Muuttuvavoimainen sylinteri

Turbo-sylinteristä on kaksi versiota. Lähinnä olevassa sylinterimallissa pienen sylinteriosan toinen öljykanava on männän varressa. Tämä kanava voidaan sijoittaa vaihtoehtoisesti sylinterin takapäähän. Sen lisäksi sylinteri voidaan rakentaa niin, että sen maksimipituus ei muodostu teleskooppisylinterin tavoin osien liikematkan summasta, vaan sylinteri pysähtyy, kun jompikumpi puolisko saavuttaa iskunpituutensa.

TMK Energiakoura Oy:n uusi sylinterikeksintö tekee energiakouran käytöstä kauhanpyörittäjän kanssa nopeampaa ja joustavampaa. Energiakourien lisäksi tällä sylinterikeksinnöllä on varmasti monia muitakin käyttökohteita.

Kauhanpyörittäjä ja energiapuukoura ovat molemmat mainioita keksintöjä ja kumpikin toimii hyvin erikseen. Yhdessä tilanne muuttuu hankalammaksi, sillä pyörittäjää varten kaivinkoneen hydraulipainetta täytyy yleensä alentaa noin 220 baariin. Tämä vähentää pyörittäjään liitetyn energiakouran voimaa. Ratkaisuksi ei edes käy kouran sylinterin läpimitan kasvattaminen, sillä pyörittäjän läpivienti muodostaa kuristuskohdan suuremmalle öljyvirtaukselle.

Suurimmassa osassa energiakouran tekemistä katkaisusykleistä riittää maksimivoimaa huomattavasti pienempi voima. Paksuimpia puita varten tarvittava suurikokoinen sylinteri hidastaa keveitä työsyklejä ja suuren sylinterin käyttäminen aiheuttaa silloin ajan ja energian hukkaa.

Tätä ongelmaa TMK:n Tenho Koponen pohti ja tuli siihen tulokseen, että sen voisi ratkaista kaksinkertaisella sylinterillä, jossa kevyttä työtä varten olisi pieniläpimittainen sylinteri ja suurta voiman tarvetta varten suuriläpimittainen sylinteri. Sylinterien täytyisi toimia automaattisesti.

Tenholla oli muistikuva aikoinaan Suomessa valmistetuista Vammas-traktorikaivureista, missä puomin kääntöä varten oli varsinaisten kääntösylintereiden rinnalla pienet apusylinterit.

Tässä vaiheessa apuun tuli veli Mika, joka ehdotti, että laitetaan nämä sylinterit sisäkkäin. Idea oli syntynyt. Tämän jälkeen tarvittiin toki paljon yksityiskohtien hiomista, jotta sylinteri olisi valmistusteknisesti järkevä toteuttaa.

Turbosylinterissä on suuremman sylinterin sisällä toinen pienempi sylinteri. Työliikkeen alkaessa paine ohjataan sekvenssiventtiilin kautta pienempään näistä sylintereistä. Sylinterissä vallitseva paine kohoaa liikettä vastustavan kuorman kasvaessa. Paineen kohotessa säädettyyn raja-arvoon avaa sekvenssiventtiili virtaustien suuremmalle sylinterille, joka vie työliikkeen loppuun.

Tässä männässä hydraulipaine vaikuttaa suuremmalle alalle ja sylinterin voima kasvaa suhteessa pinta-alaan. Sekvenssiventtiilin tekemä virtaustien avautuminen suuremman sylinterin puolelle pyritään säätämään mahdollisimman korkealle paineelle, jotta suurta puolta ei käytetä tarpeettomasti. Paluuliike takaisin on nopea, koska sisäänpäin suuntautuvan liikkeen öljytilat ovat suhteellisen pienet.

Sylinterin valmistamisesta sekä markkinoimisesta on tehty sopimus Pematic Oy:n kanssa. Pematic on Muuramessa toimiva hydraulisylinterien valmistamiseen erikoistunut yritys, ja se on Nokka-konsernin tytäryhtiö. Nykyisin se on Suomen suurimpia alallaan.

Sylinterin käytännön kokeilut energiapuukourassa ovat osoittaneet, että sylinterin pieni ja nopea osa kattaa valtaosan kouralla tehtävästä työstä. Noin 80 % työsykleistä tapahtuu pelkästään pienen puolen voimalla. Pieni puoli pystyy katkaisemaan noin 10 sentin puun.

TMK on ollut erittäin aktiivinen tuotekehittäjä viime aikoina. Aikaisemmin tänä vuonna toi TMK Metkoon omaa tuotantoa ja tuotekehitystä edustavan energiakourille tarkoitetun hydraulisen jatkopuomin.

Jussi Laukkanen

 

Kiinnostuitko aiheista?