BR102018008389A2

BR102018008389A2 - cabeça descascadora de colheitadeira do tipo garra única

Info

Publication number: BR102018008389A2
Application number: BR102018008389-9A
Authority: BR
Inventors: Anders Lindblom
Original assignee: Komatsu Forest Ab
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-11-21
Also published as: CL2019003070A1; EP3614831A4; AU2018256769A1; SE542340C2; WO2018199833A1; EP3614831B1; AU2018256769B2; EP3614831A1; SE1750516A1; BR102018008389B1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma cabeça de colheitadeira para descascar a colheita com um par de unidades de alimentação (11, 12) que suportam, uma de cada lado de uma trilha de alimentação do tronco (5) com uma direção de transporte (z), um primeiro rolo alimentador (11a, 11b) que pode ser girado em torno de um eixo central (11a', 11b') e que estão equipados com cortadores de descascamento, braços de agarrar (3a, 3b) sobre os quais as unidades de alimentação (11, 12) são montadas de tal modo que os primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) podem agarrar entre eles um tronco de árvore (2). para alimentação eficiente de troncos de árvores, existe, além do dito par de primeiros rolos alimentadores (11a, 11b), pelo menos um segundo rolo alimentador (12a, 12b), em que os eixos centrais (11a ', 11b') dos dois primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) formam um par de produção de força que pode ser aplicado ao tronco da árvore com uma alavanca (a1, a2) respectivamente, um torque de giro em torno de um eixo central de pivô (cl), que o eixo central (12a', 12b') dos segundos rolos alimentadores (12a, 12b) forma uma força contrária que pode atuar com uma alavanca (b1, b2) para apoiar o tronco da árvore.

Description

(54) Título: CABEÇA DESCASCADORA DE COLHEITADEIRA DO TIPO GARRA ÚNICA (51) Int. Cl.: A01G 23/083.

(52) CPC: A01G 23/083.

(30) Prioridade Unionista: 28/04/2017 SE 1750516-5.

(71) Depositante(es): KOMATSU FOREST AB.

(72) lnventor(es): ANDERS LINDBLOM.

(57) Resumo: A presente invenção refere-se a uma cabeça de colheitadeira para descascar a colheita com um par de unidades de alimentação (11, 12) que suportam, uma de cada lado de uma trilha de alimentação do tronco (5) com uma direção de transporte (Z), um primeiro rolo alimentador (11a, 11b) que pode ser girado em torno de um eixo central (11a', 11b') e que estão equipados com cortadores de descascamento, braços de agarrar (3a, 3b) sobre os quais as unidades de alimentação (11,12) são montadas de tal modo que os primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) podem agarrar entre eles um tronco de árvore (2). Para alimentação eficiente de troncos de árvores, existe, além do dito par de primeiros rolos alimentadores (11a, 11b), pelo menos um segundo rolo alimentador (12a, 12b), em que os eixos centrais (11a 11b') dos dois primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) formam um par de produção de força que pode ser aplicado ao tronco da árvore com uma alavanca (al, a2) respectivamente, um torque de giro em torno de um eixo central de pivô (CL), que o eixo central (12a', 12b') dos segundos rolos alimentadores (12a, 12b) forma uma força contrária que pode atuar com uma alavanca (bl, b2) para apoiar o tronco (...).

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “CABEÇA DESCASCADORA DE COLHEITADEIRA DO TIPO GARRA ÚNICA”.

[001] A presente invenção refere-se a uma cabeça descascadora de colheitadeira do tipo garra única, de acordo com a introdução à reivindicação 1.

[002] Para a alimentação de troncos de árvores a serem processados, ou seja, aparados e/ou descascados em uma cabeça de colheitadeira do tipo garra únicagarra única, são necessárias forças de alimentação relativamente grandes. Para atingir essas forças, até agora foram utilizados alimentadores com rolos alimentadores cilíndricos que podem ser girados em braços de sustentação para dentro e para fora um do outro, cada um em torno de um eixo que está disposto na cabeça da colheitadeira, cujo eixo está localizado a uma distância de um plano central longitudinal através da cabeça da colheitadeira. Os rolos alimentadores da técnica anterior são normalmente fabricados em metal e estão equipados na circunferência com meios de fixação ou dispositivos anti-deslizantes. Além disso, os referidos rolos alimentadores são colocados com simetria espelhada em cada lado do plano central e localizados em um plano que é perpendicular ao dito plano central na cabeça da colheitadeira. Esses rolos alimentadores que são projetados como rolos alimentadores cilíndricos têm a vantagem de possibilitar a alimentação para frente de troncos de árvores que são mantidos fixos entre os rolos alimentadores, também nos casos em que os troncos e árvores apresentam grandes variações de diâmetro.

[003] Durante a produção do que é conhecido como “madeira para celulose”, um tipo de cabeça de colheitadeira do tipo garra única suspensa em um guindaste começou a ser usada nos últimos anos em um grau cada vez maior que, além das etapas convencionais de corte e corte transversal que uma cabeça de colheitadeira do tipo garra úniPetição 870180033833, de 26/04/2018, pág. 12/54

2/16 ca realiza, isto é, derrubar, aparar e cortar troncos de árvores em comprimentos especificados para troncos, também descasca o tronco da árvore. Durante o procedimento de descascamento, o tronco da árvore é obrigado a rodar em torno do seu eixo longitudinal de uma forma helicoidal enquanto é alimentado para frente através da cabeça da colheitadeira. O que é comum para as cabeças de colheitadeira de descascamento conhecidas da técnica anterior é a sua capacidade de trabalho limitada.

[004] Para fazer com que o tronco da árvore se mova na forma de um helicoide ao redor de seu eixo longitudinal, os rolos alimentadores são equipados com elementos semelhantes a ressaltos radialmente salientes com a forma de rolos que exibem na sua superfície bordas de corte obliquamente definidas, conhecidos como “cortadores de descascamento”. Essas arestas de corte, que normalmente correm em um ângulo diagonal ou helicoidal sobre a superfície em uma direção para o eixo de rotação do rolo alimentador, têm a tarefa não só de penetrar no tronco da árvore, mas também de fazer com que o tronco da árvore gire de tal forma que a casca que envolve o tronco da árvore seja liberada do tronco da árvore em torno de sua circunferência completa. As cabeças de colheitadeiras descascadoras de garra única deste tipo têm o seu campo particular de utilização durante a derrubada de árvores de crescimento rápido, normalmente eucalipto para a produção de madeira para celulose.

[005] Para o tipo de cabeça de colheitadeira de descascamento que foi descrito acima, surge uma condição adicional para o processamento que o torna mais difícil, em comparação com cabeças de colheitadeira convencionais que não fazem descascamento, ou seja, para conseguir um agarramento com a área de prender que é necessária não apenas para transferir forças de tração e compressão dos rolos alimentadores para o tronco da árvore, de modo que ele possa ser

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3/16 alimentado através da cabeça de colheitadeira de uma maneira linear, mas também para transferir um torque rotativo ao tronco da árvore e fazer com que ele gire em torno de seu eixo longitudinal na forma de um helicoide, enquanto é alimentado para frente através da cabeça da colheitadeira.

[006] A expressão “cabeça de colheitadeira de garra única” será usada abaixo para indicar o tipo de cabeça de colheitadeira bem conhecido que agarra o tronco de árvore que deve ser processado apenas uma única vez, e não o libera até ser processado (cortado), aparado e/ou descascado e cortado em comprimentos apropriados.

[007] Um efeito de frenagem no tronco da árvore surge durante a operação de alimentação do tronco da árvore através da cabeça da colheitadeira que é causado em parte pela resistência ao rolamento contra o tronco da árvore dos rolos alimentadores, e em parte pela força de atrito entre o tronco da árvore e a cabeça da colheitadeira quando o tronco da árvore é alimentado através da cabeça da colheitadeira durante o processamento, em particular durante a aparagem.

[008] Deve ser entendido que qualquer dano por pressão à madeira da superfície dos troncos das árvores ou quaisquer divisões nos troncos das árvores não tem qualquer influência na qualidade do produto que seja digna de menção durante a produção de madeira para celulose. Em contrapartida, o que é de maior interesse é uma alta velocidade de processamento e capacidade da cabeça da colheitadeira, isto é, a velocidade total de processamento ou capacidade de trabalho da cabeça da colheitadeira medida como volume de produção por unidade de tempo (m³/h).

[009] É importante que as superfícies de trabalho absorventes de força de compressão e tração, ou superfícies externas, dos rolos alimentadores que agem uns sobre os outros podem criar entre eles um aperto com uma área de operação tão grande (área de trabalho ou

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4/16 área de agarramento) que, independentemente das condições atuais de operação dos rolos alimentadores, eles podem entre eles agarrar e alimentar para frente com o atrito necessário troncos de árvores de diâmetro variável ao longo de uma trilha de alimentação do tronco que é um componente da cabeça da colheitadeira. Em outras palavras, a unidade de alimentação deve ser capaz, independentemente das condições de operação que podem incluir, entre outras coisas, o diâmetro variável do tronco da árvore, transferir aquelas grandes forças de tração e compressão dos rolos alimentadores para o tronco da árvore que pode ser alimentado para frente através da cabeça da colheitadeira em alta velocidade.

[010] O controle deficiente do tronco da árvore à medida que ele se move através da cabeça da colheitadeira e o movimento indesejado em relação à trilha de alimentação da cabeça da colheitadeira que surge dessa maneira pode ter como consequência resultados de aparagem abaixo do padrão, ou que os meios de aparagem, como resultado da posição alterada do tronco da árvore, sejam levados a cortar no tronco com deslizamento ou, no pior dos casos, paralisação da alimentação como consequência.

[011] Durante o agarrar de um tronco de árvore, surge a desvantagem de que os rolos alimentadores, através de sua forma cilíndrica, nem sempre tem a capacidade de colocar uma árvore agarrada em contato efetivo com uma trilha de alimentação que é um componente da cabeça da colheitadeira, e, em vez disso, tendem a agarrar a árvore diretamente entre si, em particular quando árvores maiores estão sendo processadas. Outra desvantagem das disposições de alimentação da dita técnica anterior com rolos alimentadores cilíndricos é que quanto maior for a árvore, menor serão as forças direcionadas para dentro em direção à cabeça da colheitadeira, que os rolos alimentadores que estão em contato com a árvore causam; cuja condição constiPetição 870180033833, de 26/04/2018, pág. 15/54

5/16 tui o oposto direto do agarramento efetivo com grande área de trabalho, ou área de prender, e controle da árvore durante o processamento que é realmente desejado.

[012] Para o uso eficiente do volume completo de cada tronco de árvore do topo até a raiz, é necessário que os rolos alimentadores, independentemente do diâmetro da árvore, possam permanecer em contato próximo com o tronco e criar o que é conhecido como “ajuste apertado”, de modo a conseguir deste modo o agarramento operacional eficaz contra o tronco, que é necessário para a alimentação segura de uma árvore através da cabeça da colheitadeira.

[013] Como consequência da localização dos rolos alimentadores nas unidades de alimentação da técnica anterior, onde eles têm simetria de espelho e enfrentam um ao outro, as possibilidades são limitadas para aumentar a área de trabalho ativa dos rolos alimentadores contra o tronco de árvore usando, em vez de alimentador rolos com superfícies circularmente cilíndricas, rolos alimentadores cujas superfícies proporcionam uma forma consideravelmente mais envolvente contra a circunferência do tronco da árvore. Este é o caso não menos importante por razões de espaço disponível, e o risco de colisão entre os rolos alimentadores que se enfrentam um ao outro em lados opostos do tronco da árvore.

[014] Deve ser entendido que cada unidade de alimentação deve ter tais propriedades que não só tornam possível manter o controle da árvore conforme ela se move durante o processamento através da cabeça da colheitadeira, mas também oferece alta velocidade de processamento e, desta forma, alta capacidade de trabalho.

[015] A velocidade total de processamento ou a capacidade de trabalho de uma cabeça de colheitadeira medida como volume de produção por unidade de tempo (m³/h) depende, portanto, do maior grau da função da unidade de alimentação.

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6/16 [016] Um dos propósitos da invenção é conseguir uma cabeça de colheitadeira de descascamento de garra única que demonstre uma alta capacidade de trabalho.

[017] Este propósito da invenção é conseguido através de uma cabeça de colheitadeira do tipo garra única que recebeu os atributos e características distintivas especificados na reivindicação 1.

[018] Outras características e atributos distintivos da invenção são evidenciados pelas reivindicações independentes.

[019] O ponto de partida da invenção é o tipo de cabeça de colheitadeira de descascamento da técnica anterior, no qual as unidades de alimentação estão incorporadas, nas quais os rolos alimentadores cilíndricos operando aos pares estão localizados com simetria de espelho em cada lado do eixo longitudinal da trilha de alimentação do tronco, a fim de prendê-lo entre eles e alimentar para frente ao longo de uma trilha de alimentação de troncos de árvores de diâmetro variável.

[020] De modo a assegurar que as condições de funcionamento variáveis influenciem em pequena medida a capacidade de trabalho da cabeça da colheitadeira, a unidade de alimentação foi equipada com, de acordo com a presente invenção, pelo menos um rolo alimentador adicional, além dos geralmente utilizados primeiros rolos alimentadores operando aos pares. Este segundo rolo de alimentação destina-se a funcionar como uma contra-peça que pode ser girada contra a superfície externa do tronco da árvore. De acordo com a invenção, os primeiros rolos alimentadores são dispostos em tal separação na direção de transporte da trilha de alimentação do tronco que formam um par de produção de força que atua no tronco da árvore e que pode aplicar ao tronco da árvore um torque de giro em torno de um eixo transversal central do pivô que percorre o tronco da árvore, em que o segundo rolo alimentador está disposto a certa distância do dito eixo

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7/16 central do pivô que forma uma força contrária que pode atuar através de uma alavanca para apoiar o tronco da árvore de forma que ele seja colocado em uma condição na qual as forças e torques são essencialmente equilibrados enquanto se movem através da cabeça da colheitadeira.

[021] Como consequência da localização dos primeiros rolos alimentadores em lados opostos diagonalmente da trilha de alimentação do tronco é criado um espaço que possibilita, sem o risco de colisão entre os rolos alimentadores opostos, permitir não apenas o uso de rolos alimentadores com áreas consideravelmente maiores, mas também o uso de rolos alimentadores com forma livremente escolhida, com uma superfície que interage com um tronco de árvore. Em outras palavras, permitirá o uso de rolos alimentadores que, como consequência de sua forma com uma área de trabalho operacional significativa, podem prender um tronco de árvore, através do qual pode ser alcançado um controle significativamente melhorado do tronco da árvore à medida que se move através da cabeça da colheitadeira.

[022] O termo “diagonal” é usado abaixo para denotar uma linha que pode unir dois cantos não vizinhos da trilha de alimentação do tronco, quando considerada dividida em um conjunto de quadrantes imaginários (I, II, III, IV).

[023] Uma modalidade da invenção será descrita abaixo com mais detalhe com referência aos desenhos anexos, dos quais:

[024] a Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma cabeça de colheitadeira do tipo garra única de acordo com a invenção;

[025] a Figura 2 mostra uma vista da frente de uma unidade de alimentação que é um componente da cabeça da presente colheitadeira, em que as localizações relativas de rolos alimentadores rotativos interativos e rolos de suporte rotativos são mostradas em mais detalhe;

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8/16 [026] a Figura 3 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva com partes parcialmente removidas de uma unidade de alimentação e um tronco de árvore durante a operação de alimentação;

[027] a Figura 4 mostra uma vista lateral de uma cabeça de coIheitadeira de tipo garra única com uma unidade de alimentação que está segurando um tronco de árvore;

[028] a Figura 5A mostra uma vista lateral ampliada de uma unidade de alimentação que está agarrando uma seção de um tronco de árvore com um diâmetro relativamente grande; e [029] a Figura 5B mostra uma vista lateral ampliada de uma unidade de alimentação que está agarrando uma seção de um tronco de árvore com um diâmetro relativamente pequeno; e [030] Os desenhos mostram uma cabeça de colheitadeira descascadora do tipo conhecido como “garra única”, geralmente indicada pelo número de referência 1, que, além das etapas convencionais de corte da árvore e corte transversal, isto é, a derrubada, aparagem e corte do tronco de árvore 2 em comprimentos especificados para troncos, é do tipo que também descasca o tronco da árvore. Por uma questão de simplicidade, a cabeça de colheitadeira de descascamento de garra única 1 será referida abaixo como uma “cabeça de colheitadeira”.

[031] A cabeça da colheitadeira 1 tem uma armação (estrutura) 3 com a qual se destina a ser montada através de uma disposição 4 de fixação em forma de forquilha em um braço móvel de uma máquina florestal, não mostrada nos desenhos. A estrutura 3 é unida no dispositivo 4 de fixação em forma de forquilha através de pinos guia 4a opostos e pode ser girada em torno de um eixo essencialmente horizontal de modo a ser mudada entre uma posição de derrubada para o abate das árvores, em que a cabeça da colheitadeira é orientada em uma direção essencialmente vertical, como é mostrado na Figura 1, e

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9/16 uma posição de aparagem e processamento, em que a cabeça da coIheitadeira é orientada em uma direção essencialmente horizontal, como é mostrado na Figura 4. O posicionamento da cabeça da colheitadeira em diferentes ângulos em relação ao solo ocorre de maneira conhecida por meio de um cilindro hidráulico de ação dupla (não mostrado nos desenhos).

[032] Conforme está ilustrado por setas na Figura 2, a armação 3 define uma trilha de alimentação de tronco 5, cuja direção de alimentação Z se estende ao longo de um eixo longitudinal que coincide com um plano central. O termo “trilha de alimentação de tronco 5” é usado para denotar o caminho ao longo do qual uma árvore que foi derrubada deve ser aparada e/ou descascada, e o corte é alimentado com o auxílio de uma unidade de alimentação geralmente indicada por 6 através da cabeça da colheitadeira 1 a ser processada.

[033] Como é esclarecido pelas Figuras 3 e 4, a trilha de alimentação de troncos 5 pode ser considerada essencialmente horizontal quando a cabeça da colheitadeira 1 é colocada na sua posição de processamento.

[034] Com referência novamente à Figura 1, a cabeça de colhedeira 1 tem dois conjuntos de facas de aparar, um conjunto superior 8a e um conjunto inferior 8b, que estão dispostos a uma distância um do outro ao longo do percurso de alimentação da árvore 5, pelo que a unidade de alimentação 6 para a alimentação de troncos de árvores 2 está, quando vista na direção da alimentação, disposta centralmente entre os ditos conjuntos de facas de aparar.

[035] Como se mostra nas Figuras 5A e 5B, cada conjunto de facas de aparar 8a e 8b tem três facas, uma das quais 8a: 1, 8b: 1 é fixa, e duas das quais 8a: 2, 8a: 3 e 8b: 2, 8b: 3 podem ser deslocadas, e que juntas ao redor de um tronco de árvore formam o que é conhecido como “mordida de aparar”. As facas que se deslocam podem

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10/16 ser giradas, cada uma, pelo uso de cilindros hidráulicos de ação dupla (não mostrados nos desenhos) em torno de um eixo 8c que é paralelo ao caminho de alimentação da árvore para pressionar o tronco de árvore 2 de baixo para cima contra a faca fixa, que forma um suporte fixo, e envolve o tronco da árvore juntamente com a faca fixa.

[036] A cabeça da colheitadeira 1 está ainda equipada com um dispositivo de corte 10 que na modalidade aqui descrita é constituído de uma cabeça de colhedeira de descascamento por um arranjo de corte com dois elementos de corte 10a, 10b mutuamente operativos, cada um dos quais na estrutura 3, com o seu eixo paralelo à trilha de alimentação do tronco 5, podem ser articulados para dentro e para fora um do outro. O dito dispositivo de corte 10 pode não só cortar uma árvore em pé na sua raiz, mas também um tronco de árvore aparado 2 dentro de comprimentos especificados.

[037] Com referência à Figura 2, a unidade de alimentação 6 compreende, para a alimentação de árvores derrubadas através da cabeça da colheitadeira, dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b que podem ser acionados rodados cada um em torno de um eixo central 11a ', 11b', respectivamente, e que podem ser articulados nos braços de agarrar 3a, 3b para frente e para fora da trilha de alimentação do tronco, cada um em torno de um eixo 3c na cabeça da colhedeira, para poder agarrar um tronco de árvore entre eles.

[038] Além do referido par de primeiros rolos alimentadores 11a, 11b, a unidade de alimentação compreende pelo menos um segundo rolo de alimentação 12a, 12b que pode ser rodado em torno de um eixo central 12a', 12b' e que também pode girar em um braço de agarre 3a, 3b na direção da trilha de alimentação do tronco 5 e afastando-se da mesma, em torno de um eixo 3c na armação 3 da cabeça da colheitadeira. Os dois eixos centrais 11a', 11b' dos primeiros rolos alimentadores 11a, 11b, respectivamente, estão dispostos a uma distância um

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11/16 do outro quando vistos na direção de transporte Z, que eles formam durante a operação de agarramento um par produtor de força que atua sobre o tronco da árvore 2 e que pode ser aplicado ao tronco da árvore com uma alavanca a1, a2, respectivamente, um torque de giro em torno de um eixo central do pivô CL que passa transversalmente através do tronco da árvore. O eixo central 12a', 12b' dos segundos rolos alimentadores 12a, 12b está disposto a certa distância do referido ponto central de articulação CL quando visto na direção de transporte Z, que forma uma força contrária que pode atuar com uma alavanca b1, b2 para apoiar o tronco da árvore, a fim de equilibrar o referido torque. [039] Em uma modalidade, a unidade de alimentação 6 compreende uma primeira 11 e segunda unidade de alimentação 12 que estão localizadas uma em cada lado da trilha de alimentação de troncos 5 que é um componente da cabeça da colheitadeira. As duas unidades de alimentação 11, 12 podem ser deslocadas em direção da trilha de alimentação de troncos e afastadas dela, cada uma sobre um braço de agarrar 3a, 3b que está disposto na estrutura 3 da cabeça de colheitadeira, que braços de agarrar podem ser articulados em um pino de pivô relevante em torno de um eixo 3c que é paralelo à trilha de alimentação do tronco, veja também a Figura 4, de tal modo que eles possam, na referida unidade de alimentação relevante, agarrar e alimentar para frente troncos de árvores 2 de diâmetro variável ao longo da linha de alimentação de troncos 5.

[040] A Figura 3 mostra esquematicamente como os braços de agarrar 3a, 3b e deste modo as unidades de alimentação 11, 12 podem ser deslocadas mutuamente por meio de um cilindro hidráulico de ação dupla 15 que opera entre os ditos braços de agarrar.

[041] A figura 2 mostra que cada unidade de alimentação 11,12 compreende uma combinação de um par de um primeiro e um segundo rolo de alimentação 11a, 12a e 11b, 12b, respectivamente, cada um

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12/16 dos quais pode ser rodado em volta de um eixo central 11a', 12a' e 11b 12b', respectivamente, e quais rolos alimentadores, quando vistos na direção de alimentação Z da trilha de alimentação de tronco 5, estão localizados em uma linha ou em uma sequência um após o outro. Como se torna mais claro pela Figura 2, os primeiros rolos alimentadores 11a, 11b das unidades de alimentação que interagem com um tronco de árvore 2 e os segundos rolos alimentadores 12a, 12b são colocados em configuração cruzada entre si e são dispostos inversamente nas unidades de alimentação de tal maneira que durante a operação de agarramento eles estão localizados em quadrantes diagonalmente opostos (I, II, III, IV) da linha de alimentação do tronco 5.

[042] Como consequência os primeiros rolos alimentadores operando em forma de par 11a, 11b estando assimetricamente localizados em lados diagonalmente opostos da direção da alimentação Z da linha de alimentação do tronco 5, e dos ditos segundos rolos alimentadores 12a, 12b que atuam como contrapartes sendo do mesmo modo localizado diagonalmente em lados opostos da trilha de alimentação do tronco, é criado um espaço que torna possível utilizar os primeiros rolos alimentadores 11a, 11b com área de trabalho consideravelmente maior, mesmo quando se trabalha com troncos de árvores que têm diâmetros menores, pelo qual a área de interação que atua contra o tronco da árvore dos rolos alimentadores pode ser aumentada.

[043] Os dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b estão equipados na superfície que interage com um tronco de árvore 2 com meios de agarrar radialmente salientes 13. Enquanto a modalidade descrita aqui se refere às unidades de alimentação para uma cabeça de colheitadeira do tipo descascadora, os meios de agarrar receberam a forma de elementos semelhantes a um ressalto com bordos de corte obliquamente localizados, conhecidos como “cortadores de descascamento”, que correm em um ângulo diagonal ou helicoidal, em direPetição 870180033833, de 26/04/2018, pág. 23/54

13/16 ção ao eixo de rotação do rolo alimentador. Assim, é a tarefa desses elementos de tipo ressalto dispostos em helicoide não apenas para penetrarem no tronco da árvore, mas também para fazer com que o tronco da árvore se mova em helicoide ao redor de seu eixo longitudinal, de modo que a casca que envolve o tronco da árvore seja liberada do tronco da árvore em torno de sua circunferência circundante.

[044] Deve ser entendido que não é necessário que a presente unidade de alimentação seja do tipo descascador: podería igualmente ser constituído por uma unidade de alimentação do tipo convencional cujos rolos alimentadores demonstram a falta dos recursos conhecidos como “cortadores de descascamento”.

[045] De acordo com a invenção, os dois eixos centrais 11a', 11b' dos primeiros rolos alimentadores 11a, 11b, respectivamente, estão dispostos a uma distância um do outro na direção do transporte Z, em relação a um plano central X1-X1 que corta perpendicularmente através do tronco da árvore (2). Ao mesmo tempo, os dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b formam deste modo um par produtor de força que atua no tronco da árvore 2 que pode aplicar ao tronco da árvore com as alavancas a1, a2, respectivamente, um torque de viragem, ou seja, uma força em torno de um ponto central de articulação cujo eixo CL, que corta perpendicularmente o tronco de árvore 2, se encontra no referido plano central. Os eixos centrais 12a', 12b' dos dois segundos rolos alimentadores 12a, 12b estão dispostos quando vistos na direção de transporte a certa distância do referido ponto central de articulação CL que eles formam uma força contrária que pode atuar com umas alavancas b1, b2 para apoiar o tronco da árvore, a fim de equilibrar o referido torque.

[046] Como é mostrado na Figura 3, cada unidade de alimentação 11, 12 forma uma prateleira de equipamento que suporta uma combinação dos ditos primeiros rolos alimentadores 11a, 11b e 12a

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14/16 dos referido segundos rolos alimentadores 12b. Através da influência de um cilindro hidráulico de ação dupla 15, a referida combinação de unidades de alimentação operando aos pares 11, 12 com primeiro e segundo rolo alimentador 11a, 12a e 11b, 12b, respectivamente, pode ser deslocada para a trilha de alimentação do tronco 5 e para fora dela, a fim de prender entre elas um tronco de árvore 2 de diâmetro variável.

[047] Como é esclarecido na Figura 2, as alavancas ou braços de torque a1, a2 entre os eixos centrais 11a', 11b' dos primeiros rolos alimentadores 11a, 11beo ponto central de articulação CL são mais curtos do que as alavancas b1, b2 entre os eixos centrais 12a', 12b' dos segundos rolos alimentadores 12a, 12b e o ponto central de articulação CL. A geometria relativa que foi selecionada resulta em uma linha central que corre diagonalmente através dos eixos centrais 11a', 11b' dos dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b e uma linha central que corre diagonalmente através dos eixos centrais 12a', 12b' dos dois segundos rolos alimentadores 12a, 12b, cada um cruza um eixo longitudinal que coincide com a direção do transporte Z da trilha de alimentação do tronco 5 em um ângulo agudo α1, a2.

[048] A distância perpendicular entre os eixos de rotação 11a', 11b' dos dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11beo eixo longitudinal Z da trilha de alimentação de troncos 5 é maior que a distância perpendicular entre os eixos centrais 12a', 12b' dos dois segundos rolos alimentadores 12a, 12b. Além disso, a distância absoluta D1 entre os eixos centrais 11a', 11b' dos dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b é mais curta que a distância absoluta D2 entre os eixos centrais 12a', 12b' dos dois segundos rolos alimentadores 12a, 12b, em relação a um eixo longitudinal que coincide com a direção do transporte Z da trilha de alimentação do tronco 5.

[049] Deve ser entendido que o primeiro rolo alimentador 11a,

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11b que é um componente de cada unidade de alimentação 11, 12 é acionado de uma maneira que permite rotação por um motor que é parte integrante da unidade de alimentação e demonstra uma superfície com uma área de trabalho que opera contra um tronco de árvore 2 que é maior do que a área de trabalho da superfície dos dois segundos rolos alimentadores 12a, 12b. Para oferecer uma boa pega e uma grande área de trabalho, os dois primeiros rolos alimentadores 11a, 11b têm uma forma que é essencialmente moldada como uma ampulheta, cuja superfície que interage com um tronco de árvore 2, quando visto em corte axial através dos eixos centrais 11a', 11b' dos rolos, demonstra um arco que é gerado por uma geratriz e que é principalmente côncava ou curva na direção ao dito eixo. Como consequência da forma de ampulheta, obtém-se uma superfície com o que pode ser mais precisamente considerado um segmento circular que pode envolver e interagir com uma parte considerável da circunferência do tronco da árvore 2.

[050] Em uma execução alternativa, também os segundos rolos alimentadores, 12a, 12b podem compreender um motor de acionamento que é parte integrante da prateleira de equipamento para operação de uma maneira que permite a rotação.

[051] Em uma segunda execução alternativa, os segundos rolos alimentadores 12a, 12b podem ser constituídos por rolos alimentadores que podem rodar livremente, conhecidos como “rolos de transferência”, cada um dos quais recebeu a forma de um cone truncado ou de um bastão de malabarismo cuja superfície interage com um tronco de árvore 2, quando visto em seção axial através dos eixos centrais 12a', 12b' dos rolos, demonstra um arco que é gerado por uma geratriz e que é essencialmente côncava ou curva em direção ao referido eixo, mas cujo comprimento de arco é menor que o comprimento de arco dos primeiros rolos alimentadores 11a, 11b. Através das alavancas

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16/16 mais longas b1, b2 entre os eixos centrais 12a', 12b' dos segundos rolos alimentadores 12a, 12b e o ponto central de articulação CL, o ponto de ataque foi movido para fora, que por sua vez resulta na força de contato dos segundos rolos alimentadores 12a, 12b no tronco de árvore 2 sendo inferior dada uma força oposta que corresponde à força de contacto dos primeiros rolos alimentadores 11a, 11b no tronco da árvore. As diferentes forças de contato contra o tronco de árvore 2 do primeiro e segundo rolos alimentadores 11a, 11b e 12a, 12b, respectivamente, quando são alcançadas forças de equilíbrio correspondentes, mas opostas, são ilustradas por setas de força de tamanhos diferentes na Figura 2.

[052] Como consequência da força de contato relativamente menor dos segundos rolos alimentadores 12a, 12b, embora as alavancas b1, b2 sejam mais compridas, o requisito para a área de trabalho operacional ou área de superfície entre os segundos rolos alimentadores 12a, 12b e o tronco da árvore 2 é menor. Como consequência, é possível atribuir uma área de superfície relativamente pequena aos segundos rolos alimentadores 12a, 12b que, nesta modalidade, demonstram a forma de um arco que é formado por uma geratriz e que é essencialmente côncava ou curva em direção ao dito eixo e cujo arco pode ser mais precisamente considerado como sendo um segmento parcialmente circular que interage sobre uma área de trabalho limitada com uma parte relativamente pequena da circunferência do tronco da árvore 2.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cabeça de colheitadeira de descascamento (1) do tipo garra única, que compreende:

unidade de alimentação (6), uma estrutura (3) com uma trilha de alimentação de tronco (5), cuja direção de transporte (Z) coincide com um eixo longitudinal de um tronco de árvore (2) que foi levado para dentro do cabeçote da colheitadeira, e onde a referida unidade de alimentação compreende os primeiros rolos alimentadores (11a, 11b), que cada um pode ser rodado em torno de um eixo central (11a', 11b') e que pode ser articulado nos braços de agarrar (3a, 3b) para frente e para longe da trilha de alimentação do tronco, cada um em torno de um eixo (3c) no cabeçote da colheitadeira, a fim de ser capaz de agarrar um tronco de árvore entre eles, caracterizada pelo fato de que os primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) compreendem meios de agarrar radialmente salientes (13, 14) cuja tarefa é penetrar no tronco da árvore para fazer com que ele gire em torno do seu eixo longitudinal, de modo que a casca seja liberada da circunferência do tronco ao mesmo tempo em que é alimentada para frente na direção do transporte, que, além do dito par de primeiros rolos alimentadores (11a, 11b), a unidade de alimentação compreende pelo menos um segundo rolo alimentador (12a, 12b) que pode ser girado em torno de um eixo central (12a', 12b') e que também pode girar em um braço de agarrar (3a, 3b) na direção da trilha de alimentação do tronco (5) e para longe dela em torno de um eixo (3c) na estrutura da cabeça da colheitadeira, pelo qual os dois eixos centrais (11a', 11b') dos primeiros rolos alimentadores (11a, 11b), respectivamente, estão dispostos a tal distância um do outro quando vistos na direção do transporte (Z) que formam durante a operação de agarrar um par produtor de força que atua no tronco da árvore (2) que pode ser aplicado ao tronco da árvore com uma alavanca (a1, a2), respectivamente, um torque de giro em torno

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2/5 de um eixo central de pivô (CL) que passa transversalmente através do tronco da árvore, e que os eixos centrais (12a', 12b') dos segundos rolos alimentadores (12a, 12b) estão dispostos a tal distância do referido ponto central de articulação (CL) quando visto na direção de transporte (Z) que se forma uma força contrária que pode atuar com uma alavanca (b1, b2) para suportar o tronco da árvore.

2. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação

1, caracterizada pelo fato de que compreende dois segundos rolos alimentadores (12a, 12b) que podem ser rodados cada um em torno de um eixo central (12a', 12b') e que estão localizados um em cada lado da trilha de alimentação do tronco (5), e nos braços de agarrar (3a, 3b) que podem ser articulados em direção da trilha de alimentação do tronco (5) e para fora dela, cada um em torno de um eixo (3c) que está na armação da cabeça da colhedeira, pelo que os dois eixos centrais (12a', 12b') dos segundos rolos alimentadores (12a, 12b), respectivamente, estão dispostos a tal distância do eixo central do pivô quando vistos na direção do transporte (Z) que juntos formam uma força contrária que pode atuar com a alavanca relevante (b1, b2) para suportar o tronco da árvore (2).
3. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação

2, caracterizada pelo fato de que compreende duas unidades de alimentação (11, 12) que são cada uma suportada em um braço de agarrar (3a, 3b) para pivotar na direção da trilha de alimentação do tronco (5) e para longe dela, em torno dos eixos (3c) que estão na cabeça da colheitadeira para cada braço de agarrar, pelo qual cada unidade de alimentação (11, 12) suporta uma combinação de um par de um primeiro rolo alimentador (11a, 11b) que pode ser rodado e um segundo rolo alimentador (12a, 12b) que pode ser rodado.
4. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação

3, caracterizada pelo fato de que os primeiros e segundos rolos ali-

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3/5 mentadores (11a, 12a e 11b, 12b, respectivamente) que estão dispostos em pares, quando vistos na direção do transporte (Z), são apoiados inversamente na unidade de alimentação relevante (11, 12) de tal maneira que os referidos primeiros e segundos rolos alimentadores são, quando em interação com um tronco de árvore (2), em uma configuração cruzada mútua e estão localizados em quadrantes imaginários diagonalmente opostos (I, II, III, IV) da trilha de alimentação do tronco (5).
5. Cabeça de colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que as alavancas (a1, a2) entre os eixos centrais (11a', 11b') dos primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) e o ponto central de articulação (CL) são menores que as alavancas (b1, b2) entre os eixos centrais (12a', 12b') dos segundos rolos alimentadores (12a, 12b) e o ponto central de articulação (CL).
6. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro rolo alimentador (11a, 11b) que é um componente de cada unidade de alimentação (11, 12) é acionado de uma maneira que permite a rotação e evidencia uma superfície com uma área de trabalho operacional maior contra o tronco da árvore (2) do que uma superfície do segundo rolo alimentador (12a, 12b) que é um componente da unidade de alimentação.
7. Cabeça da colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de que uma linha central que corre diagonalmente através dos eixos centrais (11a', 11b') dos dois primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) e uma linha central que corre diagonalmente através dos eixos centrais (12a', 12b') dos dois segundos rolos alimentadores (12a, 12b) cada um cruza um eixo longitudinal que coincide com a direção do transporte (Z) da trilha de alimentação do tronco (5) em um ângulo agudo (α1, a2).

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8. Cabeça da colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato de que a distância absoluta (D1) entre os eixos centrais (11a', 11b') dos dois primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) é mais curta que a distância absoluta (D2) entre os eixos centrais (12a', 12b') dos dois segundos rolos alimentadores (12a, 12b), em relação a um eixo longitudinal que coincide com a direção do transporte (Z) da trilha de alimentação do tronco (5).
9. Cabeça da colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que cada um dos referidos segundos rolos alimentadores (12a, 12b) pode compreender um motor de acionamento integrado para operação de uma maneira que permite rotação do rolo alimentador, ou é constituído por rolos alimentadores, conhecidos como rolos de transferência, que rodam livremente.
10. Cabeça da colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que cada um dos primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) tem uma forma que é essencialmente moldada como uma ampulheta, cuja superfície que interage com um tronco de árvore, quando visto em corte axial através dos eixos centrais (11a', 11b') dos rolos, demonstra um arco que é gerado por uma geratriz e que é côncava ou curva na direção ao dito eixo central.
11. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que cada segundo rolo alimentador (12a, 12b) tem a forma de um cone truncado cuja superfície interage com um tronco de árvore, quando visto em seção axial através dos eixos centrais (12a', 12b') dos rolos, demonstra um arco que é gerado por uma geratriz e que é côncava ou curva em direção ao dito eixo, mas cujo comprimento de arco é menor do que o dos primeiros rolos alimentadores.

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12. Cabeça da colheitadeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que não apenas cada primeiro rolo alimentador (11a, 11b), mas também cada segundo rolo alimentador (12a, 12b) está equipado na sua superfície de trabalho com meios de agarrar radialmente salientes (13, 14) destinados a penetrar no tronco de uma árvore (2).
13. Cabeça de colheitadeira de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os meios de agarrar (13) dos primeiros rolos alimentadores (11a, 11b) compreendem uma série de elementos semelhantes a ressaltos radialmente salientes que, durante a formação de cortadores de descascamento, correm de um modo helicoidal através a superfície.

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