BE1013070A3

BE1013070A3 - MACHINE TO MAKE AND TREE TRUNK delimbing.

Info

Publication number: BE1013070A3
Application number: BE9800647A
Authority: BE
Original assignee: Charlier Alain; Huet Joseph
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2001-09-04
Also published as: WO2000013485A1; EP1109437A1; AU5721899A

Abstract

Une machine comportant un dispositif d'ébranchage qui comprend une première et une deuxième paire de couteaux incuvés (31,32,41,42) agencées pour se déplacer en un mouvement de fermeture et un mouvement d'ouverture dans deux plans parallèles et un cinquième couteau cintré fixe (53) situé au-dessus des première et deuxième paires de couteaux précitées. Les couteaux de la deuxième paire sont montés pour pivoter entre une première position dans laquelle ils se trouvent escamotés sous le cinquième couteau fixe et une deuxième position dans laquelle ils chevauchent partiellement les couteaux de la première paire. Les couteaux de la deuxième paire sont reliés aux couteaux respectifs de la première paire de manière que les mouvements des couteaux des deux paires soient synchronisés et que, lorsque lesdites première et deuxième paires de couteaux sont refermées, les cinq couteaux circonscrivent un contour fermé et soient en contact pratiquement maximum avec toute la circonférence d'un tronc d'arbre.A machine comprising a delimbing device which comprises a first and a second pair of parched knives (31,32,41,42) arranged to move in a closing movement and an opening movement in two parallel planes and a fifth fixed curved knife (53) located above the first and second pairs of aforementioned knives. The knives of the second pair are mounted to pivot between a first position in which they are retracted under the fifth fixed knife and a second position in which they partially overlap the knives of the first pair. The knives of the second pair are connected to the respective knives of the first pair so that the movements of the knives of the two pairs are synchronized and that, when said first and second pairs of knives are closed, the five knives circumscribe a closed contour and are in practically maximum contact with the entire circumference of a tree trunk.

Description

       

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   Machine pour prendre et ébrancher des troncs d'arbres 
La présente invention se rapporte au domaine de l'ébranchage de troncs d'arbres. 



   Pour l'ébranchage de troncs d'arbres, on utilise couramment une machine comprenant deux rouleaux d'entraînement servant à insérer le tronc d'arbre afin de le faire défiler dans un système de couteaux assurant l'ébranchage du tronc d'arbre. Les systèmes d'ébranchage connus comprennent des couteaux Incurvés pivotants qui saisissent le tronc et en éliminent les branches à mesure que le tronc défile. Les couteaux, qui sont contrôlés indépendamment des rouleaux, sont agencés par paires les couteaux de chaque paire se refermant autour du tronc
Avec ces systèmes d ébranchage connus, l'ébranchage ne se fait que par deux couteaux refermés autour du tronc. Il est dès lors Impossible. avec ces deux couteaux pivotants formant pince, de clrconscnre parfaitement le tronc d'un arbre et ceci a pour conséquence que l'ébranchage obtenu est imparfait. 



   L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et, à cet effet, elle propose un système d'ébranchage perfectionné qui assure un rendement d'ébranchage considérablement accru
Cet objectif est atteint suivant l'invention par un dispositif d'ébranchage comprenant une première et une deuxième paire de couteaux incurvés agencées pour pouvoir se déplacer en un mouvement de fermeture et un mouvement d ouverture dans deux plans parallèles et un cinquième couteau cintré fixe situé au-dessus des première et 

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 deuxième paires de couteaux précitées. Les couteaux de la deuxième paire sont montés pour pivoter entre une première position dans laquelle ils se trouvent escamotés sous le cinquième couteau fixe et une deuxième position dans laquelle ils chevauchent partiellement les couteaux de la première paire.

   Les couteaux de la deuxième paire sont reliés aux couteaux respectifs de la première paire de manière que les mouvements des couteaux des deux paires soient synchronisés et que, lorsque lesdites première et deuxième paires de couteaux sont refermées, les cinq couteaux circonscrivent un contour fermé et soient en contact pratiquement maximum avec toute la circonférence d'un tronc d'arbre. 



   Grâce à l'agencement des lames de couteaux suivant l'invention, le tronc d'arbre qui défile se trouve circonscrit de manière optimale par cinq lames de couteaux assurant par ailleurs le centrage du tronc, et cela pour une gamme large de diamètres des troncs. 



   Un second aspect de l'invention concerne l'optimisation de l'inclinaison de l'axe des bras de support des rouleaux d'entraînement. 



  Cette optimisation de l'angle d'inclinaison des axes permet de combiner à l'ouverture des bras de support des rouleaux, la formation entre ces rouleaux d'un V d'autant plus marqué que l'ouverture des bras est importante, ce qui a pour effet avantageux de permettre aux rouleaux de reprendre une partie importante du poids du bois et de réduire ainsi le frottement du bois sur les couteaux. 



   L'invention est exposée plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins ci-joints. 



   Dans ces dessins :
La figure 1 est une vue en élévation, de face, d'une machine comprenant un dispositif d'ébranchage suivant l'invention ;
La figure 2 illustre une vanante d'exécution de la machine montrée en figure 1 ;
La figure 3 est une vue en plan du dispositif d'ébranchage suivant l'invention ;
La figure 4 est une vue en perspective schématique du dispositif de la figure 3 ;

  
Les figures 5 à 10 illustrent te mouvement de fermeture des 

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 couteaux dans le dispositif d'ébranchage de la figure 4
Sur la figure 1, on distingue, montés sur un bâti 10, deux rouleaux d'entraînement 21 et 22, et un dispositif d'ébranchage 30 suivant l'invention La figure 2 représente une machine similaire. mais dans laquelle sont montés quatre rouleaux d'entraînement   21-24,   le dispositif d'ébranchage 30 étant le même que sur la figure 1 Dans une machine telle que représentée aux figures 1 et 2, un tronc d'arbre vient se placer entre les rouleaux 21 et 22 ou entre les rouleaux 21 et 22, d'une part, et les rouleaux 23 et 24, d'autre part, et ces rouleaux entraînent le tronc et le font défiler dans le dispositif d'ébranchage 30.

   Les rouleaux d'entraînement sont supportés par des bras de support fixés sur des axes 25,26 qui sont inclinés par rapport à un plan horizontal et inclinés latéralement par rapport au plan médian vertical du dispositif d'ébranchage 30
Les figures 3 et 4 représentent en particulier le dispositif d'ébranchage suivant l'invention La figure 3 montre une vue en plan du dispositif, en position ouverte, la figure 4 montre une vue en perspective schématique de ce dispositif dans une position refermée, circonscrivant une ouverture ayant un diamètre moyen. Le dispositif suivant l'invention comprend cinq couteaux incurvés Deux grands couteaux 31 et 32 sont constitués de deux bras 33 et 34 ayant une structure   caissonnée   et portant respectivement des lames à deux tranchants 35 et 36.

   Les bras 33 et 34 sont fixés sur des tubes de soutien 37 et 38 destinés à recevoir des axes de rotation Les bras 33 et 34 des couteaux sont reliés entre eux par une bielle 39 Ces grands couteaux 33 et 34 sont destinés à la fois aux opérations de prise des troncs et agissent tel un grappin de prise, ainsi qu aux opérations d'ébranchage.

   La bielle 39 agit de manière croisée entre les couteaux et assure ainsi la synchronisation de leurs mouvements de fermeture Il est ainsi impossible de refermer un couteau sans l'autre
Deux petits couteaux 41 et 42 sont constitués de deux bras 43 et 44 portant deux lames à deux tranchants 45 et 46, les bras étant également fixés sur des tubes de soutien 47 et 48 destinés à recevoir des axes de rotation Les bras 43 et 44 de ces petits couteaux sont reliés aux 

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 bras 33 et 34 des grands couteaux par des bielles 51 et 52 de manière à synchroniser les mouvements de fermeture des petits couteaux 41 et 42 avec les mouvements de fermeture des grands couteaux 31 et 32. Les petits couteaux 41 et 42 sont agencés de manière que leurs bras se déplacent au-dessus des bras des grands couteaux 31 et 32.

   Les petits couteaux 41 et 42 servent aux opérations d'ébranchage. 



   Un cinquième couteau cintré 53 est frontal et fixe. Il se trouve fixé au bâti de la machine et s'étend au-dessus des petits couteaux. Le couteau fixe 53 sert aux opérations d'ébranchage. 



   Les mouvements des grands et petits couteaux, ainsi que des rouleaux d'entraînement sont pilotés par un dispositif de commande (non représenté), qui relève de la compétence habituelle de l'homme du métier. 



   Grâce à la synchronisation des petits couteaux 41 et 42 avec les grands couteaux 31 et   32,   les premiers suivent toujours le mouvement des grands couteaux et ceci permet aux cinq couteaux de l'ensemble de former, pour les opérations d'ébranchage, un contour fermé autour du tronc, circonscrivant ainsi des contours de différents diamètres ainsi que l'illustrent les figures 5 à 10. 



   Pour les opérations de prise des bois, les grands couteaux 31 et 32 sont ouverts et les petits couteaux 41 et 42 se trouvent escamotés en dessous du couteau fixe 53, transformant le dispositif en une pince de prise où les grands couteaux forment un grappin servant au chargement des bois (figures 5 et 6). 



   Lors des opérations d'ébranchage, les grands couteaux 31 et 32 sont pilotés pour se refermer, entraînant progressivement les petits couteaux dont les lames coupantes 43 et 44 viennent se placer entre les lames coupantes 33 et 34 des grands couteaux et le couteau frontal 53 (figures 7 à 10). La fermeture des couteaux pivotants permet de circonscrire des contours continus de diamètres différents. 



   Grâce à une optimisation des profils des lames coupantes 33,34, 43,44 et 53, l'agencement suivant l'invention assure que les lames coupantes se trouvent toujours en contact maximum avec toute la circonférence du tronc d'arbre pendant les opérations d'ébranchage. 

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   Il est à souligner que par la synchronisation des mouvements des petits et grands couteaux à l'aide de bielles (et non par un système hydraulique), les petits couteaux n'exercent aucune force de poussée sur le tronc, ce qui évite les frottements du tronc sur les couteaux et dès lors, en évitant la perte d'énergie qui en résulterait, améliore le rendement d'ébranchage. 



   Il a été Indiqué plus haut que les axes des bras de support des rouleaux d'entraînement sont inclinés. Conformément à un aspect complémentaire de l'invention, l'inclinaison des axes 25-26 des bras de support des rouleaux d'entraînement est optimisée de manière à permettre aux rouleaux non seulement d'entraîner les troncs d'arbres, mais également de reprendre une partie significative du poids du bois.

   A cet effet, les axes des bras de support des rouleaux d'entraînement sont de préférence Inclinés de   760 environ   par rapport à un plan horizontal et Inclinés latéralement de   50 environ   par rapport au plan médian vertical du dispositif d'ébranchage 30 Grâce à cette optimisation, lorsqu'ils s'ouvrent, les rouleaux forment entre eux un V d'autant plus marqué que l'ouverture et dès lors le diamètre du tronc d'arbre sont grands. 



   La force de serrage des rouleaux se décompose en deux composantes distinctes : une composante horizontale exerçant le serrage et une composante verticale qui reprend une partie importante du poids du bois. L'inclinaison optimisée précitée a pour effet de privilégier l'angle d'ouverture V des rouleaux tout en minimisant l'angle de ripage des rouleaux. Grâce au fait que le bois est ainsi porté par les rouleaux le frottement du bois sur les couteaux se trouve fortement réduit, et it en résulte une moindre perte d'énergie et une augmentation du rendement de la machine d'ébranchage
Le mode de réalisation décrit ci-avant est un exemple donné à titre illustratif seulement Des variantes d'exécution et des modifications peuvent y être apportées par l'homme de l'art sans s'écarter de l'espnt de l'invention et sans sortir de la portée des revendications ci-après



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   Machine for taking and delimbing tree trunks
The present invention relates to the field of limbing of tree trunks.



   For the limbing of tree trunks, a machine is commonly used comprising two drive rollers used to insert the tree trunk in order to make it pass through a system of knives ensuring the limbing of the tree trunk. Known delimbing systems include pivoting curved knives which grip the trunk and remove the branches as the trunk scrolls. The knives, which are controlled independently of the rollers, are arranged in pairs, the knives of each pair closing around the trunk
With these known delimbing systems, delimbing is done only by two knives closed around the trunk. It is therefore impossible. with these two pivoting knives forming pliers, to clrconscnre perfectly the trunk of a tree and this has the consequence that the limbing obtained is imperfect.



   The object of the invention is to remedy this drawback and, to this end, it proposes an improved delimbing system which ensures a considerably increased delimbing yield.
This object is achieved according to the invention by a delimbing device comprising a first and a second pair of curved knives arranged to be able to move in a closing movement and an opening movement in two parallel planes and a fifth curved fixed knife located above the first and

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 second pair of knives mentioned above. The knives of the second pair are mounted to pivot between a first position in which they are retracted under the fifth fixed knife and a second position in which they partially overlap the knives of the first pair.

   The knives of the second pair are connected to the respective knives of the first pair so that the movements of the knives of the two pairs are synchronized and that, when said first and second pairs of knives are closed, the five knives circumscribe a closed contour and are in practically maximum contact with the entire circumference of a tree trunk.



   Thanks to the arrangement of knife blades according to the invention, the moving tree trunk is optimally circumscribed by five knife blades also ensuring the centering of the trunk, and this for a wide range of trunk diameters .



   A second aspect of the invention relates to optimizing the inclination of the axis of the support arms of the drive rollers.



  This optimization of the angle of inclination of the axes makes it possible to combine the opening of the support arms of the rollers, the formation between these rollers of a V all the more marked as the opening of the arms is large, which has the advantageous effect of allowing the rollers to take up a significant part of the weight of the wood and thus reducing the friction of the wood on the knives.



   The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawings.



   In these drawings:
Figure 1 is an elevational front view of a machine comprising a delimbing device according to the invention;
FIG. 2 illustrates a variant of the machine shown in FIG. 1;
Figure 3 is a plan view of the delimbing device according to the invention;
Figure 4 is a schematic perspective view of the device of Figure 3;

  
Figures 5 to 10 illustrate the closing movement of the

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 knives in the delimbing device of figure 4
In Figure 1, there are, mounted on a frame 10, two drive rollers 21 and 22, and a delimbing device 30 according to the invention Figure 2 shows a similar machine. but in which are mounted four drive rollers 21-24, the delimbing device 30 being the same as in FIG. 1 In a machine as shown in FIGS. 1 and 2, a tree trunk is placed between the rollers 21 and 22 or between the rollers 21 and 22, on the one hand, and the rollers 23 and 24, on the other hand, and these rollers drive the trunk and make it pass through the delimbing device 30.

   The drive rollers are supported by support arms fixed on axes 25, 26 which are inclined with respect to a horizontal plane and inclined laterally with respect to the vertical median plane of the delimbing device 30
Figures 3 and 4 show in particular the delimbing device according to the invention Figure 3 shows a plan view of the device, in the open position, Figure 4 shows a schematic perspective view of this device in a closed position, circumscribing an opening with an average diameter. The device according to the invention comprises five curved knives. Two large knives 31 and 32 consist of two arms 33 and 34 having a boxed structure and carrying respectively two-edged blades 35 and 36.

   The arms 33 and 34 are fixed on support tubes 37 and 38 intended to receive axes of rotation The arms 33 and 34 of the knives are connected together by a connecting rod 39 These large knives 33 and 34 are intended both for operations gripping trunks and act as a gripping grapple, as well as delimbing operations.

   The connecting rod 39 acts crosswise between the knives and thus ensures the synchronization of their closing movements. It is thus impossible to close one knife without the other.
Two small knives 41 and 42 consist of two arms 43 and 44 carrying two blades with two cutting edges 45 and 46, the arms also being fixed on support tubes 47 and 48 intended to receive axes of rotation The arms 43 and 44 of these little knives are connected to

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 arms 33 and 34 of the large knives by connecting rods 51 and 52 so as to synchronize the closing movements of the small knives 41 and 42 with the closing movements of the large knives 31 and 32. The small knives 41 and 42 are arranged so that their arms move over the arms of the large knives 31 and 32.

   The small knives 41 and 42 are used for delimbing operations.



   A fifth curved knife 53 is frontal and fixed. It is fixed to the machine frame and extends over the small knives. The fixed knife 53 is used for delimbing operations.



   The movements of large and small knives, as well as the drive rollers are controlled by a control device (not shown), which is within the usual competence of the skilled person.



   Thanks to the synchronization of the small knives 41 and 42 with the large knives 31 and 32, the first always follow the movement of the large knives and this allows the five knives of the assembly to form, for delimbing operations, a closed contour around the trunk, circumscribing contours of different diameters as illustrated in Figures 5 to 10.



   For wood-taking operations, the large knives 31 and 32 are open and the small knives 41 and 42 are retracted below the fixed knife 53, transforming the device into a gripper where the large knives form a grapple used for loading wood (Figures 5 and 6).



   During limbing operations, the large knives 31 and 32 are controlled to close, gradually driving the small knives whose cutting blades 43 and 44 are placed between the cutting blades 33 and 34 of the large knives and the front knife 53 ( Figures 7 to 10). The closing of the swivel knives allows to circumscribe continuous contours of different diameters.



   By optimizing the profiles of the cutting blades 33, 34, 43, 44 and 53, the arrangement according to the invention ensures that the cutting blades are always in maximum contact with the entire circumference of the tree trunk during the operations of lopping.

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   It should be noted that by synchronizing the movements of small and large knives using connecting rods (and not by a hydraulic system), the small knives exert no pushing force on the trunk, which prevents friction from the trunk on the knives and therefore, by avoiding the loss of energy which would result therefrom, improves the delimbing yield.



   It has been indicated above that the axes of the support arms of the drive rollers are inclined. In accordance with a complementary aspect of the invention, the inclination of the axes 25-26 of the support arms of the drive rollers is optimized so as to allow the rollers not only to drive the tree trunks, but also to resume a significant part of the weight of the wood.

   To this end, the axes of the support arms of the drive rollers are preferably inclined by approximately 760 relative to a horizontal plane and laterally inclined by approximately 50 relative to the vertical median plane of the delimbing device. 30 Thanks to this optimization , when they open, the rollers form between them a V all the more marked as the opening and therefore the diameter of the tree trunk are large.



   The clamping force of the rollers is broken down into two distinct components: a horizontal component exerting the clamping and a vertical component which takes up a significant part of the weight of the wood. The aforementioned optimized inclination has the effect of favoring the opening angle V of the rollers while minimizing the angle of shifting of the rollers. Thanks to the fact that the wood is thus carried by the rollers, the friction of the wood on the knives is greatly reduced, and this results in less energy loss and an increase in the efficiency of the delimbing machine.
The embodiment described above is an example given by way of illustration only. Variants of execution and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention and without be outside the scope of the claims below

Claims

CLAIMS 1.-Machine for taking and delimbing tree trunks, comprising a frame (10), drive rollers (21,22) to grip and scroll a tree trunk, a delimbing device (30) comprising a pair of pivoting curved knives (31,32) for gripping the tree trunk and a control device for the drive rollers and the delimbing device, characterized in that the delimbing device (30) comprises , in addition, a second pair of curved pivoting knives (41,42), and a fifth curved knife (53) fixed to the frame, the knives of the second pair (41,42) being mounted to pivot between a first position in which they are retracted under the fifth fixed knife (53) and a second position in which they partially overlap the knives of the first pair (31,32),

the knives of the second pair (41,42) being connected to the respective knives of the first pair (31,32), so that the movements of the knives of the two pairs are synchronized and that, when said pairs of knives are closed, the five knives (31,32, 41,42, 53) circumscribe a closed contour and are in practically maximum contact with the entire circumference of the tree trunk.

2.-Machine according to claim 1, characterized in that the knives of the first pair (31,32) are interconnected by a connecting rod (39) so as to synchronize their movements.

3.-Machine according to claim 2, characterized in that the knives of the second pair (41,42) are connected to the respective knives (31,32) of the first pair by connecting rods (51,52), so that the movements of the knives of the second pair (41,42) are synchronized with the movements of the knives of the first pair (31,32). <Desc / Clms Page number 7>

4-Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the knives of the first pair (31, 32) each consist of an arm with a boxed structure (33,34) carrying a curved blade with two cutting edges ( 35.36).

5. - Machine Following any one of the preceding claims, characterized in that the drive rollers are one or more pairs.

6-Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the axes of the support arms of the drive rollers are inclined by approximately 760 relative to a horizontal plane and by approximately 50 laterally relative to the vertical median plane of the delimbing device.

7-Delimbing device, characterized in that it comprises a first pair of curved knives (31,32) mounted to pivot around respective axes so as to grip a tree trunk, a second pair of pivoting curved knives (41,42) and a fifth fixed curved knife (53), the knives of the second pair (41,42) being mounted to pivot between a first position in which they are retracted under the fifth fixed knife (53) and a second position in which they partially overlap the knives of the first pair (31,32), the knives of the second pair (41,42) being connected to the respective knives of the first pair (31,32), so that the movements knives of the two pairs are synchronized and that, when said pairs of knives are closed, the five knives (31,32, 41, 42, 53)

circumscribe a closed contour and are in practically maximum contact with the entire circumference of the tree trunk, and a control device for driving the pairs of knives in closing and opening movements <Desc / Clms Page number 8> 8.- Device according to claim 7, characterized in that the knives of the first pair (31,32) are interconnected by a connecting rod (39) so as to synchronize their movements.

9. A device according to claim 8, characterized in that the knives of the second pair (41,42) are connected to the respective knives (31,32) of the first pair by connecting rods (51,52), so that the movements of the knives of the second pair (41,42) are synchronized with the movements of the knives of the first pair (31,32).