaan terälaipassa 8 esiintyviä siirtymisiä pois aiotulta linjalta. Tässä tapauksessa ei kuitenkaan itse sahauslinjaa muodosteta elementtien avulla, mutta sitä pidetään yllä. Sahauslinjan muodostaa pyörösahan tasomaisuus. Tasomaisuus pidetään yllä esim. jatkuvalla elementtien 6 ohjauksella.

30 Kuviossa 5 esitetään pyörösahan terä 8 päästä nähtynä. Pyörösahanterän 8 ominaisuuksista johtuen terän siirtyminen sivusuunnassa esim. yläreunassa aiheuttaa terän siirtymisen vastakkaiseen suuntaan alareunassa (kuvio 5). Näin tapahtuu pyöröterän hakeutuessa lämpiämisen vuoksi aaltomuotoon ja myös jos puun erikoinen laatu vie terää sivulle sahauskohdassa. Tämän johdosta terän 8 stabiilisuutta voidaan erityisesti parantaa 6 keksinnön avulla, kun elementtejä 6 on ainakin yhteensä neljässä kohtaa kehällä, kuten esim. ala- ja yläreunassa ja vaakatasolla etu-ja takareunassa puun kulkusuuntaan nähden. Erityisesti pyörösahan tapauksessa magneettisten elementtien 6 magneettisten voimien 5 avulla voidaan pitää pyörösahan terää 8 koko ajan keskitettynä. Myös pyörösahan tapauksessa laahaimet 9 tai rullat voivat olla kontaktissa terään 8 koko ajan, mutta vastaavasti magneettien avulla kevennettynä, kuten on edellä kerrottu vannesahan tapauksessa.

Kuvion 5 mukaisesti ovat elementtiparit 6c ja 6d toinen yläreunassa ja toinen alareunassa. 10 Näiden ohjaus on tehty toisistaan riippuviksi siten, että toisen parin jäsenen esim. 6c etäisyydentunnistimen havaitessa terän 8 sivusiirtymän, tästä annetaan heti magneetti-voiman ohjaus sekä kyseiselle elementille 6c että myös vastakkaisen puolen elementille 6d. Ohjaus on elektronisten välineiden ansiosta niin nopea, että vastakkaisella puolella kyetään ennakoimaan tuleva siirtymä ja se voidaan ainakin osittain magneettisella vastavoimalla 15 toiseen suuntaan kompensoida pois. Pyörösahan terän 8 yhteydessä on edullista, että tällä tavoin säädettyjä elementtipareja on ainakin kaksi, jotka sopivimmin toimivat ristikkäin toisiinsa nähden olevilla halkaisijalinjoilla. Vannesahan terän 1 yhteydessä on ainakin yksi pari, jonka toinen jäsen magneettinen elementti 6’ tai laakeripukin 4 siirtojäijestely on terän 1 eri suuntaan kulkevalla osuudella kuin millä sahaus tapahtuu.

20

Kuviossa 4 esitetään eräs elementti 6, jonka reunoilla on matalat vähäkitkaiset korokkeet 9, joita vasten vanneterä 1 liukuu, jos se jostain syystä pääsee liian lähelle elementtiä. Korokkeet ovat esim. 0,5 mm korkuiset elementin pinnasta. Kuten edellä on kerrottu voi laahaimet 9 olla jäljestetty kevennettynä toimimaan jatkuvassakin kontaktissa terään.

25 30

Claims (11)

1. Menetelmä sahalaitteen magnetoituvasta materiaalista valmistetun terän (1) jännit-5 tämiseksi valitulle sahauslinjalle ja ohjaamiseksi pysymään mainitulla linjalla, tunnet- t u siitä, että menetelmässä magneettista voimaa synnyttävien elementtien (6) avulla jännitetään terään (1) sahauskiristys siirtämällä mainittujen elementtien synnyttämien magneettivoimien avulla kosketuksettomasti mainittu terä sivusuunnassa aiotulle sahauslinjalle, muodostetaan mainittu sahauslinja mainittujen elementtien (6) väliselle 10 sahausosuudelle sekä vaikutetaan mainituilla elementeillä (6) terään (1) jatkuvasti sahauksen aikana tarkoituksena säätää terän (1) sahauslinjalle tarkoitettu osuus pysymään mainitulla sahauslinjalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että terää (1) kiris-15 tetään sahauslinjan ulkopuolelle sijoitetulla magneettisella elementillä (6’) tai siirtoliike- elementillä (4), jonka avulla poikkeutetaan terää (1) sivusuunnassa ja jonka elementin magneettivoimaa tai siirtovoimaa/liikettä ohjataan riippuvaisena terän (1) havaitusta asemasta aiotun sahauslinjan suhteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sahauslinjan ulkopuolelle sijoitetun terää kiristävän elementin (6’) magneettivoimaa tai laakeripukin (4) sijaintia ohjataan riippuvaisena terän (1) havaitusta kiristysasteesta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että elementit (6) si-25 joitetaan terään (1) nähden ennen ja jälkeen sahattavaa kohdetta (7).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että elementeillä (6) aiheutetaan terää (1) elementistä poispäin työntävä tai kohti vetävä magneettinen voima.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että elementtejä (6) on ainakin kaksi rinnakkain terän leveyssuunnassa, ja niiden erillisesti jäljestetyn säädön avulla terän (1) suuntaa muutetaan halutuksi.

7. Ohjaus- ja jännityslaitteet sahalaitteen magnetoituvasta materiaalista valmistetun terän (1) jännittämiseksi valitulle sahauslinjalle ja ohjaamiseksi pysymään mainitulla linjalla, tunnettu siitä, että laitteisiin kuuluu magneettista voimaa synnyttäviä elementtejä (6), joiden avulla sahalaitteen terä (1) on kosketuksettomasti sivusuunnassa siirtämällä jänni-5 tettävissä aiotulle sahauslinjalle, jolloin mainittu sahauslinja on muodostettu mainittujen elementtien (6) väliin, ohjauslaitteet elementtien (6) magneettivoimien säätämiseksi jatkuvasti sahauksen aikana tarkoituksena säätää terän (1) sahauslinjalle tarkoitettu osuus pysymään sahauslinjalla.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukaiset laitteet, tunnettu siitä, että terää (1) työntäviä ja/tai lähemmäs vetäviä elementtejä (6) on sijoitettu terään (1) nähden sahattavan kohteen (7) etu-ja takapuolelle.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukaiset laitteet, tunnettu siitä, että elementtejä (6) on 15 useita rinnakkain terän (1) leveyssuunnassa.

10. Menetelmä sahalaitteen magnetoituvasta materiaalista valmistetun terän (1), (8) ohjaamiseksi pysymään tarkoitetulla sahauslinjalla magneettista voimaa tai terän tai sahalaitteen teräpyörän (2) siirtoliikettä synnyttävien elementtien (6);(4) avulla, tunnettu siitä, 20 että menetelmässä käytetään useampia elementtipareja (6a,b),(6’); (6a,b),(4) tai (6c),(6d), jotka parit sijoitetaan terän (1),(8) läheisyyteen sahattavaan kohteeseen (7) nähden sen eri puolille tai terän (1), (8) vastakkaisesti tai eri suuntaisille sijaitseville osuuksille, kuten pyörösahanterässä 180° kulmaan ja vannesahassa terän (1) eri suuntaan kulkeville osuuksille ja mainittujen elementtien avulla synnytettyjä magneettivoimia tai siirtoliikkeitä 25 säädetään toisistaan riippuvasti siten, että parin toisen jäsenen suorittamaa säätöprosessia autetaan parin toisen jäsenen samanaikaisella tai olennaisesti samanaikaisella säädöllä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin magneettiset elementit (6) ohjataan vaikuttamaan magneettivoimalla terään (1);(8) jatkuvasti. 30