SI25674A

SI25674A - Izboljšane drsne plošče za cepilnik drv ter cepilnik drv z omenjenimi drsnimi ploščami

Info

Publication number: SI25674A
Application number: SI201800161A
Authority: SI
Inventors: Franc PiĹˇek
Original assignee: PIĹ EK - VITLI KRPAN d.o.o.
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-31
Also published as: EP3597727A1

Abstract

Izum sodi v področje gozdarstva in obdelave lesa, natančneje v področje naprav za cepljenje drv s posebnimi drsnimi ploščami za vodila, po katerih drsi osnovna plošča sekire. Pričujoči izum se nanaša na izboljšane drsne plošče za cepilnik drv ter cepilnik drv z omenjenimi drsnimi ploščami. Bistvo je v tem, da so drsne plošče narejene iz kombinacije osnovnega materiala ter od 0,5 do 80 masnih % grafita ali grafena, kar izboljša drsne lastnosti plošč. Osnovni material za drsne plošče je prednostno medenina, različna plastika ali pa katerikoli drug primeren material. Drsne plošče se lahko naredijo tako, da se osnovnemu materialu lahko v procesu izdelave plošč primeša grafit, ali pa se grafit vgradi v obliki grafitnih čepkov ali v obliki tanke plasti. Alternativno, se lahko grafit na enak način doda osnovni plošči sekire ali pa vodilu cepilnika drv. Na tak način se izloči potreba po mazanju vodil cepilnih strojev.

Description

Izboljšane drsne plošče za cepilnik drv ter cepilnik drv z omenjenimi drsnimi ploščami

Področje tehnike

Izum sodi v področje gozdarstva in obdelave lesa, natančneje v področje naprav za cepljenje drv s posebnimi drsnimi ploščami za vodila, po katerih drsi osnovna plošča sekire. Pričujoči izum se nanaša na izboljšane drsne plošče za cepilnik drv ter cepilnik drv z omenjenimi drsnimi ploščami.

Tehnični problem

Tehnični problem, ki ga pričujoči izum rešuje, je konstrukcijska rešitev drsnih plošč nosilne plošče sekire na cepilnem stroju, ki mora omogočati gladko drsenje plošč po vodilih vzdolž vertikalne osi stroja. Problem, ki se pojavlja pri drsenju sekire po vertikalnih vodilih je v tem, da je potrebno drsne plošče redno podmazovati, saj sicer zaradi trenja prihaja do prekomerne obrabe drsnih plošč. Isti problem obstaja tudi pri horizontalnih strojih.

Znano stanje tehnike

V slovenskem patentu št. 25042 prijavitelja je opisan problem mazanja vodil cepilnega stroja. Ko cepilni stroj deluje, se pri vsakem cepljenju hloda potisni bat premakne naprej in nazaj po vodilih. Pri tem se običajno na vodila nanaša razna umazanija in so zlasti pri veliki vlagi vodila po daljšem obratovanju podvržena veliki obrabi. Ta negativen vpliv bi bil manjši, če bi bila vodila ves čas rahlo naoljena in bi potisna glava lažje drsela. Rešitev je ta, da je s konstrukcijo omogočeno sistemsko mazanje vodil z odpiranjem šob za dotok olja. Ta rešitev je drugačna od pričujočega izuma.

V patentnih bazah ni možno najti rešitev, ki bi obravnavale konstrukcijske rešitve drsnih plošč vertikalnih cepilnikov drv. Na trgu so cepilniki drv družbe Lancman, pri katerih so sekire privarjene plošče, ki drsijo vzdolž vertikalnega stebra cepilnika. Na trgu so tudi cepilni stroji slovenskih proizvajalcev Uniforest in Krpan, ki pa nimajo rešenega problema mazanja drsnih plošč sekire.

V ameriški patentni prijavi št. US 2014/0124097 A je opisana rešitev cepilne naprave, ki ima v podpornem okvirju nameščena vodila, po katerih giblje nosilec sekire z lupilno ploščo na eni in drugi strani sekire. Lupilni plošči omogočata istočasno odstranjevanje skorje debla in cepljenje le-tega. Ta rešitev ne omogoča podmazovanja nosilne plošče sekire kot je to primer v pričujočem izumu.

Ker se praksi pogosto spregleda nujnost rednega mazanja vodil, poleg tega pa se na olje za mazanje lepijo nečistoče, ki nastajajo med uporabo cepilnika, je zaželeno, da se potreba po mazanju vodil eliminira.

Opis rešitve tehničnega problema

Bistvo izboljšanih drsnih plošč za cepilnik drv je v tem, da so narejene iz kombinacije osnovnega materiala ter od 0,5 do 80 masnih % grafita ali grafena, kar izboljša drsno lastnost plošč in eliminira potrebo po mazanju vodil cepilnika. S tem se tudi pozitivno vpliva na življenjsko dobo drsnih plošč. Osnovni material za drsne plošče je prednostno medenina, različna plastika ali pa katerikoli drug primeren material.

Drsne plošče po izumu se lahko naredijo na različne načine. Osnovnemu materialu se lahko v procesu izdelave plošč primeša od 0,5 do 80 masnih % grafita v obliki primesi. Lahko se v drsne plošče izdelane iz izbranega osnovnega materiala lahko grafit vgradi v obliki grafitnih čepkov, pri čemer je zastopanost grafita od 0,5 do 80 masnih %. Tretja možnost je, da se na eni strani drsne plošče doda tanka plast grafita, pri čemer je razmerje osnovnega materiala in grafita med 0,5 do 80 masnih %. Prednostno se tanka plast grafita na osnovni plošči pripravi z vlivanjem v ustrezen model. Grafen je trdna snov, sestavljena iz čistega ogljika, kjer so atomi razporejeni v vzorec pravilnih šestkotnikov podoben grafitu z debelino enega atoma in se ga na drsne plošče prednostno nanese v obliki tanke plasti.

Alternativna rešitev, pri kateri drsne plošče sploh niso potrebne, pa je, da se grafit ali grafen doda osnovni plošči, na katero je pritrjena sekira. Grafit oziroma grafen je potreben le na površini, ki drsi po vodilu, doda pa se lahko na enak način kot prej opisanim drsnim ploščam. Ena od možnosti je, da je osnovna plošča sekire izdelana iz izbranega osnovnega materiala tako, da so vgrajeni čepki katerekoli oblike iz grafita, pri čemer je količina grafita od 0,5 do 80 masnih %. Druga možnost je, da se na osnovno ploščo sekire iz izbranega osnovnega materiala dodana tanka plast iz grafita, pri čemer je količina grafita od 0,5 do 80 masnih %. Plast grafita je lahko debela toliko, da znaša njena širina od desetine do polovice osnovne plošče. Grafen se prednostno lahko doda na osnovno ploščo sekire v obliki tanke plasti.

Tretja alternativna rešitev pa je dodatek od 0,5 do 80 masnih % grafita v enem pasu (na primer v sredini) ali v dveh ali več pasovih (na primer ob straneh) na samo vodilo cepilnega stroja. Grafit ali grafen se lahko doda na enake načine kot zgoraj, torej kot primer v postopku izdelave, ali kot čepki katerekoli oblike ali tanka plast. Ker pa je vodilo daljše od osnovne plošče sekire, je ta rešitev bistveno dražja, še posebno za izvedbo z grafenom.

Zgoraj opisane izboljšane drsne plošče z grafitom ali grafenom, in/ali osnovna plošča sekire z grafitom ali grafenom, in/ali vodilo z grafitom ali grafenom se lahko enostavno vgradijo v različne cepilnike drv. Bistvo izuma je v tem, da se za vodenje in gibanje osnovne plošče sekire vzdolž vodila uporabita dva para drsnih plošč z dodanim grafitom ali grafenom, ki je nanešen na eno stran drsne plošče iz osnovnega materiala, in sicer na tisto, ki je obrnjena proti vodilu cepilnika drv. V kolikor ima grafit ali grafen osnovna plošča sekire ali vodilo, drsne plošče niso potrebne, lahko pa so še vedno prisotne. Grafit ali grafen mora biti na površini osnovne plošče sekire, ki je v stiku z vodilom.

Bistvo cepilnika drv z izboljšanimi drsnimi ploščami po izumu je v tem, da je prvi par drsnih plošč v neposrednem stiku z nosilno ploščo sekire, ki giblje vzdolž vodila, katerega stranski stranici gibljeta vzdolž dveh vzporednih distančnikov in drugim parom drsnih plošč. Drsne plošče in distančniki so skupaj s pritrdilnima ploščama med seboj pritrjene z vijaki, ki se privijejo v za to prirejene izvrtine v omenjenih elementih. Izvrtin je poljubno število, prednostno pet. Dodatno je lahko med distančnikoma in drugim parom drsnih plošč lahko dodan še par tankih distančnikov 7 in 7', za zmanjševanje zračnosti med drsnimi ploščami in drsnim vodilom, ki se pojavi zaradi uporabe cepilnika drv. Omenjeni tanki distančniki so lahko tudi med prvim parom drsnih plošč in distančnikom, vendar je njihova odstranitev bolj komplicirana, zato je prednostna izvedba med drugim parom drsnih plošč in distančnikom.

Cepilnik drv z izboljšanimi drsnimi ploščami, osnovno ploščo ali vodilom po izumu je stroj, ki je lahko gnan preko kardanske gredi traktorja ali elektromotorja. Cepilnik je lahko zasnovan kot vertikalni ali horizontalni stroj za cepljenje hlodov.

Cepilnik drv z izboljšanimi drsnimi ploščami po izumu bo v nadaljevanju podrobneje opisan na osnovi izvedbenih primerov in slik, ki prikazujejo:

Slika 1 cepilnik drv z izboljšanimi drsnimi ploščami po izumu

Slika 2 detajl A

Slika 3 eksplozijska risba sekire in drsnih plošč

V izvedbenem primeru bo opisan vertikalni cepilnik drv, ki ima na zgornjem delu ogrodja 1 vpet cilinder 2 z batnico 21. Batnica 21 je nameščena v valjast nastavek 31, ki je privarjen na sekiro 3. Notranja stranica sekire 3 je privarjena na nosilno ploščo 4, ki je vzporedna z ravnim vodilom 1 b' vertikalnega stebra 1b ogrodja 1. Kot prikazujeta sliki 1 in 2 ima vertikalni cepilnik drv na spodnjem delu ogrodja 1 podnožje 1a, iz katerega se dviga vertikalni steber 1b. Zgornji del stebra 1b je na levi in desni strani obdan z nosilnima stranicama 1c in 1 c' plošče 1 d, skozi katero je nameščen cilinder 2 z batnico 21, na katero je pritrjena sekira 3. Notranja stranica sekire 3 je privarjena na osnovno ploščo 4, ki je vzporedna z vodilom 1b' z dvema izbočenima ozkima vzdolžnima stranicama 1b na stebru 1b. Vodilo 1 b’ je v bistvu ravna stranica vertikalnega stebra 1b.

Cepilnik drv z izboljšanimi drsnimi vodili po izumu je prednostno zasnovan tako, da je prvi par drsnih plošč 5, 5' v neposrednem stiku nosilno ploščo 4, ki giblje vzdolž izbočenih ozkih vzdolžnih stranic 1b vodila 1 b' omejenega med dvema vzporednima distančnikoma 6, 6', in drugim parom drsnih plošč 8, 8' vzporednih s prvim parom drsnih plošč 5, 5'. Dodatno je lahko med distančnikoma 6 in 6' ter drugim parom drsnih plošč 8 in 8' lahko dodan še par tankih distančnikov 7 in 7', katerih funkcija pride v poštev, ko se drsne plošče navkljub prisotnosti grafita ali grafena zaradi uporabe obrabijo in rahlo stanjšajo. Ob obrabljanju drsnih plošč se veča zračnost med drsnimi ploščami in drsnim vodilom, kar pomeni, da je med njima prostor. Le-tega se ga lahko zmanjša tako, da se par tankih distančnikov 7 in 7' odstrani. S tem se zagotovi izboljšano drsenje deloma obrabljenih drsnih plošč po vodilu cepilnika drv.

Kot kaže slika 3 je osnovna plošča 4 pravokotne oblike in ima na eni strani prednostno pet izvrtin 4a in na drugi strani pet izvrtin 4a'. Pravokotno na ploščo 4 je nameščena sekira 3, katere notranja stranica je privarjena na ploščo 4. Na eni strani osnovne plošče 4 je vzporedno nameščena prva drsna plošča 5 z izvrtinami 5a, ki so soosne izvrtinami 4a in je na drugi strani plošče 4 vzporedno nameščena druga drsna plošča 5' z izvrtinami 5a', ki so soosne izvrtinami 4a'.

Vzporedno prvemu paru drsnih plošč 5 in 5' je prvi par distančnikov 6 in 6', med katerima bo potovalo vodilo 1 b' z izbočenima stranicama 1b vertikalnega stebra 1 b, ki je del ohišja cepilnika. Prvi distančnik 6 ima prednostno pet izvrtin 6a, ki so soosne z izvrtinami 4a na eni strani plošče 4 in izvrtinami 5a prve drsne plošče 5. Drugi distančnik 6' ima prednostno pet izvrtin 6a', ki so soosne z izvrtinami 4a' na drugi strani plošče 4 in izvrtinami 5a' druge drsne plošče 5'. Vzporedno prvemu paru distančnikov 6 in 6' je par tankih distančnikov 7 in 7'. Prvi tanek distančnik 7 ima prednostno pet izvrtin 7a, ki so soosne z izvrtinami 6a prvega distančnika 6. Drugi tanek distančnik 7' ima prednostno pet izvrtin 7a', ki so soosne z izvrtinami 6a' drugega distančnika 6'.

Vzporedno tankim distančnikom 7 in 7' je drugi par drsnih plošč 8 in 8'. Tretja drsna plošča 8 ima prednostno pet izvrtin 8a, ki so soosne z izvrtinami 7a tankega distančnika

7. Četrta plošča 8' ima prednostno pet izvrtin 8a', ki so soosne z izvrtinami 7a' tankega distančnika 7'.

Vzporedno drugemu paru drsnih plošč 8 in 8' je prvi par pritrdilnih plošč 9 in 9'. Prva pritrdilna plošča 9 ima prednostno pet izvrtin 9a soosno z izvrtinami 8a drsne plošče

8. Druga pritrdilna plošča 9' ima prednostno pet izvrtin 9a' soosno z izvrtinami 8a' drsne plošče 8'.

Na eni strani nosilne plošče 4 so v izvrtine 4a s petimi šestrobnimi vijaki 10a skozi izvrtine 9a, izvrtine 8a, izvrtine 7a, izvrtine 6a, izvrtine 5a privite prva pritrdilna plošča

9. tretja drsna plošča 8, prvi tanek distančnik 7, prvi distančnik 6 in prva drsna plošča

5. Na drugi strani nosilne plošče 4 so v izvrtine 4a' s petimi šestrobnimi vijaki 11a skozi izvrtine 9a', izvrtine 8a', izvrtine 7a', izvrtine 6a', izvrtine 5a' privite prva pritrdilna plošča 9', četrta drsna plošča 8', drugi tanek distančnik 7', prvi distančnik 6' in druga drsna plošča 5'.

Zgoraj opisane rešitve izboljšanih drsnih plošč, osnovne plošče ali vodila cepilnika drv omogočajo uporabo različnih kombinacij materialov osnovnih in drsnih plošč, kar omogoča proizvajalcu, da naredi različne tipe cepilnikov glede na vrsto uporabe, ki pa ne bodo potrebovali mazanja.

Claims

Patentni zahtevki

1. Drsna plošča za cepilnik drv, značilna po tem, da je narejena iz kombinacije osnovnega materiala, ki je prednostno medenina, različna plastika ali katerikoli drug material, in 0,5 do 80 masnih % grafita ali grafena.
2. Osnovna plošča sekire za cepilnik drv značilna po tem, da je njena površina, ki gleda proti vodilu cepilnika, narejena iz kombinacije osnovnega materiala, ki je prednostno medenina, različna plastika ali katerikoli drug material, in 0,5 do 80 masnih % grafita ali grafena.
3. Vodilo za cepilnik drv, značilno po tem, da je narejeno iz kombinacije osnovnega materiala, ki je prednostno medenina, različna plastika ali katerikoli drug material, in 0,5 do 80 masnih % grafita ali grafena.
4. Drsna plošča, osnovna plošča sekire ali vodilo za cepilnik drv po kateremkoli izmed zahtevkov od 1 do 3, narejena tako, da se osnovnemu materialu v procesu izdelave plošč primeša grafita v obliki primesi.
5. Drsna plošča, osnovna plošča sekire ali vodilo za cepilnik drv po kateremkoli izmed zahtevkov od 1 do 3, narejena tako, da se na eni strani plošč iz osnovnega materiala naknadno vgradijo čepki iz grafita.
6. Drsna plošča, osnovna plošča sekire ali vodilo za cepilnik drv po zahtevku 5, pri čemer so čepki katerekoli oblike.
7. Drsna plošča, osnovna plošča sekire ali vodilo za cepilnik drv po kateremkoli izmed zahtevkov od 1 do 3, narejena tako, da se na eni strani plošč iz osnovnega materiala nanese grafit ali grafen v tanki plasti.
8. Cepilnik drv z dvema paroma drsnih plošč in/ali z osnovno ploščo sekire in/ali z vodilom po kateremkoli izmed predhodnih zahtevkov.
9. Cepilnik drv po zahtevku 8, ki je lahko vertikalni ali horizontalni in je gnan preko kardanske gredi traktorja ali elektromotorja.
10. Cepilnik drv po zahtevku 8 ali 9, značilen potem, da ima na zgornjem delu ogrodja (1) vpet cilinder (2) z batnico (21); batnica (21) je nameščena v valjast nastavek (31), ki je privarjen na sekiro (3); notranja stranica sekire (3) je privarjena na osnovno ploščo (4) sekire, ki je vzporedna z ravnim vodilom (1b') vertikalnega stebra (1 b) ogrodja (1).
11. Cepilnik drv po kateremkoli od predhodnih zahtevkov od 8 do 10, značilen po tem, da je prvi par drsnih plošč (5, 5') v neposrednem stiku z osnovno ploščo (4) sekire in vodilom (1b), katerega stranski stranici gibljeta vzdolž dveh vzporednih distančnikov (6, 6') in drugim parom drsnih plošč (8, 8').
12. Cepilnik drv po zahtevku 11, značilen po tem, da ima dodaten par tankih distančnikov (7, 7') med distančnikoma (6, 6¹) in drugim parom drsnih plošč (8, 8').
13. Cepilnik drv po kateremkoli od predhodnih zahtevkov od 8 do 12, značilen po tem, da je osnovna plošča (4) pravokotne oblike in ima na eni strani prednostno pet izvrtin (4a) in na drugi strani pet izvrtin (4a'); da je pravokotno na ploščo (4) nameščena sekira (3), katere notranja stranica je privarjena na ploščo (4); da je na eni strani nosilne plošče (4) vzporedno nameščena prva drsna plošča (5) z izvrtinami (5a), ki so soosne izvrtinami (4a) in je na drugi strani plošče (4) vzporedno nameščena druga drsna plošča (5') z izvrtinami (5a'), ki so soosne izvrtinami (4a'); da je vzporedno prvemu paru drsnih plošč (5 in 5') nameščen prvi par distančnikov (6 in 6') med katerima bo vodilo (1 b’) z izbočenima stranicama (1b) vertikalnega stebra 1 (b), ki je del ohišja cepilnika; da ima prvi distančnik (6) prednostno pet izvrtin (6a), ki so soosne z izvrtinami (4a) na eni strani plošče (4) in izvrtinami (5a) prve drsne plošče (5); da ima drugi distančnik (6') prednostno pet izvrtin (6a'), ki so soosne z izvrtinami (4a') na drugi strani plošče (4) in izvrtinami (5a') druge drsne plošče (5'); da je vzporedno prvemu paru distančnikov (6 in 6') par tankih distančnikov (7 in 7'); da prvi tanek distančnik (7) prednostno pet izvrtin (7a), ki so soosne z izvrtinami (6a) prvega distančnika (6); da ima drugi tanek distančnik (7') prednostno pet izvrtin (7a'), ki so soosne z izvrtinami (6a‘) drugega distančnika (6'); da je vzporedno paru tankih distančnikov (7 in 7') nameščen drugi par drsnih plošč (8 in 8¹); da ima tretja drsna plošča (8) prednostno pet izvrtin (8a), ki so soosne z izvrtinami (7a) prvega tankega distančnika (7); četrta drsna plošča (8') ima prednostno pet izvrtin (8a'), ki so soosne z izvrtinami (7a') drugega tankega distančnika (7'); da je vzporedno drugemu paru drsnih plošč (8 in 8') prvi par pritrdilnih plošč (9 in 9'); da ima prva pritrdilna plošča (9) prednostno pet izvrtin (9a) soosno z izvrtinami (8a) tretje drsne plošče (8); da ima druga pritrdilna plošča (9') prednostno pet izvrtin (9a') soosno z izvrtinami (8a') četrte drsne plošče (8'); da so na eni strani nosilne plošče (4) v izvrtine (4a) s petimi šestrobnimi vijaki (10a) skozi izvrtine (9a, 8a, 7a, 6a, 5a) privite prva pritrdilna plošča (9), tretja drsna plošča (8), prvi tanek distančnik (7), prvi distančnik (6) in prva drsna plošča (5); da so na drugi strani nosilne plošče (4) v izvrtine (4a') s petimi šestrobnimi vijaki (11 a) skozi izvrtine (9a', 8a', 7a', 6a', 5a') privite prva pritrdilna plošča (9¹), četrta drsna plošča (8'), drugi tanek distančnik (7'), prvi distančnik (6') in druga drsna plošča (5').